Анализ гемодинамических показателей кровотока во внутренней сонной артерии при ее патологической извитости

УДК 519.6

  • Владимир Геральдович Борисов Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия; Федеральный исследовательский центр Информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия Email: vborkuzbassnet@gmail.ru
  • Юрий Николаевич Захаров Федеральный исследовательский центр Информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия Email: zaxarovyn@yandex.ru
  • Роман Александрович Виноградов Кубанский государственный медицинский университет, Краснодар, Россия; ГБУЗ НИИ — Краевая клиническая больница № 1, Краснодар, Россия Email: viromal@mail.ru
  • Александр Петрович Богдан Кубанский государственный медицинский университет, Краснодар, Россия Email: albo903@mail.ru
Ключевые слова: моделирование кровотока, вычислительная гидродинамика, пристеночное напряжение сдвига, патологическая извитость ВСА, корреляция показателей

Аннотация

В работе устанавливается взаимозависимость между гемодинамическими показателями кровотока во внутренней сонной артерии и геометрическими характеристиками артерии при наличии у нее петлеобразной патологической извитости. На основании данных КТ-ангиографии 32 пациентов построены геометрические модели 37 артерий с патологической извитостью. Выполнены численные расчеты кровотока методом вычислительной гидродинамики в приложении SimVascular с использованием уравнений Навье-Стокса. Проведен сравнительный анализ взаимосвязи гемодинамических и скоростных показателей кровотока с геометрическими характеристиками артерий. Обнаружена сильная корреляция между предложенным гемодинамическим показателем Wssi и пиковой скоростью кровотока, а также обратная корреляция WSSi с минимальной площадью сечения в области извитости. Полученные результаты позволяют оценивать гемодинамические риски на основе непосредственно измеряемых скоростных и геометрических показателей, не прибегая к компьютерному моделированию кровотока.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Владимир Геральдович Борисов, Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия; Федеральный исследовательский центр Информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры фундаментальной математики; научный сотрудник лаборатории информационно-вычислительных технологий

Юрий Николаевич Захаров, Федеральный исследовательский центр Информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией информационно-вычислительных технологий

Роман Александрович Виноградов, Кубанский государственный медицинский университет, Краснодар, Россия; ГБУЗ НИИ — Краевая клиническая больница № 1, Краснодар, Россия

доктор медицинских наук, заведующий кафедрой ангиологии и сосудистой хирургии; сосудистый хирург, заведующий отделением сосудистой хирургии № 1

Александр Петрович Богдан, Кубанский государственный медицинский университет, Краснодар, Россия

кандидат медицинских наук, директор Института непрерывного образования, доцент кафедры ангиологии и сосудистой хирургии

Литература

Yu J., Qu L., Xu B., et al. Current Understanding of Doli-choarteriopathies of the Internal Carotid Artery: a Review // International Journal of Medical Sciences. 2017. Vol. 14. P. 772-84. https://doi.org/10.7150/ijms.19229

Amidzic A., Tiro N. Kinking of Bilateral Internal Carotid Arteries as Cause of Cognitive Disfunction // Medical Archives. 2020. Vol. 74. P 58-60. https://doi.org/10.5455/medarh.2020.74.58-60

Liu J., Ke X., Lai Q. Increased Tortuosity of Bilateral Distal Internal Carotid Artery is Associated with White Matter Hyperintensities // Acta Radiologica. 2021. Vol. 62. P 515-523. https://doi.org/10.1177/0284185120932386

Ruggeri Z.M., Orje J., Haberman R., et.al. Activation-Independent Platelet Adhesion and Aggregation Under Elevated Shear Stress // Blood. 2006. Vol. 108. No 6. P 1903-1910. https://doi.org/10.1182/blood-2006-04-011551

Casa L.D., Deaton D.H., Ku D.N. Role of High Shear Rate in Thrombosis // Journal of Vascular Surgery. 2015. No 61. P. 1068-1080. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2014.12.050

Updegrove A., Wilson N.M., Merkow J., et.al. Simvascular: An Open Source Pipeline for cardiovascular Simulation // Annals of Biomedical Engineering. 2017. Vol. 45. No 3. P. 525-541. https://doi.org/10.1007/s10439-016-1762-8

Борисов В.Г., Захаров Ю.Н., Виноградов РА. и др. Численное исследование гемодинамических показателей в персонально-специфической модели сонной артерии // Известия Алтайского государственного университета. 2024. № 1 (135). С. 82-88. https://doi.org/10.14258/izvasu(2024)1-11

Jung H., Kang Т., Lee C-H., et.al. Comparison of Hae-modynamics in Carotid Endarterectomy: Primary Closure Versus Patch Angioplasty // Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 2022. Vol. 16. No 1. P. 1601-1618. https://doi.org/10.1080/19942060.2022.2102078

Борисов В.Г., Захаров Ю.Н., Хетеева Э.Э. и др. Программный комплекс для постобработки результатов численных расчетов кровотока в артериях с извитостью KinkArt_05 // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025662897 от 23.05.2025 г.

Ayachit U. The ParaView Guide: A Parallel Visualization Application. New York: Kitware. 2015. 276 p.

References

Yu J., Qu L., Xu B., et al. Current Understanding of Doli-choarteriopathies of the Internal Carotid Artery: a Review. International Journal of Medical Sciences. 2017. Vol. 14. P. 772-84. https://doi.org/110.7150/ijms.19229

Amidzic A., Tiro N. Kinking of Bilateral Internal Carotid Arteries as Cause of Cognitive Disfunction. Medical Archives. 2020. Vol. 74. P 58-60. https://doi.org/10.5455/medarh.2020.74.58-60

Liu J., Ke X., Lai Q. Increased Tortuosity of Bilateral Distal Internal Carotid Artery is Associated with White Matter Hyperintensities. Acta Radiologica. 2021. Vol. 62. P 515-523. https://doi.org/10.1177/0284185120932386

Ruggeri Z.M., Orje J., Haberman R., et.al. Activation-Independent Platelet Adhesion and Aggregation Under Elevated Shear Stress. Blood. 2006. Vol. 108. No 6. P 1903-1910. https://doi.org/10.1182/blood-2006-04-011551

Casa L.D., Deaton D.H., Ku D.N. Role of High Shear Rate in Thrombosis. Journal of Vascular Surgery. 2015. No 61. P. 1068-1080. https://doi.org/10.1016/j.jvs.2014.12.050

Updegrove A., Wilson N.M., Merkow J., et al. Simvascu-lar: An Open Source Pipeline for Cardiovascular Simulation. Annals of Biomedical Engineering. 2017. Vol. 45. No 3. P. 525-541. https://doi.org/10.1007/s10439-016-1762-8

Borisov V.G., Zakharov Y.N., Vinogradov R.A., et al. Numerical Study of Hemodynamic Indices in a Patient-Specific Model of the Carotid Artery. Izvestiya of Altai State University. 2024. Vol. 135. No 1. P 82-88. (In Russ.). https://doi.org/10.14258/izvasu(2024)1-1l

Jung H., Kang Т., Lee C-H., et al. Comparison of Haemo-dynamics in Carotid Endarterectomy: Primary Closure Versus Patch Angioplasty. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics. 2022. Vol. 16. No 1. P 1601-1618. https://doi.org/10.1080/19942060.2022.2102078

Borisov V.G., Zakharov Yu.N., Kheteeva E.E., et al. Software Package for Post-Processing the Results of Numerical Calculations of Blood Flow in Arteries with Tortuosity KinkArt_05. Certificate of State Registration of Computer Program No 2025662897 dated 23.05.2025. (In Russ.).

Ayachit U. The ParaView Guide: A Parallel Visualization Application. New York: Kitware, 2015. 276 p.

Опубликован
2026-04-08
Как цитировать
Борисов В. Г., Захаров Ю. Н., Виноградов Р. А., Богдан А. П. Анализ гемодинамических показателей кровотока во внутренней сонной артерии при ее патологической извитости // Известия Алтайского государственного университета, 2026, № 1(147). С. 78-83 DOI: 10.14258/izvasu(2026)1-10. URL: https://izvestiya.asu.ru/article/view/%282026%291-10.