Сегодня решения о лечении принимаются в основном на основе оценки геометрических параметров, таких как размер аневризмы, которые получают из медицинских изображений. Но известно, что жидкостная механика является важным фактором в возникновении, росте и разрыве аневризм.

Факторы, определяемые потоком, такие как напряжение сдвига и его колебания на стенках артерии, требуют громоздких измерений потока и численного моделирования. Простого параметра, который зависит как от расхода, так и от геометрии, который может заменять коэффициенты расхода (требующие измерения расхода и моделирования), не существует.

Но теперь, как сообщают исследователи из Университета Буффало и Техасского университета A&M в журнале Physics of Fluids, из AIP Publishing, они разработали простой безразмерный параметр, который зависит как от геометрии, так и от формы волны потока, чтобы классифицировать режим потока как в боковой стенке, так и в ней. бифуркационные аневризмы.
«Этот простой параметр, называемый« числом аневризмы (An) », представляет собой соотношение временных масштабов двух конкурирующих явлений в аневризмах: во-первых, это масштаб времени переноса, который представляет перенос жидкой частицы через расширение аневризмы», – сказал Иман. Боразджани, доцент Техасского A&M. "Во-вторых, это шкала времени образования вихря, которая представляет собой образование вихря из-за пульсирующего потока в расширяющуюся область."
Он объяснил, что явление переноса создает стационарный слой сдвига в области расширения, в то время как явление вихря создает вихревое кольцо.

Если масштаб времени транспортировки меньше (An1) и режим течения является вихревым.
Работа группы является значительным прорывом, поскольку они смогли показать, что не только по номеру их аневризмы можно классифицировать режим потока как в упрощенной, так и в анатомической геометрии, но также что колебания напряжения сдвига выше в потоке в вихревом режиме (An > 1). «Это означает, что наш простой параметр может быть хорошей заменой параметра колебательного сдвига – без необходимости сложных измерений потока и моделирования для расчета сдвига на стене», – сказал Боразджани.
Когда исследователи впервые представили свою упрощенную работу, несколько рецензентов задались вопросом, применимы ли результаты для упрощенных геометрий к реальным анатомическим. «Их не убедили, поэтому нам пришлось показать, что наш параметр работает для анатомической геометрии.

Сейчас пара статей публикуется вместе », – сказал Боразджани, объясняя, почему группа написала вторую статью о своей работе. Сначала они разработали и протестировали свой параметр для упрощенных (идеализированных) геометрий в части I своей статьи, а затем применили его к анатомическим геометриям в части II.

Считается, что колебательный сдвиг, связанный с параметром группы, влияет на эндотелиальные клетки и способствует воспалению, росту аневризм и даже их разрыву. Например, «режим вихревого течения с большей вероятностью разорвется, потому что он имеет более высокий колебательный сдвиг», – сказал Боразджани. "Поэтому мы думаем, что наш простой параметр может помочь хирургам в принятии решения о лечении аневризмы в будущем."