Сложное взаимодействие между AVG, сосудами, которые они соединяют, и кровью, которую они транспортируют, было трудно смоделировать с помощью компьютеров. Один новый метод позволяет моделировать такие отношения.
Цзэндин Бай и Люодин Чжу из Университета Индианы и Университета Пердью в Индианаполисе сообщают о своих открытиях в журнале Physics of Fluids, изданном AIP Publishing, о серии симуляций, которые реконструировали динамику жидкости, на которую повлияла установка AVG.
Исследователи использовали модель, которая учитывала способность трубок AVG и кровеносных сосудов деформироваться, и обнаружили, что большая часть нарушенного потока может быть смягчена этой гибкостью.
Работа знаменует собой одно из первых применений гибкой модели анастомоза вен-трансплантат, которая учитывает несколько переменных, которые различаются от пациента к пациенту. Большинство исследований по моделированию потока с использованием AVG предполагают, что кровеносные сосуды и трансплантаты жесткие и неподвижные.
Бай и Чжу ранее разработали модель, в которой диализованная кровь из смоделированной деформируемой AVG попадает в деформируемую вену.
Это позволяет команде управлять такими характеристиками, как скорость кровотока, угол прикрепления, диаметры и число Рейнольдса, величина, которая связывает вязкость, плотность и скорость жидкости с тем, насколько турбулентным может быть поток.
После многочисленных симуляций исследователи обнаружили, что AVG, а не вена, выдерживает наибольшее воздействие возмущений потока.
Хотя их моделирование еще не указывает на оптимальный дизайн трансплантатов, Чжу сказал, что результаты показывают, что существует несколько вариантов улучшения AVG.
«Мы надеемся, что эта модель может направить людей, производящих эти трансплантаты, в направлении создания лучших трансплантатов», – сказал он. "Сегодня трансплантаты более жесткие, чем вены, поэтому вы можете попытаться сделать их более гибкими, чем вены."
Находя способы уменьшить тромбоз, связанный с AVG, группа предполагает, что конструктивные трансплантаты можно использовать в течение более длительных периодов времени.
Чжу сказал, что срок службы типичной трубки AVG составляет не более двух-трех лет, и что многим пациентам, таким образом, требуется несколько процедур восстановления или замены на протяжении всей жизни.
Исследователи ищут больше способов повысить точность модели, включая лучшее моделирование тканей, окружающих кровеносные сосуды.