Ученые узнали, как изгиб позвоночной артерии провоцирует инсульт
В России ежегодно происходит до 470 тысяч инсультов, 80% из которых — ишемические (вызваны закупоркой сосуда тромбом). Без кровоснабжения клетки мозга гибнут, поэтому критически важно вовремя восстановить кровоток. На его качество влияют многие факторы, включая патологии позвоночных артерий, снабжающих мозг на 20%. Ученые Пермского Политеха изучили, как изгиб этих артерий нарушает кровообращение. С помощью компьютерного моделирования они выявили, что углы от 90° до 150° создают зоны турбулентности, повреждающие сосуды и повышающие риск инсульта. Эти данные помогут улучшить диагностику и лечение сосудистых патологий.
Исследование опубликовано в научном журнале Master’s Journal. В наше время врачи и ученые уделяют особое внимание изучению кровотока в сосудах головного мозга, поскольку его нарушения могут стать причиной тяжелых болезней, в том числе ишемического инсульта. Так как позвоночные артерии обеспечивают примерно 20% потребностей мозга в крови, они являются основной магистралью для снабжения кровью его задних отделов. Поэтому их состояние является одним из ключевых аспектов, влияющих на циркуляцию крови. Угол, под которым они изгибаются, оказывает прямое воздействие на скорость ее перемещения, кровяное давление и сопротивление кровотоку в сосудах. Исследование этих связей играет критическую роль в выявлении и терапии сосудистых заболеваний.
Сегодня для изучения кровотока в позвоночных артериях применяют УЗИ, МРТ, КТ. Реже используют инвазивный метод с введением внутрь контраста, который позволяет видеть движение жидкости по артериям на компьютере. Эти способы помогают выявлять сужения, изгибы, тромбы и другие нарушения, влияющие на кровоснабжение мозга, однако они показывают только текущее состояние пациента. Чтобы спрогнозировать риски развития различных заболеваний, применяют компьютерное моделирование, то есть создают виртуальные копии сосудов. В отличие от УЗИ и МРТ, это позволяет анализировать динамику кровяного потока в 3D, выявляя напряжения на стенках сосудов и зоны появления вихрей (т.е. хаотичного движения крови, которое возникает при сужении, изгибах сосудов или высоком давлении).
Ученые Пермского Политеха создали виртуальную копию участка позвоночной артерии и проанализировали кровоток при разных углах ее поворота. Для анализа использовались современные методы вычислительной гидродинамики, которые помогли создать реалистичные модели кровотока в разных условиях. Модель позволяет осуществить расчеты в том числе при измененном просвете сосудов, то есть когда они становятся уже или шире нормы (например, из-за бляшек, спазма или аневризмы). Результаты показали, что при определенных углах возникают зоны повышенного давления и хаотичного течения крови, повреждающего стенки. Это может быть полезно для ранней диагностики и коррекции таких патологий.
– Угол изгиба позвоночной артерии значительно влияет на скорость кровотока, давление и образование вихрей в сосуде. Особенно опасными по результатам исследований оказались изгибы под углами от 90° до 150° (угол измеряется от оси симметрии), где наблюдались наибольшие колебания скорости и давления. Это может повреждать стенки сосудов и ухудшать кровоснабжение мозга, повышая риск возникновения инсульта. Поэтому при диагностике позвоночника в медицинских учреждениях особенное внимание стоит обращать на артерии, изогнутые в таком диапазоне, – комментирует Мария Матросова, магистрант кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ.
/span>– Для цифровой модели использовались реальные данные УЗИ позвоночной артерии: ее размеры и скорость кровотока. Сама геометрия данной модели – это идеализированная артерия, представляющая собой цилиндрическую изогнутую трубку. Угол поворота при исследовании варьировался от прямого хода кровяного течения. На этом этапе анализируется влияние изменения этого угла в плоскости на кровоток. В дальнейшем планируется усложнить модель, чтобы можно было учитывать и другие факторы: пространственный изгиб, реологические особенности крови (то есть текучесть, вязкость), изменение граничных условий и так далее, – поясняет Марина Шмурак, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.
С помощью компьютерного моделирования удается изучить кровоток без инвазивных процедур, воссоздавая любые условия (разные углы изгиба, давление, вязкость крови) и прогнозируя риски до появления симптомов тромбообразования или деформации стенки сосуда. Это особенно ценно для разработки персонализированного лечения и виртуального тестирования хирургических вмешательств.
Исследование ученых ПНИПУ подчеркивает важность своевременного выявления аномальных изгибов позвоночной артерии. Полученные данные помогут врачам лучше понимать механизмы нарушений кровообращения и разрабатывать эффективные методы диагностики и лечения. Работа исследователей может стать основой для новых направлений в превентивной медицине.
Telegram 
Дзен 
VK Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Десятимесячный эксперимент в Антарктиде помог выяснить, что частые взаимодействия в замкнутом пространстве не сближают команду, а провоцируют рост недоверия, конфликты и падение продуктивности. Ученые уверены, что отсутствие личного пространства и постоянный контакт с одними и теми же людьми могут стать главными психологическими угрозами для экипажей будущих марсианских миссий.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно