• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
9 июля, 10:56
ПНИПУ
485

Ученые узнали, как изгиб позвоночной артерии провоцирует инсульт

❋ 4.6

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.

В ПНИПУ выяснили, как изгиб позвоночной артерии провоцирует инсульт / © CHUTTERSNAP, Unsplash

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
23 ноября, 11:08
Максим Абдулаев

Бразильские зоологи выяснили, каких именно насекомых и пауков ловят домашние кошки в городах. Для этого использовали не полевые наблюдения, а анализ социальных сетей. Просмотрев более 17 000 видео и фото в TikTok и на фотостоке iStock, ученые нашли 550 записей кошачьей охоты. Самая частая добыча — кузнечики, сверчки, цикады и тараканы.

24 ноября, 08:30
Любовь С.

Чтобы охотиться при температурах ниже нуля, пауки рода Clubiona выработали особые белки-антифризы. Изучив членистоногих, собранных в грушевых садах неподалеку от города Брно (Чехия), ученые раскрыли молекулярный механизм, позволяющий этим паукам не впадать в зимнюю спячку.

23 ноября, 15:12
Любовь С.

Наблюдая за галактикой CANUCS-LRD-z8.6 с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб», астрономы обнаружили в ее центре сверхмассивную черную дыру. Хотя она существовала всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва, ее масса оказалась рекордной для столь ранней эпохи.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

23 ноября, 11:08
Максим Абдулаев

Бразильские зоологи выяснили, каких именно насекомых и пауков ловят домашние кошки в городах. Для этого использовали не полевые наблюдения, а анализ социальных сетей. Просмотрев более 17 000 видео и фото в TikTok и на фотостоке iStock, ученые нашли 550 записей кошачьей охоты. Самая частая добыча — кузнечики, сверчки, цикады и тараканы.

25 октября, 10:40
Любовь С.

Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно