پیش بینی خطر پارگی عروق بر اساس جریان خون

داده های خاص بیمار و یک مدل ریاضی می تواند تعیین کنند که چگونه شکل و اندازه آنوریسم بر رشد و پارگی عروق تأثیر می گذارد.

به گزارش تک ناک، آنوریسم مغزی تقریباً در 5 تا 8 درصد از جمعیت عمومی ظاهر می شود. هنگامی که آنها منجر به پارگی رگ خونی می شوند، نشت خون در مغز می تواند منجر به سکته مغزی شدید یا عواقب مرگبار شود.

بیش از یک چهارم بیمارانی که سکته مغزی هموراژیک را تجربه می کنند قبل از رسیدن به بیمارستان یا مرکز مراقبت های پزشکی می میرند.

آنوریسم مغزی یک نقطه ضعیف یا نازک بر روی شریان مغز است که متورم  شده  و با خون پر می شود. آنوریسم برآمده می تواند به اعصاب یا بافت مغز فشار وارد کند. همچنین ممکن است ترکیده یا پاره شود و خون به بافت اطراف بریزد. پارگی آنوریسم می تواند باعث مشکلات سلامتی جدی مانند آسیب مغزی، سکته مغزی هموراژیک، کما و حتی مرگ شود.

پیش بینی پارگی آنوریسم برای پیشگیری و درمان پزشکی بسیار مهم است. در مجله Physics of Fluids محققان موسسه علوم و فناوری پزشکی Sree Chitra Tirunal، Trivandrum، و موسسه فناوری هند مدرس، یک مدل ریاضی مختص هر بیمار را برای بررسی اینکه چه پارامترهای آنوریسم بر خطر پارگی آن قبل از جراحی تأثیر می‌گذارد، توسعه داد.

آنوریسم زمانی اتفاق می‌افتد که ضعیف‌ترین نقطه رگ خونی نازک شود، منبسط شود و پس از حد معینی ترکیده شود. در مورد آنوریسم های مغزی مانند آنوریسم دو شاخه شدن شریان کاروتید داخلی، خون به داخل حفره داخل جمجمه نشت می کند.

Jayanand Sudhir از مؤسسه علوم و فناوری پزشکی Sree Chitra Tirunal گفت:از آنجایی که پزشکان با این آنوریسم ها در مراحل مختلف رشد مواجه می شوند، ما را بر آن داشت تا آنوریسم های شریان کاروتید داخلی را به شیوه ای سیستماتیک تجزیه و تحلیل کنیم. مطالعه حاضر تلاشی صادقانه و سیستماتیک برای پرداختن به پویایی جریان خون در مراحل مختلف برای درک شروع، پیشرفت و خطر پارگی است.

این تیم نسبت ابعاد و نسبت اندازه آنوریسم ها را مورد بررسی قرار دادند که ویژگی های شکل و اندازه برآمدگی را به شیوه ای جامع توصیف می کند. با افزایش این پارامترها و گسترش آنوریسم، فشار وارد شده به دیواره های آنوریسم و مدت زمانی که خون در آنوریسم می گذرد افزایش می یابد. این منجر به افزایش احتمال پارگی عروق می شود.

اسکن های توموگرافی کامپیوتری مخصوص بیمار به مدل داده می شود که هندسه و جریان خون آنوریسم را بازسازی می کند. سپس از معادلات ریاضی برای توصیف جریان سیال استفاده می کند و اطلاعاتی در مورد دیواره های رگ های خونی و الگوهای جریان خون تولید می کند.

S.V. Patnaik از موسسه فناوری مدرس هند می گوید: این امر به دلیل دسترسی ما به کلاستر ابررایانه ملی برای انجام شبیه‌سازی‌های مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی امکان‌پذیر بود.

سودیر گفت: جدید بودن این کار در همکاری نزدیک و ادغام تخصص از پیشینه های بالینی و مهندسی نهفته است. مدل‌های آنوریسم اشکال مختلفی داشتند که به ما کمک کرد تا پیچیدگی ساختارهای جریان را در آنوریسم‌های چندلوبی مغزی بسازیم و درک کنیم.

آنوریسم‌های چندلوبی که شامل بیش از یک محفظه بالون‌مانند از خون در حال انبساط هستند، ساختارهای جریان خون پیچیده‌تری نسبت به نمونه‌های تک لوب خود داشتند.

نویسندگان امیدوارند پیش‌بینی‌های خطر پارگی عروق را به یک برنامه نرم‌افزاری کاربرپسند تبدیل کنند تا به پزشکان و جراحان مغز و اعصاب در اولویت‌بندی و مدیریت بیماران پرخطر کمک کند. آنها قصد دارند از این مدل برای ارزیابی اثربخشی گزینه های مختلف درمانی برای آنوریسم استفاده کنند.