ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Моделирование аневризматических образований из "Моделирование в биомеханике" Аневризма — значительное расширение кровеносного сосуда за счет ограниченного выпячивания его стенки или равномерного растяжения ее на определенном участке, вследствие ее патологических изменений или аномалии развития. По происхождению различают врожденные и приобретенные аневризмы. Частой причиной образования аневризм служит механическое повреждение сосуда. Различают расслаивающиеся, истинные и ложные аневризмы. [c.135] Расслаивающаяся аневризма образуется чаще всего в артериях и в аорте вследствие разрушения внутренних слоев сосудистой стенки и нагнетания крови через дефект в ее толщу с образованием сообщающейся с просветом сосуда гематомы. [c.135] Истинная артериальная аневризма развивается главным образом под влиянием патологических изменений, возникших в самой стенке сосуда, и лишь изредка вследствие эрозии и травмы. Измененная стенка артерии не может противостоять давлению крови и постепенно растягивается и выпячивается. [c.136] Ложная аневризма возникает почти всегда вследствие открытого повреждения кровеносного сосуда. [c.136] Большинство аневризм артерий имеют характерный вид небольшого тонкостенного мешка, в котором можно обычно различать дно, среднюю часть и шейку. Реже аневризма имеет вид круглого сферического образования или же диффузного расширения артерии на значительном протяжении. Таким образом, в зависимости от формы различают диффузные и мешковидные аневризмы. Мешковидные аневризмы бывают одиночными и множественными, одно- или многокамерными. Размеры их бывают от нескольких миллиметров до головы взрослого человека. Размер аневризмы зависит от калибра пораженного сосуда, степени и характера изменений его стенки, давности процесса. [c.136] Аневризмы сосудов мозга составляют значительную часть церебральных сосудистых поражений и в большинстве случаев являются врожденной сосудистой патологией. Клинически эти аневризмы чаще всего проявляются внезапно и остро в виде внутричерепных кровоизлияний. Люди, казалось бы совершенно здоровые, неожиданно оказываются на грани жизни и смерти. Свыше половины этих больных погибает после первого кровоизлияния, а оставшиеся в живых живут под страхом повторных кровоизлияний. [c.136] Одной из важных задач для построения системы предоперационной диагностики является анализ критического состояния аневризмы. В основе этого анализа лежат исследования напряженно-деформированного состояния аневризматического образования. [c.136] Рассмотрим пример построения математических моделей для исследования напряженно-деформированного состояния аневризм мешетчатого типа различной формы, построенных по схемам гибких непологих неосесимметричных оболочек [3.6. [c.137] Расчетную схему аневризмы построим при следующих допущениях 1) материал аневризмы однородный изотропный 2) купол аневризмы осесимметричен (рис. 3.23, а), а стенка аневризмы однослойная с конструктивным модулем упругости Еу , 3) основание аневризмы жестко закреплено в сосуде 4) геометрические размеры аневризмы и внутреннее давление в ней рассматриваются в физиологическом диапазоне. [c.137] Конечно-элементная модель аневризмы (рис. 3.23, б, в) построена при разбиении купола и ножки на оболочечные элементы. Рассмотрим результаты вычислений напряженно-деформированного состояния аневризмы для различных сосудов мозга, коронарной артерии и аорты в соответствии с известными параметрами гемодинамики, анатомическими особенностями и механическими свойствами (табл. 3.2). [c.137] Результаты вычислений позволяют определить критические размеры аневризмы при различном состоянии организма и учете комплекса сопутствующих заболеваний системной гемодинамики, таких как атеросклероз, гипертония и др. На графиках (рис. 3.24) представлены результаты расчетов максимальных напряжений ст ах в аневризмах в зависимости от толщины их стенок. [c.137] Атеросклеротическая аневризма аорты обычно локализуется в брюшной аорте. Она развивается в результате распада атеросклеротических бляшек и склероза аортальной стенки. Такая аневризма (рис. 3.25) имеет веретенообразную форму и асимметрична, так как позвоночный ствол ограничивает ее перемещение кзади. [c.139] Построены расчетные схемы и математические модели [3.7] для исследования НДС аневризмы аорты при следующих допущениях 1) сегмент аорты с аневризмой — гибкая неосесимметричная оболочка 2) материал стенки аневризмы однородный, изотропный, несжимаемый. [c.139] В одной расчетной схеме приведенный модуль упругости стенки аневризмы не изменяется при растяжении стенки аорты. В другой расчетной схеме материал стенки — гиперэластик с модулем упругости, изменяющимся в соответствии с зависимостью а—Х (рис. 3.26), полученной в результате экспериментальных исследований [3.7]. [c.139] Эксперименты проведены на образцах — полосках, вырезанных из аневризмы в меридиональном (50 аневризм) и окружном (16 аневризм) направлениях и подвергнутых растяжению до разрушения. При экспериментах не выявлена ортотропия материала стенки аневризмы, хотя материал стенки аневризмы анизотропен. [c.141] Вычисления проведены для аневризмы брюшной аорты с максимальным диаметром 6 см, длина сегмента артерии 12 см, края сегмента жестко защемлены, толщина стенки 1,5 мм, внутреннее давление 120 мм рт. ст. (1,6-10 Па). Вычисления проведены методом конечных элементов при разбиении расчетной схемы на 3608 оболочечных элементов. [c.141] На рис. 3.25 приведены результаты вычислений напряжений по Мизесу в стенке аневризмы с гиперупругим материалом. [c.141] Величины напряжений изменяются от 1,2-10 Па в местах близких к краям сегмента до 2,8-10 Па на передней поверхности аневризмы в центре сегмента. [c.141] Вернуться к основной статье