Еже­год­но в Рос­сии фик­си­ру­ет­ся от 422 до 470 тыс. инсуль­тов, при­чем поряд­ка 80% из них при­хо­дит­ся на ише­ми­че­ские фор­мы. Отли­чи­ем ише­ми­че­ско­го инсуль­та от гемор­ра­ги­че­ско­го слу­жит отсут­ствие раз­ры­ва сосу­да и после­ду­ю­ще­го кро­во­из­ли­я­ния в тка­ни моз­га. При­чи­на ише­ми­че­ско­го пора­же­ния заклю­ча­ет­ся в бло­ки­ров­ке арте­ри­аль­но­го кана­ла тром­бом, вслед­ствие чего нару­ша­ет­ся достав­ка кис­ло­ро­да и пита­тель­ных веществ к тка­ням моз­га, вызы­вая гибель клеток.

Свое­вре­мен­но вос­ста­но­вив кро­во­об­ра­ще­ние, мож­но суще­ствен­но умень­шить повре­жде­ния нерв­ной систе­мы и под­дер­жать сохра­не­ние функ­ци­о­наль­ных воз­мож­но­стей тка­ней. Одна­ко успех реа­би­ли­та­ци­он­ных меро­при­я­тий так­же опре­де­ля­ет­ся исход­ным состо­я­ни­ем гемо­ди­на­ми­ки — основ­ным фак­то­ром, опре­де­ля­ю­щим эффек­тив­ность лечеб­ных мер. Одним из важ­ных момен­тов, ока­зы­ва­ю­щих зна­чи­тель­ное вли­я­ние на нор­маль­ное функ­ци­о­ни­ро­ва­ние кро­ве­нос­ной сети, явля­ет­ся пато­ло­ги­че­ское искрив­ле­ние позво­ноч­ных артерий.

Новый взгляд на здоровье мозга

Актуальность проблемы

И необ­хо­ди­мость исследования

Совре­мен­ная меди­ци­на акцен­ти­ру­ет вни­ма­ние на изу­че­нии осо­бен­но­стей кро­во­то­ка в голов­ном моз­ге вви­ду высо­кой веро­ят­но­сти ослож­не­ний, свя­зан­ных с нару­ше­ни­ем цир­ку­ля­ции кро­ви. Позво­ноч­ные арте­рии игра­ют клю­че­вую роль в снаб­же­нии моз­га кис­ло­ро­дом и пита­ни­ем, обес­пе­чи­вая при­бли­зи­тель­но пятую часть обще­го объ­е­ма при­то­ка кро­ви. Они несут ответ­ствен­ность за достав­ку кро­ви к зад­ним отде­лам моз­га, сле­до­ва­тель­но, любая пато­ло­гия этих струк­тур пред­став­ля­ет зна­чи­тель­ный риск для здо­ро­вья пациентов.

Под углом зре­ния физио­ло­гии и ана­то­мии важ­ным момен­том ста­но­вит­ся угол изги­ба позво­ноч­ной арте­рии, непо­сред­ствен­но воз­дей­ству­ю­щий на пока­за­те­ли ско­ро­сти тока кро­ви, уров­ня кро­вя­но­го дав­ле­ния и сопро­тив­ле­ния дви­же­нию жид­ко­сти внут­ри сосу­дов. Пони­ма­ние вза­и­мо­свя­зей меж­ду эти­ми пара­мет­ра­ми име­ет пер­во­сте­пен­ную зна­чи­мость для про­фи­лак­ти­ки и лече­ния сер­деч­но-сосу­ди­стых заболеваний.

Современные диагностические методики

Совре­мен­ные тех­но­ло­гии поз­во­ля­ют иссле­до­вать харак­те­ри­сти­ки кро­во­то­ка раз­лич­ны­ми мето­да­ми, вклю­чая уль­тра­зву­ко­вое иссле­до­ва­ние (УЗИ), маг­нит­но-резо­нанс­ную томо­гра­фию (МРТ) и ком­пью­тер­ную томо­гра­фию (КТ). Менее рас­про­стра­нен­ны­ми оста­ют­ся инва­зив­ные про­це­ду­ры с исполь­зо­ва­ни­ем кон­траст­ных пре­па­ра­тов, даю­щие воз­мож­ность визу­а­ли­зи­ро­вать пере­ме­ще­ние кро­ви в арте­ри­ях посред­ством ком­пью­тер­ных тех­но­ло­гий. Несмот­ря на высо­кую инфор­ма­тив­ность, ука­зан­ные мето­ды отоб­ра­жа­ют лишь акту­аль­ные состо­я­ния орга­низ­ма паци­ен­та и не спо­соб­ны пред­ска­зать раз­ви­тие буду­щих пато­ло­ги­че­ских изменений.

Для оцен­ки рис­ков воз­ник­но­ве­ния серьез­ных про­блем исполь­зу­ют­ся ком­пью­тер­ные симу­ля­ции, созда­ю­щие трех­мер­ные вир­ту­аль­ные моде­ли арте­ри­аль­ных сетей. Эта мето­ди­ка поз­во­ля­ет деталь­но про­ана­ли­зи­ро­вать про­цес­сы пере­ме­ще­ния кро­ви в режи­ме реаль­но­го вре­ме­ни, опре­де­лить уро­вень напря­же­ний на стен­ках сосу­дов и выявить обла­сти тур­бу­лент­но­сти (хао­тич­ное дви­же­ние кро­ви, воз­ни­ка­ю­щее при суже­ни­ях, изги­бах сосу­дов или повы­шен­ном уровне давления).

Экспериментальное исследование

Вли­я­ние угло­во­го накло­на позво­ноч­ной артерии

Груп­па уче­ных Перм­ско­го поли­тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та про­ве­ла экс­пе­ри­мен­таль­ное иссле­до­ва­ние, целью кото­ро­го ста­ло изу­че­ние дина­ми­ки кро­во­то­ка в зави­си­мо­сти от сте­пе­ни изги­ба позво­ноч­ной арте­рии. Иссле­до­ва­те­ли исполь­зо­ва­ли совре­мен­ное про­грамм­ное обес­пе­че­ние для вычис­ле­ний в обла­сти гид­ро­ди­на­ми­ки, создав реа­ли­стич­ную модель кро­во­то­ка в кон­крет­ных ситу­а­ци­ях. Моде­ли­ро­ва­лись раз­лич­ные сце­на­рии, начи­ная от нор­маль­но­го диа­мет­ра арте­рии и закан­чи­вая слу­ча­я­ми суже­ния или рас­ши­ре­ния (из-за обра­зо­ва­ния ате­ро­скле­ро­ти­че­ских бля­шек, спаз­мов или аневризм).

Ана­лиз полу­чен­ных резуль­та­тов пока­зал, что нали­чие опре­де­лён­ных углов искрив­ле­ния спо­соб­ству­ет фор­ми­ро­ва­нию зон высо­ко­го дав­ле­ния и тур­бу­лент­но­сти, спо­соб­ству­ю­щих раз­ру­ше­нию сте­нок сосу­дов и ухуд­ша­ю­щих общее кро­во­снаб­же­ние моз­га. Выяв­лен­ные зако­но­мер­но­сти пред­став­ля­ют осо­бый инте­рес для кли­ни­ци­стов, поз­во­ляя свое­вре­мен­но обна­ру­жить пато­ло­гии и пред­при­нять меры по предот­вра­ще­нию воз­мож­ных последствий.

“Наше иссле­до­ва­ние про­де­мон­стри­ро­ва­ло, что угол изги­ба позво­ноч­ной арте­рии серьез­но вли­я­ет на тече­ние кро­ви, фор­ми­ро­ва­ние тром­бов и воз­ник­но­ве­ние зон пони­жен­но­го пита­ния моз­га”, – отме­ти­ла сту­дент­ка маги­стра­ту­ры Марии Мат­ро­со­ва из Перм­ско­го наци­о­наль­но­го иссле­до­ва­тель­ско­го поли­тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та (ПНИПУ).

Иссле­до­ва­тель­ская груп­па созда­ла циф­ро­вую модель позво­ноч­ной арте­рии, бази­ру­ясь на реаль­ной кли­ни­че­ской прак­ти­ке, учи­ты­вая раз­ме­ры и сред­нюю ско­рость кро­во­то­ка, полу­чен­ные при помо­щи уль­тра­зву­ко­во­го ска­ни­ро­ва­ния. Сам уча­сток пред­став­лял собой иде­аль­но ров­ную труб­ча­тую струк­ту­ру, изо­гну­тую под опре­де­лен­ным углом отно­си­тель­но направ­ле­ния кро­во­то­ка. Про­ве­ден­ный ана­лиз поз­во­лил уста­но­вить зави­си­мость пока­за­те­лей гемо­ди­на­ми­че­ских про­цес­сов от вели­чи­ны угло­во­го отклонения.

“В ходе экс­пе­ри­мен­та мы смог­ли зафик­си­ро­вать изме­не­ния кро­во­то­ка при раз­лич­ных зна­че­ни­ях угла изги­ба, изу­чи­ли, каким обра­зом изме­ня­ет­ся ско­рость дви­же­ния кро­ви и фор­ми­ру­ют­ся тур­бу­лент­ные пото­ки. Даль­ней­шие пла­ны вклю­ча­ют рас­ши­ре­ние нашей моде­ли, учи­ты­ва­ю­щей допол­ни­тель­ные фак­то­ры, такие как слож­ный про­стран­ствен­ный изгиб, свой­ства кро­ви (вяз­кость, теку­честь) и воз­мож­ные вари­а­ции окру­жа­ю­щих усло­вий”, – доба­ви­ла асси­стент кафед­ры “Вычис­ли­тель­ная мате­ма­ти­ка, меха­ни­ка и био­ме­ха­ни­ка” Мари­на Шмурак.

Моде­ли­руя про­цесс, иссле­до­ва­те­ли суме­ли избе­жать инва­зив­но­го вме­ша­тель­ства, вос­про­из­ве­дя прак­ти­че­ски любое усло­вие окру­жа­ю­щей сре­ды и про­ве­ряя гипо­те­зы отно­си­тель­но веро­ят­ных послед­ствий для паци­ен­та. Такие воз­мож­но­сти откры­ва­ют пер­спек­ти­вы для инди­ви­ду­аль­но­го под­хо­да к лече­нию и тести­ро­ва­ния тера­пев­ти­че­ских мето­дик без рис­ка для здо­ро­вья пациентов.

Практическая ценность исследования

Рабо­та, выпол­нен­ная спе­ци­а­ли­ста­ми Перм­ско­го поли­тех­ни­че­ско­го инсти­ту­та, под­чёр­ки­ва­ет зна­чи­мость деталь­но­го мони­то­рин­га откло­не­ний гео­мет­рии позво­ноч­ных арте­рий. Полу­чен­ные выво­ды будут полез­ны спе­ци­а­ли­стам-меди­кам для ран­не­го обна­ру­же­ния дефор­ма­ций и раз­ра­бот­ки эффек­тив­ных под­хо­дов к про­фи­лак­ти­ке и лече­нию сосу­ди­стой патологии.

По мне­нию спе­ци­а­ли­стов, дан­ное иссле­до­ва­ние может слу­жить отправ­ной точ­кой для фор­ми­ро­ва­ния новых мето­дов предот­вра­ще­ния нега­тив­ных послед­ствий и созда­ния инстру­мен­тов пер­со­наль­ной меди­ци­ны. Пред­став­лен­ные науч­ные изыс­ка­ния вно­сят суще­ствен­ный вклад в пони­ма­ние меха­низ­мов рас­стройств моз­го­во­го кро­во­об­ра­ще­ния и созда­ние инно­ва­ци­он­ных реше­ний для пре­ду­пре­жде­ния инсульта.

Tags:

Похожие посты