Επίδραση της γωνίας αναστόμωσης στα χαρακτηριστικά της ροής σε αορτοστεφανιαία παράκαμψη
Creators: name: Δρένος, Δημήτριος Διονυσίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Αθηροσκλήρωση
Τοιχωματική διατμητική τάση
CFD
Atherosclerosis
Wall shear stress

description: Η χειρουργική επέμβαση αορτοστεφανιαίας παράκαμψης στεφανιαίας αρτηρίας (CABG) – By Pass αντιπροσωπεύει την τυπική θεραπεία της προχωρημένης στεφανιαίας νόσου. Η αορτοστεφανιαία παράκαμψη δημιουργεί μια νέα διαδρομή για τη ροή του αίματος γύρω από μια φραγμένη ή μερικώς φραγμένη αρτηρία στην καρδιά. Τα ενδοθηλιακά κύτταρα βρίσκονται εκτεθειμένα τόσο στη ροή του αίματος όσο και στις διαφορετικές κάθε φορά τάσεις που επιφέρει η ροή αυτή. Η χαμηλή διατμητική τάση παρέχει προδιάθεση για αθηρογόνο μετασχηματισμό συμβάλλοντας στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και την προδιάθεση για τον επανασχηματισμό στένωσης. Ταυτόχρονα οι υψηλές τιμές τοιχωματικών διατμητικών τάσεων (WSS) οδηγούν στον σχηματισμό θρόμβωσης στο αγγείο. Στην παρούσα εργασία διερευνάται η επίδραση της γωνίας αναστόμωσης των αγγείων κατά την επέμβαση αορτοστεφανιαίας παράκαμψης στην τάση σχηματισμού αθηρωματικής πλάκας ή θρόμβωσης. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της επίδρασης της γωνίας αναστόμωσης στα χαρακτηριστικά ροής της αορτοστεφανιαίας παράκαμψης. Γίνεται προσομοίωση της ροής χρησιμοποιώντας κώδικα υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (CFD) και διερευνάται η επίδραση που έχει η γωνία αναστόμωσης μεταξύ του μοσχεύματος και της αποφραγμένης αρτηρίας, στο σχηματισμό ανακυκλοφορίας και την τοιχωματική διατμητική τάση (WSS). Μελετήθηκαν 11 διαφορετικά σενάρια λειτουργίας όπου η κλίση της γωνίας αναστόμωσης λάμβανε τιμές μεταξύ 15 και 90 μοιρών. Ως βέλτιστη λύση επιλέχθηκε εκείνη όπου η γωνία αναστόμωσης κυμαίνεται μεταξύ 15 και 30 μοίρες όπου ικανοποιούνται όλοι οι περιορισμοί των τιμών της διατμητικής τάσης στα τοιχώματα (WSS) και δεν παρατηρείται ανακυκλοφορία.
description: Coronary artery bypass graft (CABG) surgery represents the standard treatment for advanced coronary artery disease. Coronary artery bypass grafting creates a new path for blood to flow around a blocked or partially blocked artery in the heart. Endothelial cells are exposed both to the blood flow and to the different stresses brought about by this flow. Low shear stress predisposes to atherogenic transformation by contributing to endothelial dysfunction and predisposition to stenosis remodeling. At the same time, high values of wall shear stresses (WSS) lead to the formation of thrombus in the vessel. In this work, the effect of the anastomosis angle of the vessels during coronary artery bypass surgery on the tendency to form atherosclerotic plaque or thrombosis is investigated. The purpose of the present study is to investigate the effect of the anastomosis angle on the flow characteristics of coronary artery bypass grafting. Flow is simulated using a computational fluid dynamics (CFD) code and the effect of the anastomosis angle between the graft and the occluded artery on recirculation formation and wall shear stress (WSS) is investigated. 11 different operating scenarios where the anastomosis angle slope took values between 15 and 90 degrees were studied. The optimal solution was chosen where the anastomosis angle is between 15 and 30 degrees where all the constraints of the wall shear stress (WSS) values are satisfied and no recirculation is observed.