Μηχανικές ιδιότητες του αορτικού τοιχώματος σε ανευρυσματικές περιοχές: υπολογιστική ανάλυση
Creators: name: Γιαννακούλας, Γεώργιος Α.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2006
Subjects: Τρισδιάστατη ανασύνθεση
Κίνδυνος ρήξης
3D reconstruction
Rupture risk

description: Με βάση τις αρχές της Εμβιομηχανικής, η ρήξη του ανευρύσματος της κοιλιακής αορτής(ΑΚΑ) επισυμβαίνει όταν η απόλυτη τιμή των τοιχωματικών τάσεων ξεπεράσει την αντοχή του τοιχώματός του. Σκοπός της μελέτης ήταν ο αναίμακτος υπολογισμός της in-vivo κατανομής των τάσεων στο τοίχωμα τρισδιάστατων μοντέλων ΑΚΑ. Χαρτογραφήθηκαν οι τοιχωματικές τάσεις σε 39 ανευρυσματικές και 30 φυσιολογικές κοιλιακές αορτές που αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου. Εγινε συσχέτιση της εντόπισης των μέγιστων τοιχωματικών τάσεων των ΑΚΑ με περιοχές ρήξεως μίας μεγάλης νεκροτομής μελέτης. Μετρήθηκαν διάφορες γεωμετρικές παράμετροι που σχετίζονται καλύτερα με τον κίνδυνο ρήξης. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης των τάσεων έδειξαν ότι οι τοιχωματικές τάσεις των ΑΚΑ κυμαίνονταν από 10,2 έως 65.8 Ν/cm2, ενώ οι αντίστοιχες τιμές στις φυσιολογικές αορτές ήταν 11,4 έως 15,4 N/cm2. Οι τιμές αυτές πρέπει να συγκριθούν με πειραματικά δεδομένα, βάση των οποίων η ρήξη του τοιχώματος ενός ΑΚΑ επέρχεται όταν η τοιχωματική τάση ξεπεράσει τα 65 Ν/cm2. Οι τιμές των μέγιστων τοιχωματικών τάσεων των ΑΚΑ εντοπίζονταν κυρίως στο οπισθολόγιο τοίχωμα, κάτι που συμφωνεί με τη νεκροτομική μελέτη. Η μέγιστη τοιχωματική τάση των ΑΚΑ συσχετίζονταν καλύτερα με τη μέγιστη και τη μέση καμπυλότητα της κεντρικής γραμμής, με τη στρέψη, καθώς και με το μήκος της κεντρικής γραμμής. Αντίθετα η μέγιστη διάμετρος δεν συσχετίζονταν με τη μέγιστη τοιχωματική τάση
description: According to the principles of Biomechanics, rupture of abdaminal aortic aneurysm(AAA) occurs when the AAA wall stresses exceed the failure strength of the wall. The aim of the study was the non-invasive calculation of the in-vivo distribution of stresses on the wall of three-dimensional AAA models. Thirty-nine aneurysmatic and 30 normal aortas(control group) were used for the mapping of wall stresses. Also, this study correlated the sites of maximum will stress appearance in AAAs with the corresponding rupture sites of a large autopsy study. A number of geometric characteristics were calculated in each AAA and were correlated with peak wall stress values in order to find the easily and non-invasively calculated geanetric factors, which are responsible for AAA rupture. The results of stress analysis indicated that AAA wall stresses were complexly distributed, while the wall stress on the control aorta was uniformly distirbuted AAA peak wall stresses varied between 10,2 and 65,8 N/cm2, while for the control group these values were 11,4 and 15,4 N/cm2. The above values should be compared with the failure strength of an AAA, which was experimentally found to be 65N/cm2, whereas the non-aneurysmal aorta can withstand stresses as high as 121 N/cm. Peak wall stresses were located on the posterolateral aortic surface, which agrees with a previous autopsy study. Among the geometrical parameters, the peak wall stress was well correlated with the mean centerline, the maximum centerlinecurvature the maximum centerline torsion and the centerline length of the AAAs. The correlation of peak wall stress with maximum diameter was non-significant