Izvestiya of Saratov University.

Mathematics. Mechanics. Informatics

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)


For citation:

Pavlova O. E., Ivanov D. V., Gramakova А. А., Моrozov K. M., Suslov I. I. Hemodynamics and Mechanical Behavior of Pathologically Tortuous Carotid Arteries. Izvestiya of Saratov University. Mathematics. Mechanics. Informatics, 2010, vol. 10, iss. 2, pp. 66-73. DOI: 10.18500/1816-9791-2010-10-2-66-73

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Published online: 
18.01.2010
Full text:
(downloads: 252)
Language: 
Russian
Heading: 
UDC: 
539.3

Hemodynamics and Mechanical Behavior of Pathologically Tortuous Carotid Arteries

Autors: 
Pavlova Olga Evgenevna, Saratov State University
Ivanov Dmitry V., Saratov State University
Gramakova А. А., Saratov State University
Моrozov Konstantin Moiseevich, I. M. Sechenov First Moscow State Medical University
Suslov I. I., Yaroslavl State Medical Academy
Abstract: 

The numerical analysis of blood flow through anatomically real healthy and pathologically tortuous bifurcation of human carotid was carried out. Experimental velocity field data in carotid bifurcation were obtained using noninvasive technology. 3D computer models based on computer tomogram were built. The material of the wall is assumed to be linear isotropic. Comparative analysis of obtained data for healthy and pathologically tortuous carotid shows qualitative influence of carotid bend upon blood flow behaviour. Maximum values of pressure shift to convex surface of the bend,and maximum values of velocity shift to opposite side. That leads to blood flow asymmetry in tortuosity cross section. Wall shear stress decreases significantly at convex surface of the bend. Thus pathological tortuosity presence creates favorable conditions for atherogenesis.

References: 
  1. Казанчян, П.О. Диагностика и лечение патологической извитости сонных артерий / П.О. Казанчян, В.А. Попов, Е.Н. Гапонова, Т.В. Рудакова // Ангиология и сосудистая хирургия. – 2001. – № 2.
  2. Quattlebaum, J.K. Stroke associated with elongation and kinking of the internal carotid artery: report of three cases treated by segmental resection of the carotid artery / J.K. Quattlebaum, E.T. Upson, R.L. Neville // Ann Surg. – 1959. – V. 150, № 10. – P. 824–832.
  3. Красавин, В.А. Клиническая характеристика и активность апоптоза у лиц детского и юношеского возраста с сосудистыми аномалиями брахиоцефальных сосудов / В.А. Красавин, К.М. Морозов, В.А. Кузьмин, С.О. Дружинин, И.И. Суслов // Сердечно-сосудистые заболевания: Бюл. НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. – М., 2007. – Т. 8, № 3. – С. 80.
  4. Красавин, В.А. Концепция системных нарушений иммунитета в генезе аномалий ветвей дуги аорты / В.А. Красавин, С.О. Дружинин, И.И. Суслов, К.М. Морозов, В.А. Кузьмин // Региональное кровообращение и микроциркуляция. – СПб., 2007. – № 1 (21). – С. 81–83.
  5. Казанцев, А.В. Применение точных медицинских 3D изображений при создании объектов для анализа методом конечных элементов и вычислительной гидродинамики / А.В. Казанцев // Биомеханика-2008. IX Всероссийская конференция по биомеханике: Тез. докл. – Н. Новгород: ИПФ РАН, 2008. – С. 44–45.
  6. Leung, J.H. Fluid structure interaction of patient specific abdominal aortic aneurysms: a comparison with solid stress models / J.H. Leung, A.R. Wright, N. Cheshire et al. // BioMedical Engineering OnLine. – 2006. – V. 5:33 doi:10.1186/1475-925X-5-33.
  7. Иванов, Д.В. Артерии человека с патологическими извитостями: клинические данные и численный эксперимент / Д.В. Иванов, Е.Л. Коссович // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине – 2007: Материалы ежегодной Всерос. науч. школы-семинара. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2007. – С. 39–41.
  8. Кириллова, И.В. Математическое моделирование бифуркации сонной артерии в норме, при патологии и после реконструктивной операции / И.В. Кириллова, Ю.П. Гуляев, Д.В. Иванов и др. // Биомеханика– 2008: IX Всероссийская конференция по биомеханике: Тез. докл. – Н. Новгород: ИПФ РАН, 2008. – С. 23—26.
  9. Kossovich, L.Yu. Mathematical modeling of human carotid in healthy, affected or post-corrective surgery conditions / L.Yu. Kossovich, I.V. Kirrilova, Yu.P. Gulaev, D.V. Ivanov, A.V. Kamenskiy, V.O. Polyaev, N.V. Ostrovskiy, K.M. Morozov // India, IIT Dilhi. – 2008. – P. 235–250.
  10. Kamenskiy, A.V. Finite element model of the patched human carotid / A.V. Kamenskiy, I.I. Pipinos, A.S. Desyatova, Yu.E. Salkovsky, L.Yu. Kossovich, I.V. Kirillova, L.A. Bockeria, K.M. Morozov, V.O. Polyaev, T.G. Lynch, Yu.A. Dzenis // Vascular and Endovascular Surgery. – 2009. – V. 43, № 6. – P. 533–541.