Исследователи из Университета ИТМО разработали трехмерную модель кровотока в коронарном сосуде, питающем ткани сердца. Предсказания модели согласуются с экспериментальными данными, и уже в ближайшее время компьютерное моделирование коронарного сосуда может быть использовано для клинических испытаний.
Распространенным способом предотвращения сужения (стеноза) коронарных сосудов является установка в них металлического каркаса — стента.
После установки металлический стент естественным образом покрывается тканью внутренней выстилки сосуда, однако в некоторых случаях развивается осложнение — рестеноз — чрезмерное разрастание ткани, сопровождающееся повторным сужением просвета артерии.
Классический способ изучения рестеноза — эксперименты на животных, чаще всего на свиньях. Однако эксперименты занимают много времени, стоят дорого, а физиология свиньи не точно соответствует физиологии человека. Перспективный подход к изучению рестеноза — оптимизация положения стента в сосуде при помощи моделирования. Благодаря этому дальнейшие процедуры лечения должны снижать частоту осложнений.
Ученые из ИТМО совместно с коллегами из Амстердамского университета смогли рассчитать процесс рестеноза путем моделирования роста (деления) клеток ткани гладкой мускулатуры, которая выстилает поверхность артерии. Расчетными параметрами модели были сдвиговые механические напряжения, возникающие из-за течения крови в просвете артерии, концентрации ингибиторов (замедлителей) и катализаторов (ускорителей) роста клеток. Полная модель рестеноза включает в себя, помимо биологической, реологическую модель ткани (эта модель описывает деформации сосуда), гидродинамическую модель течения крови и модель диффузии (проникновения) биологически активных химических веществ в ткани внутренней выстилки сосуда.
Источник: Дайджест РНФ