автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Информационное обеспечение предоперационного прогнозирования состояния сосудов в системе "Артериальные кровеносные сосуды"

А*

На правах рукописи

Кривохижина Оксана Владимировна

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО ПРОГНОЗИОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ СОСУДОВ В СИСТЕМЕ «АРТЕРИАЛЬНЫЕ КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ»

Специальность 05 11 17 - Приборы, системы и изделия

медицинского назначения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ои-з * • ——

Санкт-Петербург - 2007

003173384

электротехническом университете "ЛЭТИ" им В И Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Бегун П И Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Коротков К Г

кандидат физико-математических наук, профессор Смольников Б А

Ведущая организация - ЦНИИ Робототехники и технической кибернетики

заседании диссертационного с , , . . эургского

государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" имени В И Ульянова (Ленина) по адресу 197376, Санкт-Петербург, ул Проф Попова, 5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан " ^ " 2007 г

Защита диссертации состоится

часов на

Ученый секретарь диссертационного совета

Юлдашев 3 М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Данные Минздравмедпрома и Госкомстата Российской Федерации свидетельствуют о том, что среди причин смерти населения в последние годы первое место занимают болезни системы кровообращения (БСК) Наиболее распространенные заболевания кровеносных сосудов -атеросклероз и аневризмы Атеросклероз является основным фактором, поражающим сосуды головного мозга, экстракраниальные сосуды, коронарные сосуды и сосуды других органов В связи с этим, основными задачами в этой области являются ограничение и снижение заболеваемости, а при развитии патологии - проведение эффективного лечения

На протяжении последних 10-15 лет артериальные аневризмы головного мозга стали объектом пристального внимания невропатологов и нейрохирургов многих стран мира Это объясняется, прежде всего, тем, что артериальные аневризмы являются одной из наиболее частых причин опасных для жизни, нередко смертельных внутричерепных кровоизлияний, развивающихся обычно у физически здоровых людей молодого и среднего возраста

Рентгенохирургия кровеносных сосудов - новой направление в медицине, сформировавшееся в последние три десятилетия Один из эффективных путей снижения частоты осложнений при этих операциях - применение внут-рисосудистых протезов-стентов

В настоящее время в литературе отсутствуют исследования по биомеханическому взаимодействию дилатированных сосудов и стентов - это не позволяет прогнозировать результаты рентгенохирургических операций

При выборе технологии интервенционной малоинвазивной операции врач не располагает необходимой для прогнозирования точного результата операции информацией о характеристиках элементов системы, их свойствах, диапазоне внешних воздействий на сосуды, при которых они сохраняют необходимые функции Он может руководствоваться только предшествующим опытом и опираться на свою интуицию Отсутствие необходимого информационного обеспечения объясняется тем фактом, что до настоящего времени у врачей не сложилось общего мнения о технологии проведения интервенцион-но-хирургических операций

Таким образом, необходимо разработать методы предоперационного прогнозирования 1) результатов коррекции стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами, 2) критического состояния аневризм

Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки и внедрения в клиническую практику биомеханического метода предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов до операции и в результате коррекции

Объект исследования - биотехническая система «Артериальные кровеносные сосуды», позволяющая проводить предоперационное прогнозирование состояния кровеносных сосудов до операции и после нее

Предмет исследования - информационное и методическое обеспечение биотехнической системы предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов до коррекции и в ее результате

Цель работы: создание биомеханического метода предоперационного прогнозирования состояния артериальных сосудов до и в результате коррекции

Задачи исследования Для разработки такого метода необходимо решить следующие задачи

1 Построить компьютерные модели дилатации стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами для исследования влияния их геометрических параметров и механических свойств на напряженно-деформированное состояние сосуда

2 Построить компьютерные модели стентирования стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами для исследования влияния их геометрических параметров и механических свойств на напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд»

3 Построить компьютерные модели артериальных сосудов, пораженных аневризмой, и исследовать их напряженно-деформированное и критическое состояние в зависимости от геометрических параметров и механических свойств

4 Информационное обеспечение биотехнической системы «Артериальные кровеносные сосуды», позволяющее прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и стентировании кровеносных сосудов

Методы исследования В работе использованы следующие методы методы компьютерного моделирования, механики твердого деформированного тела и теории оболочек

Научная новизна результатов заключается в том, что

1) предложенный алгоритм исследований напряжений и перемещений в стенках кровеносных сосудов и атеросклеротических бляшек позволяет строить для них компьютерные модели,

2) построенные компьютерные модели стентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов неравномерного профиля с криволинейными сегментами позволяют исследовать напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд»,

3) построенные компьютерные модели артериальных кровеносных сосудов с аневризматическими образованиями позволяют исследовать их напряженно-деформированное и критическое состояние в зависимости от геометрических параметров и механических свойств,

4) предложенный метод, построенный на основе биомеханического компьютерного моделирования и анализа состояния сосудов по данным клинических тонографических, ангиографических и эхокардиографических исследований, позволяет прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты

эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и агентировании артериальных сосудов

Практическую ценность работы составляют

1) методики исследования напряженно-деформированного состояния стенок артериальных кровеносных сосудов человеческого организма в норме, патологии и при хирургических операциях,

2) компьютерные модели для предоперационного прогнозирования результатов дилатации и стентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами и бляшками разной степени развития и определения критического состояния аневризм,

3) информационное обеспечение биотехнической системы «Артериальные кровеносные сосуды», позволяющее прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и стентировании артериальных кровеносных сосудов

Внедрение результатов Результаты работы внедрены 1) в клиническую практику, что позволило повысить точность прогнозирования результатов эндоваскулярных операций и определения критического состояния аневризм, 2) в учебный процесс лабораторная работа «Компьютерное моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния в кровеносных сосудах», в разделе методического пособия «Содержательные модели и моделирование конструкций» авторов Бегуна П И , Кривохижиной О В , Лебедевой Е А , Смирновой М Ю и подтверждаются актами о внедрении

Апробация работы Основные научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на 9 всероссийских и международных научных и научно-технических конференциях, в том числе 59-ая научно - техническая конференция, посвященная Дню радио (СПб-2004), Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы Биомедсистемы-2004 (Рязань-

2004), всероссийская научно-техническая конференция «Наука - Производство - Технологии - Экология» (Киров-2005), «Юбилейная 60-я Научно-техническая конференция, посвященная 110-летию изобретению радио» (СПб-

2005), «IV научно-практическая конференция Планирование и обеспечение подготовки кадров для промышленно-экономического комплекса региона» (СПб-2005), «V международный симпозиум «Электороника в медицине, мониторинг, диагностика, терапия» (СПб-2006)», VIII всероссийская конференция по биомеханике «Биомеханика-2006» (Н Новгород-2006), VII международная научно-техническая конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии - ФРЭМЭ-2006» (Владимир-2006), Политехнический симпозиум «Молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона» (СПб- 2006), Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям «SCM'2007» (СПб-июнь 2007)

Научные положения, выносимые на защиту:

1) алгоритм исследований напряжений и перемещений в стенках крове-

носных сосудов и атеросклеротических бляшках, позволяющий строить для них компьютерные модели,

2) компьютерные модели стентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов неравномерного профиля с криволинейными сегментами, позволяющие исследовать напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд»,

3) компьютерные модели артериальных кровеносных сосудов с аневриз-матическими образованиями, позволяющие исследовать их напряженно-деформированное и критическое состояние в зависимости от геометрических параметров и механических свойств,

4) алгоритм проведения исследований, позволяющий прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохи-рургических операций при дилатации и агентировании артериальных сосудов,

5) состав и функции основных компонентов системы информационного предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них - 4 статьи (3 статьи, опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК), 5 работ - в трудах и материалах научно-технических конференций

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 42 наименования Основная часть работы изложена на 106 страницах машинописного текста Работа содержит 210 рисунков и 5 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, определены цели и задачи работы, объект и предмет исследования, сформулированы научные положения, выносимые на защиту, определены их научная новизна и практическая значимость, приведены сведения об апробации и внедрении результатов работы

В первой главе проведен анализ современного состояния исследований артериальных кровеносных сосудов в норме, патологии и во время хирургических операций и выявлены проблемы предоперационного прогнозирования результатов хирургических операций на артериальных кровеносных сосудах

Широкий диапазон возможных методов коррекции патологий делает актуальной проблему создания методики выбора путей рационального хирургического воздействия Во всех принципиальных направлениях рассмотренных проблем медицинских, технических и фундаментальных - неотъемлемой частью является моделирование артериальных кровеносных сосудов на основе биомеханики Проведенный анализ показывает, что ранее построенные модели артериальных кровеносных сосудов имеют общие несовершенства без обоснования вводятся упрощенные формы, не учитывается неоднородность и не-

линейность механических характеристик стенок сосудов и их начальные напряжения, также не учитываются патологические процессы, протекающие в органах, которые значительно изменяют механические свойства тканей

Существующий комплекс методов исследования не дает адекватного диагностического обеспечения для кардиохирургии Недостатком является отсутствие системы предоперационного прогнозирования результатов рентгено-хирургических операций на артериальных сосудах и определения критического состояния аневризм Следовательно, невозможно обоснованно осуществить выбор технологии проведения операции, обеспечить минимальную травма-тичность стенок сосуда и минимальный риск возникновения рецидива

Во второй главе рассмотрены биомеханические основы компьютерного моделирования состояния патологически измененных артериальных кровеносных сосудов до и после коррекции

При использовании единичных экспериментальных исследований (МI ТЬиЬпкаг) неоднородности, ортотрошш и гиперупругости на различных участках стенок артериальных сосудов (рис 1-3) проведен анализ влияния этих характеристик на напряженно-деформированное состояние в кровеносных сосудах

Построены две модели аневризмы булавовидной формы (рис 1) В первой модели введены допущения 1) материал аневризмы однородный, изотропный, 2) модуль нормальной упругости постоянный £=4,66 МПа, 3) коэффициент Пуассона V =0,49, 4) внутреннее давление систолическое р =120 мм рт ст, 5) аневризма жестко закреплена в верхнем конце, у нижнего конца запрещены радиальные перемещения Во второй модели, в отличие от первой, учитываются усредненные гиперупругие свойства материала передней (1), задней (2) и боковой (3) частей стенки аневризмы (рис 1, б) При вычислении в программе СОБМОБАУогкв, модели аневризмы разбиты соответственно на 50 и 70 тысяч тетраэдальных конечных элементов Проведены вычисления при увеличении гидростатического давления от 0 до 120 мм рт ст с шагом 20 мм рт ст На рис 1,в,г приведены эпюры, характеризующие прибавление напряжений при увеличении гидростатического давления от 100 до 120 мм рт ст

Построены две модели сегмента аорты (рис 2) В первой модели введены допущения 1) материал дуги аорты однородный, сплошной, гиперупругий, изотропный, 2) входной конец аорты жестко фиксирован, на выходном конце нет радиальных перемещений Вторая содержательная модель отличается от первой в пункте 1 материал стенки аорты ортотропный (окружной и продольный модули упругости заданы в соответствии с рис 2,6)

Принята пошаговая нагрузка от 0 до 120 мм рт ст (шаг 20 мм рт ст) За исходные геометрические размеры сегмента аорты приняты размеры, полученные по данным эксперимента, проведенного при давлении 40 мм рт ст При вычислении в программе СОБМОБ'^/Уогкз модели дуги аорты разбиты на 60 тысяч конечных элементов На рис 2,в,г приведены эпюры, характеризующие

прибавление напряжений для сегмента дуги аорты по первой (в) и второй (г) моделям, при увеличении гидростатического давления от 100 до 120 мм рт.ст.

Экстремальное значение результирующего напряжения по Мизесу 1,079 МПа. Разница в результатах вычислений по первой и второй моделям 6%. В реальном диапазоне давлений ортотропия стенки аорты незначительно влияет на НДС.

р. мм.рт от

V*.

-.J4.-fr.-_f- "ТГл

I. зетов-лоз

Рис. 1. Геометрическая схема аневризмы (а), механические свойства (б) и эпюры, характеризующие прибавление напряжений при увеличении гидростатического давления от 100 до 120 мм рт.ст

Рис.2. Геометрическая схема аорты (а); зависимости модулей упругости стенки аорты от гидростатического давления: 1-продольный модуль упругости, 2- осред-ненный изотропный модуль упругости, 3 - окружной модуль упругости (б); эпюры, характеризующие прибавление напряжений при увеличении гидростатического давления от 20 до 120 мм рт.ст. по первой модели (в), по второй модели (г)

При построении моделей подвздошной артерии (рис.3,а) выполнены следующие условия: 1) за исходные геометрические параметры взяты их величины, полученные в результате измерений, при давлении 80 мм рт.ст.; 2) углы перехода от основной к выходящей артерии сглажены; 3) в местах перехода от основной артерии к выходящей толщина увеличена в два раза; 4) вычисления проведены при давлении 40 мм рт.ст. соответствующем разнице давлений в систолу и диастолу; 5) сегмент жестко закреплен на конце первого участка, концы второго и четвертого участков свободные. Одновременный учет гиперупругих и ортотропных свойств (рис.3, в) в модели приводит к существенным различиям при вычислении напряжений по сравнению с моделью, построенной при допущении изотропной гиперупругости стенки сосуда (рис.3, б).

Е, МП а 0.18 0,17 0.16 0,15 0.14 0,13 0.12 0.11

(00 р. мм.рт.ст

Рис.3. Геометрическая схема (а) и зависимости осредненного (б), окружного -1 и продольного -2 модулей упругости от гидростатического давления (в) и эгаоры прибавлений напряжений в подвздошной артерии в диапазоне от 120 до 140 мм рт.ст.

Модель рассчитана по шагам от 20 до 140 мм рт.ст. Прибавления напряжений в диашвоне от 120 до 140 мм рт.ст. при вычислении по модели, учитывающей одновременно гиперупругие и ортотропные свойства, приведены на рис.3,г. Экстремальное значение результирующего напряжения по Мизесу 0,214 МПа. Результаты этих вычислений расходятся с результатами вычислений по модели, построенной при допущении изотропной гиперупругости стенки сосуда, на 51 % (0,44 МПа).

На рис.4 приведена геометрическая схема модели матричного стента. При построении моделей для исследования напряженно-деформированного состояния в стентах, развертываемых дилатирующим баллоном, введены сле-

Е, МПа

0.34 0.29 0.24 0.19 0.14 0.09 0.04

50 100 р. мм.рт.ст

дующие допущения: 1) материал стента однородный и изотропный; 2) начальные напряжения в стенте отсутствуют; 3) поверхностная нагрузка распределена равномерно; 4) стент деформируется баллоном in vitro. Для достижения необходимой точности, при минимальных затратах времени на вычисления напряжений и перемещений в структурах стента, целесообразно задавать разбиение на 20 тысяч конечных элементов.

На рис.5,а,б представлены эпюры перемещений и напряжений стента с размерами: а=0,3 мм, b = 0,22 мм, Lcm=8,03 мм, hcm - 0,1 мм, диаметр баллона />=0,8 мм, давление в баллоне р=0,6МПа, модуль нормальной упругости стента £cm=2'10n Па, коэффициент Пуассона v=0,28.

При дилатации стент испытывает упругие и пластические деформации. По напряженному состоянию стента определяются величина и характер деформации (диаграмма условных напряжений стали 316L приведена на рис.6, б). Величина упругого относительного удлинения определяет последействие стента.

На рис.6,в представлены зависимости перемещений (1) стента (рис.6,а) в сравнении с результатами других авторов (2) от внешнего сжимающего давления со следующими параметрами стента: <з=0,3 мм, Ъ =0,22; с=1,7 мм; е =7,84 мм; d= 0,14 мм, /=0,22 мм, А?г=1,37 мм, /гСт=0,1мм.

Рис.4. Схема геометрической модели матричного стента

Выполнено построение содержательных и компьютерных моделей баллонного стентирования при коррекции артерии. При построении модели агентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов (геометрическая схема приведена на рис.7,а) приняты следующие допущения: а) для сте-нозированной артерии: 1) материалы стенок сосуда и бляшек однородные, изотропные, с конструктивными модулями упругости Ес, Е5 и конструктивными коэффициентами Пуассона ус, 2) неосесимметричная бляшка ранней стадии развития находится на поверхности интимы и не проникает в медию; 3) сосуд жестко защемлен по торцам на расстоянии 5Ьб от торца бляшки (решение по Сен-Венану); б) для стента (рис.4): 1) материал стента однородный и изотропный; 2) начальные напряжения в стенте отсутствуют; 3) поверхностная нагрузка при дилатации распределяется равномерно по внутренней поверхности стента.

Алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния при стен-тировании сосудов имеет следующие особенности:

1. Для выделения зоны сохранения сосудом функциональных упругих свойств, стенка сосуда разбита на 10 концентрических слоев равной толщины, а б

Рис.5. Эгаоры перемещений (б) и напряжений (в) стента

съмПа

о,1 о,г 0,3 Е.% М» 125 '■» П.МПа

Рис.6. Схема геометрической модели матричного стента (а), диаграмма условных напряжений материала стента (б), зависимости перемещения стента от внешнего сжимающего давления р: 1- вычисления в программе COSMOSWorks, 2- вычисления, проведенные другими авторами (F. Etave et all)

Упругие свойства сохраняют слои, удаленные от оси кровеносного сосуда дальше слоя, в котором возникающие напряжения по Мизесу о<[о]ф, [а]ф -допускаемые физиологические напряжения. 2. Подбирается давление баллона таким образом, чтобы радиальное перемещение стента равнялось (Я,,-1,05) по рекомендациям эндоваскулярных хирургов. 3. При дилатации стент испытывает упругие и пластические деформации. По напряженному состоянию стента определяются величина и характер деформации (рис.6,б). Величина упругого относительного удлинения определяет последействие стента. 4. Проводится анализ напряженного состояния в каждом из 10-ти слоев сосуда и определяется, на каком слое напряжение не превышает допустимого физиологического. 5. В программе БоПсШогкз сосуд перестраивается заново таким образом, чтобы можно было приложить нагрузку к внутренней стенке первого из слоев, со-

хранивших упругие свойства. 6. Определяется давление, при котором слой, сохранивший свои упругие свойства, лишается напряженного состояния. Это то усилие, с которым стенка сосуда действует на стент. 7. Суммарное упругое последействие стента складывается из упругого последействия самого стента и перемещения стента, вызванного упругостью дилатированного сосуда.

Рис.7. Схема геометрической модели агентирования стенозированного сосуда (а) и геометрическая схема расположения неосесимметричной бляшки: ЯбЛ- внутренний радиус неосесимметричной бляшки, 11с-радиус сосуда, е - эксцентриситет бляшки (б)

При проведении вычислений используется метод конечных элементов. Модель разбита на 200 тысяч тетраэдальных конечных элементов.

В работе произведено сопоставление результатов вычислений с клиническими данными. При стентировании внутренней сонной артерии с осесим-метричной бляшкой (длина сегмента Ьсос=30 мм, ¿вл=4,3 мм, Д.ос=6 мм, Д»„в= 2,58 мм, кст—\,5Ъ мм), давление в баллоне р =1,6 МПа. После стентиро-вания - диаметр отверстия 3,96 мм. В результате проведенных вычислений по разработанному алгоритму, диаметр стентированного отверстия 5,26 мм, (упругое последействие стента 0,52 мм). Погрешность расчета 32,8 %.

Содержательная модель мешотчатой аневризмы построена при следующих допущениях: 1) материал аневризмы однородный, изотропный; 2) стенка аневризмы однослойная, с конструктивным модулем упругости Еа и конструктивным коэффициентом Пуассона уа\ 3) аневризма находится на изогнутом сегменте однослойного сосуда с однородными изотропными свойствами материала стенки: конструктивный модуль нормальной упругости сосуда Ес, коэффициент Пуассона ус ; 4) протяженность сегмента сосуда Ьс в 10 раз превышает наибольший линейный размер основания аневризмы Ьа. На рис. 8 приведены эпюры напряжений и перемещений для сегмента сосуда с мешотчатой аневризмой при следующих геометрических и механических параметрах: Ьс = 100мм, Ос = 7 мм, кс = 1,6 мм, ¿д=20мм, //в=5мм, ка =2мм, £с=0,85МПа, £д=2,2МПа, Де=1,6'104 Па (Ар - разность между давлением в систолу и диастолу). Экстремальное значение напряжения в аневризме по Мизесу а =6,028- 105 Па, допускаемое напряжение [а ] =6-105 Па, следовательно, аневризма находится в критическом состоянии.

Рис.8. Геометрическая схема содержательной модели сосуда с мешковидной аневризмой: Ьс, Ос - длина и диаметр сегмента сосуда, кс - толщина стенки сосуда, Ьа- наибольший линейный размер основания аневризмы, На - высота аневризмы, ка- толщина стенки аневризмы, Я - радиус кривизны сосуда (а); эпюры напряжений (б) и перемещений (в)

В третьей главе проведены исследования и получены зависимости напряженно-деформированного состояния (типа рис.9) от механических свойств и геометрических параметров биологических объектов: 1) при дилатации коронарных артерий, внутренних сонных артерий и аорты; 2) при стентировании коронарных артерий, внутренних сонных артерий и аорты; 3) в сонных внутренних артериях с аневризматическими образованиями.

а-ю ,Па

5

4,54

3,5 3 2,5 2 15

Ей,, мм

2 мм

2 Ивп, мм

Рис.9. Зависимости экстремальных напряжений (а,б) и перемещений (в,г) при дилатации прямых (а,в) и криволинейных (б,г) сегментов внутренних сонных артерий с неосесимметричным расположением бляшки от радиуса бляшки (модули нормальной упругости Е: 1-2,55 МПа; 2-1,7 МПа; 3-0,85 МПа; 4-0,425 МПа; 5-0,28 МПа)

1 Исследования дилатадии внутренних сонных артерий

При изменении модуля нормальной упругости бляшки в диапазоне от 0,28 до 2,55 МПа напряжение увеличивается в 1,1 раза в прямом сосуде и в 1,2 раза в криволинейном, а перемещение уменьшается в 9 раз в прямом и в 5,2 раза - в криволинейном

При увеличении стенозированного отверстия в диапазоне от 0,87мм до Змм, при модулях упругости от 0,85 МПа и до 2,25 МПа, напряжение увеличивается соответственно от 1,05 до 1,6 раза в прямом сосуде, от 1,05 до 1,8 раза-в криволинейном, перемещение увеличивается от 3,5 до 7 раза в прямом сосуде и от 6,6 до 13 раз - в криволинейном

При увеличении длины бляшки в диапазоне от 5мм до 30мм, при модулях упругости от 0,85 до 2,25 МПа, напряжение увеличивается от 1,05 до 1,1 раза в прямом сосуде и от 1,05 до 1,2 раза - в криволинейном, перемещение в прямом сосуде существенно не изменяется, а в криволинейном - уменьшается от 1,3 до 1,01 раза

2 Исследования стентирования коронарных артерий, внутренних сонных артерий и аорты

При увеличении радиуса бляшки в дилатируемой внутренней сонной артерии от 0,4 до 1 мм, при толщине стента от 0,1 до 0,17 мм, перемещение стента, вызываемое 1) упругим последействием кровеносного сосуда - уменьшается соответственно от 1,38 до 1,6 раза, 2) упругим последействием самого стента - уменьшается от 1,61 до 1,56 раза, 3) упругим последействием кровеносного сосуда и самого стента после дилатадии - уменьшается от 1,42 до 1,47 раза

При увеличении радиуса бляшки в дилатируемой коронарной артерии от 0,7 до 2 мм, при толщине стента от 0,1 до 0,17 мм, перемещение стента, вызываемое 1) упругим последействием кровеносного сосуда - уменьшается соответственно от 2 до 2,1 раза, 2) упругим последействием самого стента -уменьшается от 2,1 до 2,08 раза, 3) упругим последействием кровеносного сосуда и самого стента после дилатадии уменьшается от 1,2 до 1,7 раза

При увеличении радиуса бляшки в дилатируемой аорте от 2,5 до 9 мм, при толщине стента от 0,1 до 0,17 мм, перемещения стента вызваемое 1) упругим последействием кровеносного сосуда- уменьшается соответственно от 4,1 до 4,8 раза, 2) упругим радиальным перемещением самого стента - уменьшается от 3,5 до 3,3 раза, 3) упругим последействием кровеносного сосуда и самого стента после дилатадии уменьшается от 3,7 до 5,6 раза

3 Исследование внутренних сонных артерий с аневризматическими образованиями

При изменении модуля упругости аневризмы в диапазоне от 0,28 МПа до 2,55 МПа напряжение увеличивается в 2 раза, перемещение уменьшается в 2 раза Критическое состояние аневризмы не выявлено

При изменении высоты аневризмы от 5 мм до 8 мм напряжение увеличивается в 1,5 раза, а перемещение увеличивается в 1,7 раза При модулях упругости аневризмы £„=0,28 МПа, Еа=0,425 МПа, Еа=0,%5 МПа напряжение не

превышает опасного При модулях упругости £„=1,70 -2,55 МПа, при высоте аневризмы от 6,5мм и выше, возникает опасное напряжение

При изменении толщины стенки аневризмы от 0,9 мм до 2 мм напряжение уменьшается в 1,4 раза, а перемещение уменьшается 1,5 раза При модулях упругости £„„=0,28 - 0,85 МПа напряжение не превышает опасного Однако, при модулях упругости Ет >1,7 МПа, при толщине стенки меньше 1,5мм возникает опасное напряжение

В четвертой главе рассмотрены вопросы создания и практического применения системы предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов Предложена структура аппаратно-программного комплекса информационного обеспечения состояния артериальных кровеносных сосудов (рис 10)

Составной биомеханической частью нового информационного обеспечения являются таблицы, содержащие сведения о механических свойствах биологических структур в норме и патологии, компьютерные модели артериальных кровеносных сосудов, программа 8оМ\Уогкз, программа для расчета напряженно-деформированного состояния методом конечных элементов С08-MOSWorks, алгоритмы проведения исследований состояния артериальных кровеносных сосудов и предоперационного прогнозирования результатов операций при использовании системы предоперационного прогнозирования

В системе информационной поддержки предоперационного прогнозирования состояния сосудов при дилатации, врач на ангиограммах отмечает курсором необходимые геометрические параметры в сегментах сосудов с патологическими образованиями Величины геометрических параметров автоматически определяются в системе «ангиостар» Информация о представленных к коррекции структурах передается в систему предоперационного прогнозирования По базе данных механических свойств задаются свойства исследуемого объекта в соответствии с введенными клиническими данными пациента Выбирается модель сегмента стенозированного кровеносного сосуда и проводится анализ напряженно-деформированного состояния Подбирается такое давление, при котором размеры дилатируемого отверстия находятся в пределах установленных клинической практикой

Результаты прогноза состояния сосуда при разных давлениях выводятся на печатающее устройство или на накопитель информации

Проведены сопоставления результатов предоперационной диагностики интервенционных эндоваскулярных хирургических операций на артериальных кровеносных сосудах с результатами операций, проведенных в ГМПБ №2 и в 122 Медсанчасти г Санкт-Петербурга при баллонной дилатации и стентирова-нии артериальных кровеносных сосудов

На рис 11 приведены ангиограммы правой коронарной артерии до дилатации и после установки стента При анализе заданы следующие геометрические и механические свойства длина сегмента коронарной артерии 1ст;=30 мм, длина бляшки Ьвл=4,5 мм, внутренний диаметр сосуда £>^=3,8 мм, диаметр стенозированного отверстия Оотв-2,38 мм, толщина стенки сосуда /гот=1 мм,

модуль нормальной упругости сосуда Есос=2,1 МПа, модуль нормальной упругости бляшки Ебл= 1,9 МПа, бляшка осесимметричная. При стентировании давление в баллоне р=2,5 МПа. После стентирования диаметр отверстия 2,8 мм. В результате проведенных вычислений (рис.11) по разработанному алгоритму, диаметр стентированного отверстия 3,65 мм (упругое последействие стента 0,08 мм). Погрешность предоперационной диагностики составляет 30,4% .

Рис.10. Схема взаимодействия основных компонентов системы предоперационного прогнозирования состояния структур

а б в

Рис.11. Ангиографическое изображение сегмента стенозированной правой коронарной артерии больного (63 года) до дилатации (а), после установки стента (давление в баллоне 2,5 МПа) и эпюра перемещений стентированного сосуда

С доверительной вероятностью р=0,9 погрешность прогнозируемых размеров дилатируемого отверстия по проведенным исследованиям составила 34,4 %.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Построены компьютерные модели дилатации стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами и проведены исследования влияния их геометрических параметров и механических свойств на напряженно-деформированное состояние сосуда

2 Построены компьютерные модели стентирования артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами и исследованы влияния их геометрических параметров и механических свойств стенозированных сосудов на напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд»

3 Построены компьютерные модели артериальных сосудов, пораженных аневризмой, и исследованы зависимости от их геомеричексих параметров и механических свойств

4 Разработан метод, позволяющий прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и стентировании артериальных кровеносных сосудов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании комплексных клинических исследований решена актуальная проблема создано информационное обеспечение, позволяющее проводить предоперационное прогнозирование состояния артериальных кровеносных сосудов и, как следствие, влиять на исход рентгенохирургических операций Достоверность полученных результатов подтверждена согласованностью с клиническими данными и с результатами других авторов

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Кривохижина, О В Определение критического состояния истинных мешотчатых аневризм в криволинейной внутренней сонной артерии /О В Кривохижина // Изв СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия государственного электротехнического университета) Сер. «Биотехнические системы в медицине и экологии» 2005 -№1 -С 51-52

2 Кривохижина, О В Компьютерное моделирование и исследование развития аневризм в дегенеративно-измененной стенке кровеносного сосуда и определение критического состояния аневризмы мозговой артерии /ПИ Бегун, О В Кривохижина // Изв СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия государственного электротехнического университета) Сер. «Биотехнические системы в медицине и экологии» 2005 -№2 - С 79-82

3 Кривохижина, О В Блок «Биомеханика» в биотехнических системах медицинского назначения для предоперационной диагностики рентгенохирургических операций на сосудах организма /О В Кривохижина // Юбилейная 60-я Научно-техническая конференция, посвященная 110-летию изобретению

радио материалы конф СПбГЭТУ «ЛЭТИ» - СПб, апрель 2005 г - С-Петербург, 2005 - С 208-209

4 Кривохижииа, О В Компьютерное моделирование и исследование напряжений и перемещений в истинных мешотчатых аневризмах /П И Бегун, О В Кривохижина// Вестн Северо-западного регионального отделения АМТН 2005 - №8 - С 370-375

5 Кривохижина, О В Компьютерное моделирование и биомеханический анализ критического состояния коррекции структур сосудистой системы /П И Бегун, О В Кривохижина, В К. Сухов// Информационно-управляющие системы Сер Управление в медицине и биологии 2005 - №6 - С 51-56

6 Кривохижина, О В Моделирование дилатации стенозированных кровеносных сосудов /О В Кривохижина// Биомеханика-2006 материалы VIII Всеросс конф по биомеханике Нижний Новгород, май 2006 г — С 51-52

7 Кривохижина, О В Компьютерное моделирование и анализ пригодности стентов для реконструкции стенозированного сосудистого русла /О В Кривохижина// Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия государственного электротехнического университета) Сер «Биотехнические системы в медицине и экологии» 2006 -№1 - С 43-45

8 Кривохижина, О В Диагностика поведения патологически-измененных сосудов при хирургических операциях /О В. Кривохижина// Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии - ФРЭМЭ 2006 матер VII междунар научн-техн конф - Владимир, август 2006 г — С.62-64

9 Кривохижина, О В. Биомеханический анализ результатов реконструкции артериальных сосудов с бляшками разной степенью развитая и аневризм различной формы /О В Кривохижина// Молодые ученые - промышленности северозападного региона матер Политехнического симпозиума СПб, сентябрь 2006 г -С 82-83

Подписано в печать 01 10 07 Формат 60*84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Печ л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 103

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С-Петербург, ул Проф Попова, 5

Введение.

Глава 1. Анализ современного состояния исследований артериальных кровеносных сосудов в норме, патологии и при хирургических операциях.

1.1. Распространенность сердечно-сосудистых заболевании.

1.2. Строение и функционирование артериальных кровеносных сосудов в норме и патологии.

1.3. Коррекция сосудов.

1.4. Исследование результатов коррекции артериальных сосудов. Проблемы предоперационного прогнозирования результатов коррекции сосудов.

Глава 2. Биомеханические основы компьютерного моделирования патологически-измененных артериальных сосудов и их коррекции.

2.1 Построение содержательной и компьютерной моделей артериального кровеносного сосуда с истинной аневризмой.

2.2. Построение содержательных и компьютерных моделей дилатации артериальных кровеносных сосудов.

2.2.1. Построение содержательной и компьютерной модели дилатации кровеносного сосуда с бляшкой.

2.2.2. Построение содержательной и компьютерной модели баллонной дилатации коарктации аорты.

2.3.Построение содержательных и компьютерных моделей стентов.

2.4. Построение содержательных и компьютерных моделей 107 баллонного стентирования артерий.

2.4.1. Построение содержательных и компьютерных моделей баллонного стентирования при коррекции артерии с осесимметричным расположением бляшки.

2.4.2. Расчет напряженно-деформированного состояния при дилатации сосуда с неосесимметричным расположением бляшки.

2.5. Построение содержательных и компьютерных моделей сегмента артериальных сосудов с дегенеративно-измененным сегментом и концентратом напряжений.

3.1. Исследование напряженно-деформированного состояния артериальных сосудов при патологии и коррекции.

3.1. Исследование напряженно-деформированного состояния при дила- 131 тации артериальных сосудов с осесимметричным расположением бляшки.

3.2. Исследование напряженно-деформированного состояния сегмента 142 внутренней сонной артерии и сегмента аорты с мешотчатыми аневризмами.

3.3 Исследование напряженно-деформированнного состояния дегенеративно-измененного сегмента внутренней сонной артерии.

3.4. Исследование напряженно-деформированного состояния стента 155 при дилатации.

3.5. Исследование напряженно-деформированного состояния биотехни- 156 ческой системы кровеносный сосуд-стент при баллонной дилатации.

3.6. Исследование напряженно-деформированного состояния при дилатации коарктации аорты.

Глава 4. Информационное обеспечение предоперационного прогно- 182 знровання состояния сосудов в системе «Артериальные кровеносные сосуды»

Актуальность темы. Данные Минздравмедпрома и Госкомстата Российской Федерации свидетельствуют о том, что среди причин смерти населения в последние годы первое место занимают болезни системы кровообращения (БСК). Наиболее распространенные заболевания кровеносных сосудов - атеросклероз и аневризмы. Атеросклероз является основным фактором, поражающим сосуды головного мозга, экстракраниальные сосуды, коронарные сосуды и сосуды других органов. В связи с этим, основными задачами в этой области являются ограничение и снижение заболеваемости, а при развитии патологии -проведение эффективного лечения.

На протяжении последних 10-15 лет артериальные аневризмы головного мозга стали объектом пристального внимания невропатологов и нейрохирургов многих стран мира. Это объясняется, прежде всего, тем, что артериальные аневризмы являются одной из наиболее частых причин опасных для жизни, нередко смертельных внутричерепных кровоизлияний, развивающихся обычно у физически здоровых людей молодого и среднего возраста.

Рентгенохирургия кровеносных сосудов - новой направление в медицине, сформировавшееся в последние три десятилетия. Один из эффективных путей снижения частоты осложнений при этих операциях - применение внутрисосу-дистых протезов-стентов.

В настоящее время в литературе отсутствуют исследования по биомеханическому взаимодействию дилатированных сосудов и стентов - это не позволяет прогнозировать результаты рентгенохирургических операций.

При выборе технологии интервенционной малоинвазивной операции врач не располагает необходимой для прогнозирования точного результата операции информацией о характеристиках элементов системы, их свойствах, диапазоне внешних воздействий на сосуды, при которых они сохраняют необходимые функции. Он может руководствоваться только предшествующим опытом и опираться на свою интуицию. Отсутствие необходимого информационного обеспечения объясняется тем фактом, что до настоящего времени у врачей не сложилось общего мнения о технологии проведения интервенционно-хирургических операций.

Таким образом, необходимо разработать методы предоперационного прогнозирования: 1) результатов коррекции стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами; 2) критического состояния аневризм.

Актуальность работы обусловлена необходимостью разработки и внедрения в клиническую практику биомеханического метода предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов до операции и в результате коррекции.

Объект исследования - биотехническая система «Артериальные кровеносные сосуды», позволяющая проводить предоперационное прогнозирование состояния кровеносных сосудов до операции и после нее.

Предмет исследования - информационное и методическое обеспечение биотехнической системы предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов до коррекции и в ее результате.

Цель работы: создание биомеханического метода предоперационного прогнозирования состояния артериальных сосудов до и в результате коррекции.

Задачи исследования. Для разработки такого метода необходимо решить следующие задачи:

1. Построить компьютерные модели дилатации стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами для исследования влияния их геометрических параметров и механических свойств на напряженно-деформированное состояние сосуда.

2. Построить компьютерные модели стентирования стенозированных артерий в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами для исследования влияния их геометрических параметров и механических свойств на напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд».

3. Построить компьютерные модели артериальных сосудов, пораженных аневризмой, и исследовать их напряженно-деформированное и критическое состояние в зависимости от геометрических параметров и механических свойств.

4. Информационное обеспечение биотехнической системы «Артериальные кровеносные сосуды», позволяющее прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и стентировании кровеносных сосудов.

Методы исследования. В работе использованы следующие методы: методы компьютерного моделирования, механики твердого деформированного тела и теории оболочек.

Научная новизна результатов заключается в том, что:

1) предложенный алгоритм исследований напряжений и перемещений в стенках кровеносных сосудов и атеросклеротических бляшек позволяет строить для них компьютерные модели;

2) построенные компьютерные модели стентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов неравномерного профиля с криволинейными сегментами позволяют исследовать напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд»;

3) построенные компьютерные модели артериальных кровеносных сосудов с аневризматическими образованиями позволяют исследовать их напряженно-деформированное и критическое состояние в зависимости от геометрических параметров и механических свойств;

4) предложенный метод, построенный на основе биомеханического компьютерного моделирования и анализа состояния сосудов по данным клинических топографических, ангиографических и эхокардиографических исследований, позволяет прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и стентировании артериальных сосудов.

Практическую ценность работы составляют:

1) методики исследования напряженно-деформированного состояния стенок артериальных кровеносных сосудов человеческого организма в норме, патологии и при хирургических операциях;

2) компьютерные модели для предоперационного прогнозирования результатов дилатации и стентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов в общем случае неравномерного профиля с криволинейными сегментами и бляшками разной степени развития и определения критического состояния аневризм;

3) информационное обеспечение биотехнической системы «Артериальные кровеносные сосуды», позволяющее прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохирургических операций при дилатации и стентировании артериальных кровеносных сосудов.

Внедрение результатов. Результаты работы внедрены: 1) в клиническую практику, что позволило повысить точность прогнозирования результатов эндоваскулярных операций и определения критического состояния аневризм; 2) в учебный процесс: лабораторная работа «Компьютерное моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния в кровеносных сосудах», в разделе методического пособия «Содержательные модели и моделирование конструкций» авторов Бегуна П.И., Кривохижиной О.В., Лебедевой Е.А., Смирновой М.Ю. и подтверждаются актами о внедрении.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на 9 всероссийских и международных научных и научно-технических конференциях, в том числе: 59-ая научно - техническая конференция, посвященная Дню радио. (СПб-2004); Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы. Биомедсистемы-2004 (Рязань-2004); всероссийская научно-техническая конференция «Наука - Производство - Технологии - Экология» (Киров-2005); «Юбилейная 60-я Научно-техническая конференция, посвященная 110-летию изобретению радио» (СПб-2005); «IV научно-практическая конференция. Планирование и обеспечение подготовки кадров для промышленно-экономического комплекса региона» (СПб-2005); «V международный симпозиум «Электороника в медицине, мониторинг, диагностика, терапия» (СПб-2006)»; VIII всероссийская конференция по биомеханике «Биомеханика-2006» (Н.Новгород-2006); VII международная научно-техническая конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии - ФРЭМЭ-2006» (Владимир-2006); Политехнический симпозиум «Молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона» (СПб- 2006); Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям «SCM'2007» (СПб-июнь 2007).

Научные положения, выносимые на защиту:

1) алгоритм исследований напряжений и перемещений в стенках кровеносных сосудов и атеросклеротических бляшках, позволяющий строить для них компьютерные модели;

2) компьютерные модели стентирования стенозированных артериальных кровеносных сосудов неравномерного профиля с криволинейными сегментами, позволяющие исследовать напряженно-деформированное состояние биотехнической системы «стент-сосуд»;

3) компьютерные модели артериальных кровеносных сосудов с аневриз-матическими образованиями, позволяющие исследовать их напряженно-деформированное и критическое состояние в зависимости от геометрических параметров и механических свойств;

4) алгоритм проведения исследований, позволяющий прогнозировать критическое состояние аневризм и результаты эндоваскулярных рентгенохи-рургических операций при дилатации и стентировании артериальных сосудов;

5) состав и функции основных компонентов системы информационного предоперационного прогнозирования состояния артериальных кровеносных сосудов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них - 4 статьи (3 статьи, опубликованных в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК), 5 работ - в трудах и материалах научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 42 наименования. Основная часть работы изложена на 106 страницах машинописного текста. Работа содержит 210 рисунков и 5 таблиц.

Результаты работы внедрены: 1) в клиническую практику, что позволило повысить точность прогнозирования результатов эндоваскулярных операций и определения критического состояния аневризм (акт о внедрении); 2) в учебный процесс: лабораторная работа «Компьютерное моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния в кровеносных сосудах», раздел в методическом пособии «Содержательные модели и моделирование конструкций» (акт о внедрении).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании комплексных теоретических и клинических исследований решена актуальная проблема: построено информационное обеспечение, позволяющее проводить предоперационное прогнозирование состояния артериальных кровеносных сосудов. Достоверность полученных результатов подтверждена согласованностью с клиническими данными, и в тех случаях, когда возможно, с результатами других авторов.

1. Здоровье населения Российской Федерации и хирургическое лечение болезней сердца и сосудов в 2003г: сб.ст./ Бюллетень НЦССХ им А.Н. Бакулева РАМН; под ред. JI. А Бокерия. М.: НЦССХ им А.Н. Бакулева РАМН, 2004. -312 с.; ил. - Библиогр. в конце ст.

2. Андреев, В.В. Методы эндоваскулярного лечения заболеваний сосудов /В.В. Андреев, Т.Х Гамзатов, Светликов А.В// Амбулаторная хирургия: матер. II международной конференции «Проблемы современной ангиологии 2005». Москва, 2005 г. С.20-24

3. Шарыкин, А.С. Коарктация аорты у детей грудного возраста // А.С. Шары-кин/ Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1994. - №6. - С. 6-11

4. Бегун, П.И. "Биомеханика: Учебник для вузов"/ П.И. Бегун, Ю.А. Шукейло. -СПб.: Политехника, 2000. 463 с.

5. Бегун, П.И. "Гибкие элементы медицинских систем"/ П.И.Бегун. СПб.: Политехника, 2002. - 300 с.

6. Сердечно-сосудистые заболевания: сб. ст./ Бюллетень НЦССХ им. Бакулева РАМНМ; под ред. Л. А Бокерия. М.: НЦССХ им А.Н. Бакулева РАМН, 2000. -№2 - 368 е.; ил. - Библиогр. в конце ст.

7. Сердечно-сосудистые заболевания: сб. ст./ Бюллетень НЦССХ им. Бакулева РАМНМ; под ред. Л. А Бокерия. М.: НЦССХ им А.Н. Бакулева РАМН, 2002. -№6 - 109 е.; ил. - Библиогр. в конце ст.

8. Шарыкин, А.С. Модифицированная истомопластика левой подключичной артерией при коарктации аорты у грудных детей// А.С. Шарыкин, Г.В. Зубкова, Г.М. Фалько/ Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1994. - №4. - С. 31-34

9. Любомудров, В.Г. Хирургическое лечение врожденных пороков сердца у детей первого года жизни//В.Г. Любомудров, B.C. Довгань, В.Л. Кунгурцев,

10. B.А. Болчсуновский/ Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1994. - № 6.1. C. 11-14

11. Хилько, В.А. Внутрисосудистая нейрохирургия /В.А. Хилько, Ю.Н.Зубков; по ред. В.М. Угрюмова, Б.А. Самоткина. Л.: Медицина, 1982. - 210 с.

12. Седов, П.И. Аневризмы брюшного отдела аорты / П.И. Седов, М.С. Богомолов, А.А. Бабков; под ред. П.И. Седова. СПб.: СПб ГМУ, 2001. - 58 с.

13. Нарушение мозгового кровообращения и их хирургическое лечение/ под ред. Е.В. Шмидта. М.: Медицина, 1967. -300с

14. Бегун, П.И. Проблемы информационного обеспечения малоинвазивных интервенционных рентгенохирургических операций // П.И. Бегун, В.К. Сухов/ Информационно-управляющие системы. Сер. Управление в медицине и биологии. СПб, 2002. № 1. - С.52-57

15. Textbok of intervention cardiology, edited by Eric J Topol, Philadelphia: W.B. Saunders Company, 1 st ed - 1990. - 684 p, 3 rd ed, V 1,2 - 1392

16. Бакланов, Д.В. Коронарная ангиопластика: Пособие для врачей/ Д.В.Бакланов, P.P. Мэздэн; под ред. Д.В. Бакланова. СПб.: Кардиоваскулар Консалтантс, 1996. - 104 с.

17. Нейрокардиология. Каталог. СПб.: Bait-Extrusion, 1999. - 33 с.

18. Cristal Ballon. Ангиопластика. Каталог. СПб.: Bait-Extrusion, 1999. - 16 с.

19. Cristal Ballon. Презентация продукции для транслюминальной ангиопластики. Каталог. СПб.: Balt-Exstrusion, 1999. - 22 с.

20. Grossman W. Cardiac Cateterization, Anqioqraphy and Intervention/ W.Grossman. Philadelphia: Wolters Kluwer Company, 2000. - 943 p.

21. Tenth complex coronary angioplasty course book/ Edited by Marco J. Paris: Eu-ropa Edition, 1999.-946 p.

22. Handbook of Coronary Stents / Edited by P.W.Seruys. London: Martin Duntz LTD, 2002.-424 p.

23. Baldus S. Treatment of Aortocoronary Vein Graft Lesions With Membrane/ S.Baldus, R.Koster// Circulation. 2000. - V.102. - P.2024-2027.

24. Бокерия, JI.A. Применение внутрисосудистого ультразвука при эндоваску-лярных вмешательствах на артериях// Л.А Бокерия, Б.Г Алекян, Ю.И. Бузиа-швили / Сердечно-сосудистые хаболевания. 2002. -Т.З. - С.28-29

25. Можаев, С.В. Нейрохирургия: Учебник для студентов медицинских вузов/ С.В. Можаев, А.А. Скоромец, Т.А. Скоромец. СПб.: Политехника, 2001. - 355 с.: с ил.

26. Аневризмы сосудов головного мозга. /Neurosurgery Online/ http: //neurosurgery-online.com/

27. Пятая Всесоюзная конференция по биомеханике: сб. докл. Нижний Новгород: НПФ РАН, 2000. - 230 с.

28. Шестая Всероссийская конференция по биомеханике: сб. докл. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2002. - 278 с.

29. Bluestein, D. Vortex shedding in steady flow through a model of an arterial stenosis and its relevance to mural platelet deposition// Bluestein, D. / Journal of Biomechanics. 2001. - V. 34.-P. 1020.

30. Пуриня, Б.А. Биомеханика крупных кровеносных сосудов человека/ Б.А.Пуриня, В.А.Касьянов. Рига: Зинатне, 1980. - 260 с.

31. Moore, J. A. et al. Accuracy of Computational Hemodynamics in Complex Arterial Geometries Reconstructed from Magnetic Resonance Imaging/ J.A.Moore// Annals of Biomedical Engineering. 1999. - V.27. - P.32-41.

32. Алямовский, A.A. Solid Works компьютерное моделирование в инженерной практике /А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов и др. СПб.: БХВ-Петербург, 2005- 800 е.: с ил.

33. Mano J. Thubrikar. Vascular mechanics and pathology / Mano J. Thubrikar. Springer: 2007.494 p.

34. Krohn, C. Ultrasonographic screening for abdominal aortic aneurysm// С Krohn, G Kullmann, A Kroese / Eur J Surg. 1992;158:527-530.

35. Darling RC, Messina CR, Brewster DC, Ottiinger LW: Autopsy aneurysms of unoperated abdominal aortic aneurysms. The case for early resection. Circulation 1977;56(3):II-161 -II-164.

36. Coady MA, Rizzo JA, Hammond GL, Mandapati D, Darr U, Kopf GS, Elefte-riades JA:What is the appropriate size criterion for resection of thoracic aortic aneurysms? J Thorac Cardivasc Surg 1997; 113(3):476-491.

37. F. Etave et all. Mechanical properties of coronary stents determined by using finite element analysis // Journal of Biomechanics 34 (2001) p. 1065 -1075.

38. Macfarlane TWR, Canham PB, Roach MR: Shape changes at the apex of isolated human cerebral bifurcations with changes in transmural pressure. Stoke 1982; 14:7076.