Модель рестеноза коронарного стента

Стентирование коронарных артерий является одной из наиболее безопасных и эффективных процедур восстановления нормального просвета артерий, имеющих атеросклеротические изменения. Стент - сетчатый цилиндрический металлический каркас, разворачиваемый в закупоренном участке артерии и удерживающий ее от повторного сужения. После установки стент естественным образом покрывается тканью внутренней выстилки сосуда, однако в некоторых случаях развивается рестеноз – осложнение, характеризующиеся чрезмерным разрастанием ткани и повторным сужением просвета артерии. На сегодняшний день причины рестеноза изучаются, ведутся исследования по оптимизации конфигурации стента и процедуры лечения для снижения частоты осложнений.

Мы умеем моделировать процесс рестеноза стента на основе прямого моделирования роста ткани внутренней выстилки артерии. Управляющими для процесса пролиферации клеток ткани (гладкой мускулатуры) являются сдвиговые механические напряжения, возникающие вследствие течения крови в просвете артерии, концентрации ингибиторов и катализаторов роста. Полная модель рестеноза является мультимасштабной мультифизической моделью, включающей в себя (помимо биологической модели ткани), реологическую модель ткани, гидродинамическую модель течения крови, модель диффузии биологически-активных химических веществ в ткани внутренней выстилки сосуда.

Имеющаяся модель позволяет исследовать и анализировать процесс рестеноза, а также делать заключения о патогенности стенотов различной геометрии.

Функционирование модели проиллюстрировано на примере рестеноза коронарного стента размеров 3x8 мм (диаметр, длина). Выполненный расчет соответствует двухнедельному промежутку времени.

Публикации

  • Tahir H., Niculescu I., Bona-Casas C., Merks Roeland M. H., Hoekstra A.

    An in silico study on the role of smooth muscle cell migration in neointimal formation after coronary stenting // Journal of The Royal Society Interface. — 2015. — Vol. 12., Issue 108. Article number 0358.

  • Tahir H., Bona-Casas C., Hoekstra A.G.

    Modelling the effect of a functional endothelium on the development of in-stent restenosis // PLoS One. — 2013. — Vol. 8., Issue 6. Article number e66138.

Проекты

  • РНФ № 14-11-00826 от 15.12.2014