Charakter proudění krve může být důležitý faktor při formování cévní patologie. Komplexní chaotické proudění a turbulence v kritických místech jako jsou bifurkace, může vést k iritaci cévní stěny a nakonec ke stenóze či poškození stěny. Kritická místa mohou vzniknout i při endovaskulárních zákrocích (např. při stentování) nebo v oblasti anastomózy po transplantaci orgánů. Rychlost proudění krve a jeho charakter lze efektivně a neinvazivně měřit pomocí magnetické rezonance. Metoda fázového kontrastu (PC) je dobře etablovanou technikou, která umožňuje měřit rychlost relativně přesně. Tato metoda má však i své limitace (např. omezené prostorové rozlišení s ohledem na rozměr některých cév). Navíc v případě použití stentu je MR signál silně ovlivněn až potlačen v jeho nejbližším okolí a vnitřním lumen. Proto nemůže být rychlost relevantně měřena ve stentu nebo na jeho hranicích. Avšak pomocí matematického modelování proudění s hraničními hodnotami získanými mimo problematickou oblast (stent, oblast silných turbulencí) a se znalostí anatomické geometrie by mohla informace o charakteru proudění ve zmíněných kritických oblastech přispět k predikci vývoje cévní patologie.; Character of the blood flow can be important factor in for the formation of vessel pathology. Complex chaotic flow and turbulences in critical places like bifurcation can lead to vessel wall irritation and finally to stenosis or wall damage. Such critical places can also be created by endovascular treatment (e.g. by means of stenting) or in case of vessel anastomosis after organs transplantation (e.g. connection of the renal artery to iliac artery during kidney transplantation). Flow velocity and character can be efficiently and non-invasively measured using magnetic resonance imaging (MRI). Phase contrast (PC) MRI is well established method where flow velocity is coded into the MR signal phase and so the velocity can be measured relatively precisely. However, there are several limitations when using PC for “in-vivo” quantification (e.g. low spatial resolution in respect to vessel diameter). Moreover, in case when stent was used for the treatment, the MR signal is strongly influence or even suppressed by the presence of metallic net of the stent wall creating RF shielded volume inside the stent. Therefore, the flow cannot be measured directly in the stent or very close to its border. But proper mathematical model of the flow character based on initial conditions provided by MRI outside the stent could help to predict the impact of the flow phenomena on the future vessel disease development.

Analysis of flow character and prediction of evolution in endovascular treated arteries by magnetic resonance imaging coupled with mathematical modeling

Doba řešení: 2019-2023

Obsahuje literaturu