MORPHOLOGICAL BASIS OF FINITE-ELEMENT MODELING ОF CORONARY ARTERIES HEMODYNAMICS | Issues of reconstructive and plastic surgery. 2016. № 1 (56).

MORPHOLOGICAL BASIS OF FINITE-ELEMENT MODELING ОF CORONARY ARTERIES HEMODYNAMICS

The results of finite-element modeling of hemodynamics in the left coronary artery with the stress-strain state of its walls in this article are reflected. Material and methods. We chose 228 non-fixed hearts extracted in the course of autopsy on 228 men’s corpses age 31-40 as objects. We used the following methods of research: organometry and angiometry, original method of polychrome filling of arteries with cold masses and the method of filling human heart in vitro with gelatin, methods of constructing 3D computer models of heart and the left coronary artery using the method of cross-cuts, the computer analysis of digital images in Adobe Photoshop and CorelDRAW application programs. Numerical modeling has been conducted with the use of SolidWorks (SP2.1.) and ANSYS Multiphysics software. Results. The results obtained prove that the finite-element modeling allows studying circulatory dynamics rates (pressure, blood flow velocity vectors, the total volumetric blood flow) taking into account stress-strain state of the left coronary artery wall (low shear stress at the wall, equivalent stress, and displacement vector modulus) in normal, atherosclerotic condition. Conclusions. Mathematical modeling of hemodynamics may take into account the individual characteristics of the morphological structure of the left coronary artery circulation of the patient.

Download file
Counter downloads: 157

Keywords

ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, левая венечная артерия, гемодинамика, конечно-элементное моделирование, эксперимент, coronary heart disease, atherosclerosis, left coronary artery, hemodynamics, finite-element modeling, experiment

Authors

NameOrganizationE-mail
Chelnokova N.O.e-mail: nachelnokova@yandex.ru
Ostrovsky N.V.
Golyadkina A.A.
Всего: 3

References

Бокерия Л.А, Алшибая М.М., Вищипанов С.А. и др. Результаты хирургического лечения ишемической болезни сердца у больных молодого (до 45 лет) возраста // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. - 2014. - № 1. С. 27-32.
Голядкина А.А., Кириллова И.В., Щучкина О.А. и др. Конечно-элементное моделирование ишемической болезни сердца исходя из картины морфофункциональных изменений венечных артерий и сердечной мышцы человека // Рос. журн. биомеханики. - 2011. - Т. 15, № 4 (54). - С. 33-46.
Челнокова Н.О., Маслякова Г.Н., Островский Н.В. Патоморфологические изменения стенки венечных артерий человека в аспекте построения адекватной компьютерной модели гемодинамики // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2012. - № 4 (24). - С. 56-64.
Челнокова Н.О., Островский Н.В., Голядкина А.А. и др. Компьютерное 3D пространственно-ориентированное моделирование гемодинамики венечных артерий при их атеросклеротическом поражении и реконструктивных вмешательствах // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. - 2015. - Т. 18, № 1 (52). - С. 64-74.
Arokiaraj M.C., Palacios I. F. Finite Element Modeling of A Novel Self-Expanding Endovascular Stent Method in Treatment of Aortic Aneurysms. // Scientific reports. - 2014. - № 4 (3630). DOI: 10.1038/srep03630. URL: http: //www.nature.com/srep /2014/140110/srep03630/full/srep03630.html. (accessed: 1 June 2015).
Kumar A. Computational Model of Blood Flow in the Presence of Atherosclerosis // 6th World Congress of Biomechanics (WCB 2010). Singapore IFMBE Proceedings, 2010. - V. 31, part 6. - P. 1591-1594.
Torii R., Keegan J., Wood N.B. et al. MR Image-Based Geometric and Hemodynamic Investigation of the Right Coronary Artery with Dynamic Vessel Motion // Ann. Biomed. Eng. - 2010. - V. 38, № 8. - P. 2606-2620.
 MORPHOLOGICAL BASIS OF FINITE-ELEMENT MODELING ОF CORONARY ARTERIES HEMODYNAMICS | Issues of reconstructive and plastic surgery. 2016. № 1 (56).

MORPHOLOGICAL BASIS OF FINITE-ELEMENT MODELING ОF CORONARY ARTERIES HEMODYNAMICS | Issues of reconstructive and plastic surgery. 2016. № 1 (56).

Download full-text version
Counter downloads: 1648