Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tăng Kích Thước Stent Nitinol ở Bệnh Nhân Ký Thuật Tái Thông Động Mạch Chày: Nghiên Cứu Phần Tử Hữu Hạn
Tóm tắt
Việc tăng kích thước stent Nitinol thường được thực hiện trên các động mạch ngoại biên để đảm bảo đạt được sự gia tăng lòng ống mong muốn. Tuy nhiên, ảnh hưởng lâm sàng của việc chọn kích thước không chính xác vẫn còn gây tranh cãi. Mục tiêu của nghiên cứu này là cung cấp cái nhìn sâu hơn về các hiệu ứng cấu trúc và huyết động học của việc tăng kích thước stent Nitinol. Năm mô hình số cụ thể cho bệnh nhân với động mạch chày không canxi hóa đã được phát triển để mô phỏng việc triển khai các stent Nitinol với tỷ lệ tăng kích thước từ 1.1 đến 1.8. Ngoài cơ học động mạch, các phương pháp động lực học chất lỏng tính toán đã được áp dụng để mô phỏng lưu lượng máu sinh lý bên trong các động mạch đã đặt stent. Kết quả cho thấy việc tăng kích thước stent dẫn đến sự gia tăng hạn chế trong việc gia tăng lòng ống cấp tính, tuy nhiên điều này phải trả giá bằng sự gia tăng đáng kể trong áp lực trên thành động mạch. Hơn nữa, các khu vực cục bộ bị ảnh hưởng bởi Lực Cắt Trên Thành Thấp ngày càng tăng với các tỷ lệ tăng kích thước lớn hơn. Các stents cũng bị ảnh hưởng tiêu cực bởi quy trình này khi các hệ số an toàn chống mỏi của nó giảm dần với việc tăng kích thước. Những tác động bất lợi này đối với cả thành động mạch và stents có thể tạo ra điều kiện cho chứng hẹp tái phát. Mặc dù tỷ lệ tăng kích thước lý tưởng là đặc trưng cho từng loại stent, nghiên cứu này cho thấy rằng việc tăng kích thước stent Nitinol có ảnh hưởng rất nhỏ đến việc gia tăng lòng ống ngay lập tức, điều này mâu thuẫn với các động lực lâm sàng của quy trình.
Từ khóa
#stent Nitinol #tái thông động mạch chày #gia tăng lòng ống #cơ học động mạch #động lực học chất lỏngTài liệu tham khảo
Cha, S.-H., M. H. Han, Y. H. Choi, C. J. Yoon, S. K. Baik, S. J. Kim, and K. H. Chang. Vascular responses in normal canine carotid arteries. Invest. Radiol. 38:95–101, 2003.
Chatzizisis, Y. S., A. U. Coskun, M. Jonas, E. R. Edelman, C. L. Feldman, and P. H. Stone. Role of endothelial shear stress in the natural history of coronary atherosclerosis and vascular remodeling. molecular, cellular, and vascular behavior. J. Am. Coll. Radiol. 49:2379–2393, 2007.
Chen, H. Y., A. K. Sinha, J. S. Choy, H. Zheng, M. Sturek, B. Bigelow, D. L. Bhatt, and G. S. Kassab. Mis-sizing of stent promotes intimal hyperplasia: impact of endothelial shear and intramural stress. AJP Heart Circ. Physiol. 301:H2254–H2263, 2011.
Chiastra, C., S. Morlacchi, D. Gallo, U. Morbiducci, R. Cárdenes, I. Larrabide, and F. Migliavacca. Computational fluid dynamic simulations of image-based stented coronary bifurcation models. J. R. Soc. Interface 10:20130193, 2013.
Conway, C., J. P. McGarry, and P. E. McHugh. Modelling of atherosclerotic plaque for use in a computational test-bed for stent angioplasty. Ann. Biomed. Eng. 42:2425–2439, 2014.
Early, M., C. Lally, P. J. Prendergast, and D. J. Kelly. Stresses in peripheral arteries following stent placement: a finite element analysis. Comput. Methods Biomech. Biomed. Eng. 12:25–33, 2009.
Elsheikh, A., C. Whitford, R. Hamarashid, W. Kassem, A. Joda, and P. Büchler. Stress free configuration of the human eye. Med. Eng. Phys. 35:211–216, 2013.
Gasser, T. C., R. W. Ogden, and G. A. Holzapfel. Hyperelastic modelling of arterial layers with distributed collagen fibre orientations. J. R. Soc. Interface 3:15–35, 2006.
Gökgöl, C., N. Diehm, and P. Büchler. Quantification of deformation of the femoro-popliteal arterial tract during leg flexion in subjects with peripheral arterial disease. J. Endovasc. Ther. 20:825–835, 2013.
Gornik, H. L., and J. A. Beckman. Cardiology patient page. Peripheral arterial disease. Circulation 111:e169–e172, 2005.
Hoffmann, R., G. S. Mintz, J. J. Popma, L. F. Satler, A. D. Pichard, K. M. Kent, C. Walsh, P. Mackell, and M. B. Leon. Chronic arterial responses to stent implantation: a serial intravascular ultrasound analysis of Palmaz–Schatz stents in native coronary arteries. J. Am. Coll. Cardiol. 28:1134–1139, 1996.
Holzapfel, G. A. Mechanics of Angioplasty: wall, balloon and stent. In: Mechanics in Biology, AMD-Vol. 242/BED-Vol. 46, edited by J. Casey, and G. Bao. New York: The American Society of Mechanical Engineers, 2000, pp. 141–156.
Holzapfel, G. A., G. Sommer, and P. Regitnig. Anisotropic mechanical properties of tissue components in human atherosclerotic plaques. J. Biomech. Eng. 126:657–665, 2004.
Huo, Y., T. Wischgoll, and G. S. Kassab. Flow patterns in three-dimensional porcine epicardial coronary arterial tree. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 293:H2959–H2970, 2007.
Katritsis, D. G., A. Theodorakakos, I. Pantos, M. Gavaises, N. Karcanias, and E. P. Efstathopoulos. Flow patterns at stented coronary bifurcations: computational fluid dynamics analysis. Circ. Cardiovasc. Interv. 5:530–539, 2012.
Kirsch, E. C., M. S. Khangure, P. Morling, T. J. York, and W. McAuliffe. Oversizing of self-expanding stents : influence on the development of neointimal hyperplasia of the carotid artery in a canine model. Am. J. Neuroradiol. 23:121–127, 2002.
Kröger, K., F. Santosa, and M. Goyen. Biomechanical incompatibility of popliteal stent placement. J. Endovasc. Ther. 11:686–694, 2004.
LaDisa, J. F., L. E. Olson, I. Guler, D. A. Hettrick, J. R. Kersten, D. C. Warltier, and P. S. Pagel. Circumferential vascular deformation after stent implantation alters wall shear stress evaluated with time-dependent 3D computational fluid dynamics models. J. Appl. Physiol. 98:947–957, 2005.
Milnor, W. R. Hemodynamics. Baltimore: Willliams & Wilkins, 1989.
Mortier, P., G. A. Holzapfel, M. De Beule, D. Van Loo, Y. Taeymans, P. Segers, P. Verdonck, and B. Verhegghe. A novel simulation strategy for stent insertion and deployment in curved coronary bifurcations: comparison of three drug-eluting stents. Ann. Biomed. Eng. 38:88–99, 2010.
Pelton, A. R., V. Schroeder, M. R. Mitchell, X.-Y. Gong, M. Barney, and S. W. Robertson. Fatigue and durability of Nitinol stents. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 1:153–164, 2008.
Piamsomboon, C., G. S. Roubin, M. W. Liu, S. S. Iyer, A. Mathur, L. S. Dean, C. R. Gomez, J. J. Vitek, N. Chattipakorn, and G. Yates. Relationship between oversizing of self-expanding stents and late loss index in carotid stenting. Cathet. Cardiovasc. Diagn. 143:139–143, 1998.
Poon, E. K. W., P. Barlis, S. Moore, W.-H. Pan, Y. Liu, Y. Ye, Y. Xue, S. J. Zhu, and A. S. H. Ooi. Numerical investigations of the haemodynamic changes associated with stent malapposition in an idealised coronary artery. J. Biomech. 47:2843–2851, 2014.
Rebelo, N., R. Fu, and M. Lawrenchuk. Study of a nitinol stent deployed into anatomically accurate artery geometry and subjected to realistic service loading. J. Mater. Eng. Perform. 18:655–663, 2009.
Rikhtegar, F., J. A. Knight, U. Olgac, S. C. Saur, D. Poulikakos, W. Marshall, P. C. Cattin, H. Alkadhi, and V. Kurtcuoglu. Choosing the optimal wall shear parameter for the prediction of plaque location-A patient-specific computational study in human left coronary arteries. Atherosclerosis 221:432–437, 2012.
Rikhtegar, F., F. Pacheco, C. Wyss, K. S. Stok, H. Ge, R. J. Choo, A. Ferrari, D. Poulikakos, R. Müller, and V. Kurtcuoglu. Compound ex vivo and in silico method for hemodynamic analysis of stented arteries. PLoS ONE 8:e58147, 2013.
Safar, M. E., P. Priollet, F. Luizy, J.-J. Mourad, P. Cacoub, H. Levesque, J. Benelbaz, P. Michon, M. Herrmann, and J. Blacher. Peripheral arterial disease and isolated systolic hypertension: the ATTEST study. J. Hum. Hypertens. 23:182–187, 2009.
Saguner, A. M., T. Traupe, L. Räber, N. Hess, Y. Banz, A. R. Saguner, N. Diehm, and O. M. Hess. Oversizing and restenosis with self-expanding stents in iliofemoral arteries. Cardiovasc. Intervent. Radiol. 35:906–913, 2012.
Scheinert, D., S. Scheinert, J. Sax, C. Piorkowski, S. Bräunlich, M. Ulrich, G. Biamino, and A. Schmidt. Prevalence and clinical impact of stent fractures after femoropopliteal stenting. J. Am. Coll. Cardiol. 45:312–315, 2005.
Schillinger, M., S. Sabeti, P. Dick, J. Amighi, W. Mlekusch, O. Schlager, C. Loewe, M. Cejna, J. Lammer, and E. Minar. Sustained benefit at 2 years of primary femoropopliteal stenting compared with balloon angioplasty with optional stenting. Circulation 115:2745–2749, 2007.
Schillinger, M., S. Sabeti, C. Loewe, P. Dick, J. Amighi, W. Mlekusch, O. Schlager, M. Cejna, J. Lammer, and E. Minar. Balloon angioplasty versus implantation of nitinol stents in the superficial femoral artery. N. Engl. J. Med. 354:1879–1888, 2006.
Schulze-bauer, C. A. J., P. Regitnig, and G. A. Holzapfel. Mechanics of the human femoral adventitia including the high-pressure response. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 282:2427–2440, 2002.
Seo, T., L. G. Schachter, and A. I. Barakat. Computational study of fluid mechanical disturbance induced by endovascular stents. Ann. Biomed. Eng. 33:444–456, 2005.
Stiegler, H., and R. Brandl. Importance of ultrasound for diagnosing periphereal arterial disease. Ultraschall Med. 30:334–374, 2009.
Tai, N. R., A. Giudiceandrea, H. J. Salacinski, A. M. Seifalian, and G. Hamilton. In vivo femoropopliteal arterial wall compliance in subjects with and without lower limb vascular disease. J. Vasc. Surg. 30:936–945, 1999.
Thompson, R. B., and E. R. Mcveigh. Real-time volumetric flow measurements with complex-difference MRI. Magn. Reson. Med. 50:1248–1255, 2008.
Timmins, L. H., C. A. Meyer, M. R. Moreno, and J. E. Moore. Effects of stent design and atherosclerotic plaque composition on arterial wall biomechanics. J. Endovasc. Ther. 15:643–654, 2008.
Timmins, L. H., M. W. Miller, F. J. Clubb, and J. E. Moore. Increased artery wall stress post-stenting leads to greater intimal thickening. Lab. Invest. 91:955–967, 2011.
Wu, W., W.-Q. Wang, D.-Z. Yang, and M. Qi. Stent expansion in curved vessel and their interactions: a finite element analysis. J. Biomech. 40:2580–2585, 2007.
Zhao, S., L. Gu, and S. R. Froemming. Finite element analysis of the implantation of a self-expanding stent: impact of lesion calcification. J. Med. Device. 6:021001, 2012.
Zhao, H. Q., A. Nikanorov, R. Virmani, R. Jones, E. Pacheco, and L. B. Schwartz. Late stent expansion and neointimal proliferation of oversized Nitinol stents in peripheral arteries. Cardiovasc. Intervent. Radiol. 32:720–726, 2009.