Биомеханика левого желудочка сердца с постинфарктными аневризмами
Диссертация
41]. С середины 80-х годов благодаря усилиям таких хирургов как Jatene, Dor, Fontan, Cooley были разработаны методы геометрической реконструкции левого желудочка, которые сегодня считаются наиболее физиологическими. В основе данных методов лежат попытки расчета оптимальной геометрии и величины полости левого желудочка, необходимой для обеспечения после реконструкции адекватного сердечного… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
- 1. 1. АНАТОМО- ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЦА
- 1. 1. 1. Анатомия сердца
- 1. 1. 2. Патологические состояния стенки левого желудочка
- 1. 1. 3. Хирургическая реконструкция
- 1. 2. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ ИЗУЧАЕМОГО ОБЪЕКТА
- 1. 3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ПОСТАНОВКИ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ
- 1. 3. 1. Определение изменения давления кровотока в полостях желудочков в диастолическую фазу сердечного цикла
- 1. 3. 2. Определение поля перемещений стенок желудочков сердца в систолическую фазу сердечного цикла
- 1. 1. АНАТОМО- ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРДЦА
- 2. 1. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
- 2. 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТКАНЕЙ ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА ПРИ РАСТЯЖЕНИИ
- 2. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИОКАРДА ПРИ СЖАТИИ
- 2. 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА ЗАПЛАТ
Список литературы
- Альбазаров, А.Б. Сравнительная оценка методов защиты миокарда в хирургическом лечении аневризм сердца: дис. .канд. мед. наук: 14.00.44 / Альбазаров Адильжан Бауржанович- М., 2006. 94с.
- Алямовскии, A.A. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / A.A. Алямовскии, A.A. Собачкин, Е. В. Одинцов, А. Н. Харитонович, Н. Б. Пономарев. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 800 с.
- Белов, Ю.В. Постинфарктное ремоделирование левого желудочка. От концепции к хирургическому лечению / Ю. В. Белов, В.А. Вараксин- М.: ДеНово, 2002.-194с.
- Белов, Ю.В. Современные технологии хирургического ремоделирования левого желудочка при постинфарктных аневризмах / Ю. В. Белов, В. А. Вараксин // Анналы хирургии. 2002. — № 1. — С. 18−23.
- Белов, Ю.В. Хирургическое ремоделирование левого желудочка при постинфарктных аневризмах / Ю. В. Белов, В. А. Вараксин // Грудная и сердечнососудистая хирургия. —2000. —№ 3. — С. 68—72.
- Беляев, Н.М. Сопротивление материалов / Н. М. Беляев. — М.: Наука, 1965. — 856 с.
- Блеткин, А Н. Хирургическое моделирование левого желудочка при лечении постинфарктных аневризм сердца: дис. .канн. мед. наук: 14.00.44 / Блеткин Александр Николаевич М., 2003— 202с.
- Бокерия, Л.А. Новые методы в хирургии постинфарктных аневризм левого желудочка сердца / Л. А. Бокерия, Г. Г. Федоров // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1997. — С. 16−24.
- Бокерия, Л.А. Хирургическое лечение больных с постинфарктными аневризмами сердца и сопутствующими тахиаритмиями / Л. А. Бокерия, Г. Г. Федоров // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1994. — № 4. — С. 4—8.
- Бокерия, Л.А. Хирургическое лечение постинфарктной аневризмы сердца: прошлое, настоящее и будущее / Л. А. Бокерия, B.C. Работников, М. М. Ал шибая, A.B. Дорофеев // Анналы хирургии. 2002. — № 3. — С. 23−31.
- Василидзе, ТВ. Хирургическое лечение постинфарктных аневризм левого желудочка: дис. .д-ра мед. наук: 14.00.44 / Василидзе, Тимур Валерьянович. -М., 1986.- 186 с.
- Герман, И. Физика организма человека / Герман И. Долгопрудный: Изд. дом «Интеллект», 2011. — 992с.
- Жантурганов, М.А. Отдаленные результаты хирургического лечения больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка в зависимости от полноты реваскуляризации миокарда: дис. .канд. мед. наук: 14.00.44 / Жантурганов Максат Аскерович- М., 2002.-120с.
- Изаков, В.Я. Биомеханика сердечной мышцы / В. Я. Изаков, Г. П. Иткин, B.C. Мархасин. М.: Наука, 1981. — 326 с.
- Инфаркт миокарда Электронный ресурс.- Режим доступа: http://diseases.academic.ru/.
- Косицкий, Г. И. Физиология человека. Учебник для студентов. — 3-е изд., перераб. и доп. / Г. И. Косицкий. -М.: Медицина, 1985. 544 с.
- Кранин, Д. Л. Хирургическое лечение больных с осложненными формами постинфарктных аневризм сердца: дис. .д-ра мед. наук: 14.00.44 / Кранин Дмитрий Леонидович —М., 2003.-154 с.
- Липченко, В.Я. Атлас нормальной анатомии человека/ В. Я Липченко, Р. П. Самусев. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 1989 — 321 с.
- Максимова, C.B. Качество жизни больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка до и после хирургического лечения: дис. .канд. мед. наук: 14.00.06 / Максимова Светлана Владимировна Самара, 2006. — 137.
- Петровский, Б.В. Аневризмы сердца / Б. В. Петровский, И З. Козлов. М.: Медицина, 1965.-277 с.
- Синельников, Р.Д. Атлас анатомии человека: в 4 т. / Р. Д. Синельников, Я Р. Синельников, А. Я. Синельников Т.З. М.:Медицина, 1996. — Т.З. — 232 с.
- Смолюк, Л.Т. Механические свойства пассивного миокарда: эксперимент и математическая модель / Л. Т. Смолюк, Ю Л. Проценко // Биофизика. — 2010. -Т.55, № 5. С. 905−909.
- Урсуленко, В.И. Хирургическое лечение постинфарктных аневризм левого желудочка при использовании разных способов пластики левого желудочка после аневризмэктомии у больных ИБС / В. И. Урсуленко // Физика живого — 2008. Т. 16, № 1. -С. 152−160.
- Федоров, ГГ. Диагностика и результаты реконструктивных операций при аневризме сердца, сочетающихся с аритмиями: дис. .канд. мед. наук: 14.00.44 / Федоров Геннадий Геннадьевич -М., 1994. 157с.
- Цатурян, А.К. Механические свойства пассивной сердечной мышцы / А. К. Цатурян, В. Я. Изаков, С В. Желамский / Современные проблемы биомеханики. -1985. -Вып. 2.-С. 151−178.
- Чернявский, A.M. Выбор метода пластики левого желудочка при аневризмах сердца: медицинская технология / A.M. Чернявский, A.M. Караськов, С. А. Хапаев, А. В. Марченко. Новосибирск, 2007. —20 с.
- Яблучанский, Н.И. Фракция изгнания: вершина айсберга / Н И. Яблучанский // Bich. Харк. нац. ун-та. Сер1я «Медицина»,—2001. Вип. 2—№ 523. — С.5—12.
- Arts, T. A model of the mechanics of the left ventricle / T. Arts, R.S. Reneman, P.C. Veenstra//Annals of Biomedical Engineering. 1979. — № 7. -P.299−318.
- Arts, T. Relation between left ventricular cavity pressure and volume and systolic fiber stress and strain in the wall / T. Arts, P.H.M. Bovendeerd, F.W. Prinzen, R.S. Reneman // Biophysical Journal. 1991. — № 59. — P.93−102.
- Bergel, D.N. The static elastic properties of the arterial wall / D.N. Bergel // J. Physiol. 1961. — Vol. 156, № 3. — P. 445−457.
- Blyakhman, F.A. Why the left ventricle is not a sphere / F.A. Blyakhman, T.F. Shklyar, I.A. Pavlov, S.Yu. Sokolov, A.A. Grinko // Applied Bionics and Biomechanics 2004. — Vol. 1, № 2 — P. 101−105.
- Bolzon, G. Birth of threedimensionality in a pulsed jet through a circular orifice / G. Bolzon, L. Zovatto, G. Pedrizzetti // J. Fluid Mech. 2003. — Vol. 493. — P.209−218.
- Bovendeerd, P.H. Modeling of cardiac growth and remodeling of myofiber orientation / P.H. Bovendeerd, H.M. Peter // Journal of Biomechanics. 2012. — Vol. 45, № 5. P. 872−881.
- Bovendeerd, P.H.M. Influence of endocardial-epicardial crossover of muscle fibers on left ventricular wall mechanics / P.H.M. Bovendeerd, T. Arts, J.M. Huyghe, D.H. Campen, R.S. Reneman // Journal of Biomechanics. 1994. — № 27. — P.941−951.
- Bovendeerd, P.H.M. Regional wall mechanics in the ischemic left ventricle: Numerical modeling and dog experiments / P.H.M. Bovendeerd, T. Arts, J.M. Huyghe, D.H. Campen, R.S. Reneman // The American Journal of Physiology. 1996. — № 270. -P.398−410.
- Brady, A.J. Mechanical properties of isolated cardiac myocytes / A.J. Brady // Physiol Rev. -1991. Vol. 71, № 2. — P. 413-^28.
- Chnafa, С. MRI-based simulation of the left heart flow: application to a healthy heart / C. Chnafa, S. Mendez, M. Chau, R. Moreno et. al. // Journal of Biomechanics. 2012. -Vol. 45, № l.-P. 149.
- Choi, H.F. Influence of left-ventricular shape on passive filling properties and end-diastolic fiber stress and strain / H.F. Choi, J. D’hooge, F.E. Rademakers, P. Claus // Journal of Biomechanics. -2010. -№ 43. -P. 1745−1753.
- Domenichini, F. Threedimensional filling flow into a model left ventricle / F. Domenichini, G. Pedrizzetti, B. Baccani // J. Fluid Mech.- 2005. Vol. 539. — P. 179 198.
- Dorri, P.F. A finite element model of the human left ventricular systole / P.F. Dorri, Niederer, P. P. Lunkenheimer // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2006. — Vol. 9, № 5. -P. 319−341.
- Ennis, D.B. Myofiber angle distributions in the ovine left ventricle do not conform to computationally optimized predictions / D.B. Ennis, T.C. Nguyen, J.C. Riboh, L. Wigstrom et al. // Journal of Biomechanics. 2008. — Vol. 41, № 15. — P. 3219−3224.
- Fontaine, R. Revascularization of the aorto-ilio-femorak trunk / R. Fontaine // J. Cardiovasc. Surg. 1972. — Vol. 13, № 1. — P. 30−54.
- Fujita, N. Variation in left ventricular regional wall stress with cine magnetic resonance imaging: normal subjects versus dilated cardiomyopathy / N. Fujita, A. Duerinckx, C. Higgins // J. Am Heart. 1993. — Vol.125. -P. 1337−1345.
- Fukuda, N. Dependence of Tension Generation in Rat Skinned Cardiac Muscle. Role of Titin in the Frank-Starling Mechanism of the Heart / N. Fukuda, D. Sasaki, S.I. Ishiwata, S. Kurihara // Circulation. 2001. — Vol. 104. — P. 1639−1645.
- Grosberg, A. Modeling the macro-structure of the heart: healthy and diseased / A. Grosberg, M. Gharib // Med Biol Eng Comput. 2009. — Vol. 47. — P. 301−311.
- Guccione, J.M. Finite element stress analysis of left ventricular mechanics in the beating dog heart / J.M. Guccione, K.D. Costa, A.D. McCulloch // Journal of Biomechanics. 1995. — Vol. 28, № 10.-P. 1167−1177.
- Hanrahan, J. Cardiac allograft survival reformed substance abuser / J. Hanrahan, D. Taylor et al. // J. Heart Lung Transplant. 1991. — Vol. 1. -P. 158.
- Helm, P.A. Evidence of structural remodeling in the dyssynchronous failing heart / P.A. Helm, L. Younes, M.F. Beg, D.B. Ennis, C. Leclercq, O.P. Faris, et. al. // Circ. Res.-2006.-Vol. 98.-P. 125−132.
- Helm, P.A. Measuring and mapping cardiac fiber and laminar architecture using diffusion tensor MR imaging / P. Helm, M. F. Beg, M. I. Miller, R. L. Winslow // Ann. NY Acad. Sci. 2005. -Vol. 1047. — P.296−307.
- Holzapfel, G.A. Constitutive modelling of passive myocardium: a structurally based framework for material characterization / G.A. Holzapfel, R.W. Ogden // Philos. T. Roy. Soc. A. 2009. — Vol.367. — P.3445−3475.
- Hu, Y. An elongation model of left ventricle deformation in diastole / Y. Hu, L. Shi, D. Du, S. Parameswaran, Z. He // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2013. — Vol. 16, № 1. — P. 66−72.
- Hu, Y. The relationship between arterial wall stiffness and left ventricular dysfunction / Y. Hu, L. Li, L. Shen, H. Gao // J. Neth Heart. 2013. — Vol. 21, № 5. -P. 222−227.
- Lamberts, R.R. Subendocardial and subepicardial pressure-flow relations in the rat heart in diastolic and systolic arrest / R.R. Lamberts, M.J. Willemsen, P. Sipkema, N. Westerhof // Journal of Biomechanics. 2004. — Vol. 37, № 5. — P. 697−707.
- Leier, C. Drug-induced conditioning in congestive heard failure / C. Leier, R. Huss et al. // Circulation. 1982. — Vol. 65. — P. 1382.
- Liang, Z. Left ventricular shape-based contractility index / Z. Liang, N.G. Dhanjoo, Y.K. Ng Eddie, T. L. Soo et. al. // Journal of Biomechanics. 2006. — Vol. 39, № 13. -P. 2397−2409.
- Ling, Z. Joint segmentation and motion estimation of left ventricle With an anisotropic biomechanical model / Z. Ling, L. Huafeng, B. Hujun // Progress in Natural Science. 2007. -Vol. 17, № 2. -P. 226−229.
- Loerakker, S. Influence of dilated cardiomyopathy and a left ventricular assist device on vortex dynamics in the left ventricle / S. Loerakker, L.G.E. Cox, G.J.F. van Heijst,
- B.A.J.M. de Mol, F.N. van de Vosse // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2008. -Vol. 11, № 6. — P. 649−660.
- Meng, M. Model driven quantification of left ventricular function from sparse single-beat 3D echocardiography/ M. Meng, M. van Stralen, J.H.C. Reiber et. al. // Medical Image Analysis. 2010. — № 14. — P. 582−593.
- Meyer, G.A. A nonlinear model of passive muscle viscosity / G.A. Meyer, A.D. McCulloch, R.L. Lieber // J. Biomech. Eng. 2011. Vol. 133, № 9. — P. 91 007−9.
- Mickleborough, L.L. Repair of dyskinetic or akinetic left ventricular aneurysm: results obtained with a modified linear closure / L.L. Mickleborough, S. Carson, J. Ivanov // J. Thorac Cardiovasc Surg. 2001. -Vol. 121. — P. 675−82.
- Moulton, M.J. An inverse approach to determining myocardial material properties / M.J. Moulton, L.L. Creswell, R.L. Actis, K.W. Myers et. al. // Journal of Biomechanics. 1995. — Vol. 28, № 8. — P. 935−948.
- Nash, M.P. Computational mechanics of the heart / M.P. Nash, P.J. Hunter // J. Elasticity.-2000.-Vol. 61.-P. 113−141.
- Nash, M.P. Mechanics and material properties of an anatomically accurate mathematical model of the heart: PhD thesis / M.P. Nash. New Zealand: University of Auckland, 1996.-265 p.
- National Task Force on Organ Transplantation / United States Department of Health and Human Services, Office of Organ Transplantation, Health Resources, and Services Administration. -1986.
- Pedrizzetti, G. Nature optimizes the swirling flow in the human left ventricle / G. Pedrizzetti, F. Domenichini // Phys. Rev. Lett.- 2005. Vol. 95. — P. 108 101−4.
- Poelmann, R E. The development of the heart and microcirculation: role of shear stress / R.E. Poelmann, A.C. Gittenberger-de Groot, B.P. Hierck // Med Biol Eng Comput. 2008. — Vol. 46. — P. 479−484.
- Sacks, M. S. Biaxial Mechanical Evaluation of Planar Biological Materials / M.S. Sacks // Journal of Elasticity. 2000. — Vol. 61. — P. 199−246.
- Santis, G. De Patient-specific computational fluid dynamics: structured mesh generation from coronary angiography / G. De Santis, P. Mortier, M. De Beule et. al. // Medical Biological Engineering Computing. 2010. — Vol. 48, № 4. — P. 371−380.
- Schmid, H. Myocardial material parameter estimation / H. Schmid, P. O'Callaghan, M P. Nash, W. Lin, I.J. LeGrice, B.H. Smaill, A.A. Young, P.J. Hunter // Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 2008. — Vol. 7, № 3. — P. 161 173.
- Schmid, H. Myocardial material parameter estimation: the influences of constitutive relation and experiental protocol / H. Schmid, M.P. Nash, W. Lin, R. Kirton et al. // Journal of Biomechanics. 2006. — Vol. 39, № 1. -P. 277 — 278.
- Stevens, C. Ventricular mechanics in diastole: material parameter sensitivity / C. Stevens, E. Remme, I. LeGrice, P. Hunter // Journal of Biomechanics. 2003. — Vol. 36, № 5. — P. 737−748.
- Streeter, D.D. Fibre orientation in the canine left ventricle during diastole and systole / D.D. Streeter, H.M. Spotnitz, D P. Patel, J. Ross, E.H. Sonnenblick // Circ. Res. -1969. Vol. 24. — P.339−347.
- Taber, L.A. Mechanics of ventricular torsion / L.A. Taber, M. Yang, W.W. Podszus // Journal of Biomechanics. 1996. — Vol. 29, № 6. — P. 745−752.137
- Trayanova, N.A. Cardiac electromecnanical’models: From cell to organ / N.A. Trayanova, J.J. Rice // Frontiers in Physiology. 2011. — № 2. — P.43.
- Tsutsumi, M. Mechanical evaluation of cardiac function in heart with disease by numerical simulation / M. Tsutsumi, K. Yanagisawa, T. Inaba, M. Tokuda // Journal of Biomechanics. 2006. — Vol. 39, № 1. — P. 406.
- Wong, J. Generating fiber orientation maps in human heart models using Poisson interpolation / J. Wong, E. Kuhl // Comp Meth Biomech Biomed Eng. 2012. -P. 1−10.
- Zacek, M. Numerical simulation of the blood flow in the human cardiovascular system / M. Zacek, E. Krause // Journal of Biomechanics. 1996. — Vol. 29, № 1. — P. 13−20.
- Zhang, H. Direct and Iterative Computing of Fluid Flows Fully Coupled With Structures / H. Zhang, K.J. Bathe // Computational Fluid and Solid Mechanics. -Elsevier Science. 2001. — Vol. 2 — P. 1440 — 1443.