Stent-assisted coil treatment offers optimal protection against intracranial aneurysm rupture: A computational fluid dynamic investigation
Stent destekli koil tedavisi anevrizmaya karşı optimal koruma sunuyor: Hesaplamalı akışkanlar dinamiği incelemesi
- Tez No: 857049
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ BAHADIR OLCAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Serebral anevrizmalar, beyin arterlerinin lokalize genişlemeleri ile karakterize olan, yırtılarak beyin içi kanamaya neden olma potansiyeline sahip oldukları için önemli bir sağlık riski oluşturmaktadır. Çeşitli tedavi teknikleri mevcut olsa da yırtılma riskini azaltmadaki karşılaştırmalı etkinlikleri araştırılmaya devam eden bir konudur. Bu çalışma, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonlarını kullanarak, akım çevirici stent implantasyonunun ve stent + koil tedavisinin serebral anevrizmalar içindeki hemodinamik parametreler üzerindeki etkisini değerlendirerek, nihayetinde yırtılma riskini azaltma potansiyelini değerlendirmektedir. Üç beyin anevrizmasının hasta özeline göre geometrileri dijital çıkarma anjiografi (DSA) görüntülerinden yeniden yapılandırılmıştır. Her anevrizma için üç senaryo simüle edilmiştir: (1) tedavi edilmemiş, (2) stent implantasyonu ve (3) farklı koil konfigürasyonlarına (yukarı-aşağı, akış yönünde, akışa ters yönde) sahip stent + koil yerleştirme. Kan akışı, kesme hızına bağlı viskoziteye sahip bir newtonyen olmayan akışkan olarak modellenmiştir. Duvar kesme gerilimi (WSS), kesme gerinim hızı (SSR), salınımlı kesme indeksi (OSI) ve dinamik viskozite gibi hemodinamik parametreler kardiyak döngü boyunca analiz edilmiştir. Sadece stent implantasyonu, anevrizma boynunda WSS ve SSR'de önemli artışlara yol açarak, suprafizyolojik eşikleri aşıp potansiyel olarak vWF aktivasyonuna ve anevrizma yırtılmasına yol açacak sonuçlara sebep oldu. Stent + koil tedavisi, tüm koil konfigürasyonları WSS ve SSR'de önemli azalmalar göstererek bu zararlı etkileri etkili bir şekilde hafifletti. Farklı koil konfigürasyonlarına karşı hasta özelinde yanıtlar gözlemlendi. Yüksek akış hızına sahip anevrizmalar koil gözenekliliğine ve konumlandırmaya karşı daha fazla duyarlılık gösterdi. Salınımlı kesme indeksi (OSI) analizi, stent destekli koil tedavisinin akıştaki stres salınımlarını en aza indirdiğini, böylece koruyucu bir hemodinamik ortamına daha fazla katkıda bulunduğunu ortaya koymuştur. Ek olarak, stent destekli koil tedavisi anevrizma içinde dinamik viskozitede artışa neden olarak, azaltılmış akış hızı yoluyla yırtılmayı potansiyel olarak azaltmıştır
Özet (Çeviri)
Cerebral aneurysms, characterized by localized dilations of cerebral arteries, pose a significant health risk due to their propensity to rupture and cause devastating subarachnoid hemorrhage. While various treatment techniques exist, their comparative effectiveness in mitigating rupture risk remains a subject of ongoing investigation. This study utilizes computational fluid dynamics (CFD) simulations to evaluate the influence of flow diverting stent implantation and stent-assisted coil treatment on hemodynamic parameters within cerebral aneurysms, ultimately assessing their potential to reduce rupture risk. Patient-specific geometries of three cerebral aneurysms were reconstructed from digital subtraction angiography (DSA) images. Three treatment scenarios were simulated for each aneurysm: (1) untreated, (2) stent implantation, and (3) stent-assisted coil placement with varying coil configurations (up-down, downstream, upstream). Blood flow was modelled as a non-Newtonian fluid with viscosity dependent on shear rate. Hemodynamic parameters, including wall shear stress (WSS), shear strain rate (SSR), oscillating shear index (OSI), velocity and dynamic viscosity, were analyzed throughout the cardiac cycle. Stent implantation alone resulted in significant increases in WSS and SSR within the aneurysm neck, exceeding supraphysiological thresholds and potentially promoting vWF activation and aneurysm rupture. Stent-assisted coil treatment effectively mitigated these detrimental effects, with all coil configurations demonstrating significant reductions in WSS and SSR. Patient-specific responses to varying coil configurations were observed, with highflow aneurysms exhibiting sensitivity to coil porosity configuration. Oscillating shear index (OSI) analysis revealed that stent-assisted coil treatment minimized pulsatile stresses on blood flow, further contributing to a protective hemodynamic environment. Additionally, stent-assisted coil treatment induced a shift towards higher dynamic viscosity within the aneurysm, potentially inhibiting rupture risk via reduced flow velocity
Benzer Tezler
- Serebral anevrizma tedavisinde endovasküler konvansiyonel yöntemler ile güncel akım yönlendirici aygıtların karşılaştırılması
Comparison of conventional endovascular methods versus novel flow diversion techniques in the management of cerebral aneurysms
SERHAT ÇELİKKANAT
- Serebral anevrizmaların vasküler rekonstrüksiyon cihazı eşliğinde koil embolizasyon tekniği ile tedavisinin kısa ve uzun dönem takip sonuçları
Short and long term follow-up results of stent-assisted coil embolization technique of inracranial aneurysms
NURSEL YURTTUTAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Radyoloji ve Nükleer TıpHacettepe ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KIVILCIM YAVUZ
- Geniş boyunlu intrakraniyal anevrizmaların tedavisinde Y stentleme ile endovasküler embolizasyon
Y-stent assisted endovascular embolization in the treatment of wide-neck intracranial aneurysms
HASAN BİLEN ONAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Radyoloji ve Nükleer TıpÇukurova ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL AKGÜL
- İntrakraniyal anevrizmaların stent yardımı ile endovasküler tedavisi
Stent-assisted endovascular treatment in intracranial aneursyms
TUNCAY DUMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Radyoloji ve Nükleer TıpÇukurova ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. EROL AKGÜL
- Primer koil embolizasyonu uygun olmayan veya başarısız olan anevrizmalarda kullanılan endovasküler tedavi yöntemlerinin kısa ve orta dönem sonuçlarının değerlendirilmesi
Evaluation of short and mid-term outcomes of endovascular treatment methods used in intracranial aneuryms inappropriate for or unsuccessfully treated by primary coil embolization
MUSTAFA ÖZDEMİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2016
Radyoloji ve Nükleer TıpOndokuz Mayıs ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT BELET