Научно-практический журнал
«Клиническая физиология кровообращения»

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, президент ФГБУ «НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева» МЗ РФ


Анализ структуры внутрисердечного потока крови на основании исследований архитектоники трабекулярного слоя левого желудочка

Авторы: Л. А. Бокерия*, Г. И. Кикнадзе, И. А. Гачечиладзе, Р. Ф. Габидуллина, В. Н. Макаренко, А. Ю. Городков

Организация:
Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева (директор – академик РАН и РАМН Л. А. Бокерия) РАМН, Москва

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Раздел: Клиническая физиология сердца

Библиографическая ссылка: Клиническая физиология кровообращения. 2011; (): -

Цитировать как: Л. А. Бокерия*, Г. И. Кикнадзе, И. А. Гачечиладзе, Р. Ф. Габидуллина, В. Н. Макаренко, А. Ю. Городков. Анализ структуры внутрисердечного потока крови на основании исследований архитектоники трабекулярного слоя левого желудочка. Клиническая физиология кровообращения. 2011; (): -. DOI:

Ключевые слова: смерчеобразные закрученные потоки, внутрисердечный поток крови, левый желудочек сердца

Полнотекстовая версия:  

Аннотация

Интенсивное развитие интервенционной кардиологии и кардиохирургии сегодня требует разработки новых количественных подходов к анализу состояния потока крови в транспортном отделе циркуляторного русла - сердце и магистральных сосудах. Гипотезой, позволяющей преодолеть многочисленные противоречия в знаниях о характере течения крови, явилась идея о закрученной структурной организации потока крови подобно смерчеобразным потокам, широко распространенным в природе. Подобные потоки можно исчерпывающим образом описать с помощью точных решений нестационарных уравнений Навье-Стокса и неразрывности для класса закрученных смерчеобразных потоков вязкой жидкости Кикнадзе-Краснова. Использование точных решений в качестве гидродинамической модели для анализа течения крови позволяет количественно охарактеризовать процессы формирования и эволюции потока крови в ходе сердечного цикла. Методами морфометрии слепков левого желудочка сердца человека и собаки и мультиспиральной компьютерной томографии было показано, что трабекулы с высокой точностью ориентированы вдоль линий тока такого течения. Это правило распространяется как на трабекулы приточного отдела левого желудочка, обтекаемые в первую очередь потоком крови, заполняющим полость левого желудочка во время диастолы, так и на трабекулы выводного отдела левого желудочка, обтекаемые потоком, изгоняемым из левого желудочка. Сделан вывод, что основная функция трабекул состоит в формировании структуры внутрисердечного потока крови по типу смерчеобразных закрученных потоков Кикнадзе-Краснова; предлагаются количественные критерии оценки состояния потока. Результаты анализа гидродинамических закономерностей в потоке крови необходимы для разработки новых диагностических критериев в кардиологии, для оптимизации тактики хирургического лечения тяжелых нарушений кровообращения, для разработки новых имплантируемых и паракорпоральных устройств, контактирующих с потоком крови, для целей математического и физического моделирования кровообращения.

Литература

Бокерия, Л. А. Анализ поля скоростей закрученного потока крови в аорте на основании трехмерного картирования с помощью магнитно-резонансной велосиметрии / Л. А. Бокерия, А. Ю. Городков, Д. А. Николаев и др. // Бюл. НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. - 2003. - T. 4, № 9. - С. 70-74.
Бокерия, Л. А. Анализ структуры течения крови в левом желудочке сердца и аорте на основе точных решений нестационарных уравнений гидродинамики вязкой жидкости / Л. А. Бокерия, А. Ю. Городков, Г. И. Кикнадзе, М. В. Соколов // Бюл. НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. - 2002. - Т. 3, № 7. - С. 99-112.
Бураковский, В. И. Характер потока крови в левом желудочке сердца (экспериментальное исследование) / В. И. Бураковский, Н. Б. Доброва, Н. Б. Кузьмина и др. // Эксперим. хирургия и анестезиология. - 1976. - № 3. - С. 13-16.
Бэтчелор, Д. Введение в динамику жидкостей / Д. Бэтчелор. - М.: Мир, 1973.
Городков, А. Ю. Анализ динамических характеристик закрученного потока крови в аорте на основании измерения геометрических параметров проточного канала с помощью магнитно-резонансной томографии / А. Ю. Городков, Д. А. Николаев // Бюл. НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. - 2003. - Т. 4, № 9. - С. 67-69.
Городков, А. Ю. Анализ структуры внутрисердечного закрученного потока крови на основании морфометрии трабекулярного рельефа левого желудочка сердца / А. Ю. Городков // Бюл. НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. - 2003. - Т. 4, № 9. - С. 61-66.
Гупта, А. Закрученные потоки / А. Гупта, Д. Лили, Н. Сайред. - М.: Мир, 1987.
Кикнадзе, Г. И. Самоорганизация смерчеобразных струй в потоках вязких сплошных сред и интенсификация тепло-массообмена, сопровождающая это явление / Г. И. Кикнадзе, И. А. Гачечиладзе, В. В. Алексеев. - М.: Изд-во МЭИ, 2005.
Кикнадзе, Г. И. Эволюция смерчеобразных течений вязкой жидкости / Г. И. Кикнадзе, Ю. К. Краснов // ДАН СССР. - 1986. - Т. 290, № 6. - С. 1315-1317.
Педли, Т. Гидродинамика крупных кровеносных сосудов / Т. Педли. - М.: Мир, 1983.
Халатов, А. А. Теория и практика закрученных потоков / А. А. Халатов. - Киев: Наукова думка, 1989.
Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. - М.: Наука, 1969.
Colman, R. W. Hemostasis and thrombosis: basic principles and clinical practice / R. W. Colman, V. J. Marder, A. B. Clowes et al. - Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2006.
Coulter, N. A., Jr. Development of turbulence in flowing blood / N. A. Coulter, Jr., J. R. Pappenheimer // Am. J. Physiol. - 1949. - Vol. 159, № 3. - P. 401-408.
Frazin, L. G. Confirmation and initial documentation of thoracic and abdominal aortic helical flow. An ultrasound study / L. G. Frazin, M. J. Vonesh, K. B. Chandran et al. // ASAIO J. - 1996. - Vol. 42, № 6. - P. 951-956.
Gray, J. Studies in animal locomotion VI. The propulsive powers of dolphin / J. Gray // J. Exp. Biol. - 1936. - Vol. 13. - P. 192-199.
Irisawa, H. Left ventricle as a mixing chamber / H. Irisawa, M. F. Wilson, R. F. Rushmer // Circulation Res. - 1960. - Vol. 8. - P. 183-187.
Kiknadze, G. I. 3D quantitative analysis of flow velocity field inside the aorta during one cardiac contraction. CIMTEC 2002 - 3rd Forum on new materials 6th Int. Conf. «Materials in Clinical Applications» / Eds P. Vincenzini, R. Barbucci / G. I. Kiknadze, I. A. Gachechiladze, A. J. Gorodkov et al. // Techna Srl, 2003. - P. 301-307.
Kilner, P. J. Helical and retrograde secondary flow patterns in the aortic arch studied by three-directional magnetic resonance velocity mapping / P. J. Kilner, G. Z. Yang, R. H. Mohiaddin et al. // Circulation. - 1993. - Vol. 88 (Part 1). - P. 2235-2247.
McDonald, D. A. Blood flow in arteries / D. A. McDonald. - London: Arnold, 1974
Morbiducci, U. In vivo quantification of helical blood flow in human aorta by time-resolved three-dimensional cine phase contrast magnetic resonance imaging / U. Morbiducci, R. Ponzini, G. Rizzo et al. // Ann. Biomed. Eng. - 2009. - Vol. 37, № 3. - P. 516-531.
Singupta, P. P. Left ventricular structure and function: basic science for cardiac imaging / P. P. Singupta, J. Korinek, M. Bolohlavek et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2006. - Vol. 48, № 10. - P. 1988-2001.
Stonebridge, P. A. Spiral laminar flow in vivo / P. A. Stonebridge, P. R. Hoskins, P. L. Allan, J. F. Belch // Clin. Sci (London). - 1996. - Vol. 91. - P. 17-21.
Taylor, D. E. M. Pattern of blood flow within the heart: a stable system / D. E. M. Taylor, J. D. Wade // Cardiovasc. Res. - 1973. - Vol. 7, № 1. - P. 14-21.

 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите Alt+A