Роль позвоночных артерий в мозговом кровообращении
Фото: naked-science.ru
Современная медицина глубоко исследует особенности кровотока в сосудах головного мозга, поскольку его сбои способны вызывать тяжелые патологии, включая ишемический инсульт. Позвоночные артерии, обеспечивающие до 20% кровоснабжения мозга, служат главными магистралями для задних отделов органа. Критическое значение имеет угол их изгиба: он напрямую определяет скорость кровотока, уровень давления и сопротивление в сосудах. Анализ этих взаимосвязей жизненно важен для профилактики и лечения сосудистых нарушений.
Инновационные методы диагностики
Для оценки кровообращения в позвоночных артериях применяют УЗИ, МРТ и КТ. Реже используется инвазивная методика с контрастным веществом, визуализирующая движение крови. Хотя эти технологии выявляют сужения, тромбы и деформации, они отражают лишь текущую картину. Для прогнозирования рисков специалисты создают цифровые 3D-модели сосудов, что позволяет анализировать динамику потока, напряжения сосудистых стенок и зоны турбулентности — хаотичного движения крови при сужениях или изгибах.
Уникальная модель от Пермского Политеха
Ученые ПНИПУ разработали виртуальный сегмент позвоночной артерии, исследуя кровоток при различных углах ее изгиба. Использование передовых методов вычислительной гидродинамики позволило смоделировать реалистичное поведение крови в изменяющихся условиях. Модель адаптируется под сужение или расширение просвета сосудов из-за бляшек, спазмов или аневризм. Результаты выявили опасные зоны повышенного давления и турбулентности при определенных изгибах, что открывает пути для ранней коррекции патологий.
Опасные углы и ключевые выводы
Мария Матросова, магистрант кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ, объясняет: «Изгиб артерии критично влияет на скорость, давление крови и вихреобразование. Особенно рискогенными признаны углы 90°–150° — там фиксируются пиковые колебания, повреждающие стенки артерий и ухудшающие питание мозга. Это повышает угрозу инсульта». Ученые рекомендуют уделять особое внимание таким аномалиям при диагностике.
Перспективы развития технологии
Доцент Марина Шмурак, кандидат наук, уточнила: «В модели использованы реальные данные УЗИ. Сейчас мы изучаем изгибы в одной плоскости, но планируем учесть пространственную геометрию, вязкость крови и другие параметры». Цифровые симуляции позволяют безопасно моделировать любые сценарии — от изменения углов до хирургических вмешательств, открывая эру персонализированной медицины.
Новые горизонты профилактики инсульта
Исследование Пермского Политеха подчеркивает важность раннего выявления опасных изгибов артерий. Полученные данные помогут врачам глубже понимать механизмы нарушений кровообращения и создавать эффективные методы диагностики. Эта работа может стать фундаментом для прорыва в превентивной неврологии, спасая тысячи жизней.
