Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκωζεο Τπνινγηζηηθή πξνζνκνίωζε

Transcript

1 ΔΘΝΗΚΟ ΜΔΣΟΒΗΟ ΠΟΛΤΣΔΥΝΔΗΟ ΥΟΛΗ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΥΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΩΝ ΥΟΛΖ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΣΜΖΜΑ ΗΑΣΡΗΚΖ ΜΗΥΑΝΙΚΩΝ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΥΟΛΖ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΖΥΑΝΗΚΩΝ ΓΗΔΠΗΣΖΜΟΝΗΚΟ ΓΗΑΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΩΝ ΠΟΤΓΩΝ «ΒΗΟΪΑΣΡΗΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ» Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκωζεο Τπνινγηζηηθή πξνζνκνίωζε ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΖ ΓΗΠΛΩΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Γεώξγηνο-Νηθόιανο B. ηεξγηόπνπινο Δπηβιέπωλ : σθξάηεο Σζαγγάξεο Καζεγεηήο ΔΜΠ Αζήλα, Μάηνο 7

2 ΔΘΝΗΚΟ ΜΔΣΟΒΗΟ ΠΟΛΤΣΔΥΝΔΗΟ ΥΟΛΗ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΥΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΩΝ ΥΟΛΖ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΣΜΖΜΑ ΗΑΣΡΗΚΖ ΜΗΥΑΝΙΚΩΝ ΤΠΟΛΟΓΙΣΩΝ ΥΟΛΖ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΖΥΑΝΗΚΩΝ ΓΗΔΠΗΣΖΜΟΝΗΚΟ ΓΗΑΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΩΝ ΠΟΤΓΩΝ «ΒΗΟΪΑΣΡΗΚΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ» Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκωζεο Τπνινγηζηηθή πξνζνκνίωζε ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΖ ΓΗΠΛΩΜΑΣΗΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Γεώξγηνο-Νηθόιανο B. ηεξγηόπνπινο Δπηβιέπωλ : σθξάηεο Σζαγγάξεο Καζεγεηήο ΔΜΠ Δγθξίζεθε από ηελ ηξηκειή εμεηαζηηθή επηηξνπή ηελ ε Μαΐνπ σθξάηεο Σζαγγάξεο Καζεγεηήο ΔΜΠ... Γεκήηξηνο Μαζηνπιάθεο Αλαπ. Καζεγεηήο ΔΜΠ... Υξηζηόθνξνο Πξνβαηίδεο Καζεγεηήο ΔΜΠ --

3 ... Γεώξγηνο-Νηθόιανο B. ηεξγηόπνπινο Medical Doctor (M.D) Απαγνξεύεηαη ε αληηγξαθή, απνζήθεπζε θαη δηαλνκή ηεο παξνύζαο εξγαζίαο, εμ νινθιήξνπ ή ηκήκαηνο απηήο γηα εκπνξηθό, θεξδνζθνπηθό ζθνπό ή ζθνπό πνπ έρεη σο ζηόρν ηελ θαηαπάηεζε αλζξσπίλσλ δηθαησκάησλ θαη αμηνπξέπεηαο. Επηηξέπεηαη ε αλαηύπσζε, απνζήθεπζε θαη δηαλνκή γηα ζθνπό κε θεξδνζθνπηθό, εθπαηδεπηηθήο ή εξεπλεηηθήο θύζεο. ε απηή ηελ πεξίπησζε, ε αλαθνξά ηεο πεγήο πξνέιεπζεο ζα ήηαλ απιά ηθαλνπνίεζε γηα ηνλ ζπγγξαθέα. Εξσηήκαηα πνπ αθνξνύλ ηε ρξήζε ηεο εξγαζίαο γηα θεξδνζθνπηθό ζθνπό πξέπεη λα απεπζύλνληαη πξνο ηνλ ζπγγξαθέα. Οη απόςεηο θαη ηα ζπκπεξάζκαηα πνπ πεξηέρνληαη ζε απηό ην έγγξαθν εθθξάδνπλ ηνλ ζπγγξαθέα θαη δελ πξέπεη λα εξκελεπζεί όηη αληηπξνζσπεύνπλ ηηο επίζεκεο ζέζεηο ηνπ Εζληθνύ Μεηζόβηνπ Πνιπηερλείνπ. --

4 ΔΤΥΑΡΙΣΙΔ Ζ παξνύζα δηπισκαηηθή εξγαζία εθπνλήζεθε εληόο ηνπ έηνπο 5-6 ζην εξγαζηήξην Βηνξεπζηνκεραληθήο θαη Βηνταηξηθήο Σερλνινγίαο ηεο ρνιήο Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλ ηνπ Δζληθνύ Μεηζόβηνπ Πνιπηερλείνπ. Θα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνλ Καζεγεηή θ. σθξάηε Σζαγγάξε γηα ηελ εκπηζηνζύλε πνπ έδεημε ζην πξόζσπν κνπ θαζώο επίζεο γηα ηελ πνηνηηθή ζπκβνιή ηνπ ζε δηαθνξεηηθά ζέκαηα. Ο ραξαθηήξαο, ην ήζνο θαη ε αθαδεκατθή ππόζηαζε ηνπ απνηειεί ζεκείν αλαθνξάο ζηελ κέρξη ζήκεξα αθαδεκατθή κνπ ζηαδηνδξνκία. Δπίζεο νθείισ λα αλαγλσξίζσ ηελ ζεκαληηθή βνήζεηα ηελ νπνία έηπρα από όιν ην πξνζσπηθό ηνπ Δξγαζηεξίνπ ΒΗΣ ηόζν ζε επίπεδν αθαδεκατθώλ γλώζεσλ όζν θαη ζε πιηθνηερληθή ππνδνκή. Δπηπξνζζέησο, επραξηζηώ ηελ ζύδπγν κνπ γηα ηελ θαηαλόεζή ηεο, ηδηαίηεξα θαηά ηε δηάξθεηα ησλ ηειεπηαίσλ κελώλ ηεο πξνζπάζεηάο κνπ. Σέινο απηή ε δηπισκαηηθή εξγαζία αθηεξώλεηαη ζηελ νηθνγέλεηα κνπ ε νπνία κε ζηήξημε εζηθά θαη πιηθά. -4-

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Δίλαη πιένλ απνδεθηό όηη νη αγγεηαθέο βηνινγηθέο δηαδηθαζίεο επεξεάδνληαη από ηελ ηνπηθή αηκνδπλακηθή. Πεηξάκαηα in vivo, in vitro θαη αξηζκεηηθέο κειέηεο επηβεβαίσζαλ όηη ηα κνληέια ηεο ξνήο ζηελ αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε (ΑΦΑ) είλαη ηζρπξά εμαξηεκέλα από ηελ γεσκεηξία ηεο πεξηνρήο. ηελ παξνύζα εξγαζία κειεηήζεθε ην πεδίν ξνήο ηνπ αίκαηνο ζε «εηθνληθέο γεσκεηξίεο» ησλ ΑΦΑ κέζσ κεζόδσλ ππνινγηζηηθήο ξεπζηνκεραληθήο. Με ηνλ όξν «εηθνληθή γεσκεηξία» θαινύκε κηα γεσκεηξία πνπ δελ πξνζδηνξίδεηαη από κεηξήζεηο ζε πξαγκαηηθέο αλαζηνκώζεηο αιιά πξνζνκνηάδεη πξνζεγγηζηηθά ζ' απηή. Ωο νξηαθέο ζπλζήθεο ηνπ πξνβιήκαηνο εηέζεζαλ θαηαλνκέο ηαρύηεηαο πνπ είραλ κεηξεζεί ζε ζπγθεθξηκέλεο ζέζεηο εηζόδνπ ζην επίπεδν αξηεξίαο θαη θιέβαο ηεο ΑΦΑ. Ζ κειέηε ηνπ πεδίνπ ξνήο πεξηιακβάλεη ηελ θαηαλνκή ηαρπηήησλ ζε όιε ηελ πεξηνρή ηεο ΑΦΑ, ηνλ πξνζδηνξηζκό θαη κειέηε ησλ πεξηνρώλ αλαθπθινθνξίαο, θαηαλνκή ησλ πηέζεσλ θαη ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ ζην ηνίρσκα ηεο ΑΦΑ. Ζ κειέηε ηνπ πεδίνπ ξνήο πεξηιακβάλεη ηελ ζύγθξηζε ησλ ππνινγηζηηθά ιακβαλνκέλσλ κεγεζώλ κε ηα αληίζηνηρα απνηειέζκαηα εθ ηεο βηβιηνγξαθίαο. ε έλα μερσξηζηό κέξνο ηεο εξγαζίαο αλαιύνληαη νη ΑΦΑ θαη νη ηερληθέο ηνπο, νη επηπινθέο ηνπο θαζώο θαη ηα εκβηνκεραληθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπο. Δπίζεο αλαιύεηαη ε ζπζρέηηζε ησλ αηκνδπλακηθώλ δηαηαξαρώλ κε ηελ αλάπηπμε ηλνκπτθήο ππεξπιαζίαο. ΛΕΞΙΕ ΚΛΕΙΔΙΑ Αξηεξηνθιεβηθή - Αλαζηόκσζε - Σερλεηό Νεθξό - Αηκνθάζαξζε - CFD - Βηνξεπζηνκεραληθή - Δκβηνκεραληθή - Fluent - Βηνηερλνινγία - Τπνινγηζηηθή - -5-

6 ABSTRACT It is widely accepted that the vascular biological procedure is influenced by the local hemodynamics. Experiments in vivo, in vitro and numerical studies have confirmed that the flow models in Arteriovenous Anastomosis (AVA) depend strongly on the area geometry. This project goes through the flow distribution in virtual geometries of AVA using computational fluid dynamics (CFD). The term virtual geometry refers to a type of geometry which is not determined by calculations of real anastomosis but roughly simulates it. The boundary conditions of the problem were the velocity distributions that were calculated in specific entrance points in artery and vein of the AVA. The study of the flow distribution encompasses the velocity distribution in the whole area of the AVA, the specification and investigation of back flow areas, the distribution of pressure and shear stress in the AVA walls. It also encompasses the comparison of computated results to the equivalent measurements accumulated from the international bibliography. A separate chapter of this study refers to different kinds of AVA and their techniques, complications and biomechanical characteristics. Furthermore, it elaborates the correlations of the hemodynamical disorders and intimal hyperplasia. KEY WORDS Arteriovenous - Anastomosis Hemodialysis CFD- Biofluids Biomechanics Fluent Biotechnology - Numerical -6-

7 Πεξηερόκελα Δηζαγωγή... Σα είδε ηωλ αξηεξηνθιεβηθώλ αλαζηνκώζεωλ. Αγγεηαθή πξνζπέιαζε Δμωηεξηθή ηερλεηή αξηεξηνθιεβηθή επηθνηλωλία (Shunt) Δπηπινθέο εμσηεξηθήο αξηεξηνθιεβηθήο επηθνηλσλίαο Δζωηεξηθή αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκωζε (fistula) Γεληθά Δπηινγή ρξόλνπ Δπηινγή Θέζεο Δγρεηξεηηθή ηερληθή Δπηπινθέο εζσηεξηθήο αξηεξηνθιεβηθήο επηθνηλσλίαο Αξηεξηνθιεβηθό Σερλεηό Αγγεηαθό Μόζρεπκα Γεληθά Δγρεηξεηηθή ηερληθή Δπηπινθέο αξηεξηνθιεβηθνύ Σερλεηνύ Αγγεηαθνύ Μνζρεύκαηνο... Αλαηνκία θαη Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηαθήο καθξνθπθινθνξίαο... Σνηρώκαηα αγγείωλ Υαξαθηεξηζηηθά ξνήο Πξνθίι ηαρπηήηωλ Παζνινγία Δκβηνκεραληθνί παξάγνληεο απνηπρίαο ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκωζεο Γηαηαξαρέο ηεο ξνήο ζηελ πεξηνρή ηεο αλαζηόκωζεο π.ρ. ζηξόβηινη, δώλεο αλαθπθινθνξίαο ηνπ αίκαηνο

8 4. Γηαηκεηηθέο ηάζεηο Σξαπκαηηζκόο ηνπ αγγείνπ θαηά ηε ξαθή ηνπ θαη αλαπηπζζόκελεο ηάζεηο Σν είδνο ηεο θνπήο θαη ξαθήο ηνπ κνζρεύκαηνο Ο ιόγνο ηωλ δηακέηξωλ κνζρεύκαηνο αγγείνπ Η γωλία κεηαμύ κνζρεύκαηνο-αγγείνπ Η δηαθνξά ηεο ειαζηηθόηεηαο ηνπ κνζρεύκαηνο κε απηήλ ηνπ αγγείνπ Σξηζδηάζηαηε γεωκεηξία ηνπ κνζρεύκαηνο Ο Ρόινο ηεο Γηαηκεηηθήο Σάζεο ζηελ ηλνκπϊθή ππεξπιαζία Σν αγγεηαθό ηνίρωκα θαη νη αηκνδπλακηθέο ηάζεηο Η Γηαηκεηηθή ηάζε ζε ζρέζε κε ηελ ζέζε ηωλ αζεξωκαηηθώλ πιαθώλ Η Βηνινγηθή απάληεζε ζηελ Γηαηκεηηθή Σάζε (γνληδηαθή έθθξαζε) θνπόο ηεο κειέηεο θαη κεζνδνινγία Μεζνδνινγία Δπίιπζε πξνβιήκαηνο κε δηζδηάζηαην κνληέιν Γηζδηάζηαην κνληέιν Οξηαθέο ζπλζήθεο κόληκεο ξνήο Παξνπζίαζε απνηειεζκάηωλ Παικηθή ξνή Παικηθή ξνή ζην δηζδηάζηαην κνληέιν Οξηαθέο ζπλζήθεο Δπηιέγνληαο ην ρξνληθό βήκα ηεο ιύζεο Απνηειέζκαηα παικηθήο ξνήο

9 8 Δπίιπζε πξνβιήκαηνο κε ηξηζδηάζηαην κνληέιν Σξηζδηάζηαην κνληέιν ηειηθν-πιάγηαο αλαζηόκωζεο Οξηαθέο ζπλζήθεο ύγθξηζε απνηειεζκάηωλ Αλεμαξηεηνπνίεζε πιέγκαηνο Παξνπζίαζε απνηειεζκάηωλ πδήηεζε επί ηωλ απνηειεζκάηωλ θαη ζπκπεξάζκαηα Πίλαθεο εηθόλωλ θαη δηαγξακκάηωλ... 9 Βηβιηνγξαθία

10 Δηζαγσγή

11 Δηζαγωγή Ζ αλαηνκηθή ή ιεηηνπξγηθή απώιεηα δσηηθώλ νξγάλσλ, όπσο νη λεθξνί, είλαη αζύκβαηε κε ηελ δσή. Πξόζθαηα όκσο, ζε ζρέζε κε ηελ ηζηνξία ηνπ αλζξσπίλνπ γέλνπο, ηνύην έπαςε λα ηζρύεη. Ο ηερλεηόο λεθξόο (Δηθόλα -), νη πεξηηνλατθέο πιύζεηο θαη ε κεηακόζρεπζε λεθξνύ, παξαηείλνπλ ηελ δσή ησλ αζζελώλ πνπ θαηαιήγνπλ ζε ηειηθό ζηάδην λεθξηθήο αλεπάξθεηαο. Ζ πην δηαδεδνκέλε ιύζε παξακέλεη ε πξώηε, αιιά θαη όηαλ είλαη εθηθηή ε πξνηηκεηέα κεηακόζρεπζε, πάιη πξνεγείηαη δηάζηεκα ζύλδεζεο ηνπ αζζελνύο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό. Έηζη ε δεκηνπξγία ησλ θαηάιιεισλ ππνδνρέσλ ζην ζώκα ηνπ αζζελνύο, πξνο ζύλδεζε ηνπ κε ηνλ ελ ιόγσ δσνδόηε κεραληζκό, αθνξά ην ζύλνιν ζρεδόλ ησλ αζζελώλ πνπ εηζάγνληαη ζην ηειηθό ζηάδην λεθξηθήο αλεπάξθεηαο. Σν ζέκα ηεο δεκηνπξγίαο ησλ θαηαιιήισλ ππνδνρέσλ απαζρόιεζε επηζηακέλα εμεηδηθεπκέλνπο ηαηξνύο θαηά ηελ δεθαεηία ηνπ 96. Ζ ηδέα όκσο ηεο εθαξκνγήο κεζόδσλ αηκνθάζαξζεο ππήξρε πξηλ από ην 9, γηαηί ηελ ρξνληά εθείλε επηρεηξήζεθε ζε πεηξακαηόδσα. Σν 944 ν Κνlff ζπλέδεζε ηελ πξώηε λεθξνπαζή αζζελή κε ρεηξνθίλεην ηερλεηό λεθξό, κέζσ γπάιηλσλ ζσιήλσλ. Σν απνηέιεζκα ήηαλ πξόζθαηξν, γηαηί ε αζζελήο απεβίσζε ζπλεπεία πλεπκνληθώλ εκβνιώλ. Δίραλ εμαληιεζεί όκσο θαη ηα ζεκεία ηνπ αξηεξηαθνύ δηθηύνπ ηα δηαζέζηκα πξνο θαζεηεξηαζκό, κηαο θαη κεηά από θάζε αηκνθάζαξζε απνιηλσλόηαλ ην αγγείν πνπ θαζεηεξηάδεην. Έγηλε όκσο αληηιεπηό όηη αλ γηλόηαλ θαηνξζσηή ε αλεπιαβήο πεξηνδηθή ζύλδεζε ηνύ κεραλήκαηνο κε θάπνην αξηεξηαθό ζηέιερνο, ε νπξαηκία ζα κπνξνύζε λα ειεγρζεί. Ζ ιύζε ηνπ πξνβιήκαηνο θαζπζηέξεζε κέρξη ην 96, νπόηε νη Quinton, Dillard θαη Scribner ηνπνζέηεζαλ πιαζηηθνύο θαζεηήξεο, κε Λεπηά ξύγρε, εληόο πξνζηηώλ αξηεξηαθώλ θαη θιεβηθώλ θιάδσλ (Shunt) (Δηθόλα -). Ζ κέζνδνο απέβε ρξήζηκε γηα επείγνπζεο πεξηπηώζεηο, κηαο θαη απνδείρζεθε ζρεηηθά πεξηνξηζκέλνο ν ρξόλνο δηάξθεηαο ηεο αηκαηηθήο ξνήο εληόο απηώλ ησλ θαζεηήξσλ ζύλδεζεο. Γηα κνληκόηεξν απνηέιεζκα νη Brescia θαη Cimino --

12 αλαζηόκσζαλ, ην 966, ηελ θεξθηδηθή αξηεξία κε ηελ θεθαιηθή θιέβα (Fistula) επηηπγράλνληαο ηελ αξηεξηνπνίεζε επηπνιήο θιέβαο, πνπ επρεξώο δύλαηαη λα παξαθεληεζεί θαη λα ζπλδεζεί κε ηνλ ηερλεηό λεθξό (Δηθόλα -). Ζ κέζνδνο έγηλε απνδεθηή, δηαδόζεθε θαη παξακέλεη ε θαιύηεξε, ώζηε κόλν επί απνηπρίαο επηιέγεηαη άιιε ηερληθή, όπσο είλαη ε ηνπνζέηεζε αξηεξηνθιεβηθνπ ηερλεηνύ αγγεηαθνύ κνζρεύκαηνο (Δηθόλα -9). Εηθόλα -: Ο ηερλεηόο λεθξόο παξαηείλεη ηελ επηβίσζε ησλ αζζελώλ πνπ θαηαιήγνπλ ζε ηειηθό ζηάδην λεθξηθήο αλεπάξθεηαο. Σελ δεκηνπξγία αγγεηαθώλ ππνδνρέσλ, επί ηνπ ζώκαηνο ησλ αζζελώλ απηώλ, γηα ηελ ζύλδεζε ηνπο κε ηελ δσνγόλν ζπζθεπή, έρνπλ επηλνήζεη θαη αλαιάβεη νη ρεηξνπξγνί. --

13 Σα είδε ησλ αξηεξηνθιεβηθώλ αλαζηνκώζεσλ.. Δμσηεξηθή ηερλεηή αξηεξηνθιεβηθή επηθνηλσλία (Shunt). Δζσηεξηθή αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε (fistula). Αξηεξηνθιεβηθό Σερλεηό Αγγεηαθό Μόζρεπκα

14 Σα είδε ηωλ αξηεξηνθιεβηθώλ αλαζηνκώζεωλ. Αγγεηαθή πξνζπέιαζε Ζ αγγεηαθή πξνζπέιαζε απνηειεί θαζνξηζηηθό παξάγνληα γηα ηελ θαιή θαηάζηαζε ηνπ αζζελή πνπ ππνβάιεηαη ζε ρξόληα αηκνθάζαξζε θαζώο πξέπεη λα ηνλ πξνζηαηεύεη από επηπινθέο όπσο αηκνξξαγία, κνιύλζεηο θαη ζξνκβώζεηο.. Δμωηεξηθή ηερλεηή αξηεξηνθιεβηθή επηθνηλωλία (Shunt) ηηο πεξηπηώζεηο πνπ ππάξρεη αλάγθε άκεζεο ζύλδεζεο ηνπ αζζελνύο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό, ρξεζηκνπνηείηαη αξηεξηνθιεβηθή επηθνηλσλία κέζσ ιεπηώλ πιαζηηθώλ ζσιήλσλ, πνπ θαηά ην κεγαιύηεξν κήθνο ηνπο ηνπνζεηνύληαη εθηόο ηνπ ζώκαηνο (Shunt) (Δηθόλα -). Σελ κέζνδν, όπσο ήδε αλαθέξζεθε, εθάξκνζαλ πξώηνη ην 96 νη Quinton, Dillard θαη Scribner. Σηο επόκελεο εκέξεο εθηειείηαη κόληκε αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε (Fistula) θαη κεηά ηελ σξίκαλζε ηεο αθαηξείηαη ην Shunt. Ζ εμ'αξρήο ρξεζηκνπνίεζε κηαο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο, πνπ πξόζθαηα δεκηνπξγήζεθε, δελ είλαη δπλαηή, γηαηί απαηηείηαη θάπνηνο ρξόλνο σξίκαλζεο. Ζ κέζνδνο εθαξκόζηεθε επξέσο από ην 965 θαη γηα είθνζη πεξίπνπ ρξόληα, ελώ ηελ ηειεπηαία εηθνζαεηία έρεη αληηθαηαζηαζεί, ζρεδόλ νινθιεξσηηθά, από ηελ ηνπνζέηεζε θαζεηήξσλ δηπινύ απινύ, ζε θεληξηθά θιεβηθά ζηειέρε θαη κε ζεηξά πξνηίκεζεο ηελ ππνθιείδην, ηελ έζσ ζθαγίηηδα θαη ηελ κεξηαία θιέβα. Οη ηνπνζεηήζεηο Shunt έρνπλ νπζηαζηηθά εγθαηαιεηθζεί. Σν ζύζηεκα ζπλνιηθά απνηειείηαη από δύν ιεπηνύο θσληθνύο ζσιελίζθνπο, άθακπηνπο, πνπ σο ξύγρε ηνπνζεηνύληαη εληόο ησλ αγγεηαθώλ νπιώλ ηεο αξηεξίαο θαη ηεο θιέβαο. Οη ζσιελίζθνη απηνί είλαη από Teflon, δηαθόξσλ κεγεζώλ, κε εθιεπηπζκέλα ρείιε ζηελ θνξπθή, ώζηε λα κελ -4-

15 θσιύεηαη ε ξνή ηνπ αίκαηνο. Δπίζεο από δύν ιεπηνύο εύθακπηνπο ειαζηηθνύο ζσιήλεο πνπ ν θαζέλαο ζπλδέεηαη κε έλα από ηα δύν πξναλαθεξζέληα ξύγρε. πγθεθξηκέλα εηζάγεηαη ην επξύηεξν άθξν ηνπ ζσιελίζθνπ-ξύγρνπο, πνπ ηνπνζεηείηαη επί ηα εθηόο ηνπ αγγείνπ, εληόο ηνπ απινύ ηνπ εύθακπηνπ απηνύ ζσιήλα. Σα ειεύζεξα άθξα ησλ δύν ειαζηηθώλ ζσιήλσλ ζπλδένληαη κεηαμύ ηνπο κε ηελ παξεκβνιή ιεπηόηεξνπ άθακπηνπ ζπλδεηηθνύ ζσιελίζθνπ, πνπ θάζε ήκηζπ ηνπ εηζρσξεί εληόο ησλ ζσιήλσλ απηώλ. Έηζη θαη εθόζνλ ε ζύλδεζε νινθιεξσζεί, επηηπγράλεηαη ζπλερήο αηκαηηθή ξνή από ηελ αξηεξία ζηελ θιέβα. Ζ δηαηήξεζε ηεο ζπλερνύο απηήο ξνήο, θαηά ηελ θάζε ηεο κε ρξήζεο ηνπ shunt, ρξεζηκεύεη σο αληηζξνκβσηηθόο κεραληζκόο, εμαζθαιίδνληαο ηελ βαηόηεηα ηνπ. Γηα ηελ ζύλδεζε ηνπ αζζελνύο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό, απνζπλδένληαη νη δύν ζσιήλεο θαη ην αξηεξηαθό ζθέινο ρξεζηκνπνηείηαη σο πξνζαγσγό, ελώ ην θιεβηθό σο απαγσγό. To Shunt, γηα λα πξνζθέξεη επαξθή αηκνθάζαξζε, πξέπεη λα απνδίδεη παξνρή αίκαηνο ηνπιάρηζηνλ θπβηθώλ εθαηνζηώλ αλά ιεπηό. Εηθόλα -: Scribner shunt, Οη ζσιελίζθνη πνπ απνηεινύλ ην εμσζσκαηηθό Shunt, ε ζύλδεζε ηνπο θαη ν ηξόπνο πνπ απνιηλώλνληαη θαη δηαλνίγνληαη ηα αγγεία. πλήζσο ηνπνζεηνύληαη ρεηξνπξγηθά ζηνλ θαξπό, ζην αληηβξάρην,ζηελ κεξηαία ρσξά ή ζηελ πνδνθλεκηθή πεξηνρή. Καηά ηελ απνζύλδεζε ηνπνζεηείηαη λέα απνζηεηξσκέλε ζπλδεηηθή γέθπξα. -5-

16 Εηθόλα -: Scribner shunt Δθηόο ηνπ θιαζηθνύ ηύπνπ Scribner shunt άιινη λεόηεξνη ηύπνη εμσηεξηθώλ αξηεξηνθιεβηθώλ πξνζζέζεσλ είλαη νη: Buselmeier-shunt Thomas-shunt Allen-Brown-Shunt.. Δπηπινθέο εμωηεξηθήο αξηεξηνθιεβηθήο επηθνηλωλίαο Αηκνξξαγία Ζ αηκνξξαγία κπνξεί λα πξνέξρεηαη από Σα δηαλνίγνληα αγγεία. Πξέπεη λα απνδνζεί ζε ηερληθό ιάζνο θαη λα δηνξζσζεί. Σνπο δηεξεκέλνπο ηζηνύο. Απηή ζπλήζσο νθείιεηαη ζε ππνπεθηηθόηεηα πνπ ζηνπο αζζελείο απηνύο απαληάηαη ζπρλά ζπλεπεία ηεο ζύλδεζεο ηνπο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό. Ζ ηνπνζέηεζε αηκνζηαηηθώλ ξαθώλ, ρσξίο λα βιαθηνύλ ηα ζθέιε ηνπ Shunt, ιύλεη θαηά θαλόλα ην πξόβιεκα. Αθνύζηα απνζύλδεζε ησλ ζθειώλ ηνπ Shunt. Ζ απώιεηα ηνπ αίκαηνο κπνξεί λα είλαη κεγάιε θαη απηό ζεκαίλεη όηη πξέπεη λα ιακβάλνληαη ηα θαηάιιεια κέηξα, ώζηε λα εμαιεηθζεί θάζε πηζαλόηεηα απνζύλδεζεο. Θξόκβσζε Ζ ζξόκβσζε γίλεηαη εύθνια αληηιεπηή ζηα δηαθαλή ζθέιε θαη είλαη ε ζπρλόηεξε επηπινθή. Κπξίσο νθείιεηαη ζε πηώζε ηεο αξηεξηαθήο πίεζεο θαη ζε ππεξπεθηηθόηεηα. Τπόηαζε ζπρλά ζπκβαίλεη κεηά ηελ αηκνθάζαξζε, ιόγσ ηεο κείσζεο ηνπ θπθινθνξνύληνο ελδαγγεηαθνύ όγθνπ. Ζ πξόιεςε -6-

17 επηηπγράλεηαη αλ ζπλδπαζηεί ε αλάγθε αθαίξεζεο πγξώλ, κε ηελ αλάγθε εμαζθάιηζεο αηκνδπλακηθήο ζηαζεξόηεηαο. Όκσο ε δεύηεξε απηή αλάγθε ζπρλά παξαβιέπεηαη, ιόγσ ππεξβάιινληνο δήινπ γηα επίηεπμε επηζπκεηήο αηκνθάζαξζεο θαη αθπδάησζεο. Όζνλ αθνξά ζηελ ζξόκβσζε ζπλεπεία ππεξπεθηηθόηεηαο, απηή πξνιακβάλεηαη κε ηελ ρνξήγεζε αληηπεθηηθώλ. Ζ ζεξαπεία ηεο ζξόκβσζεο ηνπ Shunt είλαη ε εκβνιεθηνκή κε ηελ ρξήζε θαζεηήξα Fogarty. Δπίζεο εθηειείηαη κε παξόκνην ηξόπν ζξνκβεθηνκή ζην αξηεξηαθό ζθέινο. πλήζσο απηή είλαη επθνιόηεξε, ιόγσ ηεο εμώζεζεο ησλ ζξόκβσλ από ηελ ηζρπξή αξηεξηαθή ξνή. Σόζν ε επηηπρία ηεο ζξνκβεθηνκήο, όζν θαη ε δηαηήξεζε ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ Shunt, εμαξηώληαη άκεζα από ηελ παξνρή ηνπ αίκαηνο ζην πξνζαγσγό ζθέινο, δειαδή από ηελ βαηόηεηα ηεο αξηεξίαο θαη ηελ αξηεξηαθή πίεζε ηνπ αζζελνύο. Θξνκβεθηνκή κπνξεί λα εθηειεζηεί επαλεηιεκκέλα ζε έλα Shunt, κέρξηο όηνπ θξηζεί όηη ε ζπρλόηεηα ησλ ζξνκβώζεσλ, ζε ζρέζε κε ηελ δηάξθεηα ησλ κεζνδηαζηεκάησλ ιεηηνπξγίαο ηνπ, ην θαζηζηνύλ "αζύκθνξν", νπόηε αλαδεηείηαη άιιε ιύζε. Πάλησο ηα όξηα ιεηηνπξγίαο θάζε Shunt πξέπεη λα εμαληινύληαη. Λνίκσμε Ζ ινίκσμε θαη ε δηαπύεζε ηνπ Shunt πξνιακβάλεηαη κε ηελ ηήξεζε ησλ θαλόλσλ αληηζεςίαο. Ζ ζεξαπεία δελ επηηπγράλεηαη κόλν κε αληηβίσζε, απαηηείηαη θαη ε αθαίξεζε ηνπ.. Δζωηεξηθή αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκωζε (fistula).. Γεληθά Ζ κέζνδνο απηή επηλνήζεθε από ηνπο Brescia,Cimino, Appel θαη Hurwich ην 966. Καηά ηελ ηερληθή απηή γίλεηαη ρεηξνπξγηθή αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε κεηαμύ ηεο θεξθηδηθήο αξηεξίαο θαη κηαο κεγάιεο παξαθείκελεο θιέβαο κε απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία αξηεξηνπνηεκέλνπ θιεβηθνύ δηθηύνπ πνπ είλαη δπλαηό λα παξαθεληείηαη κε βειόλεο γηα ηελ ζύλδεζε κε ην ηερλεηό λεθξό. -7-

18 Σα πιενλεθηήκαηα ηεο κόληκεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο (Fistula) πνπ πεξηέγξαςαλ νη Brescia θαη Cimino, ηελ θαηέζηεζαλ κέζνδν εθινγήο γηα ηελ ζύλδεζε ηνπ λεθξνπαζνύο κε ην κεράλεκα αηκνθάζαξζεο. Σν θεληξηθόηεξν ηεο αλαζηόκσζεο ηκήκα ηεο ππνδνξίνπ θιέβαο θαη ε ηξνθνδόηεο αξηεξία απνθηνύλ, κεηά ηελ πάξνδν ελόο κελόο πεξίπνπ, ηδηαίηεξα ραξαθηεξηζηηθά πνπ είλαη ρξήζηκν λα αλαθεξζνύλ, α. Γηεπξύλεηαη ν απιόο ηεο θιέβαο θαη δηαγξάθεηαη ε πνξεία ηεο θάησ από ην δέξκα, έηζη ώζηε εύθνια λα εληνπίδεηαη θαη λα παξαθεληάηαη θαηά ηελ ζύλδεζε κε ηνλ ηερλεηό λεθξό, β. Ζ θιέβα απνθηά αξηεξηαθή ξνή θαη ε παξνρή ηνπ αίκαηνο εληόο απηήο απμάλεηαη, έηζη πξνζιακβάλεηαη εύθνια ε απαηηνύκελε πξνο αηκνθάζαξζε πνζόηεηα αίκαηνο. γ. Σν ηνίρσκα ηεο θιέβαο, ιόγσ ηεο απμεκέλεο πίεζεο, παρύλεηαη θαη ηζρπξνπνηείηαη (αξηεξηνπνηείηαη) κε απνηέιεζκα λα αλζίζηαηαη απνηειεζκαηηθόηεξα ζηηο αλαπόηξεπηεο θαθώζεηο ησλ παξαθεληήζεσλ, δ. Σν αγγεηαθό ηνίρσκα, σο έκβηνο ηζηόο, έρεη επνπισηηθή ηθαλόηεηα θαη ζεξαπεύεη ηα ζεκεία ησλ παξαθεληήζεσλ. Δπίζεο δηακέζνπ αλνζνινγηθώλ κεραληζκώλ παξέρεη αληίζηνηρε πξνζηαζία. ηα ζεκεία απηά ε αξηεξηνπνηεκέλε θιέβα ππεξηεξεί από νπνηνδήπνηε ηερλεηό ππνθαηάζηαην αγγείνπ. ε. Σν κήθνο ηνπ πξνζθεξόκελνπ γηα παξαθέληεζε αγγείνπ είλαη ηθαλό (απηό απνηειεί κέιεκα ηνπ ρεηξνπξγνύ) ώζηε νη δύν αθξνδέθηεο ηνπ ηερλεηνύ λεθξνύ λα ηνπνζεηνύληαη ζηελ θαηάιιειε κεηαμύ ηνπο απόζηαζε πνπ απαηηεί ε αηκνθάζαξζε, ζη. ηηο πεξηπηώζεηο πνπ ε αξηεξηνπνηεκέλε επηπνιήο θιέβα θαηαζηξαθεί θαη ε Fistula θαηαξγεζεί, δελ ππάξρνπλ δπζκελείο επηπηώζεηο ζηελ ιεηηνπξγία ηνπ άθξνπ, δ. Ζ αξηεξία δηεπξύλεηαη θαη απηή θαη έηζη ηξνθνδνηεί ηελ θιέβα κε αθόκα πεξηζζόηεξν αίκα, ρσξίο λα ηζραηκεί πεξηθεξηθά ην άθξν. Απηά ηα ραξαθηεξηζηηθά θαζηζηνύλ ηελ κόληκε αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε σο ηελ πην αμηόπηζηε κέζνδν ζύλδεζεο ηνπ αζζελνύο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό. Μόλν επί αδπλακίαο δεκηνπξγίαο ιεηηνπξγηθήο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο αλαδεηείηαη άιιε κέζνδνο. -8-

19 Εηθόλα -: Σα ραξαθηεξηζηηθά ηεο κόληκεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο ηελ θαζηζηνύλ σο ηελ πην αμηόπηζηε κέζνδν ζύλδεζεο ηνπ αζζελνύο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό. Μόλν επί αδπλακίαο δεκηνπξγίαο ιεηηνπξγηθήο fistula αλαδεηείηαη άιιε κέζνδνο. Ο λεθξνπαζήο απνθηά ζπλαηζζεκαηηθή ζρέζε κε ηελ "Fistula ηνπ", κηαο θαη κέζσ απηήο ζπλδέεηαη κε ην κεράλεκα δσνδόηε. πλαηζζεκαηηθή ζρέζε, κε δηάκεζν θξίθν ηελ Fistula, αλαπηύζζεηαη θαη κεηαμύ ηνπ αζζελνύο θαη ηνπ λνζειεπηή ηεο κνλάδαο αηκνθάζαξζεο... Δπηινγή ρξόλνπ Ο θαηαιιειόηεξνο ρξόλνο γηα ηελ ηέιεζε κόληκεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο είλαη έλα εμάκελν πξν ηνπ πξνβιεπόκελνπ ρξόλνπ έλαξμεο αηκνθάζαξζεο. Ζ ρξνληθή απηή ζηηγκή είλαη δπλαηόλ λα πξνζεγγηζζεί κόλν εθόζνλ ν αζζελήο παξαθνινπζείηαη σο ρξόληνο λεθξνπαζήο θαη ν ζεξάπσλ λεθξνιόγνο απνθαλζεί πσο δελ κπνξεί πιένλ λα απνηξαπεί ε επέιεπζε ηνπ ηειηθνύ ζηαδίνπ ηεο λεθξηθήο αλεπάξθεηαο. Μειέηε πνπ αθνξνύζε ζηελ 5εηία , έδεημε όηη επί 46 αζζελώλ πνπ γηα πξώηε θνξά ππνβιήζεθαλ ζηελ δεκηνπξγία αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο, πνζνζηό 65% ήδε αηκνθαζαίξεην από πξνζσξηλό ελδνθιέβην θαζεηήξα. Ζ ηαθηηθή ηέιεζεο ηεο Fistula πξν ηεο επέιεπζεο ηνπ ηειηθνύ ζηαδίνπ λεθξηθήο αλεπάξθεηαο (θαη' εθηίκεζε 6 κήλεο πξηλ) ζεσξείηαη σο ε νξζόηεξε γηα ηνπο εμήο ιόγνπο: -9-

20 α. Οη αζζελείο απνθεύγνπλ ηελ ηαιαηπσξία ηεο ηνπνζέηεζεο ππνθιεηδίνπ ή ζθαγηηηδηθνύ θαζεηήξα θαη ηηο ελδερόκελεο επηπινθέο, πνπ θάζε επεκβαηηθή πξάμε εκπεξηέρεη. Δπίζεο απνθεύγεηαη θαη ε αληίζηνηρε νηθνλνκηθή επηβάξπλζε, β. Ζ γεληθή θαηάζηαζε ησλ αζζελώλ θαη θπξίσο ε αηκνδπλακηθή ηνπο ζηαζεξόηεηα, δηαηαξάζζεηαη θαηά ηελ έλαξμε ηεο αηκνθάζαξζεο, κε απνηέιεζκα εθείλε ηελ πεξίνδν λα είλαη απμεκέλεο νη πηζαλόηεηεο απνηπρίαο ησλ επεκβάζεσλ πνπ αθνξνύλ ζηελ δεκηνπξγία αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο, γ. Σν επηπνιήο θιεβηθό δίθηπν ησλ άλσ άθξσλ ησλ αζζελώλ πνπ εηζέξρνληαη ζε ηειηθό ζηάδην λεθξηθήο αλεπάξθεηαο, ζπρλά είλαη θαθνπνηεκέλν (ζξνκβώζεηο, αηκαηώκαηα) ιόγσ ησλ αιιεπάιιεισλ θιεβνθεληήζεσλ πνπ επηηάζζεη ε επηβαξεκέλε θαηάζηαζε ηνπο. Δπλόεην είλαη όηη ηνύην δπζρεξαίλεη ηελ δεκηνπξγία αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο. Ο ρεηξνπξγόο ζπλήζσο θαιείηαη λα εθηειέζεη αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε ζε ήδε αηκνθαζαηξόκελνπο αζζελείο. Καη ηόηε, βεβαίσο, ζα πξέπεη λα έρεη ιόγν ζηελ επηινγή ηνπ θαηαιιειόηεξνπ ρξόλνπ. Οξζό είλαη λα αλαβάιιεηαη ε επέκβαζε ζε πεξηπηώζεηο αηκνδπλακηθήο αζηάζεηαο κέρξηο όηνπ επηηεπρζεί ζηαζεξόηεηα, θαζώο θαη ζε πξόζθαηξεο βιάβεο ηνπ θιεβηθνύ δηθηύνπ, όηαλ απηέο αθνξνύλ εθείλν ην ηκήκα πνπ θξίλεηαη σο ην πξνζθνξόηεξν γηα ηελ επέκβαζε. Δπίζεο επηβάιιεηαη ε απνθπγή ηεο εγρείξεζεο θαηά ηελ εκέξα πνπ γίλεηαη αηκνθάζαξζε... Δπηινγή Θέζεο Ζ ζέζε ηέιεζεο ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο πξέπεη λα επηιέγεηαη κε πξνζνρή. Δπλόεην είλαη όηη πξνηηκάηαη ην αξηζηεξό άθξν επί δεμηνρείξσλ θαη αληίζηξνθα. Γεληθά ζεσξείηαη όηη θαιύηεξε ζέζε είλαη απηή ακέζσο άλσζελ ηνπ θαξπνύ θαη έπεηαη ε πεξηνρή ηνπ αγθσληαίνπ βόζξνπ. Ο θαλόλαο απηόο ηζρύεη γηα ηνπο εμήο ιόγνπο: --

21 α. Υξεζηκνπνηείηαη πεξηθεξηθόηεξε αξηεξία (θεξθηδηθή έλαληη βξαρηνλίνπ) θαη έηζη απνθεύγεηαη ε ηζραηκία ηνπ άθξνπ ζε πεξίπησζε βιάβεο ηεο αξηεξίαο. β. Ζ πνζόηεηα ηνπ αξηεξηαθνύ αίκαηνο πνπ εθηξέπεηαη κέζσ ηεο θιέβαο πξνο ηελ θαξδηά, είλαη κηθξόηεξε ζηηο αλαζηνκώζεηο πνπ εθηεινύληαη ζην ύςνο ηνπ θαξπνύ θαη σο εθ ηνύηνπ απνθεύγεηαη ν θαξδηαθόο θάκαηνο. ηηο πεξηπηώζεηο ησλ αλαζηνκώζεσλ ζην ύςνο ηνπ αγθώλνο ε εθηξνπή είλαη κεγαιύηεξε θαη γηα ηνύην κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ πξνθαιείηαη ζπρλόηεξα θαξδηαθή αλεπάξθεηα, γ. Σν κήθνο ηεο αξηεξηνπνηεκέλεο θιέβαο είλαη κεγαιύηεξν όζν πεξηθεξηθόηεξα δεκηνπξγεζεί ε αλαζηόκσζε, έηζη ηα ζεκεία ελαιιαγήο ησλ παξαθεληήζεσλ απμάλνληαη, γεγνλόο πνπ ζπκβάιεη ζηελ καθξνβηόηεηα ηεο Fistula. Δπίζεο ηόηε είλαη κεγαιύηεξε θαη ε πηζαλόηεηα λα δηεπξπλζνύλ θαη άιιεο "παξάιιειεο" θιέβεο, ώζηε λα θαηαζηνύλ θαη απηέο θαηάιιειεο γηα παξαθέληεζε, δ. Ζ παξαζθεπή ηεο θεξθηδηθήο αξηεξίαο είλαη επθνιόηεξε από απηή ηεο βξαρηνλίνπ, ρσξίο βεβαίσο απηό λα ηζρύεη πάληα. Ζ αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε ζηελ πεξηνρή ηνπ αγθώλνο έρεη θαη απηή πιενλεθηήκαηα πνπ ζρεηίδνληαη κε ην κεγαιύηεξν εύξνο ησλ πξνο αλαζηόκσζε αγγείσλ θαη ηελ κεγαιύηεξε πξνζθνξά αίκαηνο, κε απνηέιεζκα λα εμαζθαιίδεηαη πςειόηεξν πνζνζηό επηηπρίαο επί αηόκσλ κε θζαξκέλα αγγεία ή αηκνδπλακηθή αζηάζεηα. Σειηθά ε επηινγή ηεο θαηαιιειόηεξεο ζέζεο κπνξεί λα γίλεη βάζεη ηεο εμήο ζεηξάο(δηθόλα -4): ε επηινγή αξηζηεξόο θαξπόο, ε δεμηόο θαξπόο, ε αξηζηεξόο αγθώλαο θαη 4ε δεμηόο αγθώλαο --

22 Εηθόλα -4: Η ζεηξά γηα ηνλ θαζνξηζκό ηεο θαηαιιειόηεξεο ζέζεο ηέιεζεο Fistula είλαη απηή πνπ ππνδεηθλύεηαη ζηελ εηθόλα. Οη ηδηαηηεξόηεηεο όκσο πνπ παξνπζηάδνπλ νη αζζελείο ζπρλά ηξνπνπνηνύλ ηελ ζεηξά απηή. Βεβαίσο ε ζεηξά απηή ηζρύεη εθ' όζνλ δελ ππάξρνπλ ιόγνη εμαίξεζεο, πνπ επηηάζζνπλ νη ηδηαηηεξόηεηεο ησλ αζζελώλ. Απηέο ηηο ηδηαηηεξόηεηεο πξέπεη λα αληρλεύεη, λα αμηνινγεί θαη λα ζπλδπάδεη ν ρεηξνπξγόο, ώζηε λα απνθαζίδεη νξζά...4 Δγρεηξεηηθή ηερληθή Γπν ιόγηα κόλν αλαθέξσ γηα ηελ ρεηξνπξγηθή ηερληθή ηεο ΑΦΑ θαη απηό γηα ηελ θαιπηεξε θαηαλνεζε Ζ fistula γίλεηαη ρεηξνπξγηθά ζηνλ αξηζηεξό θαξπό ζηνπο δεμηόρεηξεο θαη ζηνλ δεμί ζηνπο αξηζηεξόρεηξεο. Ζ παξνρή δηακέζνπ ηεο fistula πνηθίιεη από έσο ml/min θαη εμαξηάηαη από ηελ αηκάησζε ηνπ άθξνπ, ην κέγεζνο ηνπ αγγείνπ θαη ην πιάηνο ηεο αλαζηόκσζεο. ε πεξίπησζε κεγαιύηεξεο παξνρήο ml/min δεκηνπξγείηαη ππεξθηλεηηθή θπθινθνξία πνπ κπνξεί λα νδεγήζεη ζε θαξδηαθή αλεπάξθεηα. ε απηή ηελ πεξίπησζε ε ζεξαπεία εθινγήο είλαη ε ρεηξνπξγηθή ειάηησζε ηνπ πιάηνπο αλαζηόκσζεο. --

23 Εηθόλα -5: Η παξαζθεπή θαη ε θηλεηνπνίεζε ηεο θεξθηδηθήο αξηεξίαο ηειείηαη κε ηελ κηθξόηεξε δπλαηή ελόριεζε ηεο, ώζηε λα απνθεπρζεί ε πξόθιεζε ζπαζκνύ. Σν κήθνο ηεο αξηεξίαο, πνπ ζπλήζσο παξαζθεπάδεηαη, είλαη ίζν κε ηεο θιέβαο θαη αλ ηα αγγεία βξίζθνληαη ζε απόζηαζε κεηαμύ ηνπο ην κήθνο απηό απμάλεηαη. ε ηέηνηεο πεξηπηώζεηο πξνηηκάηαη ε θηλεηνπνίεζε ηεο αξηεξίαο λα είλαη επξύηεξε ηεο θιέβαο θαη απηό γηαηί ε πξώηε δηαζέηεη ηζρπξόηεξν ηνίρσκα θαη πςειόηεξε ελδναπιηθή πίεζε θαη θαηά ζπλέπεηα "αλέρεηαη" θαιύηεξα ηελ κεηαηόπηζε θαη θάκςε. Δπηπξόζζεηα ε θιέβα πξέπεη πεξηζζόηεξν λα πξνζηαηεύεηαη, γηαηί απηή είλαη ην ιεηηνπξγηθό ζηνηρείν ηεο Fistula. Αθνινπζεί ε επηκήθεο δηάλνημε ησλ αγγείσλ ζε κήθνο,-,5 εθ., θαηά ηέηνην ηξόπν ώζηε ηα δύν αλνίγκαηα λα είλαη αθξηβώο όκνηα ζε κήθνο θαη όξηα. Ζ δηάλνημε γίλεηαη ζην κέζνλ ησλ αγγεηαθώλ ηκεκάησλ, ζηελ "άλσ" επηθάλεηα ηνπο ή ειαθξώο πιαγίσο, έηζη ώζηε ην έλα άλνηγκα λα ζηξέθεηαη πξνο ην άιιν, ρσξίο λα έρεη ζεκαζία πνην αγγείν ζα αλνηρζεί πξώην. Αξρηθά ρξεζηκνπνηείηαη νμύαηρκν καραηξίδην πνπ κε επηκήθεηο, επαλαιακβαλόκελεο θηλήζεηο ιίγσλ ρηιηνζηώλ, επηηπγράλεηαη πεξηνξηζκέλε δηάλνημε, πνπ πηζηνπνηείηαη κε ηελ εκθάληζε αίκαηνο. Σόηε κε κηθξό, νμύαηρκν θαη επζύ ςαιίδη επεθηείλεηαη ε ηνκή έλζελ θαη έλζελ, κέρξη λα επηηεπρζεί ην επηζπκεηό κήθνο. Ζ ιεπίδα πξέπεη λα ηέκλεη αιιεινδηαδόρσο ηνπο αγγεηαθνύο ρηηώλεο θαη όρη λα ηνπο δηαρσξίδεη, εηζεξρόκελε κεηαμύ ηνπο. Δπίζεο ην νπίζζην ηνίρσκα ηνπ αγγείνπ πξέπεη λα κείλεη άζηθην. --

24 Εηθόλα -6: λα απνθηήζεη ην επηζπκεηό κήθνο. Η δηάλνημε νινθιεξώλεηαη κε νμύαηρκν θαη επζύ ςαιίδη, κέρξη ε ηνκή Μεηαμύ ησλ δύν αλνηγκέλσλ αγγείσλ ηειείηαη αξρηθά πιαγην-πιαγία αλαζηόκσζε, πνπ κεηά ηελ νινθιήξσζε ηεο κεηαηξέπεηαη ζε ηειηθν-πιαγία. Εηθόλα -7: Όηαλ ε πξνζπάζεηα νινθιεξσζεί, αθαηξείηαη ν θαζεηήξαο θαη ζπιιακβάλεηαη ην αλνηρηό θιεβηθό ζθέινο κε αγγεηνιαβίδα ηύπνπ "κπνπιληόγθ". Έηζη ειέγρεηαη κε άλεζε πάιη ην απνηέιεζκα. Εηθόλα -8: Σέινο ν πεξηθεξηθόο θιεβηθόο θιάδνο απνιηλώλεηαη θαηά ηελ έθθπζή ηνπ θαη ε αλαζηόκσζε κεηαηξέπεηαη ζε ηειηθό-πιαγία -4-

25 ..5 Δπηπινθέο εζωηεξηθήο αξηεξηνθιεβηθήο επηθνηλωλίαο Αηκνδπλακηθέο επηπινθέο Αλάινγα ηνπ ηύπνπ αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο εκθαλίδνληαη θαη αλάινγεο αηκνδπλακηθέο επηπινθέο. Πιαγηνπιάγηα αλαζηόκσζε: Κίλδπλνο ζπλδξόκνπ ππνθινπήο ή θιεβηθήο ζηάζεο Σειηθνπιάγηα αλαζηόκσζε: Κίλδπλνο θιεβηθήο ζηάζεο Πιαγηνηειηθή αλαζηόκσζε: Κίλδπλνο ζπλδξόκνπ ππνθινπήο Σειηθνηειηθή αλαζηόκσζε: Γελ παξνπζηάδεη ηνπηθέο αηκνδπλακηθέο δπζθνιίεο αιιά ηδηαίηεξε δπζθνιία ζηελ ρεηξνπξγηθή ηεο παξαζθεπή. Αηκνξξαγία Ζ κεηεγρεηξεηηθή αηκνξξαγία ζπλήζσο νθείιεηαη ζηελ δηαθπγή αίκαηνο δηα κέζνπ ηεο ξαθήο ηεο αλαζηόκσζεο. Θξόκβσζε Απηή πεξηιακβάλεη ηελ άκεζε κεηεγρεηξεηηθή ζξόκβσζε, πνπ επέξρεηαη παξά ηα πξνιεπηηθά κέηξα. ε απηή ηελ πεξίπησζε δηαλνίγεηαη ην ρεηξνπξγηθό ηξαύκα, αθαηξείηαη κε πξνζνρή ην ξάκκα πνπ κεηέηξεςε ηελ αλαζηόκσζε από πιάγην-πιαγία ζε ηειηθν-πιαγία θαη δηαλνίγεηαη ην πεξηθεξηθό ζθέινο ηεο θιέβαο, θαη αθαηξείηαη ν ζξόκβνο από ην άλνηγκα ηεο θιέβαο. Αλ αηκνδπλακηθή αζηάζεηα νδήγεζε ζηελ ζξόκβσζε, ε απόπεηξα απνθαηάζηαζεο δελ έρεη λόεκα, αλ δελ πξνεγεζνύλ ελέξγεηεο βειηίσζεο ηεο θπθινθνξίαο. ηέλσζε πλεζέζηεξα ε νπιώδεο ζηέλσζε αλαπηύζζεηαη ζηελ απαγσγό θιέβα, ακέζσο κεηά ηελ αλαζηόκσζε θαη ζε αζζελείο πνπ ε αξηεξηνθιεβηθή επηθνηλσλία έρεη ηειεζηεί ζην ύςνο ηνπ θαξπνύ. Ζ ηνπνγξαθηθή απηή πξνηίκεζε -5-

26 θαίλεηαη λα ζρεηίδεηαη κε ηελ νξκεηηθή θαη ζηξνβηιώδε ξνή πνπ έρεη ην αίκα ακέζσο κεηά ηελ αλαζηόκσζε θαη ηνπο ζπλερείο κηθξνηξαπκαηηζκνύο πνπ απηή, αλαπόθεπθηα, πξνθαιεί ζην θιεβηθό ελδνζήιην. Αλεύξπζκα Ζ αλάπηπμε αλεπξπζκάησλ θαηά ηελ πνξεία ηνπ θιεβηθνύ ζθέινπο ηεο Fistula ή ζηελ πεξηνρή ηεο αλαζηόκσζεο, είλαη ζπλήζεο. Απηά κπνξεί λα δεκηνπξγεζνύλ θαηόπηλ δηάηαζεο ηκήκαηνο ηνπ θιεβηθνύ ηνηρώκαηνο, δεδνκέλνπ όηη δέρεηαη αίκα κε αξηεξηαθή πίεζε, ελώ είλαη θαηαζθεπαζκέλν γηα θιεβηθή ξνή. Δπίζεο ζπλεπεία ηέιεζεο ησλ παξαθεληήζεσλ ζην απηό ζεκείν. ην ελ ιόγσ ζεκείν αλαπηύζζεηαη νπιώδεο ηζηόο, πνπ είλαη επέλδνηνο ζηελ απμεκέλε πίεζε. Απηήο ηεο αηηηνινγίαο ηα αλεπξύζκαηα είλαη ηα πιένλ ζπρλά. Άιιεο επηπινθέο ηεο ΑΦΑ είλαη Δμάληιεζε ησλ αγγείσλ Καξδηαθή αλεηηάξθεηα Οίδεκα Γηαθπγή ηνπ αίκαηνο πξνο ηελ πεξηθέξεηα Αλαθύθισζε TOO αίκαηνο Φιεγκνλή Ηζραηκία ηνπ κέινπο. Αξηεξηνθιεβηθό Σερλεηό Αγγεηαθό Μόζρεπκα.. Γεληθά Όηαλ ν αζζελήο δελ έρεη επηπνιήο θιεβηθό δίθηπν θαηάιιειν γηα ηελ δεκηνπξγία αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο ή ηα αγγεία ηνπ έρνπλ ήδε ρξεζηκνπνηεζεί θαη «θαηαλαισζεί», ηόηε ππάξρεη ε ιύζε ηεο ππνδόξηαο -6-

27 ηνπνζέηεζεο ηερλεηνύ αγγείνπ, πνπ δύλαηαη εύθνια λα παξαθεληεζεί. Σν έλα άθξν απηνύ αλαζηνκώλεηαη κε αξηεξία θαη ην άιιν κε θιέβα θαη έηζη απνθηά επαξθή αξηεξηαθή ξνή. Ζ αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε απνηειεί κέζνδν εθινγήο γηα ηελ ζύλδεζε ηνπ λεθξνπαζνύο κε ηνλ ηερλεηό λεθξό, ιόγσ ησλ πιενλεθηεκάησλ ηεο πνπ αλαθέξζεθαλ ζην πξνεγνύκελν θεθάιαην, ελώ ην αξηεξηνθιεβηθό ηερλεηό αγγεηαθό κόζρεπκα απνηειεί ιύζε αλάγθεο. Κύξην πιενλέθηεκα ηεο Fistula είλαη ε δπλαηόηεηα καθξνβηόηεηαο, ελώ ν ρξόλνο "δσήο" ελόο κνζρεύκαηνο είλαη πεξηνξηζκέλνο θαη θαηά κέζνλ όξν 8 κήλεο. Σν ελ ιόγσ κόζρεπκα, σο μέλν ζώκα, δελ έρεη δπλαηόηεηα επνύισζεο ησλ ηξαπκάησλ ηνπ θαη ζηεξείηαη αλνζνινγηθήο απηνπξνζηαζίαο. Έηζη δηθαίσο ζεσξείηαη όηη ε "ρεηξόηεξε" (αιιά απνδίδνπζα) Fistula, ππεξέρεη από ην "θαιύηεξν" κόζρεπκα. Σα ηερλεηά αγγεηαθά κνζρεύκαηα, πνπ είλαη όκνηα κε απηά πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζε αγγεηνρεηξνπξγηθέο επεκβάζεηο, απνηεινύληαη από ίλεο ηεξεθζαιηθνύ πνιπαηζπιελίνπ (πνιπεζηέξαο) ή από ην λεόηεξν κηθξνπνξώδεο πιηθό, ην πνιπηεηξαθινξαηζπιέλην (Ρ. Σ. F. Δ.). Υξεζηκνπνηνύληαη κνζρεύκαηα κήθνπο πεξίπνπ 4 εθ. θαη εύξνπο 6 ρηι. θαζ' όιν ην κήθνο ηνπ απινύ ηνπο. Δίλαη απαξαίηεην λα θέξνπλ επθξηλή ξίγα, πνπ βνεζά λα ηειείηαη ε ηνπνζέηεζε ηνπο ρσξίο ζηξνθή πεξί ηνλ άμνλα ηνπο. Τπάξρνπλ θαη κνζρεύκαηα πνπ ην εύξνο ηνπ απινύ ηνπο κεηαβάιιεηαη θαηά ηελ πνξεία ηνπο. πγθεθξηκέλα ην άθξν πνπ ζπλδέεηαη κε ηελ αξηεξία έρεη δηάκεηξν 6 ρηι., ελώ ην θιεβηθό 4 ρηι. Απηά ηα κνζρεύκαηα απνβιέπνπλ ζηελ αύμεζε ηεο ηαρύηεηαο ηεο ξνήο ηνπ αίκαηνο θαηά ηελ πνξεία ηνπο, κε ζθνπό ηελ απνηξνπή ηεο ζξόκβσζεο. Απηή ε επηινγή δελ πξνηείλεηαη, γηαηί, όπσο αλαθέξεηαη ζηελ ζρεηηθή πεξί επηπινθώλ παξάγξαθν, ε απόθξαμε μεθηλά ιόγσ ππεξηξνθηθήο αλάπηπμεο ςεπδνελδνζειίνπ ζηελ πεξηνρή ηεο θιεβηθήο αλαζηόκσζεο. Καηά ζπλέπεηα δελ είλαη ινγηθό λα θαηαζθεπάδεηαη κε κηθξόηεξν εύξνο ε αλαζηόκσζε εθείλε πνπ αλακέλεηαη πξώηε λα ζηελέςεη θαη λα πξνθαιέζεη ζξόκβσζε ηνπ κνζρεύκαηνο. Γελ επηθξάηεζαλ επίζεο θαη κνζρεύκαηα πνπ πξνέξρνληαη από εηδηθή θαηεξγαζία βνείσλ θιεβώλ ή αλζξώπηλσλ νκθαιίσλ ιώξσλ. Υξήζηκε είλαη ε αλαθνξά ζηα ηερλεηά εθείλα κνζρεύκαηα, πνπ ζηελ κεζόηεηα θαη θαηά ηελ εμσηεξηθή ηνπο επηθάλεηα θέξνπλ αλζεθηηθνύο δαθηπιίνπο. Οη δαθηύιηνη απηνί απνβιέπνπλ ζηελ δηαηήξεζε ηνπ απινύ ηνπ κνζρεύκαηνο αλνηρηνύ ζην ζεκείν θάκςεο, όηαλ -7-

28 απηό ηνπνζεηείηαη ζε ζρήκα αγθύιεο. Μεηνλέθηεκα απνηειεί ε αδπλακία παξαθέληεζεο ηεο πεξηνρήο ησλ δαθηπιίσλ. εκεηώλεηαη όηη κέξνο ή ην ζύλνιν ησλ δαθηπιίσλ απηώλ εύθνια αθαηξνύληαη (απνθνιινύληαη θαη θόπηνληαη) θαη ηειηθά πεξηνξίδνληαη ζηνπο απνιύησο απαξαίηεηνπο, εθ' όζνλ θξίλνληαη ρξήζηκνη. Εηθόλα -9: Σα ηερλεηά αγγεηαθά κνζρεύκαηα, είλαη όκνηα κε απηά πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζε αγγεηνρεηξνπξγηθέο επεκβάζεηο. Σν κήθνο ηνπο είλαη 4 εθ. πεξίπνπ θαη ε δηάκεηξνο ηνπο 6 ρηι. Είλαη απαξαίηεην λα θέξνπλ έγρξσκε ξίγα, πνπ βνεζά λα ηειείηαη ε ηνπνζέηεζε ηνπο ρσξίο ζηξνθή πεξί ηνλ άμνλα ηνπο. Σν ηερλεηό κόζρεπκα, όπσο θαη ε Fistula, ρξεηάδεηαη πεξίνδν "σξίκαλζεο" ελόο κελόο. Οη ιόγνη πνπ επηβάινπλ απηήλ ηελ αλακνλή είλαη νη εμήο: α. Γίδεηαη ρξόλνο λα δηαηαζεί ε πξνζαγσγόο αξηεξία θαη λα απμεζεί ε παξνρή αίκαηνο εληόο ηνπ κνζρεύκαηνο. β. Γηαηείλεηαη θαη ε θιέβα θαη έηζη ην αίκα απάγεηαη επρεξέζηεξα. γ. Αλαπηύζζεηαη θαζ' όιε ηελ έθηαζε ηνπ εζσηεξηθνύ ηνηρώκαηνο ηνπ κνζρεύκαηνο ςεπδνελδνζήιην (γινηώδεο κεκβξάλε) πνπ βνεζά ζηελ αηκόζηαζε θαη θαηά θάπνηνλ ηξόπν ζηελ "επνύισζε" ηνπ ηξσζέληνο θαηά ηελ παξαθέληεζε κνζρεύκαηνο. -8-

29 δ. Αλαπηύζζεηαη ηλώδεο ηζηόο εμσηεξηθά θαη γύξσ από ην κόζρεπκα θαη έηζη ην ηνίρσκα ηνπ εληζρύεηαη κε έκβην πιηθό πνπ ζπκκεηέρεη ζηελ επνύισζε ησλ ηξαπκάησλ θαη ζηελ άκπλα ηνπ νξγαληζκνύ. Δπίζεο, κέζσ ηνπ ηλώδνπο απηνύ ηζηνύ, ζπλδέεηαη κε ζηεξεό ηξόπν ην εμσηεξηθό ηνίρσκα ηνπ κνζρεύκαηνο κε ηνλ ππνδόξην ηζηό πνπ ην πεξηβάιιεη θαη έηζη δελ παξακέλεη θελόο ρώξνο, πνπ αλ ππήξρε, κεηά ηελ αθαίξεζε ηεο βειόλαο παξαθέληεζεο, ζα γέκηδε κε αίκα θαη ζα ζρεκαηηδόηαλ αηκάησκα. Έλα ηέηνην αηκάησκα, ιόγσ ηεο πίεζεο πνπ αζθεί, ελέρεη ηνλ θίλδπλν λα δηαθόςεη ηελ ιεηηνπξγία ηνπ κνζρεύκαηνο θαη ζε απώηεξν ρξόλν λα εμειηρζεί ζε ςεπδναλεύξπζκα. Γεδνκέλνπ όηη ε θζνξά ελόο κνζρεύκαηνο αξρίδεη από ηελ πξώηε ρξήζε, αθόκα θαη όηαλ έρεη επέιζεη ε "σξίκαλζε" ηνπ, είλαη νξζό λα κελ αθαηξείηαη ν ελδνθιέβηνο θαζεηήξαο θαη ν αζζελήο λα ζπλερίδεη ηελ αηκνθάζαξζε από απηόλ, όζν ρξόλν ιεηηνπξγεί ρσξίο πξόβιεκα. Ζ ηαθηηθή απηή απνβιέπεη ζηελ παξάηαζε ηεο "δσήο" ηνπ κνζρεύκαηνο, πνπ όπσο αλαθέξζεθε είλαη πεπεξαζκέλε... Δγρεηξεηηθή ηερληθή... Σερληθέο αλαζηόκωζεο Έρνπλ πεξηγξαθεί αξθεηέο ηερληθέο αλαζηόκσζεο αξηεξηώλ κε ηερλεηά κνζρεύκαηα. Σηο πεξηζζόηεξεο θνξέο νη ηερληθέο απηέο δηαθνξνπνηνύληαη από ηηο ζπκβαηηθέο ηερληθέο ζηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν γίλεηαη ε έλσζε θαη ξαθή ηνπ κνζρεύκαηνο κε ην αγγείν. Οη ηερληθέο απηέο είλαη γλσζηέο σο: Linton patch (Linton and Darling, 96) Miller cuff (Miller et al, 984) Taylor patch (Taylor et al, 99) St Marys Boot (Tyrrell et al, 99) Caracagil cuff (Karacagil et al, 995, 996) -9-

30 Εηθόλα -: Taylor Patch (Taylor et al, 99) Εηθόλα -: Composite Bypass Εηθόλα -: Linton Patch (Linton et al, 96) Εηθόλα -: Miller Cuff (Miller et al, 984) Ο Caro θαη ζπλ. [Caro et al,] έδεημαλ πσο ππάξρνπλ ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηα ζηελ αηκνδπλακηθή ζπκπεξηθνξά ηεο ΑΦΑ όηαλ ρξεζηκνπνηείηαη ην Taylor Patch θαζώο θαίλεηαη από ηελ ππνινγηζηηθή κειέηε ηεο ξνήο αιιά θαη από πεηξακαηηθά δεδνκέλα πσο νη ξνε γίλεηαη πην νκαιή κε απνηέιεζκα λα πθίζηαληαη κηθξόηεξεο ηαρύηεηεο θαη ιηγόηεξεο απνθνιιήζεηο ξνήο. Εηθόλα -4: ύγθξηζε δπν ηερληθώλ αλαζηόκσζεο [Caro et al,] --

31 .. Δπηπινθέο αξηεξηνθιεβηθνύ Σερλεηνύ Αγγεηαθνύ Μνζρεύκαηνο Παξ' όιν πνπ ε πξόιεςε ησλ επηπινθώλ απνηειεί ηδηαίηεξν κέιεκα γηα ηα αξηεξηνθιεβηθά ηερλεηά αγγεηαθά κνζρεύκαηα, ε απνθπγή ηνπο είλαη αδύλαηε, ιόγσ ηεο θύζεο ηνπ πιηθνύ ηνπο θαη ηεο αλαγθαζηηθά "βάξβαξεο" πξνο απηά ζπκπεξηθνξάο. Οη επηπινθέο είλαη όκνηεο κε απηέο ησλ αξηεξηνθιεβηθώλ αλαζηνκώζεσλ θαη παξόκνηα αληηκεησπίδνληαη. Ζ ζπλεζέζηεξε επηπινθή είλαη ε ζξόκβσζε ησλ αξηεξηνθιεβηθώλ κνζρεπκάησλ θαη ε αληηκεηώπηζε ηεο είλαη ε ζξνκβεθηνκή. Αλ δελ ππάξρεη αηκνδπλακηθή ζηαζεξόηεηα θαηαβάιιεηαη πξνζπάζεηα επίηεπμεο, ελώ πξέπεη λα ιακβάλεηαη ζνβαξά ππ' όςηλ όηη θαηά ηελ αηκνθάζαξζε ε ππόηαζε, πνπ απνηειεί ηελ ζπλεζέζηεξε αηηία ζξόκβσζεο, επηδεηλώλεηαη. Άιιε αηηία ζξόκβσζεο είλαη ε ππεξπιαζία ηνπ ςεπδνελδνζειίνπ, πνπ όπσο ήδε αλαθέξζεθε θαιύπηεη εζσηεξηθά ηνλ απιό ηνπ κνζρεύκαηνο. Απηή ε ππεξπιαζία, πνπ αλαπηύζζεηαη θπξίσο ζηελ θιεβηθή αλαζηόκσζε, πξνθαιεί πξννδεπηηθή ζηέλσζε θαη ηειηθά επηζξόκβσζε. --

32 Αλαηνκία ησλ αγγείσλ θαη Αηκνδπλακηθή αξηεξηαθήο καθξνθπθινθνξίαο. Σνηρώκαηα αγγείσλ. Υαξαθηεξηζηηθά ξνήο. Πξνθίι ηαρπηήησλ.4 Παζνινγία

33 Αλαηνκία ηωλ αγγείωλ θαη Αηκνδπλακηθή αξηεξηαθήο καθξνθπθινθνξίαο Ζ αξηεξηαθή θπθινθνξία είλαη έλα δίθηπν πνιιαπιώλ δηαθιαδώζεσλ ελδνηηθώλ ζσιήλσλ. Ζ γεσκεηξία ηνπ δηθηύνπ είλαη πνιύπινθε, θαη ηα αγγεία παξνπζηάδνπλ κε γξακκηθή ειαζηηθή ζπκπεξηθνξά. Ζ ξνή είλαη παικηθή, θαη ην αίκα πνπ δηαηξέρεη ην δίθηπν είλαη αηώξεκα εξπζξνθπηηαξσλ θαη άιισλ ζσκαηηδίσλ ζην πιάζκα πνπ παξνπζηάδεη ζύλζεηεο κε λεπηώλεηεο ηδηόηεηεο. Τπάξρνπλ θύξηνη ηύπνη αηκνθόξσλ αγγείσλ, νη αξηεξίεο, νη θιέβεο θαη ηα ηξηρνεηδή. Αξηεξίεο είλαη όια ηα αγγεία πνπ κεηαθέξνπλ ηo αίκα από ηελ θαξδηά πξνο ηα πεξηθεξεηαθά όξγαλα ελώ νη θιέβεο επηζηξέθνπλ ηo αίκα από ηα όξγαλα πίζσ ζηελ θαξδηά. Σα ηξηρνεηδή δηακνξθώλνληαη αλάκεζα ζηηο αξηεξίεο θαη ζηηο θιέβεο θαη είλαη ηα κόλα αγγεία πνπ έξρνληαη ζε άκεζε επαθή κε ηνπο ηζηνύο ηνλ νξγάλσλ. Σo ζρήκα ηνλ αξηεξηώλ είλαη ζπλήζσο θπιηλδξηθό, ν δε απιόο πνηθίιιεη από.mm κέρξη 8mm δηάκεηξν πιελ ηνπ απινύ ηηο ανξηήο θαη ηηο πλεπκνληθήο αξηεξίαο πνπ αλέξρεηαη ζε 5-mm. Αλάινγα κε ηελ δηάκεηξν ηνπ απινύ νη αξηεξίεο δηαθξίλνληαη ζε κεγάιεο,ζε κέζεο θαη ζε κηθξέο. Σν κέγεζνο ηνλ αξηεξηώλ θάζε νξγάλνπ εμαξηάηαη θπξίσο από ηελ ιεηηνπξγία ηνπ θαη ηηο αλάγθεο ηνπ ζε παξνρή αίκαηνο. --

34 Εηθόλα -: Σαμηλόκεζε ησλ αγγείσλ αλάινγα κε ην κέγεζνο ηνπο θαη ηελ ζύζηαζε ησλ δνκηθώλ ηνπο ζηνηρείσλ Σνηρώκαηα αγγείωλ Καηαζθεπή ηνπ ηνηρώκαηνο : Σν ηνίρσκα ηνλ αγγείσλ απνηειείηαη από νκόθεληξνπο ρηηώλεο, από έμσ πξνο ηα κέζα ηνλ: Έμσ ε πξόζζεην ρηηώλα (tunica adventitia) Μέζν ρηηώλα (tunica media) Έζσ ρηηώλα (tunica intima) -4-

35 Εηθόλα -: Σα ηνηρώκαηα ησλ θιεβώλ θαη ησλ αξηεξηώλ Σν εζσηεξηθό ζηξώκα ή έζσ ρηηώλαο απνηειείηαη θπξίσο από ελδνζειηαθά θύηηαξα, ηα νπνία ζρεκαηίδνπλ ην αγγείν θαη ζπκπεξηιακβάλνληαη ζηνλ έιεγρν ηεο δηακέηξνπ ηνπ αγγείνπ. Ο κέζνο ρηηώλαο απνηειείηαη από ειαζηίλε, θνιιαγόλν θαη ιείεο κπηθέο ίλεο, πνπ ζε κεγάιν βαζκό θαζνξίδνπλ ηηο ειαζηηθέο ηδηόηεηεο ηνπ αγγείνπ. ην εμσηεξηθό ζηξώκα ή έμσ ρηηώλαο απνηειείηαη θπξίσο από ζπλδεηηθό ηζηό. ε αληίζεζε κε δνκέο πνπ απνηεινύληαη από παζεηηθά ειαζηηθά πιηθά, ε δηάκεηξνο ηνπ αγγείνπ θαη ην κέγεζνο ηεο ειαζηηθόηεηαο πνηθίιεη αλάινγα κε ηνλ ηόλν ησλ ιείσλ κπηθώλ ηλώλ. Ζ δηαζηνιή σο απάληεζε ζηελ αύμεζε ηεο ξνήο θαη ε κπνγελήο ζπζηνιή σο απάληεζε ζηελ αύμεζε ηεο πηέζεσο έρνπλ παξαηεξεζεί ζε κεξηθέο αξηεξίεο. Ο ηόλνο ησλ ιείσλ κπηθώλ ηλώλ επίζεο επεξεάδεηαη από θπθινθνξνύληεο αγγεηνζπζπαζηηθνύο παξάγνληεο όπσο ε λνξεπηλεθξίλε θαη αγγεηνδηαζηνιηθνύο παξάγνληεο όπσο ην ληηξνπξσζηθό. Σα αγγεία, όπσο θάζε άιινη καιαθνί βηνινγηθνί ηζηνί, γεληθά δελ ππαθνύλε ζηνπο λόκνπο ηνπ hooke, θαη γίλνληαη πην άθακπηνη όζν ε πίεζε απμάλεηαη. Δπίζεο παξνπζηάδνπλ ειαζηηθά ραξαθηεξηζηηθά όπσο ε πζηέξεζε θαη ε παξακόξθσζε. Δπηπρώο, γηα πνιινύο ιόγνπο έλα γξακκηθό ειαζηηθό πξόηππν ηεο ζπκπεξηθνξάο ησλ αγγείσλ ηνπ αίκαηνο παξέρεη επαξθή απνηειέζκαηα. -5-

36 . Υαξαθηεξηζηηθά ξνήο ην αίκα είλαη κηα ζύλζεηε νπζία πνπ απνηειείηαη από λεξό, αλόξγαλα ηόληα, πξσηεΐλεο, θαη θύηηαξα. Σν πεξίπνπ 5% είλαη πιάζκα, έλα ζρεδόλ λεπηώλεην πγξό πνπ απνηειείηαη από λεξό, ηόληα, θαη πξσηεΐλεο. Σν ηζνδύγην πεξηέρεη εξπζξνθύηηαξα, ιεπθνθύηηαξα θαη αηκνπεηάιηα. Δθόζνλ ε ζπκπεξηθνξά ηνπ αίκαηνο ζε αγγεία κηθξόηεξα από πεξίπνπ µm παξνπζηάδεη ζεκαληηθά κε λεπηώλεηα θαηλόκελα, ε ξνή ζε κεγαιύηεξα αγγεία κπνξεί λα πεξηγξαθεί κε ινγηθή αθξίβεηα ρξεζηκνπνηώληαο ηε λεπηώλεηα ππόζεζε. Τπάξρνπλ θάπνηεο ελδείμεηο πνπ ππνδεηθλύνπλ όηη ζε πγξά αλάινγα ηνπ αίκαηνο ε θαηαλνκή ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ κπνξεί λα δηαθέξεη θάπσο από ηηο λεπηώλεηεο ηηκέο. [Liepsch et al., 99]. Ζ ξνή ζηελ αξηεξηαθή θπθινθνξία είλαη θπξίσο γξακκηθή κε ηελ πηζαλή εμαίξεζε ηεο εγγύο ανξηήο θαη ηεο θπξίσο πλεπκνληθήο αξηεξίαο. ε ζηαζεξή ξνή, ε κεηάβαζε ζηελ ηύξβε ζπληειείηαη ζε αξηζκό Reynolds πεξίπνπ πάλσ από ηα Re u r Όπνπ r = ε αθηίλα ηνπ αγγείνπ, u= ε ηαρύηεηα, ξ = ππθλόηεηα, κ = ζπλεθηηθόηεηα Ζ ξνή ζηηο κεγάιεο ζπζηεκαηηθέο θαη πλεπκνληθέο αξηεξίεο είλαη άθξσο παικηθή. Δύξνο κέγηζηεο πξνο κέζεο ξνήο ίζε 6 πξνο έρεη αλαθεξζεί ζε αλζξώπνπο θαη ζθύινπο[milnor, 989, p. 49].. Ζ αλάιπζε ηνπ Womersley ηεο αζπκπίεζηεο ξνήο ζε άθακπηνπο θαη ειαζηηθνύο αγσγνύο έδεημε όηη ε ζπνπδαηόηεηα ηνπ παικνύ ζηηο θαηαλνκέο ηαρύηεηαο εμαξηάηαη από ηελ παξάκεηξν α = r ω ρ μ Όπνπ σ = ζπρλόηεηα r = ε αθηίλα ηνπ αγγείνπ, ξ = ππθλόηεηα, κ = ζπλεθηηθόηεηα -6-

37 Απηό ζπλήζσο αλαθέξεηαη σο ν αξηζκόο ηνπ Womersley (Νw) ή (α- παξάκεηξνο). [WOMERSLEY,.J.R.(957) An elastic tube theory of pulse transmission and oscillatory flow in mammalian arteries] Οη κέζνη θαη κέγηζηνη αξηζκνί Reynolds ζηνλ άλζξσπν δίλνληαη ζηνλ πίλαθα, ν νπνίνο επίζεο πεξηιακβάλεη ηηο κέζεο, κέγηζηεο θαη ειάρηζηεο ηαρύηεηεο όπσο θαη ηνλ αξηζκό Womersley. Οη κέζνη αξηζκνί Reynolds ζε όιε ηελ ζπζηεκαηηθή θαη πλεπκνληθή θπθινθνξία είλαη θάησ ηνπ. Οη κέγηζηνη ζπζηνιηθνί αξηζκνί Reynolds ππεξβαίλνπλ ην ζηελ ανξηή θαη πλεπκνληθή αξηεξία, θαη θάπνηα ζηνηρεία κεηάβαζεο ζε ηύξβε έρνπλ παξαηεξεζεί. Οη ηηκέο ζηνλ πίλαθα είλαη ηππηθέο γηα αλζξώπνπο ζε αλάπαπζε. Καηά ηελ άζθεζε ε θαξδηαθή παξνρή θαη ζπλεπώο νη αξηζκνί Reynolds κπνξεί λα απμεζνύλ αξθεηά. Ο αξηζκόο Womersley επίζεο επεξεάδεη ην ζρήκα ησλ ζηηγκηαίσλ πξνθίι ηαρπηήησλ. Systemic Vessels Man (7 kg,.8 m ) a Velocity (cm/s) Re Ascending aorta Abdominal aorta 8 (/)* 4 (75/) 5 (94)* 64 (6) Renal artery 4 4 (7/6) 7 () Femoral artery Femoral vein 4 7 (5/) 4 (86) 4 Superior vena cava 5 9 (/) 55 (4) Inferior vena cava Pulmonary vessels 7 (46/) 4 () Main artery 9 (96/) 6 (78) Main vein 9 (8/) 8 () Πίλαθαο : Οη κέζνη θαη κέγηζηνη αξηζκνί Reynolds ζηνλ άλζξσπν ν νπνίνο επίζεο πεξηιακβάλεη ηηο κέζεο, κέγηζηεο θαη ειάρηζηεο ηαρύηεηεο όπσο θαη ηνλ αξηζκό Womersley. Milnor WR Hemodynamics, d ed, p 48, Baltimore, Williams and Wilkins. With permission.. Πξνθίι ηαρπηήηωλ Οη ηππηθέο δηαθπκάλζεηο πίεζεο θαη ηαρύηεηαο θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ θαξδηαθνύ θύθινπ ζηνλ άλζξσπν θαίλνληαη ζηελ Δηθόλα -. Αλ θαη ε κέζε πίεζε κεηώλεηαη ειαθξώο πξνο ηελ πεξηθέξεηα ιόγσ επίδξαζεο ηνπ ημώδνπο, ε κέγηζηε πίεζε δείρλεη -7-

38 κεξηθέο απμήζεηο ζηελ άπσ ανξηή ιόγσ ηεο θπκαηνεηδνύο αλάθιαζεο θαη ηεο ζηέλσζεο ηνπ αγγείνπ. Έλαο αδξήο ππνινγηζκόο ηεο κέζεο πίεζεο κπνξεί λα ιεθζεί από ην / ηνπ ζπλόινπ ηεο ζπζηνιηθήο πίεζεο θαη ην δηπιάζην ηεο δηαζηνιηθήο. Ζ ηαρύηεηα θηάλεη ζην κέγηζην θαηά ηελ ζπζηνιή, κε θάπνηα αλαθπθινθνξία λα παξαηεξείηαη ζηελ ανξηή λσξίο ζηελ δηαζηνιή. Ζ ξνή ζηελ ανξηή είλαη ζρεδόλ κεδεληθή ζε όιε ζρεδόλ ηελ δηαζηνιή, όκσο, πην πεξηθεξεηαθέο αξηεξίεο όπσο ε εηιετθή θαη ε λεθξηθή παξνπζηάδνπλ πξνο ηα εκπξόο ξνή θαηά ηνλ θαξδηαθό θύθιν. Απηό είλαη απνηέιεζκα ηεο ρσξεηηθήο εθθέλσζεο ησλ θεληξηθώλ αξηεξηώλ θαηά ηελ πηώζε ηεο αξηεξηαθήο πηέζεσο. Εηθόλα -: Σαπηόρξνλεο θαηαγξαθέο πίεζεο θαη ηαρύηεηαο ζε ζεκεία ηεο ζπζηεκαηηθήο θπθινθνξίαο ηνπ αλζξώπνπ. Οη ηαρύηεηεο έρνπλ κεηξεζεί κε θαζεηήξα ειεθηξόδην ειεθηξνκαγλεηηθήο κέηξεζεο ξνήο. Ο θαζεηήξαο πεξηιακβάλεη απιό γηα ηαπηόρξνλε κέηξεζε ηεο πηέζεσο. Πεγή: Mills CJ, Gabe IT, Gault JN, et al. 97. Pressure-flow relationships and vascular impedance in man. Cardiovasc Res 4:45, With permission. V = ηαρύηεηα (cm/s), P = πίεζε (mmhg). Ζ ηαρύηεηα δηαθέξεη θαηά κήθνο ηνπ αγγείνπ ιόγσ επίδξαζεο ηνπ ημώδνπο θαη ηεο αδξάλεηαο. Οη ηαρύηεηεο ζηελ Δηθόλα - κεηξήζεθαλ δηάθνξα ζεκεία ζεκείν ηεο αξηεξίαο. Σα πξνθίι ηαρπηήησλ είλαη ζύλζεηα επεηδή ε ξνή είλαη -8-

39 παικηθή θαη ηα αγγεία είλαη ειαζηηθά, κε θακπύιεο θαη ζηελώζεηο. Σα πξνθίι πνπ κεηξήζεθαλ ζηελ ζσξαθηθή ανξηή ζθύινπ ζε θπζηνινγηθή αξηεξηαθή πίεζε θαη θαξδηαθή παξνρή θαίλνληαη ζηελ Δηθόλα -4. Αλαθπθινθνξία ζπκβαίλεη θαηά ηελ δηαζηνιή, θαη ηα πξνθίι εμνκαιύλνληαη αθόκα θαη θαηά ηελ κέγηζηε ζπζηνιηθή ξνή. Σν ζρήκα ησλ πξνθίι δηαθέξεη ζεκαληηθά κε ηελ κέζε ανξηηθή πίεζε θαη θαξδηαθή παξνρή. [Ling et al., 97]. ηηο πην πεξηθεξηθέο αξηεξίεο ηα πξνθίι κνηάδνπλ κε ηηο παξαβνιέο ηεο πιήξσο αλεπηπγκέλεο γξακκηθήο ξνήο. Σα γεληθά ραξαθηεξηζηηθά απηώλ ησλ πιήξσο αλεπηπγκέλσλ πξνθίι ξνήο κπνξνύλ λα κνληεινπνηεζνύλ ρξεζηκνπνηώληαο ηελ κέζνδν ηνπ Womersley, αλ θαη ηα κε γξακκηθά θαηλόκελα κπνξεί λα είλαη ζεκαληηθά ζε θάπνηεο πεξηπηώζεηο. Σα πνηνηηθά ραξαθηεξηζηηθά ησλ πξνθίι εμαξηώληαη από ηνλ αξηζκό Womersley Νw (α). Σα αζηαζή θαηλόκελα γίλνληαη πην ζεκαληηθά όζν ν Nw απμάλεηαη. Κάησ από ηηκή πεξίπνπ ηα πξνθίι ηαρπηήησλ είλαη πνιύ θνληά ζην ζηαζεξό παξαβνιηθό ζρήκα. Εηθόλα -4: Πξνθίι ηαρπηήησλ ιεθζέληα κε θαζεηήξα ζηελ θαηηνύζα ζσξαθηθή ανξηή ελόο ζθύινπ κε θπζηνινγηθή αξηεξηαθή πίεζε θαη θαξδηαθή παξνρή. Η ηαρύηεηα ζε ρξόλν t = ρξνληθό βήκα θαξδηαθήο πεξηόδνπ παξηζηάλεηαη ζαλ ζπλάξηεζε ηεο αθηηληθήο ζέζεο. Η ηαρύηεηα w θαλνληθνπνηείηαη από ηελ κέγηζηε ηαρύηεηα Wm θαη ηελ αθηηληθή ζέζε ζε θάζε ρξόλν από ηελ απζόξκεηε αθηίλα ηνπ αγγείνπ R(t). Η ανξηηθή βαιβίδα αλνίγεη ζε t =. ε κέγηζηε ηαρύηεηα απαληάηαη ζην % ηεο θαξδηαθήο πεξηόδνπ αθνύ αλνίμεη ε ανξηηθή βαιβίδα. Πεγή: Ling SC, Atabek WG, Letzing WG, et al. 97. Nonlinear analysis of aortic flow in living dogs. Circ Res :98-9-

40 . Παζνινγία Ζ αζεξνζθιήξσζε είλαη πάζεζε ηνπ αξηεξηαθνύ ηνηρώκαηνο πνπ θαίλεηαη λα επεξεάδεηαη ηζρπξά από ηελ αηκνδπλακηθή. Ζ αζζέλεηα μεθηλά κε πάρπλζε ηνπ έζσ ρηηώλα ζε πεξηνρέο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηελ θαηαλνκή ηεο δηαηκεηηθήο ηάζεο ηεο επηθάλεηαο ηνπ ελδνζειίνπ. [Friedman et al., 99]. Με ηνλ θαηξό ε θάθσζε ζπλερίδεη λα κεγαιώλεη κέρξη έλα ζεκαληηθό ηκήκα ηνπ απινύ ηνπ αγγείνπ απνθξαρζεί. Ζ πεξηθεξηθή θπθινθνξία ζα δηαζηαιεί γηα λα αληηζηαζκίζεη ηελ αύμεζε ηεο αληίζηαζεο ησλ κεγάισλ αγγείσλ, ζπκβηβάδνληαο ηε δπλαηόηεηα ηνπ ζπζηήκαηνο λα απνθξηζεί ζηηο απμήζεηο ζε δήηεζε θαηά ηελ άζθεζε. Σειηθά ε θπθινθνξία είλαη πιήξσο δηεζηαικέλε, θαη ε ζηάζηκε ξνή αξρίδεη λα κεηώλεηαη. Έλαο ζξόκβνο αίκαηνο κπνξεί λα δεκηνπξγεζεί ή λα ελζθελσζεί ζε έλα ζηελσκέλν ηκήκα, πξνθαιώληαο κηα νμεία απώιεηα αηκαηηθήο ξνήο. Ζ κείσζε ηνπ απινύ είλαη ηδηαίηεξα επηθίλδπλε ζηηο ζηεθαληαίεο θαη θαξσηηδηθέο αξηεξίεο ιόγσ ησλ θξίζηκσλ απαηηήζεσλ ζε νμπγόλν ηεο θαξδηάο θαη ηνπ εγθεθάινπ. Δπηπξόζζεηα κε ηελ εζσηεξηθή πάρπλζε, νη ηδηόηεηεο ηνπ αξηεξηαθνύ ηνηρώκαηνο κπνξεί λα αιιάμνπλ κε ηελ ειηθία. Οη πην πνιιέο κεηξήζεηο δείρλνπλ όηη ν ζπληειεζηήο αξηεξηαθήο ειαζηηθόηεηαο απμάλεη κε ηελ ειηθία (ζθιήξπλζε ησλ αξηεξηώλ), παξόια απηά ζε κεξηθέο πεξηπηώζεηο νη αξηεξίεο γίλνληαη πην ελδνηηθέο (αλαζηξνθή ηεο ειαζηηθόηεηαο). [Learoyd & Taylor, 966]. Σνπηθή απνδπλάκσζε ηνπ ηνηρώκαηνο κπνξεί αθόκα λα ζπκβεί, ηδηαίηεξα ζηελ θαηηνύζα ανξηή, δεκηνπξγώληαο έλα αλεύξπζκα, ην νπνίν αλ ξαγεί πξνθαιεί αθαξηαίν ζάλαην. -4-

41 4 Δκβηνκεραληθνί παξάγνληεο απνηπρίαο ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο 4. Γηαηαξαρέο ηεο ξνήο ζηελ πεξηνρή ηεο αλαζηόκσζεο 4. Γηαηκεηηθέο ηάζεηο 4. Σξαπκαηηζκόο ηνπ αγγείνπ 4.4 Σν είδνο ηεο θνπήο θαη ξαθήο ηνπ κνζρεύκαηνο 4.5 Ο ιόγνο ησλ δηακέηξσλ κνζρεύκαηνο αγγείνπ 4.6 Ζ γσλία κεηαμύ κνζρεύκαηνο-αγγείν 4.7 Ζ δηαθνξά ηεο ειαζηηθόηεηαο ηνπ κνζρεύκαηνο κε απηήλ ηνπ αγγείνπ 4.8 Σξηζδηάζηαηε γεσκεηξία ηνπ κνζρεύκαηνο

42 4 Δκβηνκεραληθνί παξάγνληεο απνηπρίαο ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκωζεο Αλ θαη αξρηθά ε αλαζηόκσζε είλαη ζπλήζσο επηηπρήο, κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ έλαο κεγάινο αξηζκόο εμ απηώλ απνθξάζζεηαη. Σα ηειεπηαία 4 ρξόληα κε ηελ εμέιημε ησλ ηερληθώλ θαη ησλ πιηθώλ ησλ κνζρεπκάησλ ηα πνζνζηά επηηπρώλ επεκβάζεσλ έρνπλ απμεζεί ηδηαίηεξα γηα κνζρεύκαηα κε δηάκεηξν κεγαιύηεξε ησλ 6 ρηιηνζηώλ. ε αξθεηά θέληξα ην πνζνζηό επηηπρίαο ησλ κνζρεπκάησλ απηώλ είλαη πεξηζζόηεξν από 95% γηα πεξίνδν 5 εηώλ κεηά ηελ επέκβαζε. Αληηζέησο, ηα κηθξόηεξα κνζρεύκαηα (<6mm), ζηελ πιεηνςεθία ηνπο απνηπγράλνπλ εληόο πεξηόδνπ 5 εηώλ θπξίσο ιόγσ ζξόκβσζεο θαη ππεξηξνθίαο ηνπ έζσ ρηηώλα ηνπ αγγείνπ (Intimal hyperplasia). Δηδηθόηεξα, αλαζηνκώζεηο ζε πεξηθεξηθά ζεκεία ηα ηερλεηά κνζρεύκαηα έρνπλ πνιύ κηθξό πνζνζηό επηβίσζεο πεξίπνπ % γηα δηάζηεκα 4 εηώλ [Veith et al, 986]. H ππεξηξνθία ηνπ έζσ ρηηώλα ηνπ αξηεξηαθνύ ηνηρώκαηνο εληνπίδεηαη ζε ηξία θπξίσο ζεκεία ηεο αλαζηόκσζεο [Sottiurai et al, 989, 99]. αλαζηόκσζε. Εηθόλα 4-: Σνπηθόο εληνπηζκόο ππεξπιαζίαο ηνπ έζσ ρηηώλα ζε ηειηθν-πιάγηα -4-

43 Γηάθνξνη ξεπζηνκεραληθνί θαη αηκνδπλακηθνί παξάγνληεο παίδνπλ θαζνξηζηηθό ξόιν ζηε δεκηνπξγία ζξνκβώζεσλ θαη ππεξπιαζίαο ηνπ έζσ ρηηώλα ησλ αγγείσλ ζηελ πεξίπησζε ησλ αλαζηνκώζεσλ [Greenwald and Berry, ]. Σα ραξαθηεξηζηηθά ησλ πεδίσλ ξνήο ζηελ πεξηνρή ηεο αλαζηόκσζεο θαζώο θαη ηερληθά-κεραληθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ κνζρεύκαηνο θαη ηνπ αγγείνπ έρνπλ απνδεηρζεί όηη ζπκκεηέρνπλ ηόζν άκεζα όζν θαη έκκεζα ζηνπο κεραληζκνύο πνπ πξνθαινύλ ηελ επαλαζηέλσζε ζηηο αλαζηνκώζεηο. Οξηζκέλνη από ηνπο βαζηθόηεξνπο παξάγνληεο θαη κεραληζκνύο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηελ απνηπρία θαη ηα πξνβιήκαηα ησλ αξηεξηαθώλ κνζρεπκάησλ αλαθέξνληαη ζηε ζπλέρεηα. 4. Γηαηαξαρέο ηεο ξνήο ζηελ πεξηνρή ηεο αλαζηόκωζεο π.ρ. ζηξόβηινη, δώλεο αλαθπθινθνξίαο ηνπ αίκαηνο. Οη αζηάζεηεο θαη δηαηαξαρέο ζηε ξνή απνηεινύλ έλαλ από ηνπο βαζηθόηεξνπο παξάγνληεο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηελ ππεξπιαζία ηνπ έζσ ρηηώλα ησλ αγγείσλ ζηηο αλαζηνκώζεηο θαη γεληθά κε ηελ απνηπρία ησλ πξνζζεηηθώλ κνζρεπκάησλ [Hofer et al, 996]. Ζ δεκηνπξγία δηλώλ, ζεκεία απνθόιιεζεο ηεο ξνήο θαη δώλεο αλαθπθινθνξίαο ηνπ ξεπζηνύ απνηεινύλ ηηο πην ζπρλά παξαηεξνύκελεο δηαηαξαρέο ζε αλαζηνκώζεηο [Noori et al, 999; Cole et al, ; Ethier et al, 998]. 4. Γηαηκεηηθέο ηάζεηο Οη δηαηκεηηθέο ηάζεηο απνηεινύλ κία από ηηο βαζηθόηεξεο ξεπζηνκεραληθέο παξακέηξνπο πνπ εκπιέθνληαη ζε πνιινύο βηνινγηθνύο κεραληζκνύο όπσο ε ελδνζειηαθή ιεηηνπξγία αιιά θπξίσο ε ππεξηξνθία ηνπ έζσ ρηηώλα ηνπ αγγεηαθνύ ηνηρώκαηνο. Δθηελήο αλαζθόπεζε ησλ επηδξάζεσλ απηώλ ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ έρεη πξαγκαηνπνηεζεί από δηάθνξνπο εξεπλεηέο [Davies, 995]. Όζνλ αθνξά ζηηο αλαζηνκώζεηο, ζεκαληηθό ξόιν θαίλεηαη λα παίδνπλ όρη κόλν ε κέζε ηηκή ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ άιια ε κέγηζηε θαη ειάρηζηε ηηκή ηεο θαζώο θαη ε θιίζε ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ ηόζν ζην ρώξν όζν θαη ζην ρξόλν [Ojha, 99]. -4-

44 4. Σξαπκαηηζκόο ηνπ αγγείνπ θαηά ηε ξαθή ηνπ κε ην κόζρεπκα θαη αλαπηπζζόκελεο ηάζεηο Καηά κήθνο ηεο ξαθήο ηνπ κνζρεύκαηνο κε ην αγγείν δεκηνπξγείηαη ζπγθέληξσζε ηάζεσλ, ε νπνίεο πξνθαινύλ κηα επηπιένλ κεραληθή θαηαπόλεζε ηνπ αγγεηαθνύ ηνηρώκαηνο νδεγώληαο ην ζηελ ππεξπιαζία ηνπ πξνθεηκέλνπ λα αληέμεη ηηο απμεκέλεο δπλάκεηο [Bassiouny HS et al, 99]. 4.4 Σν είδνο ηεο θνπήο θαη ξαθήο ηνπ κνζρεύκαηνο Σν είδνο ηεο ξαθήο ηνπ κνζρεύκαηνο κε ην αγγείν παίδεη ζεκαληηθό ξόιν ζηε δηακόξθσζε ησλ ηάζεσλ πνπ αζθνύληαη ζην αγγεηαθό ηνίρσκα, ζηελ αιιαγή πνπ δεκηνπξγείηαη ηνπηθά ζηελ ειαζηηθόηεηα ηνπ ηνηρώκαηνο αιιά θαη ζηελ έθηαζε ηνπ ηξαπκαηηζκνύ πνπ πξαγκαηνπνηείηαη ζην αγγεηαθό ηνίρσκα. Ο ηξόπνο κε ηνλ νπνίν πξαγκαηνπνηείηαη ε θνπή ηνπ άθξνπ ηνπ κνζρεύκαηνο θαη θαη επέθηαζε ε ξαθή ηνπ κε ην κόζρεπκα θαίλεηαη ζην ζρήκα πνπ αθνινπζεί γηα νξηζκέλεο θιαζζηθέο πεξηπηώζεηο. Εηθόλα 4-: Σξόπνη θνπήο ηνπ κνζρεύκαηνο (S-shaped, Concave, straight 45o) -44-

45 4.5 Ο ιόγνο ηωλ δηακέηξωλ κνζρεύκαηνο αγγείνπ Σα ραξαθηεξηζηηθά ηεο ξνήο ζηηο αλαζηνκώζεηο επεξεάδνληαη ζεκαληηθά από ηηο δηακέηξνπο ηνπ κνζρεύκαηνο θαη ηνπ αγγείνπ [Moore et al, 999]. Όκσο ηα ππάξρνληα θιηληθά δεδνκέλα ζρεηηθά κε ηελ θαηάιιειε επηινγή ηνπ ιόγνπ ησλ δηακέηξσλ κνζρεύκαηνο-αγγείνπ, δελ είλαη επαξθή. Γηα κεξν-ηγληαθά κνζρεύκαηα πάλσ από ην γόλαην, έρεη αλαθεξζεί όηη κεγαιύηεξεο δηάκεηξνη (7-8 mm) έρνπλ κεγαιύηεξα πνζνζηά επηηπρίαο από κνζρεύκαηα κηθξόηεξσλ δηακέηξσλ (5-6 mm) [Abbott et al, 997]. Αληίζεηα όκσο, ζε αληίζηνηρεο αλαζηνκώζεηο θάησ από ην γόλαην ν απμεκέλνο ιόγνο ησλ δηακέηξσλ κνζρεύκαηνο-αγγείνπ ζρεηίδεηαη πεξηζζόηεξν κε ηελ απνηπρία ησλ κνζρεπκάησλ [Stonebridge et al, 997]. Δπνκέλσο ε ηδαληθή επηινγή ηεο δηακέηξνπ ηνπ κνζρεύκαηνο δελ είλαη πάληα γλσζηή. 4.6 Η γωλία κεηαμύ κνζρεύκαηνο-αγγείνπ Ζ γσλία ζπκβνιήο ηνπ κνζρεύκαηνο θαη ηνπ αγγείνπ έρεη δηαπηζησζεί όηη παίδεη ζεκαληηθό ξόιν, ηόζν ζηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ πεδίνπ ξνήο όζν θαη ζηελ θαηαλνκή ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ ζηα αγγεηαθά ηνηρώκαηα. [Keynton et al, 99; Ojha et al, 994; Hughes and How, 996]. 4.7 Η δηαθνξά ηεο ειαζηηθόηεηαο ηνπ κνζρεύκαηνο κε απηήλ ηνπ αγγείνπ Δλώ ε κεησκέλε ειαζηηθόηεηα ηνπ κνζρεύκαηνο ζε ζρέζε κε απηήλ ηνπ αγγείνπ πξνθαιεί δηαηαξαρέο ζηα ραξαθηεξηζηηθά ηεο ξνήο θαη ζηελ θαηαλνκή ησλ επηθαλεηαθώλ θαη δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ ζην αγγείν [Ballyk et al, 998; Leuprecht et al, ], in-vivo κειέηεο πνπ αθνξνύλ ζηε ζρέζε ηεο ειαζηηθόηεηαο κε ηελ αλάπηπμε ηεο ππεξπιαζίαο ηνπ αγγεηαθνύ ηνηρώκαηνο θαη ην πνζνζηό επαλαζηέλσζεο είλαη ακθηιεγόκελεο. Οξηζκέλνη εξεπλεηέο έρνπλ δείμεη όηη ε δηαθνξά ηεο ειαζηηθόηεηαο κνζρεύκαηνο-αγγείνπ παίδεη ζεκαληηθό ξόιν ζηελ απνηπρία ησλ κνζρεπκάησλ ζε αλαζηνκώζεηο [Mehigan et al, 985; Kidson, 989], ελώ άιινη έρνπλ ππνζηεξίμεη ην αληίζεην [Okuhn et al, 989; Wu et al, 99]. -45-

46 4.8 Σξηζδηάζηαηε γεωκεηξία ηνπ κνζρεύκαηνο - ύπαξμε θακππιόηεηαο ζην ρώξν θαη όρη ζε έλα κόλν επίπεδν (non-planar grafts) Πξόζθαηα έρεη πεξηγξαθεί ε επίδξαζε ηξηζδηάζηαηεο γεσκεηξίαο κνζρεπκάησλ ζηα πεδία ξνήο αλαζηνκώζεσλ. ε ηέηνηνπ είδνπο γεσκεηξίεο αλαπηύζζνληαη ειηθνεηδή πεδία ξνήο κε απνηέιεζκα ηελ αλάπηπμε κεγαιύηεξσλ ηαρπηήησλ ζηελ πεξηνρή ηεο ζηέλσζεο θαη ηε κείσζε ηεο κέγηζηεο δηαηκεηηθήο ηάζεο [Caro et al, 996]. -46-

47 5 Ο Ρόινο ηεο Γηαηκεηηθήο Σάζεο ζηελ ηλνκπτθή ππεξπιαζία 5. Σν αγγεηαθό ηνίρσκα θαη νη αηκνδπλακηθέο ηάζεηο 5. Ζ Γηαηκεηηθή ηάζε ζε ζρέζε κε ηελ ζέζε ησλ αζεξσκαηηθώλ πιαθώλ 5. Ζ Βηνινγηθή απάληεζε ζηελ Γηαηκεηηθή Σάζε

48 5 Ο Ρόινο ηεο Γηαηκεηηθήο Σάζεο ζηελ ηλνκπϊθή ππεξπιαζία Ζ έληνλε επηζηεκνληθή εξεύλα ηηο ηειεπηαίεο δεθαεηίεο ππέδεημε πνιινύο παζνγόλνπο παξάγνληεο (ππέξηαζε, ππεξρνιεζηεξνιαηκία, δαραξώδε δηαβήηε, θάπληζκα θ.α.) πνπ ζρεηίδνληαη κε ηελ λόζν. Οη παξάγνληεο όκσο απηνί,έρνπλ κηα θνηλή ηδηόηεηα,δξνπλ όινη θαζνιηθά ζηνλ νξγαληζκό ελώ είλαη γλσζηό πσο ε αζεξνζθιεξπληηθή βιάβε έρεη πξνηίκεζε ζε ζπγθεθξηκέλεο ζέζεηο ησλ αγγείσλ όπσο ηα ζεκεία δηαθιάδσζεο θαη ηηο θακπύιεο. Αξθεηέο κειέηεο έρνπλ επηζεκάλεη ηνλ ξόιν ηελ δηαηκεηηθήο ηάζεο ησλ ηνηρσκάησλ ησλ αγγείσλ ζηελ δεκηνπξγία αζεξσκαηηθήο πιάθαο Ζ δηαηκεηηθή ηάζε απηή είλαη κηα δύλακε ηξηβήο πνπ πξνθαιείηαη από ηε ξνή ηνπ αίκαηνο ζε ζρέζε κε ην ελδνζειηαθό ηνίρσκα. Απηή ε δύλακε δηαβηβάδεηαη ζηνλ ππξήλα θπηηάξσλ, έρνληαο επηπηώζεηο ζηελ έθθξαζε δηάθνξσλ γνληδίσλ ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ ησλ παξαγόλησλ πήμεο ηνπ αίκαηνο. Τπάξρνπλ δπν ππνζέζεηο γηα ηελ επίπησζε ηεο δηαηκεηηθήο ηάζεο ζηα ελδνζειηαθά θύηηαξα. Ζ πξώηε αλαθέξεη όηη ε αζεξσκαηηθή πιάθα είλαη απνηέιεζκα ηεο αιιαγήο ζηελ έθθξαζε ηνπ θαηλνηύπνπ από ηα ππό δηαηκεηηθή ηάζε θύηηαξα (Διαημηηική ηάζη και γονιδιακή έκθραζη),ελώ ζηε δεύηεξε ππόζεζε ε θύξηα αηηία είλαη ε θιεγκνλή σο απνηέιεζκα ηεο δηαηκεηηθήο ηάζεο (Διαημηηική ηάζη και θλεγμονή). 5. Σν αγγεηαθό ηνίρωκα θαη νη αηκνδπλακηθέο ηάζεηο Σν εζσηεξηθό ηνίρσκα ησλ αγγείσλ (ην ελδνζήιην) δέρεηαη ζπλερώο δηαηκεηηθή ηάζε από ην αίκα. Σν κέηξν ηεο ηάζεο απηήο κπνξεί λα ππνινγηζηεί ζηελ πιεηνλόηεηα ησλ αγγείσλ από ηνλ λνκό ηνπ Poiseuille όπνπ ε δηαηκεηηθή ηάζε είλαη αλάινγε ηνπ ημώδνπο ηνπ αίκαηνο θαη αληηζηξόθσο αλάινγε ηεο ηξίηεο δύλακεο ηεο εζσηεξηθήο αθηίλαο ηνπ αγγείνπ. Μεηξήζεηο κε δηαθνξεηηθέο -48-

49 κεζόδνπο έρνπλ δείμεη πσο ε δηαηκεηηθή ηάζε εθηείλεηαη από σο 6 dyne/cm ζην θιεβηθό ζύζηεκα θαη σο 7 dyne/cm ζην αξηεξηαθό ζύζηεκα. Εηθόλα 5-: Α. Ο λνκόο ηνπ Poiseuille B. Δηάγξακκα ησλ δηαθνξεηηθώλ κεγεζώλ δηαηκεηηθήο ηάζεο ζηηο θιέβεο, αξηεξίεο, θαη ζηα παζνινγηθά ζεκεία ρακειήο-ηάζεο θαη πςειήο-ηάζεο ε πνιπάξηζκα πεηξάκαηα έρεη δεηρζεί πσο ε δηαηκεηηθή ηάζε επεξεάδεη ηελ αγγεηαθή αλαδηακόξθσζε ησλ ηνηρσκάησλ. Δηδηθόηεξα, ρξόληεο απμήζεηο ηεο αηκαηηθήο ξνήο θαη ηεο δηαηκεηηθήο ηάζεο πνπ είλαη απνηέιεζκα απηήο, όπσο ζηελ πεξίπησζε ηεο θεξθηδηθήο αξηεξίαο ζε αζζελείο πνπ ππόθεηληαη ζε αηκνθάζαξζε, θνληά ζην ζεκείν ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο,έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα ηελ αύμεζε ηεο αθηίλαο ηνπ αγγείνπ ώζηε λα παξακείλεη ε δηαηκεηηθή ηάζε ζε ζηαζεξά επίπεδα. Αληίζηνηρα κεησκέλε δηαηκεηηθή ηάζε ιόγσ κεησκέλεο αηκαηηθήο ξνήο ή κεησκέλνπ ημώδνπο επηθέξεη κείσζε ηεο εζσηεξηθήο αθηίλαο αγγεηαθήο αθηίλαο. Ζ γεληθή επίδξαζε ηεο ελδνζειηαθήο αλαδηακόξθσζεο έρεη ζαλ ζηόρν ην κέηξν ηεο δηαηκεηηθήο ηάζεο λα παξακείλεη αλάκεζα ζηα 5 κε dyne/cm. -49-

50 5. Η Γηαηκεηηθή ηάζε ζε ζρέζε κε ηελ ζέζε ηωλ αζεξωκαηηθώλ πιαθώλ Τπάξρνπλ δπν αληηθξνπόκελεο ππνζέζεηο από ην 97 πνπ εμεγνύλ ηελ δηαλνκή ησλ αξηεξηαθώλ βιαβώλ. Ζ πξώηε ελνρνπνηεί ηελ πςειή δηαηκεηηθή ηάζε (4 dyne/cm) κε απεπζείαο ηξαπκαηηζκό ηνπ ελδνζειίνπ όπσο θάλεθε ζε πεηξακαηηθή έθζεζε ηνπ ελδνζειίνπ ζε παζνινγηθή δηαηκεηηθή ηάζε (4 dyne/cm). Ζ δεύηεξε εηπώζεθε από ηνπο [Caro et al] θαη ελνρνπνηνύζε ηελ ρακειή δηαηκεηηθή ηάζε. Μεηά από κειέηεο ησλ ηειεπηαίσλ ηξηώλ δεθαεηηώλ απνδείρζεθε ε ππόζεζε ηεο ρακειήο δηαηκεηηθήο ηάζεο. Έλαο κεραληζκόο πνπ εμεγεί ην θαηλόκελν έρεη αλαπηπρζεί θαη πεξηιακβάλεη ηελ θιεγκνλή θαη ηνλ γνληδηαθό πνιιαπιαζηαζκό, ηνπο δπν επηκέξνπο κεραληζκνύο πνπ επζύλνληαη γηα ηελ αζεξνγέλεζε. Ζ αζεξνγέλεζε ζπληειείηαη θαηά πξνηεξαηόηεηα ζηα εμσηεξηθά ηνηρώκαηα ησλ αγγεηαθώλ δηαθιαδώζεσλ θαη ζηα ζεκεία πνπ έρνπκε αηκαηηθή αλαθπθινθνξία θαη ζηάζε. Εηθόλα 5-: Θέζε ησλ αζεξσκαηηθώλ πιαθώλ -5-

51 Εηθόλα 5-: Θέζε ησλ αζεξσκαηηθώλ πιαθώλ ε απηά ηα ζεκεία, ε δηαηκεηηθή ηάζε ζηα αγγεηαθά ηνηρώκαηα είλαη ηδηαίηεξα ρακειή. Απεπζείαο κεηξήζεηο θαη ξεπζηνδπλακηθά κνληέια έδεημαλ ζηηο «επηθίλδπλεο» πεξηνρέο ηηκέο ηάζεο ηεο ηάμεο ησλ 4 dyne/cm ζε αληίζεζε κε ηεο πξνζηαηεπκέλεο από απνθνιιήζεηο πεξηνρέο όπνπ ε δηαηκεηηθή ηάζε μεπεξλνύζε ηα dyne/cm. Απηό είλαη έλδεημε ηεο πξνζηαηεπηηθήο ιεηηνπξγίαο ηεο θπζηνινγηθήο δηαηκεηηθήο ηάζεο γηα ην ελδνζήιην. Ζ ζέζε ησλ αζεξσκαηηθώλ πιαθώλ ζηα ζεκεία ρακειήο δηαηκεηηθήο ηάζεο δηαπηζηώζεθε ηόζν ζε απηνςίεο όζν θαη κε αθηηλνδηαγλσζηηθέο κεζόδνπο. Σα ίδηα ζεκεία επηθηλδπλόηεηαο δηαπηζηώζεθαλ ζε λένπο αζζελείο αλεμάξηεηα από ηελ πξνέιεπζε ηνπο θαη ηηο δηαηξνθηθέο ηνπο ζπλήζεηεο. -5-

52 5. Η Βηνινγηθή απάληεζε ζηελ Γηαηκεηηθή Σάζε- Γηαηκεηηθή ηάζε θαη γνληδηαθή έθθξαζε Όπσο θαίλεηαη θαη ζηελ Δηθόλα ε θπζηνινγηθή δηαηκεηηθή ηάζε ιόγσ ηνπ αίκαηνο κεηαηξέπεη ηα πνιπγσληθά θαη ηπραία θαηαλεκεκέλα ελδνζειηαθά θύηηαξα ζε αηξαθηνεηδή θύηηαξα δνκεκέλα θαηά ηελ θνξά ηεο ξνήο. Εηθόλα -: Μνξθνπνίεζε ησλ ελδνζειηαθώλ θπηηάξσλ από ηελ δηαηκεηηθή ηάζε Ζ θπζηνινγηθνύ κέηξνπ δηαηκεηηθή ηάζε κεηώλεη ηελ πηζαλόηεηα παζνινγηθήο έθθξαζεο ησλ ελδνζειηαθώλ θπηηάξσλ, κεηώλνληαο ηόζν ηνλ πνιιαπιαζηαζκό ηνπο όζν θαη ηελ απόπησζε ηνπο ελώ παξάιιεια απμάλεη ηελ παξαγσγή αγγεηνδηαζηαιηηθώλ, απμεηηθώλ, ζξνκβνιπηηθώλ θαη αληηνμεηδσηηθώλ παξαγόλησλ ελώ πεξηνξίδεη ηελ παξαγσγή παξαγόλησλ αγγεηνζύζπαζεο. Μέζσ απηώλ ηνλ κεραληζκώλ ε δηαηκεηηθή ηάζε ξπζκίδεη ηνλ εθθξαδόκελν θαηλόηππν ησλ ελδνζειηαθώλ θπηηάξσλ από αζεξνπξνζηαηεπηηθό θαηλόηππν θάησ από θπζηνινγηθά επίπεδα (>5 dyne/cm) ζε αζεξνγελεηηθό θαηλόηππν θάησ από ρακειό επίπεδν(-4 dyne/cm). -5-

53 6 θνπόο ηεο κειέηεο θαη κεζνδνινγία

54 6 θνπόο ηεο κειέηεο θαη κεζνδνινγία Παξόιε ηελ εμέιημε ησλ πιηθώλ θαη ησλ ηερληθώλ, ηδαληθό κόζρεπκα δελ έρεη αθόκα θαηαζθεπαζηεί θαη ηα πξνβιήκαηα πνπ νδεγνύλ ζε επαλαζηέλσζε ησλ κνζρεπκάησλ ζηηο αλαζηνκώζεηο εμαθνινπζνύλ λα πθίζηαληαη θπξίσο γηα κνζρεύκαηα κε δηάκεηξν κηθξόηεξε από 6mm. Ζ αηκνδπλακηθή θαηάζηαζε ζηελ αξηεξηνθιεβηθή αλαζηόκσζε (ΑΦΑ) θέξεηαη λα επζύλεηαη γηα ηελ πξόθιεζε θαη εμέιημε ησλ ηζηνκνξθνινγηθώλ αιινηώζεσλ ζηα ηνηρώκαηα' ηεο αλαζηόκσζεο. Σα κεγέζε ηνπ πεδίνπ ξνήο πνπ ππάξρνπλ ελδείμεηο όηη ζπζρεηίδνληαη κε ηελ εκθάληζε ηλνκπτθήο ππεξπιαζίαο αιιά θαη άιισλ ηζηνκνξθνινγηθώλ αιινηώζεσλ είλαη νη δηαηκεηηθέο ηάζεηο ηνηρώκαηνο (ΓΣΌ, ε θιίζε ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ ηνηρώκαηνο (ΚΓΣΣ), ε ηύξβε θ.α. Ζ γλώζε ησλ ξεπζηνκεραληθώλ θαη αηκνδπλακηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ζηηο αλαζηνκώζεηο ελδέρεηαη λα νδεγήζεη ζηελ θαηαλόεζε ησλ κεραληζκώλ πνπ πξνθαινύλ ηελ απνηπρία ηνπο θαη επνκέλσο ζηελ εμέιημε ησλ κεραληθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ησλ κνζρεπκάησλ θαζώο θαη ησλ ηερληθώλ ηνπνζέηεζήο ηνπο. θνπόο ηεο εξγαζίαο είλαη ε κέζσ κεζόδσλ ππνινγηζηηθήο ξεπζηνκεραληθήο κειέηε ηνπ πεδίνπ ξνήο ηνπ αίκαηνο ζε «εηθνληθέο γεσκεηξίεο» ησλ αξηεξηνθιεβηθώλ αλαζηνκώζεσλ. Ωο «εηθνληθή γεσκεηξία» ελλνείηαη κηα γεσκεηξία πνπ δελ πξνζδηνξίδεηαη από κεηξήζεηο ζε πξαγκαηηθέο αλαζηνκώζεηο αιιά πξνζνκνηάδεη πξνζεγγηζηηθά ζ' απηή. Ωο νξηαθέο ζπλζήθεο ηνλ πξνβιήκαηνο ζα ηεζνύλ θαηαλνκέο ηαρύηεηαο πνπ έρνπλ κεηξεζεί ζε -54-

55 ζπγθεθξηκέλεο ζέζεηο εηζόδνπ ζην επίπεδν αξηεξίαο θαη θιέβαο ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο. Ζ κειέηε ηνπ πεδίνπ ξνήο πεξηιακβάλεη ηελ θαηαλνκή ηαρπηήησλ ζε όιε ηελ πεξηνρή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο, ηνλ πξνζδηνξηζκό θαη κειέηε ησλ πεξηνρώλ αλαθπθινθνξίαο, θαηαλνκή ησλ πηέζεσλ θαη ησλ δηαηκεηηθώλ ηάζεσλ ζην ηνίρσκα ηεο ΑΦΑ. Ζ κειέηε ηνπ πεδίνπ ξνήο πεξηιακβάλεη θαη ηελ ζύγθξηζε ησλ ππνινγηζηηθά ιακβαλνκέλσλ κεγεζώλ κε ηα αληίζηνηρα πεηξακαηηθά in vitro απνηειέζκαηα εθ ηεο βηβιηνγξαθίαο. 6. Μεζνδνινγία Ο ππνινγηζκόο ηνπ πεδίνπ ξνήο βαζίδεηαη ζε επίιπζε ησλ γεληθώλ εμηζώζεσλ ξνήο πνπ είλαη ε εμίζσζε ηεο ζπλέρεηαο θαη νξκήο πνπ ζπρλά θέξνληαη ζηελ βηβιηνγξαθία κε ην όλνκα «εμηζώζεηο Navier-Stokes». Όπνπ u ην δηάλπζκα ηεο ηαρύηεηαο, ξ ε ππθλόηεηα, t ν ρξόλνο θαη p ε πίεζε. Ωο πιηθέο εμηζώζεηο γηα ην αίκα ειήθζεζαλ εμηζώζεηο λεπηώλεηνπ ξεπζηνύ. Γηα ηελ αξηζκεηηθή-ππνινγηζηηθή δηαθξηηνπνίεζε ηνπ ζπζηήκαηνο ησλ δηαθνξηθώλ εμηζώζεσλ ρξεζηκνπνηήζεθε ην εκπνξηθό παθέην FLUENT (Fluent Inc., Lebanon, NH,USA) πνπ ρξεζηκνπνηεί ην Δξγαζηήξην Βηνξεπζηνκεραληθήο θαη Βηνταηξηθήο Σερλνινγίαο ηεο ρνιήο Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλ ηνπ Δ.Μ.Π. Ο θώδηθαο ηεο Fluent ρξεζηκνπνηεί κέζνδν πεπεξαζκέλσλ όγθσλ γηα ηελ δηαθξηηνπνίεζε ησλ βαζηθώλ εμηζώζεσλ ξνήο. Γηα ηελ θαηαζθεπή ηνπ αξηζκεηηθνύ πιέγκαηνο ρξεζηκνπνηήζεθε ην πξόγξακκα GAMBIT, ην νπνίν βξίζθεηαη επίζεο ζηελ δηάζεζε ηνπ ίδηνπ εξγαζηεξίνπ. Γηα ηεο αλάγθεο ηεο πξνζνκνίσζεο δεκηνπξγήζεθαλ δπν ηππηθά κνληέια,έλα δηζδηάζηαην θαη ηξηδίαζηαην. Γεκηνπξγήζεθαλ θαη κειεηήζεθαλ πάλσ από δηαθνξεηηθά πιέγκαηα γηα λα θαηαιήμνπκε ζηελ αλεμαξηεηνπνίεζε ηνπ πιέγκαηνο θαη ηελ βειηηζηνπνίεζε ησλ κνληέισλ. -55-

56 Ζ εμνκνίσζε ηεο ξνήο έγηλε κε ηελ κέζνδν ησλ πεπεξαζκέλσλ όγθσλ κε ην Fluent 6. θαη ην Matlab 7,ελώ γηα ηελ επεμεξγαζία ησλ απνηειεζκάησλ ρξεζηκνπνηήζεθαλ ηα πξνγξάκκαηα Matlab 7, Tecplot θαη Tecplot

57 7 Δπίιπζε πξνβιήκαηνο κε δηζδηάζηαην κνληέιν 7. Γηζδηάζηαην κνληέιν 7. Οξηαθέο ζπλζήθεο κόληκεο ξνήο 7. Παξνπζίαζε απνηειεζκάησλ 7.4 Παικηθή ξνή 7.5 Παικηθή ξνή ζην δηζδηάζηαην κνληέιν... Οξηαθέο ζπλζήθεο... Δπηιέγνληαο ην ρξνληθό βήκα ηεο ιύζεο... Απνηειέζκαηα παικηθήο ξνήο

58 7 Δπίιπζε πξνβιήκαηνο κε δηζδηάζηαην κνληέιν 7. Γηζδηάζηαην κνληέιν Σν δηζδηάζηαην κνληέιν θαηαζθεπάζηεθε ζην Gambit Fluent Inc. Οη αλαινγίεο θαίλνληαη ζηελ εηθόλα 7,ην ύςνο Ζ=5mm θαη ηζρύεη ηόζν γηα ηελ θύξηα «αξηεξία» όζν θαη ην «κόζρεπκα». Σν θνκκάηη εηζόδνπ έρεη κέγεζνο xh έηζη ώζηε λα επηηεπρζεί ε πιήξεο δηακόξθσζε ηεο ξνήο πξηλ ηελ δηαθιάδσζε. Σν θνκκάηη εμόδνπ έρεη κέγεζνο xh κεηά ηελ δηαθιάδσζε ελώ δηακέηξνπο πξηλ ππάξρεη πιήξεο απόθξαμε. Σέινο ε γσλία αλαζηόκσζεο είλαη 45 ν. Δηάγξακκα 7-: Σν δηζδηάζηαην κνληέιν 7. Οξηαθέο ζπλζήθεο κόληκεο ξνήο Γηα ην ξεπζηό επηιέρηεθε ε ζπλεθηηθόηεηα λα είλαη ίζε κε κ=.89 - kg/m-s θαη ε ππθλόηεηα ίζε κε ξ=kg/m. Ζ ηαρύηεηα εηζόδνπ γηα ηελ κόληκε ξνή επηιέρηεθε Ū=,574cm/sec θαη Ū=,4cm/sec πνπ δίλεη Re=6 θαη Re=6 αληίζηνηρα κε : Re = U ρ H μ -58-

59 y-radius y-radius y-radius Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο ώζηε λα ζπγθξηζεί κε ηελ εξγαζία ηνπ [Steinman, D.A., et al., A numerical simulation of flow in a two-dimensional end-to-side anastomosis model. J Biomech Eng, 99]. Δπίζεο κειεηήζεθαλ νη ηαρύηεηεο Ū=,6cm/sec θαη Ū=4,75cm/sec πνπ δίλνπλ Re=5 θαη Re=5 αληίζηνηρα. 7. Παξνπζίαζε απνηειεζκάηωλ ην Γηάγξακκα 7- θαη Γηάγξακκα 7- γίλεηαη ζύγθξηζε ησλ πξνθίι ηαρπηήησλ γηα Re=6 ζηηο ζέζεηο κε απόζηαζε.ζ,.ζ θαη.9ζ από ηελ κύηε (toe) ηεο αλαζηόκσζεο πνπ πξνέθπςαλ από ηελ παξνύζα κειέηε κε ηα αληίζηνηρα πξνθίι από ηελ εξγαζία ηνπ [Steinman et al 99]. 5 x - position.h 5 x - position.h 5 x - position.9h Δηάγξακκα 7- : Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα Re=6 ζε απόζηαζε.η,.η θαη.9η από ηελ κύηε (toe) ηεο αλαζηόκσζεο. Δηάγξακκα 7-: Αληίζηνηρα πξνθίι ηαρπηήησλ γηα Re=6 ζε απόζηαζε.η,.η θαη.9η από ηελ κύηε (toe) ηεο αλαζηόκσζεο [Steinman et al 99] -59-

60 y-radius y-radius y-radius y-radius y-radius y-radius Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο ην Γηάγξακκα 7-4 θαη Γηάγξακκα 7-5 παξνπζηάδεηαη ην πξνθίι ηαρπηήησλ ζηηο ζέζεηο xζ (κύηε) Ζ θαη xζ ηόζν γηα Re=5 (Ū=.47m/sec) όζν θαη γηα Re=5 (Ū=.94m/sec). 5 x - position ' 5 x - position ' 5 x - position ' Δηάγξακκα 7-4: ηεο αλαζηόκσζεο. Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα Re=5 ζε απόζηαζε Η, Η θαη Η από ηελ κύηε (toe) 5 x - position 5 x - position 5 x - position Δηάγξακκα 7-5: κύηε (toe) ηεο αλαζηόκσζεο. Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα Re=5 ζε απόζηαζε Η, Η θαη Η από ηελ -6-

61 7.4 Παικηθή ξνή Ο θαξδηαθόο παικόο απνηειείηαη από κηα πεξίνδν ράιαζεο πνπ νλνκάδεηαη διαζηολή,θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο νπνίαο ε θαξδηά γεκίδεη κε αίκα, ε νπνία αθνινπζείηαη από πεξίνδν ζπζηνιήο πνπ νλνκάδεηαη ζυζηολή. Με ηελ θάζε ζπζηνιή ηεο θαξδηάο έλα πνζό αίκαηνο δηνρεηεύεηαη πξνο ηηο αξηεξίεο. Δάλ δελ ππήξρε ε δηαηαζηκόηεηα ησλ αγγείσλ ε αηκάησζε ησλ ηζηώλ ζα επηηειείην κόλν θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο θαξδηαθήο ζπζηνιήο, ελώ θαηά ηελ δηαζηνιή ζα εθκεδελίδεην. Με ην ζπλδπαζκό ηεο δηαηαζηκόηεηαο ησλ αξηεξηώλ θαη ηεο αληίζηαζεο ηνπο, νη ζθπγκηθέο δηαθπκάλζεηο ηεο ξνήο εμνπδεηεξώλνληαη ζρεδόλ πιήξσο, κέρξηο όηνπ ην αίκα θηάζεη ζην επίπεδν ησλ ηξηρνεηδώλ. Κνληά όκσο ζηελ θαξδηά ε ξνή ζηηο κεγάιεο ζπζηεκαηηθέο θαη πλεπκνληθέο αξηεξίεο είλαη αθξσο παικηθή. Δύξνο κέγηζηεο πξνο κέζεο ξνήο όζν 6 πξνο έρεη αλαθεξζεί ζε αλζξώπνπο θαη ζθύινπο[milnor, 989, p. 49]. Ζ αλάιπζε ηνπ Womersley ηεο αζπκπίεζηεο ξνήο ζε άθακπηνπο θαη ειαζηηθνύο αγσγνύο έδεημε όηη ε ζπνπδαηόηεηα ηνπ παικνύ ζηηο θαηαλνκέο ηαρύηεηαο εμαξηάηαη από ηελ παξάκεηξν α ή αξηζκόο ηνπ Womersley (Νw) παξάκεηξνο. [WOMERSLEY,.J.R.(957) ] Οη κέζνη αξηζκνί Reynolds ζε όιε ηελ ζπζηεκαηηθή θαη πλεπκνληθή θπθινθνξία είλαη θάησ ηνπ. Οη κέγηζηνη ζπζηνιηθνί αξηζκνί Reynolds ππεξβαίλνπλ ην ζηελ ανξηή θαη πλεπκνληθή αξηεξία, θαη θάπνηα ζηνηρεία κεηάβαζεο ζε αλαηαξαρή έρνπλ παξαηεξεζεί. Καηά ηελ άζθεζε ε θαξδηαθή παξνρή θαη ζπλεπώο νη αξηζκνί Reynolds κπνξεί λα απμεζνύλ αξθεηά. Ο αξηζκόο Womersley επίζεο επεξεάδεη ην ζρήκα ησλ ζηηγκηαίσλ πξνθίι ηαρπηήησλ. -6-

62 Δηάγξακκα 7-6: Σν θύκα πίεζεο ζθπγκνύ ζε δηαθνξά ζεκεία ηνπ θπθινθνξηαθνύ από ην θέληξν πξνο ηελ πεξηθέξεηα ηελ παξνύζα κειέηε εθαξκόζηεθε παικηθή ξνή κεηξνύκελε ζε θπζηνινγηθέο ζπλζήθεο. Ζ παικηθή ξνή ιήθζεθε από ηελ ςεθηνπνίεζε κηαο αληηπξνζσπεπηηθήο παικηθήο ξνήο κεηξνύκελεο κε ππέξερν Doppler θαη πξνζνκνηώζεθε κε ηηο πξώηεο πέληε Fourier ζπληζηώζεο. Με κέζε ηαρύηεηα Ū=,65m/sec θαη κέγηζηε Ūmax=,68m/sec ή Re mean =5 θαη Re max =98 ην Γηάγξακκα 7-7 ρξνληθό ζεκείν ηεο παικηθήο πεξηόδνπ. θαηαγξάθεηαη ν ζηηγκηαίνο αξηζκόο Re ζε θάζε -6-

63 Re Αηκνδπλακηθή ηεο αξηεξηνθιεβηθήο αλαζηόκσζεο Flow waveform Pososto periodou Δηάγξακκα 7-7: ην δηάγξακκα θαηαγξάθεηαη ε ν ζηηγκηαίνο αξηζκόο Re ζε θάζε ρξνληθό ζεκείν ηεο παικηθήο πεξηόδνπ. 5 Re Re mean = + ( n= a n cos πnt T + b n sin πnt T ) Με Re = U ρ H μ Με ζπληειεζηέο Fourier : Πίλαθαο -6-

64 n a n b n ξνήο Πίλαθαο :Οη πέληε πξώηνη ζπληειεζηέο Fourier γηα ηελ εμνκάιπλζε ηεο θακπύιεο παικηθήο 7.5 Παικηθή ξνή ζην δηζδηάζηαην κνληέιν... Οξηαθέο ζπλζήθεο D=6.5mm κ=.5 * - kg/m-s ξ= kg/m Re mean =5 Re max =98 Pulse rate=7beats/min T=.86sec Γηα ηελ επηβνιή παιιόκελεο πίεζεο ζηελ είζνδν ρξεηάζηεθε λα εηζαρζεί ζην fluent πξνγξακκαηηζηηθά κηα User-Defined-Function (udf), ε νπνία δίλεη δηαθνξεηηθή ηηκή ζε θάζε ρξνληθή ζηηγκή γηα θάζε ζεκείν θόκβν ηεο εηζόδνπ. Πίλαθαο -64-

65 */ */ /****************************************************************/ /*unsteady.c /* UDF for specifying a transient pressure profile boundary condition /***************************************************************/ #include "udf.h" DEFINE_PROFILE(unsteady_velocity, thread, position) { face_t f; begin_f_loop(f, thread) { real t = RP_Get_Real("flow-time"); F_PROFILE(f, thread, position) = *(.4668*cos(*.4**t/.86) *sin(*.4**t/.86)-.968*cos(*.4**t/.86) +.94*sin(*.4**t/.86 )-.76*cos(*.4**t/.86) +.94*sin(*.4**t/.86) -.748*cos(*.4*4*t/.86) *sin(*.4*4*t/.86)-.8778*cos(*.4*5*t/.86) -.59*sin(*.4*5*t/.86)); } end_f_loop(f, thread) } Πίλαθαο : Ρνπηίλα γηα εηζαγσγή ρξνληθά κεηαβαιιόκελεο πίεζεο ζε θακπύιν αγσγό (udf)... Δπηιέγνληαο ην ρξνληθό βήκα ηεο ιύζεο Σν ρξνληθό βήκα είλαη έλα θιάζκα ηεο πεξηόδνπ Γt θαη πξέπεη λα είλαη πεξίπνπ ίζν κε t Δx u Έηζη ώζηε ην ειάρηζην ζηνηρείν ξεπζηνύ λα κελ κεηαθηλείηαη πεξηζζόηεξν από ην κέγεζνο ελόο θειηνύ. Οπνύ Δx είλαη ην ειάρηζην κέγεζνο ην θειηνύ (ηνπ κηθξόηεξνπ) θαη u κηα αληηπξνζσπεπηηθή ηαρύηεηα ησλ ζηνηρείσλ ηνπ ξεπζηνύ. Οπόηε γηα Re max =98 θαη Δx=,5-4 m - sec, umax~.68m/sec Δt=. - sec Γηα θαιύηεξε εμαγσγή απνηειεζκάησλ επηιέρζεθε Δt=Σ/7= Δt=. -65-

66 Δηάγξακκα 7-8: Επηινγή ιύηε θαη ρξνληθνύ βήκαηνο ζην Fluent... Απνηειέζκαηα παικηθήο ξνήο Σα απνηειέζκαηα παικηθήο ξνήο ζην ηέινο ηεο ΑΦΑ έπξεπε λα πξνζνκνηάδνπλ κε εθείλα ηεο αξηζκεηηθήο ιύζεο γηα παιιόκελε ξνή ζε επζύγξακκν αγσγό. Σα αληίζηνηρα δηαγξάκκαηα ππνινγίζηεθαλ θαη ζπγθξίζεθαλ θαηά πξώην ζθνπό. Γηάγξακκα 7-9 θαη Γηάγξακκα 7-. ην Γηάγξακκα 7- παξνπζηάδεηαη νη αληηπξνζσπεπηηθέο ζέζεηο ηεο ΑΦΑ πνπ επηιέρηεθαλ γηα ηελ θαηαγξαθή ησλ πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε ρξνληθή ζηηγκή. Οη ζέζεηο απηέο είλαη : toe (xζ),, δηακέηξνπο Ζ από ηελ κύηε ηεο ΑΦΑ (,xζ), xζ, xζ θαη,xζ γηα Re=

67 F r a m e 4 M a y Τ Υ-velocity Δηάγξακκα 7-9: Αξηζκεηηθή ιύζε παικώδνπο ξνήο ζε επζύγξακκν αγσγό F r a m e 4 M a y 6... Y Υ-velocity Δηάγξακκα 7-: πξνθίι ηαρπηήησλ ζην ηέινο ηεο ΑΦΑ (9 δηακέηξνπο) Αξρηθά κεηξήζεθε ην πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε ρξνληθή ζηηγκή,ζην ηέινο ηνπ δηζδηάζηαηνπ κνληέινπ (πεξίπνπ 9 δηακέηξνπο κεηά ηελ αλαζηόκσζε) θαη ζπγθξίζεθε κε ηελ αξηζκεηηθή ιύζε ζε επζύγξακκν αγσγό. Τπήξρε ηαύηηζε ησλ δηαγξακκάησλ όπσο αλακέλνληαλ. -67-

68 .77e-.69e-.6e-.5e-.4e-.e-.4e-.5e-.6e- 9.76e- 8.87e- 7.98e- 7.e- 6.e- 5.e- 4.44e-.55e-.66e-.77e- 8.87e-.e-6 - -,5,,,9 Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=7.998e+) Apr 6, 6 FLUENT 6. (d, pbns, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-: Αληηπξνζσπεπηηθέο ζέζεηο ηεο ΑΦΑ πνπ επηιέρηεθαλ γηα ηελ θαηαγξαθή ησλ πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε ρξνληθή ζηηγκή Δηάγξακκα 7-: Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε % ηεο πεξηόδνπ ζην ζεκείν ΧΗ -68-

69 Δηάγξακκα 7-: Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε % ηεο πεξηόδνπ ζην ζεκείν,χη Δηάγξακκα 7-4: Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε % ηεο πεξηόδνπ ζην ζεκείν ΧΗ -69-

70 Δηάγξακκα 7-5: Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε % ηεο πεξηόδνπ ζην ζεκείν ΧΗ Δηάγξακκα 7-6: Πξνθίι ηαρπηήησλ γηα θάζε % ηεο πεξηόδνπ ζην ζεκείν.χη -7-

71 Γηα θαιύηεξε θαηαλόεζε ηνπ πεδίνπ ξνήο ζηελ ΑΦΑ δεκηνπξγήζεθε δηάγξακκα αλπζκάησλ ηαρύηεηαο ηνπ πεδίνπ γηα θάζε / ηεο πεξηόδνπ..9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=8.6e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-7: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή.9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=8.686e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-8: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή / -7-

72 .9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=8.77e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-9: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή.9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=8.858e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή -7-

73 .9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=8.944e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή 4.9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=9.e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή 5-7-

74 .9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=9.6e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή 6.9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=9.e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-4: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή 7-74-

75 .9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=9.88e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-5: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή 8.9e-.75e-.6e-.46e-.e-.8e-.e-.88e-.74e-.6e-.45e-.e-.6e-.e- 8.7e- 7.5e- 5.8e- 4.5e-.9e-.45e-.e+ Velocity Vectors Colored By Velocity Magnitude (m/s) (Time=9.74e+) May 4, 6 FLUENT 6. (d, segregated, lam, unsteady) Δηάγξακκα 7-6: Αλύζκαηα ηαρπηήησλ ηελ ρξνληθή ζηηγκή 9-75-

76 8 Δπίιπζε πξνβιήκαηνο κε ηξηζδηάζηαην κνληέιν 7. Γηζδηάζηαην κνληέιν 7. Οξηαθέο ζπλζήθεο κόληκεο ξνήο 7. Παξνπζίαζε απνηειεζκάησλ 7.4 Παικηθή ξνή 7.5 Παικηθή ξνή ζην δηζδηάζηαην κνληέιν... Οξηαθέο ζπλζήθεο... Δπηιέγνληαο ην ρξνληθό βήκα ηεο ιύζεο... Απνηειέζκαηα παικηθήο ξνήο -76-

77 8 Δπίιπζε πξνβιήκαηνο κε ηξηζδηάζηαην κνληέιν 8. Σξηζδηάζηαην κνληέιν ηειηθν-πιάγηαο αλαζηόκωζεο Σν ηξηζδηάζηαην κνληέιν θαηαζθεπάζηεθε ζην Gambit Fluent Inc. Οη αλαινγίεο θαίλνληαη ζηελ εηθόλα 8 θαη ε δηάκεηξνο D= 6.8mm θαη ηζρύεη ηόζν γηα ηελ θύξηα «αξηεξία» όζν θαη ην «κόζρεπκα». Σν θνκκάηη εηζόδνπ έρεη κέγεζνο δηακέηξνπο έηζη ώζηε λα επηηεπρζεί ε πιήξεο δηακόξθσζε ηεο ξνήο πξηλ ηελ δηαθιάδσζε. Σν θνκκάηη εμόδνπ έρεη κέγεζνο δηακέηξνπο κεηά ηελ δηαθιάδσζε ελώ δηακέηξνπο πξηλ ππάξρεη πιήξεο απόθξαμε. Σέινο ε γσλία αλαζηόκσζεο είλαη 45 ν. Δηάγξακκα 8-: Σν ηξηζδηάζηαην κνληέιν Δηάγξακκα 8-: Σν πιέγκα -77-

78 8. Οξηαθέο ζπλζήθεο Γηα ην ξεπζηό επηιέρηεθε ε ζπλεθηηθόηεηα λα είλαη ίζε κε.85 - kg/m-s θαη ε ππθλόηεηα ίζε κε kg/m. Ζ ηαρύηεηα εηζόδνπ γηα ηελ κόληκε ξνή επηιέρηεθε Ū=,55m/sec θαη Ū=,5m/sec πνπ γηα D=6.8mm δίλεη Re=5 θαη Re=5 αληίζηνηρα κε : Re = U ρ D μ 8. ύγθξηζε απνηειεζκάηωλ Σα απνηειέζκαηα ηεο αξηζκεηηθήο ιύζεο ζπγθξίλνληαη κε πεηξακαηηθά απνηειέζκαηα θαη αξηζκεηηθή ιύζε πνπ παξαηίζεηαη ζην άξζξν [Steinman, D.A., et al., MR measurement and numerical simulation of steady flow in an end-toside anastomosis model]. ην άξζξν απηό ππάξρνπλ δηαγξάκκαηα ησλ πξνθίι ηαρπηήησλ γηα Re=5 θαη 5 ζε,,,, θαη 4 δηακέηξνπο από ηελ ζπκβνιή ησλ αγγείσλ. Σα δηαγξάκκαηα απηά ςεθηνπνηήζεθαλ κε ην ινγηζκηθό findgraph θαη κε ηελ βνήζεηα ηνπ matlab δηαζηαηνπνηήζεθαλ θαη έγηλαλ ζπγθξίζηκα κε ηα απνηειέζκαηα ηεο παξνύζαο κειέηεο. Δηάγξακκα 8-: Η ςεθηνπνίεζε κε ην ινγηζκηθό findgraph -78-