КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 20-71-10034

НазваниеПрименение вычислительной гемодинамики в предоперационном моделировании

РуководительПаршин Даниил Васильевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2020 - 06.2023  , продлен на 07.2023 - 06.2025. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-205 - Математические модели в науках о живом

Ключевые словаматематическое моделирование, реология тканей церебральных сосудов, гидроупругость, сосудистый анастомоз, церебральная аневризма, артериовенозная мальформация, магнитно-резонансная томография, малые лабораторные животные, система принятия врачебных решений

Код ГРНТИ30.51.43

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В последнее десятилетие вычислительная гидродинамика активно приходит как в промышленные испытания (моделирование критического поведения и режимов работы двигателей, турбин), так и проникает в медицинскую сферу. В действительности, ввиду этических факторов внедрение новых медицинских устройств, а также протоколов принятия врачебных решений и непосредственно лечения, проходит долгий путь от идеи к доклиническим испытаниям и клиническому применению. Сложность принятия подобных решений состоит в том числе и в том, что на настоящий момент существует очень небольшой набор количественных критериев оценки патологий и, как следствие, очень мало объективных показателей к вынесению врачебного решения. Цель настоящей работы сократить этот путь и внедрить в практику наиболее успешные с точки зрения механики техники принятия врачебных решений в сосудистой нейрохирургии. Нами будут рассматриваться две основные патологии церебральной сосудистой системы: церебральные аневризмы и артериовенозные мальформации. В предлагаемом проекте будет детально изучена микроциркуляторная гемодинамика, присущая церебральным артериовенозным мальформациям (АВМ). Эта гемодинамика сложна и варьируется в зависимости от морфологии и ангиоархитектоники АВМ и, кроме того, меняется в процессе лечения. На данный момент наиболее предпочтительным методом лечения таких патологий является эндоваскулярная эмболизация - избирательная закупорка патологических кровеносных сосудов путем заполнения их специальным эмболизирующим составом. Но несмотря на хорошо отработанную и описанную технику эмболизации, ее количественные показатели: определение объема АВМ, распределение размеров сосудов по калибрам, необходимый объем эмболизата до сих пор изучены крайне слабо. В связи с этим в ходе реальных операций остается опасность интраоперационного разрыва сосудов. Таким образом, моделирование процесса эмболизации АВМ является актуальной задачей. В нашем исследовании поток крови и эмболизирующего состава через АВМ будет моделироваться на основе теории многофазной фильтрации. В модели будут использоваться клинические данные, полученные во время интраоперационного мониторинга гемодинамических параметров реальных пациентов. Будет изучаться задача об эмболизации, оптимальной с точки зрения безопасности и эффективности, что позволит выбрать режим проведения операции, снижающий риск осложнений и кровоизлияний у пациента. Церебральные аневризмы (ЦА) являются распространённой патологией сосудов головного мозга, они встречаются у одного из 50 человек, у некоторых национальностей - более часто. Основная опасность ЦА состоит в их возможном разрыве, при котором летальность достигает 30% и еще 30% подвержены высокому риску возникновения существенного неврологического дефицита. В то же время одним из наиболее острых вопросов в современной нейрохирургии аневризм является сама необходимость операции - риск разрыва аневризмы (около 0.5%) сопоставим с риском возникновения постоперационных осложнений (около 0.6%). Как правило, лечение этой патологии проводится одним из двух принципиально различающихся способов: микрохирургическим или эндоваскулярным. Оба метода направлены на исключение аномалии из кровотока. В наиболее сложных случаях хирурги прибегают к сочетанию обоих способов. При микрохирургическом лечении для доступа к аневризме проводится трепанация черепа. Эндоваскулярная хирургия является малоинвазивным, максимально щадящим способом манипуляции и активно развивается в последнее время. Выбор способа операции определяется, во-первых, хирургической доступностью патологии; во-вторых, характеристиками аневризмы (размеры купола аневризмы, ее шейки, углы сосудов в области аневризмы, наличие хронических заболеваний, возраст пациента и т.д.). В настоящем исследовании будет рассматриваться задача предоперационного моделирования операции с установкой поток-перенаправляющего устройства с использованием геометрии и протокола операции реальных пациентов. Будут рассмотрены реальные случаи с качественно различным исходом: нормальная окклюзия аневризмы, отсутствие окклюзии и случаи повышенной эндотелизации стента. В результате будут получены качественные оценки успешности проведенной операции в зависимости от варианта установки стента и\или его дизайна. Одной из техник микрохирургического лечения ЦА является наложение сосудистых анастомозов. Эта техника является достаточно частым (до 10%) подходом при лечении церебральных аневризм. В настоящее время не существует общепринятых клинически достоверных методик определения необходимости наложения анастомоза, а также количественных оценок, позволяющих в точности определить его потребную пропускную способность. Настоящий проект направлен на исследование фундаментальных свойств сосудистых анастомозов при деструктивных церебральных операциях, оценки его потребной пропускной способности, а также применению полученных результатов в доклинических исследованиях. В ходе исследования будут применены методы математического моделирования, проведены лабораторные эксперименты с малыми лабораторными животными и (или) трупным биологическим материалом. Результатом выполнения проекта по этому направлению будет являться: эффективная и достаточно простая для практического применения математическая модель анастомоза, на основании которой будет разработана программа, позволяющая определить параметры его формирования, используя данные реального пациента. В последующем результаты работы планируется использовать как для предоперационного моделирования и верификации успешности проводимых или планируемых операций, так и для формирования банка данных численных и лабораторных гидродинамических испытаний модели сосудистой сети со сформированным анастомозом, что может дать почву для множества других исследований и проектов. Несмотря на множество работ в области гемодинамики церебральных сосудов с установленным стентом или стентами, микроспиралями - причины возникновения реальных осложнений: реканализации (восстановления циркуляции крови) аневризмы или ее разрыв до сих пор не ясны. Настоящий проект направлен на создание реальных инструментов предоперационного моделирования для нейрохирургии, поскольку в план проекта включена разработка вычислительных комплексов. Кроме того планируется изучение и фундаментальных задач, например таких, как численное моделирование динамики стенки церебральной аневризмы и сравнение полученных результатов с лабораторными экспериментами и с литературными данными. Подобный класс задач находится сейчас на переднем крае мировой вычислительной биоинженерии, поскольку сочетает в себе такие сложные факторы как гидроупругость, нестационарность протекающих процессов, а также высокую вариативность живых систем. В ходе выполнения проекта предстоит в том числе определить в каких задачах использование нестационарных гидроупругих постановок оправдано, а в каких задачах их можно заменить на более простые. Работу планируется вести совместно с региональным медицинскими партнерами ФГБУ "Федеральный центр нейрохирургии" Минздрава России (г. Новосибирск) и Международный томографический центр СО РАН (Новосибирск).

Ожидаемые результаты
По каждому из направлений, интересующих современную нейрохирургию, планируется достичь существенных, по сравнению с их современным мировым уровнем, результатов. В исследовании предоперационного моделирования оптимальной эмболизации АВМ будут достигнуты следующие результаты: 1. Будет построена модель оптимальной эмболизации на основе клинических данных пациентов, учитывающая перераспределение кровотока в зоне, прилегающей к артериовенозной мальформации во время проведения операции, а также неравномерность распределения фильтрационных характеристик в артериовенозной мальформации и неньютоновские свойства фильтрующихся фаз. 2. На основе полученной модели будут исследованы оптимальные режимы эмболизации с точки зрения безопасности и эффективности. При исследовании установки поток-перенаправляющих устройств планируется получить следующие результаты: 1. На основе пациент-специфических данных будут восстановлены конфигурации сосудов пациентов до и после лечения церебральных аневризм в случаях успешно проведённых операций и с дальнейшими осложнениями (не менее 4-х реальных пациентов). 2. Для каждой из полученных конфигураций будут построены 3 модели поток-перенаправляющих устройств, представляющих собой стенты с различной величиной ячейки. Будет исследована гемодинамика подобных конфигураций при учете различной реологии крови (полностью ньютоновская реология и вариант, при котором используется ньютоновская реология крови в просвете несущей артерии и неньютоновская в аневризме). Численные расчёты гемодинамических параметров для каждой из полученных моделей с виртуальным стентом, а также в случае до проведения операции будут выполняться ретроспективно (по уже имеющимся клиническим данным). При наличии интересных клинических случаев, будет выполнено сравнение гемодинамики после виртуальной установки стента с реальной послеоперационной конфигурацией. На основе полученных параметров будет проанализирована успешность проведения операции в зависимости от выбранной модели стента (различные варианты пористости), а также влияние касательных напряжений на стенте и стенках сосуда с установленным поток-перенаправляющим устройством на исход операции. 3. На модельной конфигурации планируется исследовать влияние качества установки стента (его прилежания к стенке артерии, наличии просветов, а также напротив излишнего давления стента на стенку) на скорость и качество эндотелизации стента. В работе будет задействован большой объем экспериментальных данных, полученных в ходе выполнения проектов РФФИ 14-01-00036 (2014–2016) и РНФ 17-11-01156 (2017–2019). В ходе исследования обходных сосудистых анастомозов будут достигнуты следующие результаты: 1. Будет выполнен медицинский и 3D вычислительный ретроспективный анализ эффективности проведения операций по установке церебральных анастомозов. Будет сформирован банк данных о проведенных операциях. 2. Будет проведен анализ изменений в церебральной гемодинамике пациентов на послеоперационном этапе (follow-up) от 6 месяцев после выполнения операции. 3. Будет опубликован анализ уровня clinical research (не менее 5 клинических случаев) возможности применения фантомных данных, полученных в ходе клинических исследований репрезентативной группы пациентов, для задания граничных условий при численном моделировании гемодинамики анастомозов. 4. Будет разработан электрический аналог наиболее распространенной конфигурации сосудов виллизиевого круга с подключением анастомоза. Будут выявлены параметры оптимального подключения анастомоза (место подключения и пропускная способность анастомоза). 5. Будет разработан гидравлический аналог наиболее распространенной конфигурации сосудов виллизиевого круга с подключением анастомоза. Будут выявлены параметры оптимального подключения анастомоза (место подключения и пропускная способность анастомоза). 6. Будет разработан одномерный аналог модели церебральной гемодинамики с подключаемым анастомозом на основе существующих одномерных моделей (с учетом длин участков сосудов и угла их состыковки). Будут выявлены параметры, обеспечивающие оптимальное подключение анастомоза. 7. В ходе экспериментов с лабораторными животными будет лабораторно выявлен оптимальный размер артериотомического окна и угла между сосудами донором и реципиентом, обеспечивающих наилучшие показатели гемодинамики (скоростной, объемный кровоток, касательные напряжения на стенке в области анастомоза). Также будет проведена оценка выживаемости животных в зависимости от типов выполненных анастомозов. Эксперименты с лабораторными животными будут проводиться согласно проработанного этическим комитетом протокола на базе ФЦН (Новосибирск). 8. Будут разработаны конкретные рекомендации для проведения или отмены проведения и способа выполнения сосудистого анастомоза церебральных артерий для внедрения их в клинический операционный протокол и предоперационный протокол обследования пациента. Для работы по этому направлению будет задействован как новый экспериментальный материал, который планируется получить в 2020–2022 годах, так и материал, который был получен в 2017–2019 годах в ходе формирования научного задела по проекту. Как результат- планируется обобщить сформированные рекомендации в программный комплекс, помощник принятия врачебных решений. По фундаментальному исследованию свойств тканей церебральных аневризм планируется достигнуть следующих результатов: 1. Будет накоплен банк экспериментальных образцов тканей церебральных аневризм - разорвавшихся и неразорвавшихся, на основе которого будет возможно выполнить их классификацию по механическим свойствам и определить признаки, присущие различным когортам аневризм на базе ФЦН (Новосибирск). Эти данные будут дополняться данными здоровых пациентов, а также пациентов с церебральными аневризмами и\или артерио-венозными мальформациями, получаемыми на базе МТЦ СО РАН. Протоколы забора тканей согласованы с этическим комитетом ФЦН (Новосибирск), пациенты МТЦ СО РАН дают обязательное согласие на обработку данных перед процедурой МР\КТ-сканирования. Будет разработано программное обеспечение для компьютерного моделирования коллагенового матрикса церебральных сосудов и аневризм с регулируемыми параметрами, что позволит проводить исследования механических свойств в условиях ограниченного количества экспериментального материала. 2. Будут исследованы механические свойства коллагеновых сетей, по строению типичных для сосудов головного мозга и аневризм; их поведение в рамках естественного роста аневризмы. Данное исследование будет проводится как при помощи компьютерного моделирования, так и путём верификации полученных данных на основе анализа экспериментального материала. Для выполнения работ по исследованию реологии стенки сосуда и аневризмы будут использованы как литературные данные, так и большой объем экспериментальных данных, полученных в ходе выполнения проектов мега-гранта 14.W31.03.0002 (2017–2019) и гранта РФФИ 19-48-540010 (2019–н\в). Все ожидаемые результаты будут новыми и значимыми. Результаты исследования будут способствовать более глубокому пониманию механизмов развития и лечения мозговых патологий, в частности, церебральных аневризм и артериовенозных мальформаций, что будет иметь значение для клинической практики. Кроме того, полученные результаты будут одними из первых фундаментальных результатов по рассматриваемой проблеме и наиболее продвинутыми из уже полученных, представленных в литературе и использующихся в клинической практике на мировом уровне. В дальнейшем сформированный гидродинамический банк данных численных расчетов и экспериментов может послужить основой для: а) развития планируемого к разработке в ходе проекта программного обеспечения — помощника принятия врачебных решений, б) войти в состав программного комплекса для формирования статистики выполнения операций по церебральной реваскуляризации с применением подхода BigData и быть отправной точкой для множества других проектов.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В отчетном периоде 2020-2021 года работа велась коллективом проекта по следующим направлениям: экспериментальная гемодинамика, вычислительная гемодинамика и разработка математических моделей гемодинамики для предоперационного моделирования. Несмотря на всеобщую пандемию и выключению из работы ряда коллег в связи с режимом карантина, коллективу проекта удалось вести работу по всем пунктам плана работ и даже частично досрочно выполнить работы второго\третьего годов проекта. Во третьем квартале 2020 года руководителем проекта был прочитан приглашенный доклад на ежемесячном форуме ассоциации Сибнейро по тематике проекта с упоминанием поддержки фондом (онлайн). В четвертом квартале 2020 года удалось провести очную приглашенную лекцию по гемодинамике церебральных артерий с патологиями и в норме в рамках курса по нейрохирургии, проходившего на базе Федерального центра нейрохирургии (г. Новосибирск), а также был прочитан приглашенный доклад на Математических декабрьских чтениях (г. Томск) по тематике проекта с упоминанием поддержки фонда. В результате активного представления материалов проекта широкой аудитории удалось выстроить коммуникацию с двумя новыми партнерами: Центр им. Алмазова (Санкт-Петербург, курирующий нейрохирург Савелло А.В.), Краевая больница Краснодарского края (г. Краснодар, курирующий нейрохирург Ткачев В.В.). В ходе выполнения научных исследований в этом году были получены новые результаты, а именно: 1) Усовершенствована модель оптимальной эмболизации артерио-венозной мальформации для учета перераспределения кровотока в здоровые сосуды. Проведены численные расчеты режимов оптимальной эмболизации и сравнение их результатов с клиническими данными. 2) Впервые с помощью численных расчетов при виртуальной установке в церебральные сосуды поток-перенаправляющих устройств обнаружены не только качественные, но и количественные границы нормальной или аномальной эндотелизации стентов в терминах величины касательных напряжений (впервые получен количественный критерий). 3) С помощью персонализированных численных расчетов показано, что величина удельной вязкой диссипации в здоровом сегменте церебральных сосудов (с отсеченной аневризмой) может служить критерием (получен качественный критерий) для предупреждения возникновения послеоперационных осложнений при деструктивных нейрохирургических операциях. Впервые фактор риска, предложенный коллективом, учитывает структуру всей сосудистой сети. 4) Отработана методика составления модели типа электрической сети и впервые реализована модель для сети церебральных сосудов с анастомозом. Были определены оптимальные размеры анастомоза и места его установки. 5) Научной группой проводилось пополнение банка данных прочностных свойств церебральных аневризм методиками мирового уровня. Также было разработано программное обеспечение для обработки данных экспериментов с тканями сосудов на разрывной машине, которое позволило существенно сократить временные затраты на обработку экспериментальных данных. 6) Завершено исследование изменений сосудистой сети головного мозга под влиянием сахарного диабета 1 типа различной длительности. Впервые обнаружено статистически значимое изменение ангиоархитектоники и гемодинамики у животных с длительностью сахарного диабета 2 месяца, что проявляется развитием асимметрии мозгового кровотока. Полученный результат показывает негативное влияние сахарного диабета 1 типа на мозговое кровообращение. Полученные научным коллективом результаты носят нетривиальный характер и являются как интересными сами по себе, так и вносят существенный вклад для продолжения и развития методов исследования в численной и экспериментальной гемодинамике как самим коллективом, так и другими авторами.

 

Публикации

1. Куянова Ю.О., Дубовой А.В., Паршин Д.В. Using swarm intelligence optimization methods for transport functions of vascular bypasses: first results and perspectives Journal of Physics: Conference Series, J. Phys.: Conf. Ser. 1666 012061 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1088/1742-6596/1666/1/012061

2. Янькова Г.С., Тур Д.А., Паршин Д.В., Черевко А.А., Акулов А.А. Cerebral arterial architectonics and CFD simulation in mice with type 1 diabetes mellitus of different duration Scientific Reports, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1038/s41598-021-83484-7

3. - Ученые исследовали, как течение диабета I типа влияет на кровоснабжение мозга Наука в Сибири, - (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В отчетном периоде 2021-2022гг научным коллективом велась работа по следующим направлениям проекта: вычислительная гемодинамика, экспериментальная гемодинамика, разработка новых математических моделей ликвороциркуляции, а также разработка компьютерных программ для обеспечения эксперимента и использования в предоперационном моделировании. Общий вектор исследований был направлен на разработку математических моделей и последующего использования вычислительных методов для получения инструментов принятия врачебных решений. Несмотря на ограничения, связанные с COVID-19 члены научного коллектива приняли участие в международной научной конференции, выступили на всероссийской конференции с приглашенным докладом и еще на ряде всероссийских конференций с устными докладами. Отметим наиболее значимые результаты данного этапа: -Была собрана по ретроспективным клиническим данным база данных добровольцев с асимптомными церебральными аневризмами, было проведено динамическое наблюдение этих добровольцев (КТ + УЗИ) рассчитаны морфологические и гидродинамические параметры имеющихся у них аневризм. -Разработан подход к численному решению контактной задачи о виртуальном одноосном испытании ткани церебральной аневризмы в пакете ANSYS. - С помощью математической модели многофазной пороупругости для паренхимы головного мозга начато изучение влияния взаимодействия жидких сред головного мозга – артериальной, венозной, капиллярной крови и цереброспинальной жидкости - на смещение стенки интракраниальных желудочков и перивентрикулярного давления. -Введен новый гемодинамический показатель оценки качества эндотелизации при установки поток-перенаправляющих устройств и впервые дана количественная оценка в гемодинамике подобных устройств, определяющая качественный результат в послеоперационном периоде. -Обучена сверточная нейронная сеть для распознавания и сегментации мозга плода на снимках МРТ. - Впервые предложена методика неинвазивного измерения прочностных свойств ткани церебральных аневризм. -Разработан программный комплекс для определения оптимального положения шунта на основе снимков конкретных пациентов. -Предложена математическая модель и численный алгоритм для оптимизации многоэтапной эмболизации артерио-венозной мальформации. -Экспериментально исследованы реологические характеристики эмболизирующих составов, показана высокая зависимость их вязкости не только от модуля сдвига, но и от температуры. В целом, не смотря на ряд ограничений в ходе пандемии, которые сократили возможности работы членов научного коллектива и вспомогательного персонала в клинике, получены новые результаты, которые являются не только важной ступенью для развития проекта в следующем году, но и открывают новые горизонты в решении отдельных задач: гемоликвородинамика, понимание механизма эмболизации, уточнение признанных на мировом уровне рисковых оценок.

 

Публикации

1. Валова Г.С., Богомякова О.Ю., Тулупов А.А., Черевко А.А. Influence of interaction of cerebral fluids on ventricular deformation: A mathematical approach Plos One, PLoS ONE 17(2): e0264395 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1371/journal.pone.0264395

2. Куянова Ю.О., Дубовой А.В., Бервицкий А.В., Паршин Д.В. Численная оптимизация геометрических характеристик сосудистого анастомоза с использованием методов роевого интеллекта в задачах нейрохирургии Прикладная механика и техническая физика, - (год публикации - 2022)

3. Тихвинский Д.В., Куянова Ю.О., Кислицин Д.С., Орлов К.Ю., Горбатых А.В., Паршин Д.В. Numerical Assessment of the Risk of Abnormal Endothelialization for Diverter Devices: Clinical Data Driven Numerical Study Journal of personalized medicine, J. Pers. Med. 2022, 12, 652 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/jpm12040652

4. Цибульская Е.О., Липовка А.И., Чупахин А.П., Дубовой А.В., Паршин Д.В. и Маслов Н.А. The Relationship between the Strength Characteristics of Cerebral Aneurysm Walls with Their Status and Laser-Induced Fluorescence Data Biomedicines, Biomedicines 2021, 9, 537 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/biomedicines9050537

5. Липовка А.И., Паршин Д.В. Программный комплекс постобработки результатов одноосных прочностных испытаний для оценки предельных усилий, деформаций и учёта статистики лавин -, 2021681784 (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
За отчетный период 2022-2023 гг научным коллективом проекта был выполнен запланированный комплекс исследований, включающий как блок численных расчетов, экспериментов, так и блок разработки программного обеспечения для практической нейрохирургии. Участниками проекта в частности была впервые в мире предложена феноменологическая модель, описывающая зависимость вязкости неадгезивных эмболизирующих составов от скорости сдвига в диапазоне температур от 20С-37С, а кроме того впервые, на основе результатов численного моделирования течения эмболизата в микрокатетере дано видение особенностей процедуры при поверхностной эмболизации или эмболизации у детей (Polymers 2023, 15, 1060 https://doi.org/10.3390/polym15041060). Впервые в мире коллективом проекта доказана репозиция и, как следствие изменение гемодинамики сосудов Виллизиева круга у пациентов с малыми церебральными аневризмами. Полученные коллективом проекта результаты находятся на мировом уровне, а в части исследования динамики малых церебральных аневризм существенно выше мирового уровня - на грани смены парадигмы проведения рискового анализа подобных аневризм (https://doi.org/10.17802/2306-1278-2023-12-1-172-180). Внедрение полученных результатов в практику начато с программы-ассистента нейрохирурга по оптимизации установки церебральных шунтов, на которую было оформлено свидетельство на текущем этапе реализации проекта. Подобный софт является одной из немногих отечественных разработок в области сосудистой хирургии, которая в дальнейшем сможет качественно изменить показатели успешности проведения операций по реваскуляризации, которые занимают в среднем до 20% всех микрохирургических вмешательств. Информация в СМИ (https://nauka.tass.ru/nauka/15489849?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop) о данной разработке заинтересовала нейрохирургов не входящих в состав команды проекта и которые согласились стать базой для ретроспективной отладки этого программного модуля. Проделанная коллективом комплексная работа представляет не только новые результаты, но и является хорошей основой для будущих проектов и других исследователей, которые могут опираться на большой массив собранных экспериментальных данных.

 

Публикации

1. Д.В. Тихвинский, Ю.О. Куянова, А.В. Бервицкий, Н.Р. Обединская, А.А. Тулупов, Д.В. Паршин ДИНАМИЧЕСКОЕ НАБЛЮДЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАЛЫХ ЦЕРЕБРАЛЬНЫХ АНЕВРИЗМ Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний, Том 12, № 1 (2023), 6-15 сс. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.17802/2306-1278-2023-12-1-172-180

2. Куянова Ю.О., Чупахин А.П., Бесов А.С., Горбатых А.В., Кислицин Д.С., Орлов К.Ю., Паршин Д.В. Rheological Properties of Non-Adhesive Embolizing Compounds—The Key to Fine-Tuning Embolization Process-Modeling in Endovascular Surgery Polymers, Polymers 2023, 15, 1060 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.3390/polym15041060

3. Погосян Вардан Баландурович, Куянова Юлия Олеговна, Паршин Даниил Васильевич Программный комплекс поиска оптимального положения установки анастомоза с учетом особенностей анатомии церебральной сосудистой системы пациента ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, 2022661511 от 22.06.2022 (год публикации - 2022)

4. - В России создали программу-ассистент для проведения нейрохирургических операций ТАСС Наука, - (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
В ходе реализация проекта решались как фундаментальные, так и конкретные проблемы современной нейрохирургии. Полученные результаты о параметрах эндотелизации поток-перенаправляющих устройств впервые дали не только качественную, но и грубую количественную оценку величин касательных напряжений, необходимых для нормальной эндотелизации подобных устройств, которые все чаще используются в малоинвазивной хирургии. Полученные результаты о реологических характеристиках эмболизатов должны стать отправным пунктом множества моделей течения таких полимеров, поскольку опубликованная по результатам проекта работа впервые в мире приводит основанную на экспериментальных данных феноменологическую модель вязкости неадгезивных эмболизирующих составов как при операционной температуре, так и при физиологических условиях; как с учетом рентгенконтрастного агента, так и без него. Разрабатываемый программный комплекс ассистента-нейрохирурга по оптимизации установки церебральных сосудистых шунтов станет первым подобным комплексом в мире. Отметим тот факт, что его реализация выполняется на библиотеках с открытым доступом, что крайне важно в условиях сложившихся ограничений на использвоание медицинским сообществом зарубежного программного обеспечения.