血管医学および外科ジャーナル

概要

成長するAAAの静圧と厚さの比について

ダニエレ・ブルスケッタ、デボラ・ディ・マウロ、ヴィンチェンツォ・フィラルディ、ジュゼッピーナ・リッツォ、ファビオ・トリマルキ

目的:腹部大動脈瘤 (AAA) は、構造的リモデリングにより大動脈壁が徐々に弱くなり拡張する特徴があります。壁の応力は、破損を防ぐための有用な指標となる可能性があります。このリスクを評価するために、キャップの静圧老化を使用して FEA を実行し、10 mm から 50 mm まで寸法を変えた動脈瘤をシミュレートしました。解析は、キャップの厚さを変えて、対応する等価フォン ミーゼス応力を取得して実行しました。これらの応力がどのように分布し、どのような要因が応力分布に影響を与えるかを理解することは、破裂の可能性を評価する上で重要です。

方法: AAA の歴史的進化をシミュレートするために、代表的な FE モデルが作成されました。モデルの静圧経年変化のデータを取得するために CFD 解析が実行されました。患者のインフォームドコンセントと IRB の承認が得られました。動脈瘤の成長に伴う厚さの減少を理解するために線形法則が推測されました。得られた圧力マップは、5 つの異なる FE ラッピングに対して弾性線形解析を実行するための入力として使用されました。

結果:血圧が上昇すると、壁面せん断応力も上昇し、動脈内腔サイズの適応的増加が観察されます。結果では、応力のピークが直径 10 mm の場合は 0.004 MPa、直径 50 mm の場合は 0.45 MPa の範囲であることが明らかになりました。動脈瘤の上部と下部のゾーンは、直径 10 mm の場合は 5.84e-7、直径 50 mm の場合は 3.14e-4 の範囲のひずみ値から推測できるように、中間のゾーンよりも要求が厳しくなります。直径 50 mm での厚さに関連するキャップの機械的動作を評価するために、厚さを均一に 1 mm から 0.4 mm まで変えてさまざまな FEA を実行しました。おわかりのように、厚さが減少するにつれて応力は指数関数的に増加します。

結論:結果は、臨界寸法 50 mm の場合、破壊値に近い約 0.45 MPa の等価フォン ミーゼス応力を示しています。これは、破壊条件が少なくとも厚さと圧力の 2 つの変数によって左右される可能性があることを意味します。