Aneurysma's vormen zich als abnormale uitstulpingen of uitstulpingen boven een slagader, en, indien gescheurd, kan leiden tot ernstige gezondheidscomplicaties of zelfs de dood. Sommige aneurysma's kunnen lange tijd bestaan ​​zonder te scheuren, en de operatie die betrokken is bij de behandeling van aneurysma's kan behoorlijk riskant zijn, er is dus een parameter nodig om chirurgen te begeleiden.

Vandaag, behandelingsbeslissingen worden voornamelijk genomen door de geometrische parameters te beoordelen, zoals de grootte van een aneurysma, die wordt verkregen uit medische beelden. Maar het is bekend dat de vloeistofmechanica een belangrijke factor is bij de initiatie, groei en scheuring van aneurysma's. De factoren bepaald door stroming, zoals de schuifspanning en de trillingen op de wanden van een slagader, vereisen omslachtige stromingsmetingen en numerieke simulaties. Een eenvoudige parameter die afhangt van zowel stroming als geometrie, die stroomfactoren kunnen vervangen (waarvoor stroommetingen en simulaties nodig zijn) bestaat niet.

Maar nu, zoals onderzoekers van de Universiteit van Buffalo en Texas A&M University rapporteren in het tijdschrift Fysica van vloeistoffen , ze hebben een eenvoudige niet-dimensionale parameter ontwikkeld die afhangt van zowel de geometrie als de stroomgolfvorm om de stroommodus in zowel zijwand- als bifurcatie-aneurysma's te classificeren.

"Deze eenvoudige parameter, genaamd 'aneurysma nummer (An), ' is de verhouding van tijdschalen van twee concurrerende fenomenen in aneurysma's:Ten eerste is de transporttijdschaal, die het transport van een vloeistofdeeltje door de aneurysma-expansie vertegenwoordigt, " zei Iman Borazjani, een universitair hoofddocent bij Texas A&M. "Ten tweede is de tijdschaal voor vortexvorming, die de vorming van een vortex vertegenwoordigt als gevolg van de pulserende stroom in een expansie."

Het transportfenomeen creëert een stationaire schuiflaag door het expansiegebied, hij legde uit, terwijl het vortex-fenomeen graag een vortexring creëert. Als de transporttijdschaal kleiner is (An <1), dan wordt een stationaire schuiflaag gevormd en wordt de stroommodus de holtemodus genoemd. Anders, er wordt een ringvortex gevormd (An> 1) en de stroommodus is de vortexmodus.

Het werk van de groep is een belangrijke doorbraak omdat ze konden aantonen dat niet alleen hun aneurysmagetal de stroommodus kan classificeren in zowel vereenvoudigde als anatomische geometrieën, maar ook dat de oscillaties van schuifspanning hoger zijn in de stroming in de vortexmodus (An> 1). "Dit betekent dat onze eenvoudige parameter een goede vervanging kan zijn voor de oscillerende afschuifparameter - zonder de noodzaak van uitdagende stroommetingen en simulaties om afschuiving op de muur te berekenen, ' zei Borazjani.

Toen de onderzoekers hun vereenvoudigde werk voor het eerst indienden, verschillende recensenten vroegen zich af of de resultaten voor vereenvoudigde geometrieën van toepassing zijn op echte anatomische. "Ze waren niet overtuigd, dus moesten we aantonen dat onze parameter werkt voor anatomische geometrieën. Nutsvoorzieningen, een paar artikelen worden samen gepubliceerd, "Borazjani zei, uitleggen waarom de groep een tweede artikel over hun werk ging schrijven. Ze ontwikkelden en testten eerst hun parameter voor vereenvoudigde (geïdealiseerde) geometrieën in deel I van hun artikel, en vervolgens toegepast op anatomische in deel II.

Oscillerende schaar, die gerelateerd is aan de parameter van de groep, wordt verondersteld de endotheelcellen aan te tasten en ontstekingen te bevorderen, groei van aneurysma's, en zelfs hun breuk. Bijvoorbeeld, "een vortex-stroommodus heeft meer kans om te scheuren omdat deze een hogere oscillerende afschuiving heeft, " zei Borazjani. "Daarom, we denken dat onze eenvoudige parameter chirurgen kan helpen bij het nemen van beslissingen om in de toekomst een aneurysma te behandelen."