Onderzoekers van de Universiteit van Liverpool hebben een wiskundig model ontwikkeld dat het potentieel heeft om de prestaties van endovasculaire aneurysmaafdichting (EVAS) te verbeteren. wat een innovatieve procedure is om abdominale aorta-aneurysma's (AAA) te behandelen.

AAA is een zwelling van een deel van de aorta in de buik veroorzaakt door een zwakte in de aortawand, wat resulteert in een ballonachtige uitstulping in de slagader. Indien onbehandeld, bestaat het risico op lekkage of breuk, inwendige bloedingen en de dood veroorzaken.

Een veelgebruikte procedure voor de behandeling van AAA staat bekend als endovasculaire aneurysmareparatie (EVAR). EVAS is een alternatieve minimaal invasieve procedure waarbij stentgrafts worden geplaatst die worden ondersteund door uitzetbare, met polymeer gevulde endobags.

Echter, bij een klein aantal patiënten is enige beweging van de stent-grafts waargenomen en als dit ertoe leidt dat bloed opnieuw in het aneurysma komt, dan kan dit verdere chirurgische ingreep vereisen, iets wat clinici willen vermijden.

Onderzoekers in Toegepaste Wiskunde aan de universiteit werkten samen met vaatchirurgen en een vaatradioloog van het Royal Liverpool en Broadgreen University Hospital om een ​​studie uit te voeren om de verschillende krachten en acties die het EVAS-systeem beïnvloeden in kaart te brengen en te begrijpen.

De resultaten van hun onderzoek zijn gepubliceerd in een onderzoeksartikel in Wetenschappelijke rapporten . De wiskundigen van Liverpool waren in staat om een ​​driedimensionaal wiskundig model te produceren dat zowel statische krachten als bijvoorbeeld zwaartekracht, en dynamische krachten, bijvoorbeeld trillingen van dagelijkse activiteiten, op de verzegelde abdominale aorta-aneurysma's die beweging van de stent-grafts en verstoring van de afdichting kunnen veroorzaken.

Het model hield rekening met de druk van het bloed en de daaropvolgende spanningen en vervormingen in de aortawand. Het hield ook rekening met de effecten van wrijving op de interactie tussen de endobags van het EVAS-systeem en de aorta.

Alexander Movchan, Hoogleraar Toegepaste Wiskunde aan de Universiteit, zei:"We waren in staat om onze expertise in theoretische wiskundige modellering toe te passen op een zeer reële uitdaging in de gezondheidszorg en door de onderzoekssamenwerking met het vasculaire team hebben we een driedimensionaal model geproduceerd van een AAA behandeld met EVAS, en zijn reactie op statische en dynamische belastingen.

Het onderzoek werd ondersteund door het Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) Centre for New Mathematical Sciences Capabilities for Healthcare Technologies, gevestigd in de afdeling Wiskundige Wetenschappen van de universiteit.

Het centrum doet multidisciplinair onderzoek om te onderzoeken hoe wiskunde en statistiek kunnen zorgen voor een meer verfijnde en nauwkeurige reeks voorspellende modellen en hulpmiddelen voor gepersonaliseerde gezondheidszorg.

Het artikel, "Vervorming en dynamische respons van afdichting van het abdominale aorta-aneurysma, " is gepubliceerd in Natuurwetenschappelijke rapporten .