Name: optical coherence tomography based biomechanical fluid-structure interaction analysis of coronary atherosclerosis progression
Uploaded: 2022-01-15T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Optical Coherence Tomography Based Biomechanical Fluid-Structure Interaction Analysis of Coronary Atherosclerosis Progression at JoVE.com

Forfatterne vil gerne anerkende støtten fra The University of Adelaide, Royal Adelaide Hospital (RAH) og South Australian Health and Medical Research Institute (SAHMRI). COCOMO-ACS-forsøget er en efterforskerinitieret undersøgelse finansieret af projekttilskud fra National Health and Medical Research Council (NHMRC) i Australien (ID1127159) og National Heart Foundation of Australia (ID101370). HJ.C. er støttet af et stipendium fra Westpac Scholars Trust (Future Leaders Scholarship) og anerkender støtte fra The University of Adelaide, School of Mechanical Engineering og Department of Education, Skills and Employment Research Training Program (RTP) stipendium. S.J.N. modtager et Principal Research Fellowship fra NHMRC (ID1111630). P.J.P. modtager et Level 2 Future Leader Fellowship fra National Heart Foundation of Australia (FLF102056) og Level 2 Career Development Fellowship fra NHMRC (CDF1161506).

Følgende deidentificerede data blev analyseret fra en patient rekrutteret til det igangværende COCOMO-ACS randomiserede-kontrollerede forsøg (ACTRN12618000809235; Royal Adelaide Hospital HREC referencenummer: HREC/17/RAH/366), med yderligere etisk godkendelse udstedt af Central Adelaide Local Health Network (CALHN) Research Services med henblik på biomekanisk simulering (CALHN Reference Number 14179). Figur 1 opsummerer den komplette arbejdsgang, der er beskrevet i følgende protokol, og...

Brugen af FSI metoder til at analysere koronar biomekanik er stadig et udviklingsfelt fra både numerisk modellering og kliniske resultat aspekter. Her har vi beskrevet omridset af oprettelsen af en patient specifik FSI analyse, baseret på finite element / finite volumen metoder, udnytte OLT og angiografisk billeddannelse. Mens den metode, vi beskriver her, bruger en kommerciel finite element solver, kan proceduren anvendes på enhver FSI-kompatibel software. Der er stadig flere begrænsninger, der skal forbedres i meto...

Koronararteriesygdom (CAD) er den mest almindelige type hjertesygdom og en af de førende dødsårsager og økonomiske byrder globalt1,2. I USA tilskrives omkring hvert ottende dødsfald CAD3,4, mens de fleste globale dødsfald som følge af CAD nu ses i lav- og mellemindkomstlande5. Åreforkalkning er den fremherskende drivkraft for disse dødsfald, med plaque brud eller erosion, der fører til koronararterie okklusion og akut myokardieinfarkt (AMI)6. Selv efter revascularization af synderen koronar læsioner, patienter har betydelig risiko for tilbagevendende store bivirkninger hjerte-kar-hændelser (MACE) efter AMI, hovedsagelig på grund af den samtidige tilstedeværelse af andre ikke-skyldige plaques, der også er sårbare over for brud7. Intracoronary imaging giver mulighed for at opdage disse højrisiko plaques8. Selvom intravaskulær ultralyd (IVUS) er guldstandarden til evaluering af plakvolumen, har den begrænset opløsning til at identificere mikrostrukturelle træk ved sårbar plak i modsætning til den høje opløsning (10-20 μm) af optisk sammenhæng tomografi (OCT). En tynd og betændt fibrøst hætte overlying en stor lipid pool har vist sig at være den vigtigste signatur for en sårbar plak9 og er bedst identificeret og målt ved OLT blandt øjeblikket tilgængelige intrakoronære billeddannelse modaliteter10. Det er vigtigt, at OCT også er i stand til at vurdere andre højrisikopladefunktioner, herunder: lipidbue; infiltration af makrofag; tilstedeværelsen af tynd cap fibroatheroma (TCFA), som er defineret som lipid-rige kerne med overlydende tynd fibrøst hætte (<65 μm); plettet forkalkning; og plak mikrokanaler. OCT-påvisning af disse højrisikofunktioner i ikke-syndere plaques post-AMI har været forbundet med op til en 6-dobling af øget risiko for fremtidig MACE11. På trods af dette er angiografiens og OLT-billeddannelsesevnen til at forudsige, hvilke koronar plaques der vil udvikle sig, og i sidste ende er brud eller eroderer begrænset, med positive prædiktive værdier på kun 20% -30%8. Denne begrænsede prædiktive evne hindrer klinisk beslutningstagning, hvor ikke-skyldige plaques til behandling (f.eks. ved stenting)7,12.
Ud over patientfaktorer og de biologiske egenskaber ved plak er biomekaniske kræfter i kranspulsårerne også vigtige determinanter for plaque progression og ustabilitet13. En teknik, der viser lovende for at hjælpe med at omfattende evaluere disse kræfter er væske-struktur interaktion (FSI)14 simulering. Wall shear stress (WSS), også kaldet endotel forskydning stress, har været et traditionelt omdrejningspunkt for koronar biomekanik forskning15, med en generel forståelse af, at WSS spiller en ætiologisk rolle i åreforkalkning dannelse16. Overvejende simuleret ved hjælp af computational fluid dynamics (CFD) teknikker, lav WSS regioner har været forbundet med intimal fortykkelse17, vaskulær remodeling18 og forudsigelse af læsion progression19 og fremtidige MACE20. Nylige fremskridt i disse analyser tyder på den underliggende WSS vektor felt topologi21, og dens multidirectional egenskaber22, som en bedre prædiktor for åreforkalkning risiko end WSS størrelsesorden alene. WSS fanger dog kun et glimt af det samlede biomekaniske system ved lumenvæggen, og meget gerne billeddannelsesmetoder kan ingen biomekanisk metrik pålideligt skelne højrisiko atherosklerotiske træk.
Yderligere målinger er ved at opstå som potentielt vigtige i åreforkalkning dannelse. Intraluminale flowegenskaber23 er et sådant eksempel, med spiralformet flow, kvantificeret gennem forskellige indeks24, foreslået som at spille en atherobeskyttende rolle ved at undertrykke forstyrrede flowmønstre25,26. Mens CFD teknikker kan analysere disse flow egenskaber og præsentere en bred vifte af nyttige resultater, de ikke overveje de underliggende interaktioner mellem blodgennemstrømningen, arterie struktur og generelle hjerte bevægelse. Denne forenkling af det dynamiske system til en stiv væg misser potentielt kritiske resultater såsom fibrøst cap stress. Mens debatten både for og imod behovet for FSI over CFD fortsætter27,28,29, mange sammenligninger undlader at medtage virkningen af ventrikel funktion. Denne begrænsning kan overvindes med FSI, som har vist, at dynamisk bøjning og kompression udøvet på arterien gennem indflydelse af ventrikelfunktionen kan påvirke plak og arterie strukturel stress samt flowmålinger som WSS30,31,32. Dette er vigtigt, da strukturelle belastninger også er en vigtig parameter for analyse og forudsigelse af plakruptur33,34 og er blevet foreslået at co-lokalisere med regioner med plak stigning14,35. Indfange disse interaktioner giver mulighed for en mere realistisk repræsentation af koronar miljø og de potentielle mekanismer for sygdomsprogression.
Adressering dette, her skitserer vi processen med at udvikle en patient-specifik geometri fra OCT imaging36 og oprettelse og drift af en arterie FSI simulering ved hjælp af en kommerciel finite element solver. Processen til manuelt at udtrække lumen, lipid og ydre arterie væg er detaljeret før den tre-dimensionelle beregningsmæssige rekonstruktion af patientens arterie. Vi skitserer simulering set-up, kobling og processen med at sammenligne baseline, og opfølgende OLT billeddannelse parametre til at bestemme læsion progression. Endelig diskuterer vi efterbehandlingen af numeriske resultater, og hvordan disse data kan have klinisk relevans ved at sammenligne de biomekaniske resultater med læsion progression / regression. Den samlede metode er demonstreret på ikke-skyldige, mildt stenotiske, lipid-rige plaques i højre kranspulsåre (RCA) af en 58-årig kaukasisk mandlig patient, der præsenterede med en akut ikke-ST elevation myokardieinfarkt i indstillingen af hypertension, type 2 diabetes mellitus, fedme (BMI 32,6) og en familie historie for tidlig CAD. Koronar angiografi og OLT billeddannelse blev udført under hans første indlæggelse, og derefter 12 måneder senere som led i et igangværende klinisk forsøg (COCOMO-ACS-studiet ACTRN12618000809235). Vi forventer, at denne teknik kan yderligere raffineres og bruges til at identificere koronar plaques, der er i høj risiko for at udvikle sig.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>ANSYS Workbench (version 19.0)</td>
			<td>ANSYS</td>
			<td></td>
			<td>Commercial finite element solver</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB (version 2019b)</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td></td>
			<td>Commercial programming platform</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MicroDicom/ImageJ</td>
			<td>MicroDicom/ImageJ</td>
			<td></td>
			<td>Open Source DICOM reader</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visual Studio (version 2019)</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Commercial Integrated Development Environment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

optical coherence tomography based biomechanical fluid-structure interaction analysis of coronary atherosclerosis progression

I dette papir præsenterer vi en komplet arbejdsgang for den biomekaniske analyse af aterosklerotisk plak i koronar vaskulatur. Med åreforkalkning som en af de førende årsager til global død, sygelighed og økonomisk byrde er der behov for nye måder at analysere og forudsige dens progression på. En sådan beregningsmetode er brugen af væskestrukturinteraktion (FSI) til at analysere samspillet mellem blodgennemstrømningen og arterie / plak domæner. Kombineret med in vivo imaging, denne tilgang kunne skræddersys til hver patient, bistå med at skelne mellem stabile og ustabile plaques. Vi skitserer den tredimensionelle rekonstruktionsproces, der gør brug af intravaskulær optisk sammenhæng tomografi (OCT) og invasiv koronar angiografi (ICA). Udvindingen af grænsebetingelser for simuleringen, herunder replikering af arteriens tredimensionelle bevægelse, diskuteres, før opsætningen og analysen udføres i en kommerciel finite elementløser. Proceduren for beskrivelse af de meget ikke-lineære hyperelastiske egenskaber af arterievæggen og pulsatile blod hastighed / tryk er skitseret sammen med opsætning af systemet kobling mellem de to domæner. Vi demonstrerer proceduren ved at analysere en ikke-synder, mildt stenotisk, lipid-rige plak i en patient efter myokardieinfarkt. Etablerede og nye markører relateret til aterosklerotisk plak progression, såsom væg forskydning stress og lokale normaliserede helicity, henholdsvis diskuteres og relateret til den strukturelle respons i arterievæggen og plak. Endelig oversætter vi resultaterne til potentiel klinisk relevans, diskuterer begrænsninger og skitserer områder for yderligere udvikling. Den metode, der er beskrevet i dette papir viser lovende for medvirken til bestemmelse af steder i fare for aterosklerotisk progression og dermed kunne bidrage til at styre den betydelige død, sygelighed, og økonomiske byrde åreforkalkning.

Repræsentative resultater præsenteres for både etablerede og nye biomekaniske markører for åreforkalkning progression. Etablerede målinger som WSS- og WSS-afledte resultater (herunder tidsgennemsnitsvægsstress (TAWSS) og oscillatorisk forskydningsindeks (OSI)) visualiseres i figur 10. Væggen forskydning stress over hjertecyklussen er i høj grad drevet af blodhastigheden, men arterie geometri og dens bevægelse / sammentrækning spiller en væsentlig rolle i sin rumlige fordeling. De...

Watch this Scientific Journal Video about Optical Coherence Tomography Based Biomechanical Fluid-Structure Interaction Analysis of Coronary Atherosclerosis Progression at JoVE.com

Optical Coherence Tomography Based Biomechanical Fluid-Structure Interaction Analysis of Coronary Atherosclerosis Progression

Der er behov for at afgøre, hvilke aterosklerotiske læsioner vil udvikle sig i koronar vaskulatur til at guide intervention, før myokardieinfarkt opstår. Denne artikel skitserer den biomekaniske modellering af arterier fra optisk sammenhæng tomografi ved hjælp af væske-struktur interaktion teknikker i en kommerciel finite element solver til at hjælpe med at forudsige denne progression.

Optisk sammenhæng Tomografi Baseret Biomekanisk Fluid-Struktur Interaktion Analyse af Koronar åreforkalkning Progression

In this paper, we present a complete workflow for the biomechanical analysis of atherosclerotic plaque in the coronary vasculature. With atherosclerosis ...

Åreforkalkning er en af de førende årsager til global død og sygelighed, og det er multifaktorisk og kompleks karakter gør en tværfaglig tilgang til at tackle det vigtigt. Nu er billeddannelse et kraftfuldt værktøj til at analysere sort morfologi, men det kan endnu ikke give os en forståelse af de underliggende mekanismer i arbejdet. Og det er her, computersimulering kommer ind i ind i feltet.Fra et flydende dynamiksynspunkt ved vi, at faktorer som vægforskydningsstress i blodgennemstrømningen kan påvirke endotelcellefunktionen og nye transportprocesser, der er involveret i åreforkalkning. Men for virkelig at forstå patientens specifikke mekanik, væskestruktur interaktion teknikker, eller episodisk kort, kan bruges til at simulere samspillet mellem blodgennemstrømningen, arterie mekanik og generelle hjertefunktion. Og denne metode præsenterer en tilgang til at gøre netop dette, ved at rekonstruere og bio mekanisk simulere en patients kranspulsåre fra optisk sammenhæng tomografi, eller OLT for kort, og invasiv angiografi.Vi drøftede derefter også de kliniske relevansresultater og sammenligningerne for at følge op på billeddannelse. Nu er det grundlæggende bag metoden bygget på det finite element og finite volumen metoder. Og mens vi demonstrerer simuleringsmetoden her ved hjælp af den kommercielle software, kan ANSYS-proceduren tilpasses enhver episodisk kompatibel software eller koder.Match baseline og følg op OLT billeder, ved hjælp af anatomiske vartegn, såsom bifurcations og ved hjælp af billeder, der starter umiddelbart proksimale til de mest distale bifurcation og distal til de mest proksimale bifurcation. Billederne mellem disse landemærker skal analyseres Indlæs det første billede i digitaliseringsenheden, og markere kateterets midterpunkter og grænser for skalaen. Eksporter disse punkter til brug senere, markere kanten af lumen, startende fra det samme sted i hvert billede og sørg for at fange kurverne af lumen så præcist som muligt.Efterlad et hul over artefakterne, da genopbygningsprocessen vil interpolere på tværs af disse regioner på et senere tidspunkt. Eksporter disse filer til et dataformat, og gentag dette for hvert billede. I din dot-com software, udtrække den ydre væg i høj dæmpning regioner, ved hjælp af synlige dele af den ydre elastiske membran til at passe en ellipse, at estimere den ydre væg placering, Definer lipid bue, beregne det til lumen centroid, og plukke cap tykkelse.Disse vil blive brugt til at analysere læsion progression sammen med lumen område. Importer derefter disse overlejrede billeder til billeddigitatoren for at vælge de ydre vægpunkter. Tilsvarende for lipider vælge, lipid overflade, startende fra den samme ende af lipid i hvert tilfælde, Load det første angiografiske billede i billedet digitizer, skal du vælge kanterne af kateteret til at skalere billedet i senere trin.Og så markere kateteret centrale linje begynder med den proksimale markør og bevæger sig distally med jævnt fordelt punkter. Eksporter dataene for at tilpasse formatet. Gentag disse trin for hvert billede, før du udfører afsnitsrekonstruktionsprocessen.I en 3d modellering software import og generere tværsnit, en fil ad gangen, for at skabe en solid komponent, skal du vælge alle kurver og låse dem sammen, at sikre, at tilføje frosne er valgt til at generere en ny solid. Udfør nu disse trin for lumen, lipider og ydervæg. At trække lumen og lipider fra arterievæggen, skabe en boolesk operation og vælge målet kroppen som væggen og lipider og lumina som værktøjet kroppen.Det er vigtigt at dele typologi mellem væggen og lipider for at sikre, at mesh-noder deles i fremtidige trin. For at gøre dette skal du fremhæve væggen og deres lipider og højreklikke for at oprette en del. For at indstille materialeegenskaberne for arterien og lipid indtaste tekniske data og tilføje et nyt materiale kaldet arterie Drag density og de fem parameter Mooney Riverland model og indstille deres parametre.Gentag dette for lipid og til motorkomponenten, undertrykke lumen komponent og tildele de tidligere definerede materialer til arterien og lipid faste stoffer. Geometrien skal nu maskeres, indstille fysikpræferencen til ikke-lineær mekanisk og angive maskestørrelse. Her har vi brugt adaptiv meshing med målstørrelsen på 0,14 millimeter.Juster maskepræferencerne efter behov for at opnå rimelige maskeenhedsværdier. Her sigter vi mod mindst to til tre mesh elementer på tværs af huller, såsom den fibrøse hætte. Generering af masken kan tage lidt tid på grund af den komplekse geometri.I forbindelse med FSI-simuleringer skal du slå automatisk tidstrin fra og definere et undertrin som et og angive simuleringens sluttidspunkt. I dette tilfælde 0,8 sekunder styrer systemkoblingen tid og undertrin, indstiller problemløsertypen til at programmere kontrol for at bruge enten den direkte eller iterative metode. Direkte metoder er mere robuste, men brug en betydelig mængde mere hukommelse.Indstil Newton refs og metode til fuld. Angiv systemet kobling domæne som den indre væg af arterien ved at indsætte en flydende fast grænseflade. Dette vil passere data mellem strukturen og væsken på dette sted.Forskydningsgrænsebetingelserne kan indtastes som en forskydningsfunktion i X-, Y- og Z-retningen, der anvendes ved indløbet og udløbene. For at hjælpe med fejlfindingsfejl under løsningsfanindsatsen for Newton rafts residualer. Disse kan ses, hvis der opstår fejl for at finde de besværlige geometri eller mesh steder.Indtast modelfanen, kontroller enhederne, og undertryk arterien og lipiddelen. Førende væske domæne. Angiv maskemålingerne, og generer masken, kontroller skævhed og justering, hvis det er nødvendigt.Det er god praksis at bruge en lignende størrelse mesh og form, som vi gjorde i den strukturelle del på de regioner, hvor væsken fast interaktion forekommer. Opret navnevalg til indløb, udløb og væg, der skal overføres til flydende. Angiv nu installationsfanen, og kontroller, at dobbelt position er aktiveret.Indstil problemløsertypen til trykbaseret, og sørg for, at tiden er indstillet til forbigående. Aktiver K-Omega tyktflydende turbulens model og muliggøre ren stress transport og lav-re korrektioner. At aktivere ikke-lineære viskositetsmodeller med turbulens.Skriv følgende kommando i kommandokonsollen, og skriv ja, når du bliver bedt om det. Under materiale, nu definere blod egenskaber, ved at indtaste tæthed og vælge den ikke-newtonske magt lov fra viskositet dropdown liste. Kompilere, jeg bruger en defineret funktion, der indeholder den forbigående blodhastighed og tryk kontrol kommandolinjen for eventuelle fejl.Lad nu UVF'en. Disse kan anvendes på indløb og udløb. Aktiver det dynamiske net, herunder udjævning, re meshing, og de seks grader af frihed solver, indstilling af diffusion parameter 1,5 og passende maksimum og minimum skalaer for din maske.Opret en ny dynamisk mesh zone, angiv væggen af lumen og vælg systemkobling. Dette er grænsefladen til at overføre data til arteriekomponenten i simuleringen. Opret formningsnetzonerne til indløbs-, udløbs- og indvendige lumen med passende værdier for maskeskalaen.Ofte er negative cellevolumenfejl forbundet med dette dynamiske netværk. Så kontroller omhyggeligt og juster maskeskalaerne, hvis det er nødvendigt, for hver region, sørg for, at trykhastighedskoblingen er indstillet til par og indstiller de forbigående formulerings- og rumlige diskretiseringsordninger til anden orden. Angiv et aktuelt antal på to i kontrolelementer, og angiv de resterende konvergenskriterier under fanen Skærme.Her har vi brugt værdien af 1 her til 5 fem for kontinuitet og en otte af minus seks for resten. Hvis du vil definere en brugerdefineret funktion for resultater som lokal normaliseret helicitet, skal du vælge brugerdefinerede funktioner under fanen Parametre og tilpasning og indsætte en ny funktion. Brug pop op-vinduet til at definere efter behov.Angiv antallet af gange til 160 gange med en tidstrinstørrelse på fem millisekunder og et antal gentagelser til 300 under fanen kørselsberegning. Kontroller, at dataudtagningen for tidsstatistik er aktiveret, og sørg for, at vægstatistikker og flow-forskydningsbelastninger vælges samt vores tidligere definerede brugerdefinerede funktion. Opret en dataeksport i beregningsaktiviteter og vælg den CFD-postkompatible indstilling til efterbehandling.Hvis du vil behandle resultater i en separat software, skal du justere eksporttypen efter behov. Vælg alle de områder og de resultater, du vil eksportere. Endelig initialisere simuleringen med hybrid ordningen.Sørg for, at både de strukturelle påvirkningsopsætninger er tilsluttet systemkoblingen og opdateret. I systemkoblingen indstilles sluttiden til 0,8 sekunder og tidsstemplet til 5 millisekunder, generelt mellem 10 og 15 gentagelser som tilstrækkelige, forudsat at både struktur- og væskekomponenterne konvergerer godt. Vælg væggen og fast grænseflade fra væsken og strukturelle komponenter, henholdsvis og redigere en overførsel, Justere under afslapning eller ramping af den kraft, der overføres fra væske til struktur til at hjælpe med konvergens.Når du er klar til at køre, skal du klikke på opdatering, simuleringsdata som strukturel og flydende konvergens, og deres respektive dataoverførselskonvergenser udskrives i konsollen. Bemærk, at FSI simuleringer er beregningsmæssigt dyre, med denne simulering tager omkring 11 dage på en 16 kerne maskine. Her har vi fokuseret på tre vigtige biomekaniske resultater, nemlig vægforskydningsstress, intraluminale flowegenskaber gennem den lokale normaliserede helicitet og strukturel stress i form af Von Mises effektiv stress.Ren og skær stress er i høj grad drevet af blod hastighed. Som vi kan se her, dog mere detaljeret analyse af den tid gennemsnitlige ren og skær stress, en ensom forskydning indeks, som er et mål for flow vending og underliggende ren og skær stress vektor felter, kunne være mere klinisk informativ, især ved at lede efter attraktion regioner, som kunne trække i monocytter og føre til plaque vækst. Vi kan yderligere visualisere de heliacal flow mønstre i hele lumen med lokale normaliserede helicity at hjælpe konceptualisere forbindelsen mellem spiralformede flow strukturer og plak vækst.Endelig, højere Von Mises stress i arterievæggen kunne foreslå områder af cellulære dysfunktion eller skader på grund af at øge lastning eller foreslå sandsynlige steder af plak brud, især på grund af tyndere fibrøse hætter eller stress intensiveres på plukke skulder regioner. Vi ser også, at stress er drevet af arterie bøjning og sammentrækning i den proksimale fibrøse hætte. Mens destillationsstress er drevet af blodtryk Vores resultat, FSI simuleringer er unikt placeret til at fange.Gennem sammenligning med opfølgende billeddannelse. Vi ser et fald i lumen-området i arterieområdets distale region, som også er forbundet med en stigning i den samlede væskebue, hvilket tyder på læsionsprogsprog. Til sammenligning ser den proksimale region et lille fald i lumen-området, men et stort fald i den fibrøse hættetykkelse tyder på et skifte til en mere sårbar fænotype.Disse regioner eller progression eller regression kan derefter sammenlignes med baseline FSI simulering ved at analysere mønstre i krig forskydning stress, intraluminal flow og strukturelle belastninger. Nå, denne metode præsenteres for et enkelt tilfælde. Analyse af større datasæt er erhvervet for at bestemme den statistiske betydning af eventuelle korrelationer.Noget, vi håber, at denne metode kan hjælpe med. i denne metode har vi beskrevet trinene til at rekonstruere og bio mekanisk simulere patientens kranspulsåre ved hjælp af væskestrukturinteraktionsteknikker. Vi beskrev processen med at udvinde lumen, lipid og ydervægge fra OCT og genskabe den tredimensionelle form, før vi beskrev processen med meshing, indstilling af grænseforhold og systemkoblingsdomæner.Og endelig kører simulering og efterbehandling resultater. Oversættelsen af vores ren og skær stress intraluminale flow egenskaber, og den strukturelle respons i arterien til klinisk middelværdi, blev også drøftet med hensyn til læsion progression med FSI baseret biomekanik, der viser potentialet til at præsentere et mere komplet billede, af en patients nuværende tilstand og prognose. Nu, mens FSI stadig er meget udviklende og beregningsmæssigt dyre metode, mener vi, at processen, der beskriver denne metode, kan bygges videre på og bruges til at hjælpe klinisk beslutningstagning omkring åreforkalkning progression.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Bioengineering

Unit 1

Force Vectors

SCIENTISTS IN ACTION

Directed Cellular Self-Assembly to Fabricate Cell-Derived Tissue Rings for Biomechanical Analysis and Tissue Engineering

Instrueret Cellular saml-selv at fabrikere Cell-afledt Tissue Ringe til Biomekanisk analyse og Tissue Engineering

Each year, hundreds of thousands of patients undergo coronary artery bypass surgery in the United States.1 Approximately one third of these patients do ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Integreret Photoacoustic oftalmoskopi og Spectral-domænet Optical Coherence Tomography

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

Computed Tomography og optisk billeddannelse af Osteogenesis-angiogenese Kobling at Vurdere Integration af kranieknogler autografter og Allografter

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that ...

Semiautomated Longitudinal Microcomputed Tomography-based Quantitative Structural Analysis of a Nude Rat Osteoporosis-related Vertebral Fracture Model

Semiautomated langsgående Microcomputed CT-baseret kvantitative strukturel analyse af en nøgen rotte osteoporose Vertebral fraktur Model

Osteoporosis-related vertebral compression fractures (OVCFs) are a common and clinically unmet need with increasing prevalence as the world population ...

Synthesis of Monocyte-targeting Peptide Amphiphile Micelles for Imaging of Atherosclerosis

Syntese af monocyt-targeting peptid Amphiphile Micelles til billeddannelse af åreforkalkning

Atherosclerosis is a major contributor to cardiovascular disease, the leading cause of death worldwide, which claims 17.3 million lives annually. ...

Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy

Agarosen-baserede væv efterligne optisk Phantoms for Diffuse Reflektionsgraden spektroskopi

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a ...

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy (oSLO) and Optical Coherence Tomography (OCT)

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT

Multimodal volumetriske Retinal Imaging af skrå Scanning Laser oftalmoskopi (oSLO) og optisk kohærens tomografi (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big ...

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

Ikke-destruktiv kontrol af nedbrydeligt stillads-baserede Tissue Engineering blodkar udvikling ved hjælp af optisk kohærens tomografi

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

Biomechanical Testing of Murine Tendons

Biomekanisk testning af murine sener

Tendon disorders are common, affect people of all ages, and are often debilitating. Standard treatments, such as anti-inflammatory drugs, rehabilitation, ...

In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

In vivo strukturelle vurderinger af okulær sygdom i gnavermodeller ved hjælp af optisk kohærenstomografi

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable ...