Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reversed Robin Hood syndrome in the light of nonlinear model of cerebral circulation

Piechna A., Cieslicki K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2017

|

Vol. 22, no. 2

459--464

EN

The brain is supplied by the internal carotid and vertebro-basilar systems of vessels interconnected by arterial anastomoses and forming at the base of the brain a structure called the Circle of Willis (CoW). An active intrinsic ability of cerebral vascular bed maintains constant Cerebral Blood Flow (CBF) in a certain range of systemic pressure changes. This ability is called autoregulation and together with the redundant structure of the CoW guarantee maintaining CBF even in partial occlusion of supplying arteries. However, there are some situations when the combination of those two mechanisms causes an opposite effect called the Reversed Robin Hood Syndrome (RRHS). In this work we proposed a model of the CoW with autoregulation mechanism and investigated a RRHS which may occur in the case of Internal Carotid Artery (ICA) stenosis combined with hypercapnia. We showed and analyzed the mechanism of stealing the blood by the contralateral side of the brain. Our results were qualitatively compared with the clinical reports available in the literature.

2

Model of dependence between arterial blood pressure and cerebral blood flow. State of the art and the new proposal

Kalicka R., Mazur K.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2017

|

Vol. 23, nr 3

176--187

EN

Cerebral autoregulation is a very important and complicated process to maintain adequate and stable cerebral blood flow. In current medical practice cerebral autoregulation is diagnosed using two measurements: cerebral blood flow (by Doppler Ultrasonography, Magnetic Resonance Imaging or Computed Tomography) and arterial blood pressure. The aim of our study is to determine the dependence of the cerebral blood flow (CBF) on the mean arterial pressure (MAP) by measuring blood pressure and cerebral blood flow using modelling and data processing. The dependence will be presented as a curve based on the Strandgaard's observation of cerebral blood flow changes in response to changes in the mean arterial pressure. These observations we have described using polynomials of degree n = 3, 4, 5 and 6. The four curves were identified using least-squares fitting to Strandgaard's measurements. As the best of the considered curves of degree n = 3, 4, 5 and 6 we choose the one for which the Akaike Information Criterion AIC reaches a minimum. The criterion in the minimum finds compromise between the goodness of fit of the curve to the data and the curve complexity. Minimum of AIC was obtained for n = 4 (Kalicka&Mazur curve). The modelled dependence of CBF on MAP was used in CBF(MAP) simulations for important and typical pressure values: normotensive, hypertensive and patients under unexpected stress. The model selected by the AIC informative criterion, degree n = 4, proved to be good candidate for describing CBF(MAP). This model (Kalicka&Mazur) gives CBF values which are comparable to those the measured for successive MAP values. The measured and the modelled Kalicka&Mazur curve CBF values differed less than the measured and the modelled CBF values of the Dirnagl&Pulsinelli curve and the Olsen curve.

PL

Autoregulacja przepływu mózgowego jest niezwykle ważnym i skomplikowanym procesem umożliwiającym utrzymanie stałych i stabilnych wartości przepływu mózgowego. Obecnie, zaburzenia autoregulacji są diagnozowane dwoma metodami: ocena przepływu mózgowego krwi na tętnicy szyjnej (przy użyciu USG Dopplera) oraz w tkankach mózgowych (przy użyciu rezonansu magnetycznego). Celem tej pracy jest określenie zależności pomiędzy mózgowym przepływem krwi (CBF) a średnim ciśnieniem tętniczym (MAP). Utworzona i wykorzystana zależność CBF(MAP) bazuje na pomiarach Strandgaard'a. Na podstawie tych pomiarów zostały utworzone wielomiany 3, 4, 5 i 6 stopnia poprzez dopasowanie ich, metodą najmniejszych kwadratów, do pomiarów Strandgaard'a. Informacyjne kryterium Akaike (AIC) pozwoliło na wybranie wielomianu stopnia 4 jako modelu osiągającego najlepszy kompromis pomiędzy dobrocią dopasowania krzywej do danych a złożonością krzywej (najmniejsza wartość AIC). Wielomian ten został nazwany krzywa Kalicka&Mazur. Tak przygotowana zależność CBF(MAP) posłużyła do symulacji wartości CBF dla najbardziej typowych wartości ciśnienia: dla pacjentów ze standardowym ciśnieniem tętniczym, dla pacjentów ze stale podwyższonym ciśnieniem tętniczym, a także dla pacjentów z nagłym skokiem ciśnienia tętniczego (pacjenci poddani nagłemu stresowi). Wybrany i zamodelowany wielomian 4 stopnia, krzywa Kalicka&Mazur, wydaje się być dobrym pomysłem na opisanie zależności zmiany CBF(MAP). Wartości zamodelowane dzięki krzywej Kalicka&Mazur w porównaniu z istniejącymi krzywymi Dirnagl&Pulsinelli czy Olsena daje bardziej obiecujące efekty przy porównaniu na danych rzeczywistych.

3

Near-infrared spectroscopy extended with indocyanine green dye dilution for cerebral blood flow measurement: Median values in healthy volunteers

Mudra R., Muroi C., Niederer P., Keller E.

Opto-Electronics Review

|

2008

|

Vol. 16, No. 3

297-308

EN

The cerebral blood flow (CBF) is an important vital parameter in neurointensive care. Currently, there is no non-invasive method for its measurement that can easily be applied at the bedside. A new tool to determine CBF is based on near-infrared spectroscopy (NIRS) applied together with indocyanine green (ICG) dye dilution. From a bilateral measurement on selected regions on the head of infrared (IR) absorption at various wavelengths during the dilution maneuver, the vascular perfusion characteristics of the two brain hemispheres can be determined in terms of mean transit time (mtt) of ICG, cerebral blood volume (CBV) and CBF. So far, on nine healthy volunteers, NIRS ICG dye dilution bihemispheric measurements were performed, which yielded to mtt given as median (range) of 9.3 s (5.1-16.3 s), CBV of 3.5 ml/100 g (1.7-4.1 ml/100 g), and CBF of 18.2 ml/(100 gxmin) [11.1-48.6 ml/(100 g×min)]. Additionally, the blood flow index (BFI) was calculated with BFI= 13.8 mg/(100 gxs) [6.6-15.2 mg/(100 gxs)]. The Spearman rank correlation coefficient between CBF and BFI was RS = 0.76. However, as the Bland & Altman plot between CBFNIRS and the CBFBFI documents, the limits of agreement are rather wide (21.9 ± 6.7). Under physiological conditions in healthy volunteers, no differences could be detected between the hemispheres.

4

Modelowanie niekorzystnych typów unaczynienia mózgu

Gielecki J., Cieśla D., Kozłowska H., Machnik J., Żurada A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2003

|

R. 79, nr 2

93-96

PL

Przeprowadzono symulacje przepływów mózgowych przy wykorzystaniu programu komputerowego SymFlow2K. W badaniach uwzględniono trzy typy ontogenetyczne koła tętniczego mózgu (KTM) przy założeniu symetryczności segmentów zespoleniowych i zazespoleniowych KTM. Zlokalizowano strefy zwiększonej wrażliwości przepływu mózgowego przy zmianach oporności symulujących zamknięcie naczyń zasilających KTM. Stwierdzono istotne różnice przepływu krwi w poszczególnych typach ontogenetycznych KTM. Wprowadzono pojęcie niekorzystnego typu unaczynienia i scharakteryzowano przepływ w tętnicy przedniej (segment A2), środkowej (segment M1) i tylnej mózgu (segment P2) w warunkach malejącego przepływu.

EN

SymFlow2K computer program was used to identify disadvantageous patterns of cerebral blood flow circulation at the symmetrical types pre- and postcommunicating arteries of the circle of Willis. The influence of ontogenetic types of the circle of Willis during the disturbance of blood supplying were analysed. Cerebral Sensitivity Zones of the Blood Flow (CSZBF) during increase of resistance in afferent arteries (internal carotid arteries and vertebro-basilar vessels) has been indicated. The shape of the CSZBF function was significantly connected with ontogenetic types of arteries of the circle of Willis. The blood flow in the anterior (A2 segment), the middle (M1 segment) and the posterior (P2 segment) cerebral arteries during the blood flow reduction at the afferent vessels (internal carotid and basilar) has been estimated. Disadvantageous patterns of cerebral blood flow circulation each case of ontogenetic types of the circle of Willis was analyzed.