Si des dépôts se sont formés dans des artères qui menacent de bloquer le vaisseau sanguin ou de se desserrer et pourraient bloquer des vaisseaux plus petits, les médecins se posent la question de savoir si et comment ils doivent intervenir.
Des méthodes comme la dilatation par ballonnet ne sont pas sans risque. Les ingénieurs mécaniciens, le professeur Daniel Balzani et le professeur Klaus Hackl, du département de génie civil et environnemental de la Ruhr-Universität Bochum (RUB), étudient la modélisation des propriétés des vaisseaux sanguins de manière si précise qu'il est possible de prédire ce risque. Cette approche pourrait devenir une aide à la décision dans la pratique clinique quotidienne.
Complications du traitement
Dans la dilatation du ballon, un petit ballon est poussé de l'aine du patient à travers un cathéter vers la zone calcifiée de l'artère, où il est gonflé sous pression. Cela provoque la dilatation du vaisseau et le sang peut à nouveau couler.
Cependant, si la pression est trop élevée, le vaisseau sanguin est trop dilaté et la plaque peut se déchirer. Ou les dommages à la paroi du vaisseau peuvent être si graves que des complications surviennent ultérieurement.
Afin de prévoir et d'éviter de tels incidents, les chercheurs effectuent des calculs complexes. Ils simulent le comportement des tissus élastiques tels que les vaisseaux sanguins. Dans le processus, Daniel Balzani et son équipe se concentrent sur le calcul du risque de dommages possibles à l'avance. Cependant, le calcul d'un tel risque est tout sauf simple.
Cultiver les meilleurs matériaux possibles
En plus de l'orientation variable des fibres, de nombreux autres effets doivent être pris en compte dans les simulations, notamment l'élasticité de la paroi vasculaire, la tension résiduelle dans l'artère, l'activité des cellules musculaires lisses qui entourent le vaisseau et influencent activement son diamètre et les dommages causés par une éventuelle sur-extension du navire. Sans oublier les propriétés des plaques qui sont responsables du rétrécissement des vaisseaux sanguins.
Les ingénieurs fondent leurs calculs sur le fait que les structures se développent en fonction de la pression exercée sur elles, un peu comme les muscles s'épaississent lorsqu'ils sont constamment exercés.
Ces informations nous permettent, pour ainsi dire, de cultiver le matériau optimal dans la simulation. «
Daniel Balzani, ingénieur mécanicien professeur, Département de génie civil et environnemental, Ruhr-Universität Bochum
Les ingénieurs développent un algorithme distinct pour chaque propriété vasculaire. Ils doivent, après tout, être couplés et tout doit être calculé simultanément.
« Nous n'en sommes pas encore là », admet Daniel Balzani. Pourtant, certaines combinaisons ont déjà été mises en œuvre. Les ordinateurs centraux sont nécessaires pour calculer ces algorithmes de verrouillage.
« Mais même ceux-ci peuvent prendre plusieurs jours pour calculer deux battements cardiaques », explique Balzani. Klaus Hackl et son équipe travaillent également à prédire le succès d'une éventuelle dilatation du ballon. Mais avant tout, il se concentre sur la simulation informatique de la guérison des vaisseaux blessés.
