Морфо-функціональні принципи організації артеріального русла великого кола кровообігу

Відповідно до 3-ї задачі роботи на основі встановлених рівнянь регресії (табл. 7) було створено комп'ютерну програму Vasculogenerator. Програма здатна генерувати базу даних взаємопов'язаних артеріальних сегментів, що становлять деревоподібне русло, за одним вхідним параметром - величиною D_i внутрішнього діаметра початкового сегмента материнської артерії. Для генерації артерій, що складають циклічну частину русла кишок використовували рівняння регресії D_i-dmax, D_i-dmin і значення FF. Для наочного уявлення артеріальних русел досліджених органів у вигляді візуальних образів було розроблено комп'ютерну програму Vasculograph, засновану на емпірично встановлених закономірностях, що одержали в літературі назву “Правила Ру”, які пов'язують величини кутів між осями судин у вузлі з величинами внутрішніх діаметрів цих судин. Дослідження результатів моделювання дозволило встановити ряд цікавих морфологічних закономірностей, притаманних артеріальним руслам різних органів. Для органів, що мають магістральну форму русла, в основному, характерний лептоареальний тип артеріального дерева, для внутрішніх органів, що мають розсипну форму русла - евріареальний тип артеріального дерева. Таким чином, можна стверджувати, що для артеріальних русел, розташованих на поверхні органа, характерним є лептоареальний тип, а для русел, що містяться усередині органа - евріареальний. Крім того, встановлено, що відносні значення E, загальне H, загальна S і Vr сегментів, що складають русла магістральної форми більші, ніж тих, що складають русла розсипної форми.

Відповідно до 4-ї задачі роботи (розділ 11) були вивчені величини, що кількісно характеризують ПКБВ артерії (модуль Юнга та коефіцієнт об'ємної пружності), розраховували зі співвідношення тиск-об'єм у момент досягнення межі пружності - появи перших сигналів АЕ. Для всіх досліджених показників характерним є розподіл величин, який відрізняється від нормального закону розподілу. Для подальшого аналізу артеріальні сегменти було поділено на 3 групи відповідно до морфо-функціональної класифікації (Пуриня Б.А., 1980). Першу групу склали артерії еластичного типу, другу - м'язово-еластичного та третю - м'язового. Встановлено наявність достовірних відмінностей між величинами показників ПКБВ (p=0,049). Для артерій еластичного типу E*=3602 (=5499) кПа, м'язово-еластичного E*=1089 (=2847) кПа та м'язового - E*=568 (=478) кПа. Виявлено відсутність достовірних відмінностей між значеннями показників, що досліджували для осіб чоловічої та жіночої статі. Проте встановлено достовірні відмінності між показниками h і D для артерій різного вигляду, а також достовірне збільшення h з віком. Головне, що вдалося виявити, - це те, що розміри артерії (D і h) визначають величину її ПКБВ. У результаті регресійного аналізу вдалося встановити рівняння залежностей для D-h (h = 0,0169D + 0,0278 R² =0,3575) і D-E* (E* = 25,105e^0,5616D R² =0,5115), які надалі використовувалися для розрахунку повного імпедансу артеріального русла великого кола кровообігу і його окремих ділянок.

Відповідно до 5-ї задачі дослідження (розділ 12) було створено математичну модель для розрахунку повного вхідного гемодинамічного опору (ефективного імпедансу) всього артеріального русла великого кола кровообігу і окремих його ділянок, об'ємної швидкості потоку крові й тиску в нормі та при стенозах крупних артерій. На базі цієї моделі було розроблено комп'ютерну програму Simulation. Для розрахунку гемодинамічного опору артеріального сегмента використовували формулу Пуазейля. Розрахунок модуля гемодинамічного імпедансу артеріального сегмента робили відповідно до рекомендацій Мажбич Б.И. Для розрахунку опору, імпедансу, об'ємної швидкості потоку крові й тиску артеріального русла враховували характер з'єднання сегментів артерій (послідовний або паралельний). Вхідними файлами були бази даних, що містять морфометричну інформацію про екстраорганну частину артеріального русла. Файл аналізувався на виявлення кінцевих артерій, які певним чином маркірувалися за виглядом інтраорганного русла. Згідно з маркером, до кінцевої точки екстраорганного графа добудовувалося інтраорганне дерево з використанням регресійних залежностей і чисельних коефіцієнтів співвідношень між морфометричними показниками одержаними при вимірюванні корозійних препаратів. Крім того, на основі геометричних характеристик сегментів для кожного з них розраховувався ПКБВ з використанням встановлених регресійних рівнянь. Вихідний файл мав вигляд таблиці з початковими та одержаними в результаті розрахунків даними. Адекватність моделі оцінювали в два етапи. На першому етапі оцінка проводилася шляхом порівняння розрахованих величин показників опору, об'ємної швидкості потоку крові й тиску з даними літератури. Встановлено добру відповідність даних. На другому етапі, було досліджено ангіограми артерій окремих ділянок людського тіла пацієнтів з різним ступенем стенозів до та після процедури БА, а також дані гемодинаміки, одержані у цих же пацієнтів інтраопераційно. Зіставлення результатів виявело їх добре узгодження. Помилка визначення падіння тиску не перевищує 10-15%, що цілком прийнятне для такого роду медико-біологічних досліджень і обумовлена тими приблизностями, які були допущені при створенні моделі. Згідно з численними ангіографічними дослідженням коронарних артерій, серед усіх гілок лівої та правої коронарних артерій найчастіше спостерігаються стенози передньої низхідної гілки лівої вінцевої артерії. Модель передбачає, що значне порушення кровотоку спостерігається при стенозі від 70% діаметра і вище. Це узгоджується з клінічними спостереженнями, згідно з якими приблизно такий ступінь стенозу супроводжується типовими ознаками коронарної недостатності. Для відновлення нормального кровотоку по звужених коронарних артеріях в сучасній медицині застосовуються різні види оперативної допомоги, такі, наприклад, як БА, накладення анастомозу між коронарною та внутрішньою грудною артеріями, а також аортокоронарне шунтування. Модель передбачає, що при здійсненні дилатації артерії, достатньо щоб величина залишкового стенозу не перевищувала 50% діаметра. Тоді зниження кровотоку не перевищуватиме 3% від нормального рівня. Порівняльний аналіз аортокоронарного і мамарокоронарного шунтування шляхом моделювання передбачає більшу ефективність останнього за рахунок сприятливішого прогнозу щодо тромбоутворення, як наслідок застою крові. Це підтверджується клінічними спостереженнями. Шляхом моделювання досліджували мозковий артеріальний кровообіг при повному гострому припиненні потоку по правій внутрішній сонній артерії. Виявлено два можливі типи зміни напрямку потоку крові. При одному з них, кров в середню мозкову артерію на боці ураження потрапляє з лівої внутрішньої сонної артерії через передню сполучну артерію, а із задньої правої мозкової - через задню праву сполучну. При другому - кров з лівої внутрішньої сонної артерії потрапляє в праву середню мозкову через задні сполучні артерії. Таким чином, використання створеної моделі дозволяє зробити ряд корисних висновків, здатних допомогти зрозуміти основні принципи функціонування артеріального русла.

ВИСНОВКИ

У дисертації сформульовано теоретичне узагальнення й нове вирішення проблеми визначення основних морфо-функціональних принципів організації артеріального русла великого кола кровообігу, які визначають його гемодинамічний опір в умовах норми.

1.Артеріальні русла функціонально-різних органів великого кола кровообігу людини побудовані відповідно до принципу узгодження значень МСГО їх окремих ділянок.

2.Збільшення кількості артеріальних сегментів на подальших рівнях розподілу відбувається, в основному, за рахунок дихотомічного розгалуження материнського артеріального сегмента, проте трихотомія і квадритомія також існують. Трихотомія зустрічається не більш ніж в 15% випадків, а квадритомія складає не більше 1,5% від загальної кількості розгалужень. Зустрічаються чотири структурно-відмінні типи артеріальних дихотомій, що входять до складу артеріального розгалуження. Найчастіше зустрічається перший тип дихотомій (близько 50% від загальної кількості), при якому величини діаметрів сегментів артерій, не дорівнюють одна одній; другий тип (зустрічається приблизно в 25% випадків) - величина діаметра материнського сегмента дорівнює значенню діаметра однієї з дочірніх гілок; третій тип (зустрічається приблизно в 20% випадків) - величини діаметрів дочірніх гілок дорівнюють одна одній і менші за значення діаметра материнського сегмента; четвертий тип (зустрічається не більш ніж в 5% випадків) - величини діаметрів всіх артеріальних сегментів дорівнюють одна одній. Асиметричні артеріальні дихотомічні розгалуження (1-й і 2-й типи дихотомій) у більшості досліджених органів мають менше значення МСГО, ніж симетричні (3-й і 4-й типи дихотомій).

3.До складу артеріального русла входять конструкції деревоподібного та циклічного видів; кількість перших більша ніж других. Циклічні артеріальні сегменти кишок складають 2-3 ряди осередків сітки й розташовуються, в основному, з 2-го по 8-й рівні розподілу. Середнє число артеріальних сегментів, що становлять один цикл, дорівнює 5,63 (від 3 до 12). Існують: помірна достовірна кореляційна залежність між величинами внутрішнього діаметра і довжини сегмента артерії; сильні достовірні кореляційні залежності між величинами внутрішніх діаметрів материнського і дочірніх циклічних артеріальних сегментів.

4.Крайніми формами деревоподібних артеріальних русел є магістральна (одноканальна) і розсипна (багатоканальна), типами - лептоареальний і евріареальний. Магістральна форма та лептоареальний тип деревоподібного артеріального русла є характерними для органів де артерії, в основному, розташовуються на поверхні (серце, головний мозок, деревоподібні артерії кишок). Розсипна форма та евріареальний тип деревоподібного артеріального русла є характерними для органів де артерії розташовуються всередині (нирка, печінка, селезінка).

5.Для магістральної деревоподібної форми артеріального русла характерною є більша кількість і/або сила кореляційних регресійних залежностей між величинами морфометричних показників і номером генерації, ніж між значеннями цих же показників і рівнем розподілу. Переважним видом розгалужень є дихотомічне (95% і більше). Для розсипної деревоподібної форми - характерною є менша кількість і/або сила кореляційних і регресійних залежностей між величинами морфометричних показників і номером генерації, ніж між значеннями цих же показників і рівнем розподілу, наявність більше 6% від загальної кількості артеріальних розгалужень з трихотоміями і наявність розгалужень з квадритоміями, відсутність зміни величини показника асиметрії (asymmetry ratio) і значення коефіцієнта розгалуження (area ratio) зі збільшенням номера генерації, а також зменшення значення коефіцієнта галуження зі збільшенням рівня розподілу.

6.Середня величина довжини артеріального сегмента деревоподібного русла визначається середніми розмірами органа й меншою мірою залежить від виду органа, тоді як середня величина внутрішнього діаметра артеріального сегмента визначається, у першу чергу, видом органа і вже в межах цього виду залежить від його розмірів. Залежності між діаметром і довжиною артеріального сегмента деревоподібного русла, достатньої для математичного моделювання, у реальних умовах не виявлено.

7.Індивідуальною об'єктивною оцінною морфологічною характеристикою нормального артеріального русла функціонально-різних органів великого кола кровообігу є специфічна картина, зміни величини показника асиметрії та значення коефіцієнта розгалуження залежно від номера генерації та рівня розподілу, а також характер узгодження значень МСГО його ділянок. Узгодження значень МСГО ділянок деревоподібного артеріального русла виявляється достовірними залежностями між: величинами внутрішніх діаметрів материнського і дочірніх артеріальних сегментів, що входять до складу дихотомічного розгалуження; достовірною залежністю між величинами внутрішнього діаметра початкового сегмента артерії та її довжиною від певної початкової точки до рівня мікроциркуляторного русла.

8.Величина внутрішнього діаметра початкового сегмента артерії, яка утворює певне деревоподібне русло, визначає: значення довжини цієї артерії від певної початкової точки до рівня мікроциркуляторного русла; значення загальної довжини всіх артеріальних сегментів цього русла; загальну кількість артеріальних сегментів з мінімальним діаметром, які складають це русло; величину загального внутрішнього об'єму русла; значення МСГО всього русла.

9.Розроблені методика та пристрій для її здійснення дають можливість кількісно досліджувати ПКБВ артерії при об'єктивному контролі за її руйнуванням в ході дилатації у реальному часі. Існує залежність між величиною показника ПКБВ артерії та геометричними характеристиками артеріального сегмента, такими як товщина стінки й розмір внутрішнього діаметру.

10.Математична модель артеріальної гемодинаміки великого кола кровообігу, заснована на: кількісних даних про екстраорганну частину артеріального русла; математичних моделях структури артеріальних русел досліджених органів; кількісних характеристиках ПКБВ артерій різного типу; відомих гемодинамічних теоріях, дозволяє адекватно описати розподіл значень тиску та об'ємного потоку крові по артеріальній системі в нормі та при стенозах крупних артерій.

Практичні рекомендації.

1.Встановлені в ході дослідження загальні та індивідуальні морфо-функціональні принципи організації нормальних артеріальних русел функціонально-різних органів великого кола кровообігу є науковою основою для подальших анатомічних, експериментальних і клінічних досліджень; їх доцільно використовувати для поглиблення розуміння закономірностей будови та функціонування артеріальної системи великого кола кровообігу.

2.Виявлені в ході дослідження: кореляційні та регресійні залежності між величинами внутрішніх діаметрів материнського й дочірніх артеріальних сегментів, що входять до складу розгалуження; кореляційні та регресійні залежності між значеннями початкового внутрішнього діаметра артерії та її довжиною до рівня мікроциркуляторного русла; характерну картину змін величин показників асиметрії та коефіцієнта галуження залежно від номера генерації та рівня розподілу; наявність певної відносної кількості артеріальних розгалужень з дихотоміями різних типів, трихотоміями й квадритоміями слід використовувати як індивідуальну об'єктивну оцінну характеристику нормальної будови деревоподібних артеріальних русел органів великого кола кровообігу, які вивчалися і для математичного моделювання структури та функціонування нормального артеріального русла.

3.Порівняльний аналіз: кількості й сили кореляційних і регресійних залежностей між величинами морфометричних показників артеріального русла та номером генерації та рівнем розподілу; зміни величин показників асиметрії та коефіцієнта галуження залежно від номера генерації та рівня розподілу; наявність або відсутність певної відносної кількості артеріальних розгалужень з трихотоміями й квадритоміями слід використовувати як об'єктивну оцінну характеристику форми (магістральної або розсипної) деревоподібного артеріального русла.

4.Знайдені залежності між величинами параметрів, що кількісно характеризують морфологічні закономірності будови (товщина стінки і внутрішній діаметр) і ПКБВ артерії, слід використовувати для розрахунку величини ПКБВ артерії при математичному моделюванні гемодинаміки.

5.Запропоновані нові способи, пристрої, методики, математичні моделі слід застосовувати під час виконання наукових досліджень і в клінічній практиці для вдосконалення методів діагностики і лікування патології артеріальної системи. Зокрема: використання в клінічних умовах математичних моделей будови артеріальних русел, органів які були досліджені, дозволить в автоматичному режимі діагностувати патологію цих органіх; прогнозувати об'єм і площу ділянки, в яку постачається кров; судити про адекватність кровопостачання. Використання математичної моделі артеріального русла скелетного м'яза дозволить раціонально планувати об'єм кірно-м'язового клаптя, що трансплантується. Знання величини, що кількісно характеризує ПКБВ артерії, дозволить прогнозувати поведінку артерії при при проведенні балонної дилатації і сприятиме створенню нових матеріалів для штучних протезів. Практичне застосування математичної моделі гемоциркуляції в умовах експерименту на комп'ютері надасть можливість об'єктивного планування заходів щодо реконструкції патологічно зміненого артеріального русла. Використання в умовах клініки апаратно-програмного комплексу “Visual” для проведення БА дозволить автоматизувати цю процедуру, що допоможе знизити ймовірність внутрішньоопераційних і ранніх післяопераційних ускладнень.

6.Фотографії, комп'ютерні малюнки та цифрові бази даних, одержані в результаті виготовлення й морфометрії корозійних препаратів артеріальних русел органів великого кола кровообігу слід використовувати в навчальному процесі на кафедрах морфологічного профілю.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

МОНОГРАФІЇ

1. Артериальная система человека в цифрах и формулах / О.К. Зенин , В.К. Гусак, Г.С. Кирьякулов, И.П. Вакуленко, В.Н. Ельский, Н.М. Клыса - Донецк: Донбас, 2002. - 196 с. (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

СТАТТІ, ОПУБЛІКОВАНІ У ФАХОВИХ ВИДАННЯХ

2. Кількісна анатомія кровообігу серця людини / В.Є. Шляховер, О.К. енін, А.М. Сердюк, Г.С. Кір`якулов, В.А. Васильєв // Арх. клин. и эксперим. медицины. - 1995. - Т. 4, № 2. - С. 130-133 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

3. Математическая модель артериального русла почки / О.К.Зенин, Г.С.Кирьякулов, П.А. Тополов, А.А. Лыков, Р.В. Басий, С.А. Чередник // Арх. клин. и эксперим. медицины. - 1998. - Т. 7, № 2. - С. 29-33 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

4. Зенин О.К., Тополов П.А., Кирьякулов Г.С. Пропускная способность артериального русла селезенки // Укр. мед. альм. - 1999. - Т. 2, № 1. - С. 36-39 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

5. Simulation of the balloon angioplastic procedure on human blood vessels / О.К. Zenin, A.V. Lashin, V.V. Belousov, G.S. Kiryakulov // Укр. мед. альм. - 1999. - Т. 2, № 2. - С. 53-56 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

6. Зенин О.К. Показатели гемодинамики различных участков артериального русла человека в норме по данным математического моделирования // Укр. мед. альм. - 1999. - Т. 2, № 3. - С. 44 - 46.

7. Зенін О.К., Кір`якулов Г.С., Басий Р.В. Класифікация внутрішньоорганного судинного русла паренхіматозних органів людини, основана на даних морфометрії // Укр. мед. альм. - 2000. - Т. 3, № 3. - С. 64 - 65 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

8. Зенін О.К. Показники серцевого кровообігу при деяких змінах геометрії артеріального русла за даними математичного моделювання // Гал. лік. вісн. -2000. - Т. 7, № 3. - С. 47 - 48.

9. Зенін О.К., Кір`якулов Г.С., Вакуленко І.П. Морфометрія артеріального позаорганого русла тіла людини // Наук. вісн. Ужгор. ун-ту. Сер.: Медицина. -2000. - Вип. 11. - С. 46 - 49 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

10. Количественная анатомия внутриорганного артериального русла скелетной мышцы человека / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, И.П. Вакуленко, Р.В. Басий // Вісн. морфології. - 2000. - № 2. - С. 181-182 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

11. Зенин О.К. Нарушения мозгового кровообращения при полной острой окклюзии правой внутренней сонной артерии по данным математического моделирования // Укр. журн. малоінваз. та ендоскоп. хірургії. -2000. - Т. 4, № 4. - С. 32 - 35.

12. Кількісна анатомія артеріального русла кишечнику / О.К. Зенін, Г.С. Кір`якулов, Р.В. Басій, Е.А. Неудачина, Н.В. Іванова // Буков. мед. вісн. - 2000. - Т. 4, № 4. - С. 144-148 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

13. Зенин О.К. Особенности гемодинамики при стенозе некоторых крупных артерий человека по данным математического моделирования // Лаб. диагностика. - 2000. - № 4. - С. 65 - 67.

14. Оценка функциональной способности артериального русла почки морфометрическим исследованием внутриогранных артерий / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, Н.В. Иванова, Е.А. Неудачина, Д.Г. Хаджинов // Буков. мед. вісн. - 2001. - Т. 5, № 1-2. - С. 68 - 69 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

15. Зенин О.К. Сравнительная морфометрическая характеристика интраорганного артериального русла печени и селезёнки на разных уровнях деления артерий // Медицина сегодня и завтра. - 2001. - № 2. - С. 22-24.

16. Зенін О.К. Порівняльна оцінка функціональної спроможності артеріального русла серця і скелетного м'яза, заснована на морфометричному дослідженні внутрішньоорганних артерій // Наук. вісн. Ужгор. ун-ту. Сер.: Медицина. - 2001. - Вип. 15. - С. 13 - 16.

17. Зенин О.К. Исследование функциональной способности интраорганного артериального русла кишечника // Експерим. і клін. медицина. - 2001. - № 4. - С. 21 - 24.

18. Методика изготовления коррозионных препаратов сосудистого русла полых органов/ О.К. Зенин, Ю.В. Балабанова, Е.А. Неудачина, Д.Г. Хаджинов // Буков. мед. вісн. - 2001. - Т. 5, № 3-4. - С. 44-45. (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

19. Зенин О.К. Оценка гидродинамического сопротивления сосудистого русла головного мозга человека с помощью математического анализа артериальных слепков // Медицина сегодня и завтра. - 2002. - № 4. - С. 43 - 47.

20. Зенін О.К., Кір'якулов Г.С., Басій Р.В. Кількісні закономірності будови артерій головного мозку людини // Буков. мед. вісн. - 2002. - Т. 6, № 4. - С. 171-175 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

21. Оценка гидродинамического сопротивления сосудистого русла сердца человека с помощью математического анализа артериальных слепков / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, И.П. Вакуленко, Р.В. Басий, Ю.В. Довгялло // Експерим. і клін. медицина. - 2003. - № 1. - С. 16 - 19 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

22. Устройство для проведения процедуры баллонной ангиопластики в автоматизированном режиме / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, Р.В. Басий, А.Г. Цитрин, А.В. Лашин, В.В. Белоусов, В.Е. Шляховер // Вісн. пробл. біології і медицини. - 2003. - Вип. 2. - С. 32-34 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

23. Исследование биомеханических свойств общих сонных артерий человека in vitro / О.К. Зенин, Е.А. Колганова, Г.С. Кирьякулов, Р.В. Басий, А.Г. Цитрин // Вісн. морфології. - 2003. - № 2. - С. 190-193 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

24. Морфометрическая характеристика бифуркаций аркад кишечника / О.К. Зенин, Ю.В. Довгялло, Г.С. Кирьякулов, Р.В. Басий // Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2004. - № 2. - С. 148-152 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

ПАТЕНТИ

25. Патент 34061 А Україна, МПК 6G01N19/00. Спосіб дослідження пружних властивостей порожнистого біологічного об`єкту / О.К. Зенін, А.Г. Цитрін, Г.С. Кір`якулов, В.І. Резніченко. - № 99052857; Заявлено 25.05.1999; Опубл. 15.02.2001, Бюл. № 1. - 2 с. (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

26. Патент 42409А Україна, МПК 7А61F2/06. Спосіб виготовлення корозійних препаратів судинної системи порожнистого органа / Г.С. Кір`якулов, О.К. Зенін, Д.Г. Хаджинов, К.А. Неудачина, Ю.В. Балабанова - № 2001021136; Заявлено 19.02.2001; Опубл. 15.10.2001, Бюл. № 9. - 2 с. (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

27. Патент 38704А Україна, МПК 7А61М37/00. Спосіб визначення пластичності порожнистого біологічного об'єкта In Vitro / О.К. Зенін, А.Г. Цитрін, В.В. Бєлоусов, А.В. Лашин, Н.В. Іванова - № 2000085043; Заявлено 28.08.2000; Опубл. 15.05.2001, Бюл. № 4. - 2 с. (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

ТЕЗИ ДОПОВІДЕЙ ТА ІНШЕ

28. Кирьякулов Г.С., Зенин О.К., Басий Р.В. Морфометрия артерий головного мозга человека // Наук. вісн. нац. аграр. ун-ту. - 1999. - № 16. - С. 69 - 72 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

29. Универсальная математическая модель строения артериального русла паренхиматозных органов человека / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, П.А. Тополов, А.Г. Цитрин // Рос. морфол. ведомости. - 2000. - № 1-2. - С. 192-193 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

30. Аппаратно-программный комплекс Visual для автоматизации проведения процедуры баллонной ангипластики / А.Г.Цитрин, А.В.Лашин, О.К. Зенин, В.В. Белоусов, В.Е. Шляховер // Искусств. интеллект. - 2001. - № 1. - С. 111-116 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

31. Математическое моделирование процедуры баллонной ангиопластики / О.К. Зенин, А.В. Лашин, В.В. Белоусов, Г.С. Кирьякулов, О.Л. Метлова // Вісн. Дон. ун-ту. - 2003. - № 1. - С. 143-147 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

32. Способ определения величины остаточных деформаций полого биологического объекта in vitro / О.К. Зенин, А.Г. Цитрин, В.В. Белоусов, Г.С. Кирьякулов, Е.А. Неудачина // Вісн. Дон. ун-ту. - 2003. - № 1. - С. 274 - 277 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

33. Биомеханические свойства общих сонных артерий / В.В.Белоусов, А.Г. Цитрин, О.К. Зенин, А.В. Лашин, Е.А. Неудачина, О.Л. Метлова // Вісн. Дон. ун-ту. - 2003. - № 1. - С. 278-280 (здобувачем самостійно проаналізована література, аналіз отриманих даних, набір та друк матеріалу).

34. Морфометрія судинної системи серця людини / Т.В.Семенова, А.М. Сердюк, Г.С. Кір`якулов, В.А. Васильєв, В.Є. Шляховер, О.К. Зенін // Актуальні проблеми експериментальної та клінічної медицини. Ч. І. Республік. зб. наук. пр. - Донецьк: ДонДМУ, 1994. - С. 123-125.

35. Внеорганные артерии человеческого тела / О.К. Зенин, Г.И. Шляховер, П.А. Тополов, П.Е. Карпяк, Н.В. Кучумова // Актуальные вопросы морфологии сердца: Материалы науч. симпоз., посвящ. 80-летию кафедры анатомии человека ДГМА. - Днепропетровск, 1996. - С. 64 - 70.

36. Зенин О.К., Тополов П.А., Кучумова Н.В. Количественная анатомия внутриорганного артериального русла печени // Принципи пропорції, симетрії, структурної гармонії та математичного моделювання в морфології: Матеріали міжнар. симпоз. - Вінниця, 1997. - С. 74-75.

37. Количественная анатомия внеорганных артерий человеческого тела / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, П.А. Тополов, Н.В. Кучумова // Принципи пропорції, симетрії, структурної гармонії та математичного моделювання в морфології: Матеріали міжнар. симп. - Вінниця, 1997. - С. 76-77.

38. Артериальное русло головного мозга человека / О.К. Зенин, А.Г. Цитрин, Г.И. Шляховер, Р.А. Пономаренко // Актуальні питання педагогіки, експериментальної та клінічної медицини: Республік. зб. наук. пр. - Донецьк, 1997. - С. 172-176.

39. Математическое моделирование артериальной гемодинамики организма человека / О.К. Зенин, А.Г. Цитрин, Г.И. Шляховер, Р.А. Пономаренко // Актуальні питання педагогіки, експериментальної та клінічної медицини: Республік. зб. наук. пр. - Донецьк, 1997. - С. 177-181.

40. Зенин О.К., Кирьякулов Г.С., Неудачина Е.А. Исследование биомеханических свойств общих сонных артерий человека // Актуальні питання морфології: Наук. пр. ІІІ нац. конгр. анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, м. Київ, 21 - 23 жовт. 2002 р. - Т.: Укрмедкнига, 2002. - С. 119 - 120.

41. Перспективы усовершенствования метода баллонной ангиопластики на основе анатомо-экспериментального исследования и математического моделирования кровообращения, а также создания устройства для его осуществления / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, Р.В. Басий, А.Г. Цитрин, В.В. Белоусов // Саммит нормальных анатомов Украины и России: Сб. ст. междунар. конф., посвящ. году России в Украине, г. Тернополь, 28 - 30 мая, 2003 г.-Т.:Укрмедкнига,2003.-С. 42 - 46.

42. Шляховер В.Е., Зенин О.К. Автоматизированное устройство для изучения вязкоупругих свойств биологических тканей // Достижения молодых ученых-медиков - в практику здравоохранения: Тез. докл. обл. науч. конф., г. Донецк, 22 июня 1990 г. - Донецк, 1990. - С. 53.

43. Модель пропускной способности сосудистого русла человека / Г.С. Кирьякулов, В.Е. Шляховер, А.Н. Сердюк, В.А. Заблоцкий, К.А. Метлов, О.К. Зенин, П.А. Тополов // Тезисы докладов Х областной научной конференции морфологов. - Донецк, 1994. - С. 81.

44. Количественная анатомия и математическая модель внутриорганного артериального русла сердца / А.Н. Сердюк, В.Е. Шляховер, О.К. Зенин, П.А. Тополов, П.Е. Карпяк // Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи: Матеріали наук. конф. анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, присвяч. 100-річчю від дня народж. проф. А.П. Любомудрова. - Л., 1995. - С. 102.

45. Количественная анатомия внутриорганного артериального русла печени / А.Н. Сердюк, В.Е. Шляховер, О.К. Зенин, П.А. Тополов, П.Е. Карпяк // Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи: Матеріали наук. конф. анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, присвяч. 100-річчю від дня народж. проф. А.П. Любомудрова. - Л., 1995. - С. 102.

46. Математическая модель пропускной способности сосудистого русла человека / В.Е. Шляховер, А.Н. Сердюк, О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов // Міжнар. конгр. з інтегративної антропології: Матеріали конгр. - Т., 1995. - С. 295-296.

47. Цитрин А.Г., Шляховер Г.И., Зенин О.К. Математическая модель деления внутриорганных артерий человека // Актуальные проблемы медицины Донбасса: Тез. докл. науч. конф. - Донецк, 1996. - С. 170.

48. Цитрин А.Г., Шляховер Г.И., Зенин О.К. Математическая модель пропускной способности сосудистого русла тела человека // Актуальные проблемы медицины Донбасса: Тез. докл. науч. конф. - Донецк, 1996. - С. 171.

49. Морфологические особенности артериального русла селезенки / О.К. Зенин, Г.С. Кирьякулов, П.А. Тополов, С.А. Чередник // Актуальні питання морфології: Фах. вид. наук. пр. II нац. конгр. анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України, м. Луганськ, 16-19 верес. 1998 р. - Луганськ, 1998. - С. 95.

50. Моделирование механических свойств крупных кровеносных сосудов человека для контроля проведения процедуры баллонной ангиопластики / О.К. Зенин, А.В. Лашин, Г.С. Кирьякулов, А.Г. Цитрин // Мікроциркуляція та її вікові зміни: Матеріали Укр. наук. конф. з міжнар. участю, м. Київ, 19-21 трав. 1999 р. - К., 1999. - С. 49 - 50.

51. Гидродинамика селезеночного кровотока / П.А. Тополов, Г.С. Кирьякулов, О.К. Зенин, А.Г. Цитрин // Мікроциркуляція та її вікові зміни: Матеріали Укр. наук. конф. з міжнар. участю, м. Київ, 19-21 трав. 1999 р. - К., 1999. - С. 129.

52. Зенін О.К., Кір`якулов Г.С., Басій Р.В. Класифікація внутрішньоорганного судинного русла паренхіматозних органів людини, основана на даних морфлметрії // Укр. мед. альманах. - 2000. - Т. 3, № 1. - С. 21.

53. Mathematical model of the heart work efficiency during myocardial infarction / O.K. Zenin, G.S. Kiryakulov, R.V. Basy, P.A. Topolov // Arbeitstagung der Anatomischen Gesellchaft in Hamburg. - 1999. - Р. 194-195.

54. The Hardwere-Software Complex “Visual” for atumatization of the balloon angioplasty procedure / O.K. Zenin, G.S. Kiryakulov, E.A. Neudachina, I.A. Zdikhovsky // Verhandlungen der Anatomischen Gesellschaft. - Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2002. - P. 292 - 293.

55. A new technology of making corrosive preparations of the vascular system of the hollow organs / O.K. Zenin, I.A. Zdikhovsky, T.G. Kiryakulova, D.G. Khadzhinov, E.A. Neudachina // Verhandlungen der Anatomischen Gesellschaft. - Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2002. - P. 151.

56. Mathematical model of the balloon angioplasty procedure / O. Zenin, A. Cytrin, G. Kiryakulov, R. Basiy, E. Zhdanov // Verhandlungen der Anatomischen Gesellschaft. - Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2004. - P. 290-291.

57. Dovgayllo Y.V., Zenin O.K., Zdikhovsky I.A. The use of improved of making corrosive preparations for studing the vascular system of the hollow organs // Verhandlungen der Anatomischen Gesellschaft. - Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2004. - P. 93-94.

58. The study of biomechanical properties of the human common carotid arteries in vitro / O.K. Zenin, E.A. Kolganova, G.S. Kiryakulov, R.V. Basiy, A.G. Tsitrin, I.A. Zdikhovsky // Verhandlungen der Anatomischen Gesellschaft. - Munchen; Jena: Urban and Fischer, 2004. - P. 183.

АНОТАЦІЯ

Зенін О.К. Морфо-функціональні принципи організації артеріального русла великого кола кровообігу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за фахом 14.03.01 - нормальна анатомія. - Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Київ, 2004.

Проведено комплексне дослідження кількісних закономірностей, будови нормальних артеріальних русел функціонально-різних органів великого кола кровообігу, які визначають його гемодинамічний опір. Це дозволило сформулювати новий загальний та індивідуальні (залежно від виду русла - циклічного, деревоподібного; форми деревоподібного русла - магістральної, розсипної; типу русла - лептоареального та евріареального, виду органа) морфо-функціональні принципи організації артеріальних русел цих органів. Запропоновано новий основний морфо-функціональний принцип, що лежить в основі будови нормального артеріального русла людини. Запропоновані нові наукові терміни: морфологічна складова гемодинамічного опору, довжина артерії, пружний компонент біомеханічних властивостей артерії. Розроблено методику та пристрій для її здійснення, які дозволяють досліджувати кількісні характеристики пружних властивостей артерії. Встановлено ряд залежностей, які можуть служити об'єктивною оцінною характеристикою нормальної будови артеріального русла досліджених органів, а також створено математичні моделі структури русел функціонально-різних органів і артеріальної гемодинаміки великого кола кровообігу, доведено адекватність моделі шляхом дослідження її в експерименті.

Ключові слова: морфометрія, екстра- та інтраорганні артеріі, пружні властивості артерії, математичне моделювання структури артеріального русла, математичне моделювання гемодинаміки.

АННОТАЦИЯ

Зенин О.К. Морфо-функциональные принципы организации артериального русла большого круга кровообращения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия. - Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, Киев, 2004.

Проведено: ультразвуковое исследование экстраорганных артерий; изготовление коррозионных препаратов артериальных русел функционально-различных органов большого круга кровообращения; морфометрия экстраорганных и слепков интраорганных артерий; исследование упругого компонента биомеханических свойств артерий; статистическая обработка полученных данных; математическое моделирование структуры артериальных русел исследованных органов; математическое моделирование артериальной гемодинамики, основанное на количественных данных о экстра- и интраорганных частях русла, а также упругих свойствах артерий и известных теориях гемодинамики. Сформулированы новые: общий и индивидуальные (от вида русла - циклическое, древовидное; формы древовидного русла - магистральная, рассыпная; типа русла - лептоареальный и эвриареальный, вида органа) морфо-функциональные принципы организации русел исследованных органов. Установлено - положение о том, что русла построены в соответствии с принципом минимизации затрат биологического материала и энергии потока в реальных условиях, не всегда выполняется. Данный принцип не объясняет наличие древовидной и циклической частей русла; магистральной и рассыпной форм; лепто- и эвриареального типов; наличие трихотомий и квадритомий; наличие различных типов дихотомий; изменение величин показателей асимметрии и коэффициента деления при изменении номера генерации и уровня деления. Выдвигается положение о том, что русла исследованных органов построены в соответствии с согласованием величин морфологических составляющих гемодинамического сопротивления отдельных их участков. Предложены новые научные термины: морфологическая составляющая гемодинамического сопротивления - величина, характеризующая гемодинамическое сопротивление, обусловленное морфометрическими особенностями артериального сегмента, разветвления или русла в целом; длина артерии - линейная конструкция, состоящая из дочерних сегментов c большим диаметром, от заданной точки до уровня микроциркуляторного русла; упругий компонент биомеханических свойств артерии - величина, которая количественно характеризует упругие свойства артерии. Установлено: отсутствие достаточной для математического моделирования зависимости между значениями диаметра и длины сегмента древовидного русла. Наличие четырех структурно-отличных типов дихотомий, входящих в состав разветвления. Индивидуальной объективной оценочной морфологической характеристикой нормального русла исследованных органов является специфическая картина, изменения величины показателя асимметрии и значения коэффициента ветвления, в зависимости от номера генерации и уровня деления, а также характер согласования значений морфологических составляющих гемодинамического сопротивления различных его участков. Это проявляется достоверными зависимостями между: величинами внутренних диаметров материнского и дочерних артериальных сегментов, входящих в состав дихотомического разветвления; достоверной зависимостью между величинами внутреннего диаметра начального сегмента артерии и ее длиной, от данной начальной точки до уровня микроциркуляторного русла. Характерным признаком древовидных артериальных русел, имеющих рассыпную форму, является отсутствие изменения величины асимметрии и коэффициента ветвления с увеличением номера генерации, а также уменьшение коэффициента ветвления с увеличением уровня деления. Величина внутреннего диаметра начального сегмента артерии, определяет: ее длину, общую длину всех сегментов, общее количество сегментов имеющих минимальный диаметр, общий объем и значение морфологической составляющей гемодинамического сопротивление всего дерева, образованного данной артерией. Разработаны методика и устройство, позволяющие исследовать количественные характеристики упругого компонента биомеханических свойств артерии. Установлена зависимость значения количественной характеристики упругого компонента биомеханических свойств артерии, от толщины стенки и величины ее внутреннего диаметра. На базе: морфометрических данных о экстраорганной части артериального русла, математических моделей структуры артериальных русел исследованных органов, количественных характеристиках упругого компонента биомеханических свойств артерий различного типа, известных гемодинамических теориях; создана математическая модель гемодинамики большого круга кровообращения и доказана адекватность модели, путем исследования в эксперименте ее поведения в условиях нормы и стенозов крупных артерий. Полученные результаты могут использоваться в качестве формализованного оценочного эталона нормального строения русел исследованных органов. Использование модели гемодинамики, даст возможность получения новых сведений о различных аспектах гемоциркуляции. Применение разработанного аппаратно-программного комплекса позволит проводить экспериментальное исследование биомеханических свойств сосудов и других полостных органов в автоматическом режиме с объективным слежением за процессом их разрушения.

Ключевые слова: морфометрия, экстра- и интраорганные артерии, упругие свойства артерии, математическое моделирование структуры артериального русла, математическое моделирование гемодинамики.

SUMMARY

Zenin O.K. Morphofunctional principles of the organization of the arterial bed of the greater circulation. Manuscript.

The dissertation on competition of scientific degree of the Doctor of Medical Sciences on speciality 14.03.01 - normal anatomy. - A.A. Bogomolets National Medical University. Kyiv, 2004.

A complex study of quantitative regularities, the structure of normal arterial beds of the different organs of the greater circulation determining its hemodynamic resistance has been carried out. It allowed the author to formulate new general and individual (depending on: the kind of the bed - cyclic, dendroid; the form of the dendroid bed - conveying, delivering; the type of the bed - leptoareal, euryareal; the kind of the organ) morphofunctional principles of the organization of the arterial beds of the above-mentioned organs. A new basic morphofunctional principle underlying the structure of the normal human arterial bed has been proposed. The following new scientific notions have been proposed: the morphological component of hemodynamic resistance, the length of the artery, the elastic component of biomechanical properties of the artery. The methods and a device for their realization have been developed. They allow a study of quantitative characteristics of the elastic properties of the artery. As a result, a number of dependences have been determined. They may serve as an objective assessment characteristic of the normal structure of the arterial bed in the studied organs. Also, some mathematical models of the structure of organic beds of the different organs and arterial hemodynamics of the greater circulation have been developed. The adequacy of the model has been proved by studying it in the experimental setting.

Key words: morphometry, extra- and intraorganic arteries, elastic properties of the artery, mathematical simulation of the structure of the arterial bed, mathematical simulation of hemodynamics.

Размещено на Allbest.ru