nmpЖурнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь»Russian Sklifosovsky Journal "Emergency Medical Care"2223-90222541-8017“N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine”10.23934/2223-9022-2021-10-2-401-407nmp-1171Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯCLINICAL OBSERVATIONSПрогнозирование рестеноза после каротидной эндартерэктомии методом компьютерного моделированияPrediction of Resthenosis After Carotid Endarterectomy by the Method of Computer Simulationhttps://orcid.org/0000-0002-1115-609XКазанцевА. Н.KazantsevA. N.

сердечно-сосудистый хирург, отделение хирургии № 3, 

193312, Санкт-Петербург, просп. Солидарности, д. 4

Cardiovascular Surgeon, Department of Surgery No. 3, 

4 Solidarnosti St., St. Petersburg, 193312

dr.antonio.kazantsev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9421-586XВиноградовР. А.VinogradovR. A.

доктор медицинских наук, заведующий отделением сосудистой хирургии,

350086, Краснодар, ул. 1 Мая, д. 167

Doctor of Medical Sciences, Head of Department of Cardiovascular Surgery,

167 1 Maya St., Krasnodar, 350086

viromal@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2895-1428ЗахаровЮ. Н.ZakharovYu. N.

доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой, 

650056, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Head of the Department,

22a Voroshilova St., Kemerovo, 650056

zaxarovyn@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9117-9661БорисовВ. Г.BorisovV. G.

кандидат физико-математических наук, 

650056, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22а

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, 

22a Voroshilova St., Kemerovo, 650056

aaapppmmmooo@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1214-0150ЧернявскийМ. А.ChernyavskyM. A.

доктор медицинских наук, руководитель научно-исследовательского отдела сосудистой и интервенционной хирургии, 

197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2

Doctor of Medical Sciences, Head of the Research Department of Vascular and Interventional Surgery,

2 Akkuratova St., St. Petersburg, 197341

GibridSSH2@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6337-104XКравчукВ. Н.KravchukV. N.

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой сердечно-сосудистой хирургии,

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6, л. «ж»;

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41

Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Department of Cardiovascular Surgery,

6 Akademika Lebedeva St., St. Petersburg, 194044;

41 Kirochnaya St., St. Petersburg, 191015

kravchuk9@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1296-8161ШматовД. В.ShmatovD. V.

доктор медицинских наук, профессор, заместитель главного врача по кардиохирургии, 

199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9

Doctor of Medical Sciences, Professor, Deputy Chief Physician for Cardiac Surgery,

7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034

dv.shmatov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5089-5549ЧерныхК. П.ChernykhK. P.

сердечно-сосудистый хирург, отделение хирургии № 3, 

193312, Санкт-Петербург, просп. Солидарности, д. 4

Cardiovascular Surgeon, Department of Surgery No. 3,

4 Solidarnosti St., St. Petersburg, 193312

cvs.doc@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0493-4209СорокинА. А.SorokinA. A.

сердечно-сосудистый хирург, 

199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9

Cardiovascular Surgeon, 

7/9 Universitetskaya nab., St. Petersburg, 199034

sorokin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5970-6209БагдавадзеГ. Ш.BaghdavadzeG. Sh.

ординатор, кафедра хирургии им. Н.Д. Монастырского,

191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д. 41

Resident, N.D. Monastyrsky Department of Surgery,

41 Kirochnaya St., St. Petersburg, 191015

gud_777@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8249-3790АртюховС. В.ArtyukhovS. V.

кандидат медицинских наук, заведующий операционным блоком, 

193312, Санкт-Петербург, просп. Солидарности, д. 4

Candidate of Medical Sciences, Head of the Operating Unit,

4 Solidarnosti St., St. Petersburg, 193312

art_serg@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9242-9941ХубулаваГ. Г.KhubulavaG. G.

доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, заведующий первой кафедрой и клиникой хирургии (усовершенствования врачей) им. П.А. Куприянова, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6, л. «ж»;

197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8

Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the P.A. Kupriyanov First Department and Surgery Clinic of Advanced Training for Doctors,

6 Akademika Lebedeva St., St. Petersburg, 194044;

6-8 Lva Tolstogo, St. Petersburg, 197022

ggkh07@rambler.ruСПб ГБУЗ «Городская Александровская больница»РоссияSt. Petersburg City Alexandrovskaya HospitalRussian FederationГБУЗ «НИИ – Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. Очаповского» МЗ Краснодарского краяРоссияS.V. Ochapovsky Research Institute and Regional Clinical Hospital No. 1 of the Ministry of Health of Russian FederationRussian FederationФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» МЗ РФРоссияKemerovo State Medical University of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава РоссииРоссияV.A. Almazov National Medical Research Center of the Ministry of Health of Russian FederationRussian FederationФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ; ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова»РоссияS.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation; I.I. Mechnikov North-Western State Medical UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университет, Клиника высоких медицинских технологий им. Н.И. ПироговаРоссияSt. Petersburg State University, N.I. Pirogov Clinic of High Medical TechnologiesRussian FederationФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова»РоссияI.I. Mechnikov North-Western State Medical UniversityRussian FederationФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» МЗ РФРоссияS.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation; I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation202124082021102401407Copyright © Казанцев А.Н., Виноградов Р.А., Захаров Ю.Н., Борисов В.Г., Чернявский М.А., Кравчук В.Н., Шматов Д.В., Черных К.П., Сорокин А.А., Багдавадзе Г.Ш., Артюхов С.В., Хубулава Г.Г., 20212021Казанцев А.Н., Виноградов Р.А., Захаров Ю.Н., Борисов В.Г., Чернявский М.А., Кравчук В.Н., Шматов Д.В., Черных К.П., Сорокин А.А., Багдавадзе Г.Ш., Артюхов С.В., Хубулава Г.Г.Kazantsev A.N., Vinogradov R.A., Zakharov Y.N., Borisov V.G., Chernyavsky M.A., Kravchuk V.N., Shmatov D.V., Chernykh K.P., Sorokin A.A., Baghdavadze G.S., Artyukhov S.V., Khubulava G.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.jnmp.ru/jour/article/view/1171

В статье описана методика компьютерного моделирования, позволяющая прогнозировать развитие рестеноза внутренней сонной артерии после каротидной эндартерэктомии (КЭЭ). Продемонстрирован клинический случай, доказывающий эффективность разработанного способа. Указано, что для корректности формирования геометрической модели необходимы данные мультиспиральной компьютерной томографии с ангиографией у пациента после КЭЭ с толщиной слоя 0,6 мм и током 355 mA. Для построения модели течения необходимы данные цветного дуплексного сканирования в трех сечениях: 1. В проксимальном сечении общей сонной артерии (на 3 см проксимальнее бифуркации); 2. В сечении наружной сонной артерии на 2 см дистальнее каротидного синуса; 3. В сечении внутренней сонной артерии на 2 см дистальнее каротидного синуса. Результатом компьютерных вычислений с использованием специализированного программного обеспечения (Sim Vascular, Python, Open Foam) становится математическая модель кровотока в сосуде. Она представляет собой массив расчетных данных, описывающих скорость и другие характеристики кровотока в каждой точке артерии. На основе анализа показателей RRT, TAWSS формируется компьютерная модель бифуркации, позволяющая прогнозировать зоны повышенного риска развития рестеноза. Таким образом, разработанная методика способна выделить когорту пациентов после КЭЭ, подверженных высокой вероятности потери просвета сосуда. Такая возможность обеспечит более прецизионную курацию этих больных в послеоперационном периоде с целью ранней диагностики рестеноза и своевременной профилактики развития неблагоприятных кардиоваскулярных событий. 

The article describes a computer modeling technique that allows predicting the development of restenosis of the internal carotid artery after carotid endarterectomy (CEE). A clinical case has been demonstrated that proves the effectiveness of the developed method. It is indicated that for the correct formation of the geometric model, data from multispiral computed tomography with angiography of the patient after CEE with a layer thickness of 0.6 mm and a current of 355 mA are required. To build a flow model, data of color duplex scanning in three sections are required: 1. In the proximal section of the common carotid artery (3 cm proximal to the bifurcation); 2. In the section of the external carotid artery, 2 cm distal to the carotid sinus; 3. In the section of the internal carotid artery, 2 cm distal to the carotid sinus. The result of computer calculations using specialized software (Sim Vascular, Python, Open Foam) is a mathematical model of blood flow in a vessel. It is an array of calculated data describing the speed and other characteristics of the flow at each point of the artery. Based on the analysis of RRT and TAWSS indicators, a computer model of bifurcation is formed, which makes it possible to predict areas of increased risk of restenosis development. Thus, the developed technique is able to identify a cohort of patients after CEE, subjected to a high probability of loss of the vessel lumen. Such an opportunity will provide a more precise supervision of these patients in the postoperative period with the aim of early diagnosis of restenosis and timely prevention of the development of adverse cardiovascular events. 

каротидная эндартерэктомияклассическая каротидная эндартерэктомияэверсионная каротидная эндартерэктомиязаплатарестенозкомпьютерное моделированиеcarotid endarterectomyclassic carotid endarterectomyeversion carotid endarterectomypatchrestenosiscomputer modellingReferencesНациональные рекомендации по ведению пациентов с заболеваниями брахиоцефальных артерий. URL: http://www.angiolsurgery.org/recommendations/2013/recommendations_brachiocephalic.pdf [Дата обращения 20.05.2021]Natsional’nye rekomendatsii po vedeniyu patsientov s zabolevaniyami brakhiotsefal’nykh arteriy. at: http://www.angiolsurgery.org/ recommendations/2013/recommendations_brachiocephalic.pdf [Accessed 20 May 2021] (in Russ.).Казанцев А.Н., Тарасов Р.С., Бурков Н.Н., Шабаев А.Р., Лидер Р.Ю., Миронов А.В. Каротидная эндартерэктомия: трехлетние результаты наблюдения в рамках одноцентрового регистра. Ангиология и сосудистая хирургия. 2018;24(3):101–108.Kazantsev AN, Tarasov RS, Burkov NN, Shabaev AR, Lider RYu, Mironov AV. Carotid endarterectomy: three-year results of follow up within the framework of a single-centre register. Angiology and Vascular Surgery. 2018;24(3):101–108. (in Russ.)Виноградов Р.А., Матусевич В.В. Результаты применения гломуссохраняющих каротидных эндартерэктомий. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2017;12(4):467-468.Vinogradov RA, Matusevich VV. Carotid body saving techniques in carotid artery surgery. Medical News of the North Caucasus. 2017;12(4):467–468. (In Russ.). https://doi.org/10.14300/mnnc.2017.12130Гавриленко А.В., Куклин А.В., Аль-Юсеф Н.Н., Ван Сяочэнь, Булатова Л.Р., Ли Жуй. Метаанализ результатов эверсионной каротидной эндартерэктомии и эндартерэктомии с пластикой заплатой. Ангиология и сосудистая хирургия. 2020;26(1):176–183. https://doi.org/10.33529/ANGIO202012Gavrilenko AV, Kuklin AV, Al-Yousef NN, Wang Xiaochen, Bulatova LR, Li Rui. Meta-Analysis of the Results of Eversion Carotid Endarterectomy and Endarterectomy with Patch Plasty. Angiology and Vascular Surgery. 2020;26(1):176–183. (In Russ.) http://doi.org/10.33529/ANGIO2020121Дуданов И.П., Абуазаб Б.С., Ахметов В.В. Сравнительная характеристика классической и эверсионной эндартерэктомии сонных артерий. Исследования и практика в медицине. 2017;4(3):8–15. https://doi.org/10.17709/2409-2231-2017-4-3-1Dudanov IP, Abuazab BS, Akhmetov VV. Comparative characteristics of classical and eversion endarterectomy of the carotid arteries. Research’n Practical Medicine Journal. 2017;4(3):8–15. (in Russ.). https://doi.org/10.17709/2409-2231-2017-4-3-1Казанцев А.Н., Черных К.П., Лидер Р.Ю., Багдавадзе Г.Ш., Андрейчук К.А., Калинин Е.Ю., и др. Сравнительные результаты классической и эверсионной каротидной эндартерэктомии. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2020;13(6):550–555. https://doi.org/10.17116/kardio202013061550Kazantsev AN, Chernykh KP, Lider RYu, Bagdavadze GSh, Andreychuk KA, Kalinin EYu, et al. Comparative results of conventional and eversion carotid endarterectomy. Kardiologiya i Serdechno-Sosudistaya Khirurgiya. 2020;13(6):550–555. (in Russ.) https://doi.org/10.17116/kardio202013061550Бокерия Л.А., Бахметьев А.С., Коваленко В.И., Темрезов М.Б., Шумилина М.В., Чехонацкая М.Л. Выбор метода каротидной эндартерэктомии при атеросклеротическом поражении внутренней сонной артерии. Анналы хирургии. 2017;22(5):265–271. https://doi.org/10.18821/1560-9502-2017-22-5-265-271Bockeria LA, Bakhmet’ev AS, Kovalenko VI, Temrezov MB, Shumilina MV, Chekhonatskaya ML. The Choice of Carotid Endarterectomy Method in Atherosclerotic Disease of Internal Carotid Artery. Annals of Surgery (Russia). 2017;22(5):265–271. (in Russ.). https://doi.org/10.18821/1560-9502-2017-22-5-265-271Demirel S, Chen D, Mei Y, Partovi S, von Tengg-Kobligk H, Dadrich M, et al. Comparison of morphological and rheological conditions between conventional and eversion carotid endarterectomy using computational fluid dynamics a pilot study. Vascular. 2015;23(5):474–482. PMID: 25298137 https://doi.org/10.1177/1708538114552836Demirel S, Chen D, Mei Y, Partovi S, von Tengg-Kobligk H, Dadrich M, et al. Comparison of morphological and rheological conditions between conventional and eversion carotid endarterectomy using computational fluid dynamics a pilot study. Vascular. 2015;23(5):474–482. PMID: 25298137 https://doi.org/10.1177/1708538114552836Domanin M, Bissacco D, Le Van D, Vergara C. Computational fluid dynamic comparison between patch-based and primary closure techniques after carotid endarterectomy. J Vasc Surg. 2018;67(3):887– 897. PMID: 29246640 https://doi.org/10.1016/j.jvs.2017.08.094Domanin M, Bissacco D, Le Van D, Vergara C. Computational fluid dynamic comparison between patch-based and primary closure techniques after carotid endarterectomy. J Vasc Surg. 2018;67(3):887– 897. PMID: 29246640 https://doi.org/10.1016/j.jvs.2017.08.094Guerciotti B, Vergara C, Azzimonti L, Forzenigo L, Buora A, Biondetti P, et al. Computational study of the fluid-dynamics in carotids before and after endarterectomy. J Biomech. 2016;49(1):26–38. PMID: 26617369 https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2015.11.009Guerciotti B, Vergara C, Azzimonti L, Forzenigo L, Buora A, Biondetti P, et al. Computational study of the fluid-dynamics in carotids before and after endarterectomy. J Biomech. 2016;49(1):26–38. PMID: 26617369 https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2015.11.009Ištvanić T, Vrselja Z, Brkić H, Radić R, Lekšan I, Curic G. Extended Eversion Carotid Endarterectomy: Computation of Hemodynamics. Ann Vasc Surg. 2015;29(8):1598–1605. PMID: 26319145 https://doi.org/10.1016/j.avsg.2015.05.034Ištvanić T, Vrselja Z, Brkić H, Radić R, Lekšan I, Curic G. Extended Eversion Carotid Endarterectomy: Computation of Hemodynamics. Ann Vasc Surg. 2015;29(8):1598–1605. PMID: 26319145 https://doi.org/10.1016/j.avsg.2015.05.034Казанцев А.Н., Богомолова А.В., Бурков Н.Н., Баяндин М.С., Грищенко Е.В., Гусельникова Ю.И., и др. Морфология рестеноза после классической каротидной эндартерэктомии с применением заплаты из диэпоксиобработанного ксеноперикарда. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2020;13(1):68–71. https://doi.org/10.17116/kardio202013011168Kazantsev AN, Bogomolova AV, Burkov NN, Bayandin MS, Grishchenko EV, Guselnikova YuI, et al. Morphological features of restenosis after carotid endarterectomy with diepoxide-treated xenopericardial patch angioplasty. Kardiologiya i Serdechno-Sosudistaya Khirurgiya. 2020;13(1):68–71. (in Russ.) https://doi.org/10.17116/kardio20201301168Liu D, Li ZL, Wang M, Wu RD, Wang JS, Wang SM, et al. Comparative Analysis of Patch Angioplasty Versus Selective Primary Closure During Carotid Endarterectomy Performed at a Single Vascular Centre in China. Ann Vasc Surg. 2020:S0890–5096(20)31079–7. PMID: 33383139 https://doi.org/10.1016/j.avsg.2020.11.036Liu D, Li ZL, Wang M, Wu RD, Wang JS, Wang SM, et al. Comparative Analysis of Patch Angioplasty Versus Selective Primary Closure During Carotid Endarterectomy Performed at a Single Vascular Centre in China. Ann Vasc Surg. 2020:S0890-5096(20)31079-7. PMID: 33383139 https://doi.org/10.1016/j.avsg.2020.11.036Lazarides MK, Christaina E, Argyriou C, Georgakarakos E, Tripsianis G, Georgiadis GS. Network Meta-Analysis of Carotid Endarterectomy Closure Techniques. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2021;61(2):181–190. PMID: 33257115 https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2020.10.009Lazarides MK, Christaina E, Argyriou C, Georgakarakos E, Tripsianis G, Georgiadis GS. Network Meta-Analysis of Carotid Endarterectomy Closure Techniques. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2021;61(2):181–190. PMID: 33257115 https://doi.org/ 10.1016/j.ejvs.2020.10.009Helgetveit I, Krog AH. Totally laparoscopic aortobifemoral bypass surgery in the treatment of aortoiliac occlusive disease or abdominal aortic aneurysms — a systematic review and critical appraisal of literature. Vasc Health Risk Manag. 2017;13:187–199. PMID: 28572732 https://doi.org/10.2147/VHRM.S130707Helgetveit I, Krog AH. Totally laparoscopic aortobifemoral bypass surgery in the treatment of aortoiliac occlusive disease or abdominal aortic aneurysms – a systematic review and critical appraisal of literature. Vasc Health Risk Manag. 2017;13:187–199. PMID: 28572732. https://doi.org/10.2147/VHRM.S130707Colvard B, Georg Y, Lejay A, Ricco JB, Swanstrom L, Lee J, et al. Total robotic iliac aneurysm repair with preservation of the internal iliac artery using sutureless vascular anastomosis. J Vasc Surg Cases Innov Tech. 2019;5(3):218–224. PMID: 31297470 https://doi.org/10.1016/ j.jvscit.2019.01.001Colvard B, Georg Y, Lejay A, Ricco JB, Swanstrom L, Lee J, et al. Total robotic iliac aneurysm repair with preservation of the internal iliac artery using sutureless vascular anastomosis. J Vasc Surg Cases Innov Tech. 2019;5(3):218–224. PMID: 31297470 https://doi.org/10.1016/ j.jvscit.2019.01.001

The authors declare that there are no conflicts of interest present.