БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ЖЕЛЧИ В ХОЛЕДОХЕ ПРИ ХОЛЕДОХОЛИТИАЗЕ В РАМКАХ ПРОЕКТА «VIRTUAL PHYSIOLOGICAL HUMAN»

Цель. Обоснование роли биомеханики в построении модели билиарной системы в норме и при патологии в рамках проекта «Virtual Physiological Human». Модель будет основана на методах вычислительной биомеханики при использовании анатомических, экспериментальных, физиологических данных органов гепатопанкреатодуоденальной зоны, полученных с помощью методов лучевой диагностики, определяющих уникальную анатомию пациента. В качестве начального этапа в реализации динамического моделирования течения желчи во внепеченочных желчевыводящих путях в данной работе представлено математическое решение задачи о течении желчи в общем желчном протоке при холедохолитиазе. Материалы и методы. Представлена постановка задачи и разработана математическая модель течения желчи в холедохе с конкрементом при его острой блокаде. Модель основывается на решении уравнения Навье-Стокса, записанного для неньютоновской жидкости (жидкость Кассона) при специальных граничных условиях. Результаты. Представлены профили скорости течения, зависимости расхода желчи в просвете протока от времени и размеров камня, а также зависимость давления желчи от диаметра холедоха и конкремента. Выводы. Созданная математическая модель позволяет оценить динамику течения послеоперационного периода и прогнозировать развитие специфических осложнений на основе изменений значений давлений желчи в холедохе со стороны органов гепатопанкреатодуоденальной зоны. Более того, оценка давления желчи в протоке является объективной для определения эффективности билиарной декомпрессии при проведении эндоскопических транспапиллярных вмешательств на большом дуоденальном сосочке в случае, когда давление высокое и объем выделения желчи менее 35 % от предполагаемой нормы.

Билиарная система, желчь, конкремент, неньютоновская жидкость