Analysis of Personalized Mechano-Bio-faithful Radio-Cephalic Arteriovenous Fistula - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Analysis of Personalized Mechano-Bio-faithful Radio-Cephalic Arteriovenous Fistula

Analyse de Fistule Artérioveineuse Radio-Céphalique Mécano-Bio-fidèle Personnalisée

Résumé

End-stage renal disease (ESRD) is one of the leading chronic diseases in the world, with a high incidence and extensive damage. For patients with ESRD, timely and effective dialysis treatment is the most well-discussed way to sustain their lives. Dialysis Vascular Access (VA) should be reliable and simple access that allows blood to be introduced and returned quickly and correctly. It is necessary to connect the artery and the superficial vein to build a VA that meets the demands of dialysis called arteriovenous fistula (AVF). The AVF uses native vessels and is developed to adapt to the anatomical and physiological characteristics of the patient. Due to the change in vascular geometry, the hemodynamics of AVF change. The arterial flow will continue to increase. To accommodate the high flow and high blood pressure, the vein must reshape and increase the wall thickness to protect the vein. This process of change is called fistula maturation and usually lasts about a month. Typically, surgeons rely on their clinical experiences to design AVF configurations. Due to the lack of understanding of hemodynamics in AVF, unreasonable anastomosis design will lead to variable and irregular flow patterns. The resulting low-wall shear stress (WSS) and oscillating WSS negatively stimulate the vessel wall, affecting the maturation and permeability of the AVF. In this Ph.D., we focused on radio-cephalic arteriovenous fistula (RCAVF), the first and most common choice of AVF. The RCAVF setup has been optimized both mechanically (reduce energy loss in RCAVF) and biologically (minimize low, oscillating WSS on the vessel wall to slow the development of strictures). Finally, we designed a mechano-bio-faithful personal preoperative RCAVF model (PerMeBiO-RCAVF model) to provide patient-specific assistance to the preoperative planning process of the RCAVF set up to increase the rate of RCAVF maturation and reduce complications.
L'insuffisance rénale terminale (IRT) est l'une des principales maladies chroniques dans le monde, avec une incidence élevée et des dommages importants. Pour les patients atteints d'IRT, un traitement de dialyse rapide et efficace est le moyen le plus discuté de maintenir leur vie. L'accès vasculaire de dialyse (AV) doit être un accès fiable et simple qui permet l'introduction et le retour rapides et corrects du sang. Il est nécessaire de connecter l'artère et la veine superficielle pour construire une VA répondant aux exigences de la dialyse appelée fistule artério-veineuse (FAV). La FAV utilise des vaisseaux natifs et est développée pour s'adapter aux caractéristiques anatomiques et physiologiques du patient. En raison du changement de géométrie vasculaire, l'hémodynamique de la FAV change. Le débit artériel va continuer à augmenter. Pour s'adapter au débit élevé et à l'hypertension artérielle, la veine doit se remodeler et augmenter l'épaisseur de la paroi pour protéger la veine. Ce processus de changement est appelé maturation de la fistule et dure généralement environ un mois. En règle générale, les chirurgiens s'appuient sur leurs expériences cliniques pour concevoir des configurations de FAV. En raison du manque de compréhension de l'hémodynamique dans la FAV, une conception d'anastomose déraisonnable conduira à des schémas de flux variables et irréguliers. La contrainte de cisaillement à paroi (CCP) faible et le CCP oscillant qui en résultent stimulent négativement la paroi vasculaire, affectant la maturation et la perméabilité de la FAV. Dans ce doctorat, nous nous sommes concentrés sur la fistule artério-veineuse radio-céphalique (FAVRC), le premier et le plus courant choix de FAV. La configuration FAVRC a été optimisée à la fois mécaniquement (réduire la perte d'énergie dans FAVRC) et biologiquement (minimiser le faible, oscillant CCP sur la paroi du vaisseau pour ralentir le développement de sténoses). Enfin, nous avons conçu un modèle FAVRC préopératoire personnel mécano-bio-fidèle pour fournir une assistance spécifique au patient dans le processus de planification préopératoire de la FAVRC mis en place pour augmenter le taux de maturation de la FAVRC et réduire les complications.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-03550888 , version 1 (01-02-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03550888 , version 1

Citer

Yang Yang. Analysis of Personalized Mechano-Bio-faithful Radio-Cephalic Arteriovenous Fistula. Biomechanics [physics.med-ph]. Université de Lyon, 2021. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03550888⟩
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