Les patients souffrant d'insuffisance rénale ont souvent besoin que des greffons artérioveineux soient connectés à des appareils de dialyse pour leur traitement vital. Cependant, un problème courant avec les tubes artificiels est qu'ils peuvent induire une coagulation sanguine dangereuse.

L'interaction complexe entre les AVG, les vaisseaux qu'ils relient, et le sang qu'ils transportent a été difficile à simuler avec des ordinateurs. Une nouvelle méthode permet de modéliser de telles relations.

Zengding Bai et Luoding Zhu de l'Indiana University-Purdue University Indianapolis rapportent leurs conclusions dans Physique des fluides , des éditions AIP, sur une série de simulations qui ont reconstitué la dynamique des fluides affectée par l'insertion d'un AVG. Les chercheurs ont utilisé un modèle prenant en compte la capacité des tubes AVG et des vaisseaux sanguins à se déformer et ont découvert qu'une grande partie du débit perturbé pouvait être atténuée par cette flexibilité.

Le travail marque l'une des premières utilisations d'un modèle d'anastomose veine-greffe flexible qui tient compte de plusieurs variables qui diffèrent d'un patient à l'autre. La plupart des recherches sur la simulation d'écoulement impliquant des AVG ont supposé que les vaisseaux sanguins et les greffons sont rigides et immobiles.

Bai et Zhu ont précédemment développé un modèle dans lequel le sang dialysé d'un simulé, AVG déformable pénètre dans une veine déformable. Il permet à l'équipe de contrôler les fonctionnalités, comme le débit sanguin, angle de fixation, diamètres, et nombre de Reynolds, une quantité qui rapporte la viscosité d'un fluide, la densité et la vitesse à la façon dont l'écoulement peut être turbulent.

Après de nombreuses simulations, les chercheurs ont découvert que l'AVG, et non la veine, subissait le plus d'impacts des perturbations du débit.

Bien que leurs simulations n'indiquent pas encore une conception optimale pour les greffes, Zhu a déclaré que les résultats suggèrent que plusieurs options existent pour améliorer les AVG.

"Nous espérons que ce modèle pourrait orienter les fabricants de ces greffes dans une direction pour faire de meilleures greffes, " dit-il. " Aujourd'hui, les greffons sont plus rigides que les veines, alors vous pourriez essayer de les rendre plus flexibles que les veines. »

En trouvant des moyens de réduire la thrombose liée à l'AVG, le groupe suppose que les greffes de conception peuvent être utilisées pendant de plus longues périodes. Zhu a dit qu'un tube AVG typique dure au plus deux à trois ans, et que de nombreux patients ont donc besoin de plusieurs procédures de sauvetage ou de remplacements tout au long de leur vie.

Les chercheurs cherchent à trouver d'autres moyens d'améliorer la précision du modèle, y compris une meilleure modélisation des tissus entourant les vaisseaux sanguins.