Mechanical stresses and flow dynamics alteration in a stented artery region are known to stimulate intimai thickening and increase the risk of restenosis, the closure of a revascularized artery. Particle imaging velocimetry (PlV) is an optical flow visualization technique that can be used to characterize the local flow dynamics around different stent structures. However, the usual cylindrical stent geometries present visualization difficulties when using an optical measurement technique such as the PlV technique. Using a flat configuration of a stent model presents advantages over the usual cylindrical model. A planar stent model makes data acquisition easier in planes cutting through the model due to its flat geometry that is compatible with the PlV planar flow investigation technique. Furthermore, with the planar stent configuration model velocity measurements and their associated flow features can be done without inducing refraction of the laser light sheet occurring with the cylindrical mode l' s curvature. The refraction of light should be avoided since measurement errors and reflections are the resulting effects of this laser light plane deviation when passing through the curvature of a cylindrical stent model.
The spatial and temporal distribution of the Wall Shear Stress (WSS), which is believed to be of primary importance in the development of restenosis should be comparable between the flat and the cylindrical stent configuration models. The velocity and shear strain rate distributions will be compared between the flat and cy lindrical stent configurations using computational fluid dynamics (CFD) simulations in order to analyse the feasibility of using a flat instead of a cylindrical version of the stent model for PlV experiments. lt will be shown that for a physiological pulsatile flow the flat model yields results in shear strain rate spatial and temporal distribution that is comparable to the cylindrical model. A more PlV compatible, efficient and less refractive error prone validated flat model would be advantageous when several stent designs influence on the local hemodynamics around the strut geometries have to be studied quantitatively and optimized.
Les efforts mécaniques et l'altération de la dynamique des fluides dans la portion artérielle où à été insérée une endo-prothèse vasculaire, communément appelée un« stent », sont reconnus comme catalyseurs de la prolifération de la couche néointimale et de l'augmentation du risque de re-sténose après la procédure de revascularisation qu'est le« stenting ».La vélocimétrie par imagerie de particules, le PlV, est une méthode de mesure optique permettant d'obtenir instantanément des champs de vitesses utiles afm de caractériser, par exemple, la dynamique des fluides près de la structure d'un « stent ». Toutefois, la géométrie cylindrique d'un stent présente des difficultés quant à la compatibilité avec la technique de mesure optique inhérente au PlV. Une représentation planaire du modèle cylindrique d'un stent présente des avantages certains pour l'acquisition de données dans des plans d'investigations du PlV passant au travers du modèle optique transparent physique sous étude. Ceci est du à la compatibilité de la géométrie plane du modèle de stent plat avec la méthode d'investigation optique planaire qu'est le PlV. De plus, avec une configuration planaire du stent à étudier la mesure des champs de vitesse et des écoulements caractéristiques leur étant associés peuvent être réalisés sans réfraction de la feuille de lumière issue du laser pouvant survenir dans le cas d'un modèle physique cylindrique lorsque la lumière traverse une surface courbe.
La distribution du taux de cisaillement est suggérée comme étant d'une importance primordiale dans l'initiation de la re-sténose dans la portion de l'artère revascularisé à l'aide d'un« stent ».Cette distribution des efforts mécaniques due à l'écoulement sanguin visqueux sur la paroi artérielle se doit d'être comparable entre la version planaire et cylindrique du modèle de l'endo-prothèse vasculaire. Afin d'analyser la possibilité d'utiliser une version plane du "stent" pour l'étude PlV des caractéristiques d'écoulement sanguin locaux les champs de vitesses et la distribution des taux de cisaillements seront comparés entre deux modèles numériques représentant la configuration plane et cylindrique respectivement. Il sera démontré que des résultats similaires peuvent être obtenus entre deux configurations de géométries différentes compte tenu de la quasisimilarité physique entre les deux différents modèles. Un modèle physique de stent plat d'avantage compatible, plus efficace et moins sujet à la l'erreur de mesure optique du à la réfraction représente un avantage certain lorsque 1' influence sur la dynamique des fluides locale de plusieurs designs de « stent » doit être étudiée quantitativement. L'itération des designs de stents afm d'obtenir une structure mécaniquement optimale en sera ainsi plus fiable, moins ardue et par le fait même accélérée.