Résumé

Objectif : Le but de cette étude est de présenter une nouvelle méthode de détermination de la rigidité artérielle à trois dimensions (3-D).
Théorie : La rigidité artérielle est reconnue comme facteur prédictif des risques d'accidents cardiovasculaires mais il n'existe pas encore de méthodes permettant de déterminer la rigidité en 3-D.
Méthode : Nous mesurons 6 couples de valeurs de diamètre et épaisseur de la carotide droite et gauche et nous calculons la rigidité artérielle en 3-D.
Résultats : Mesure de déformation de la carotide droite avec KM (Kontron/Esaote) : Diamètre (7,84 mm); QIMT Quality Intima Media Thickness (711 µm) ; Distension DIST (256 µm) ; VOP Vitesse de l'Onde de Pouls (8.96 m/s) ; QAS Quality Arterial Stiffness (100 kPa). La rigidité dite incrémentale 936 kPa obtenue par la formule Moens-Korteweg en fonction de la vitesse de l'onde de pouls (VOP) et l'épaisseur de la paroi artérielle est supérieur de 12% par rapport à la valeur exacte 839 kPa déterminé par un calcul 3-D dans la direction tangentielle.
Résultats de calcul 3-D : Rigidité dans la direction tangentielle Et = 839 kPa, Rigidité dans la direction radiale Er = 118 kPa et Rigidité dans la direction axiale Ez = 1329 kPa.
Conclusions : Notre calcul 3-D prend en compte l'épaisseur et l'incompressibilité des tissus biologiques et détermine les caractéristiques mécaniques de la paroi artérielle à partir d'une relation de comportement dépendant de six paramètres par approximation numérique des mesures de déformations de la paroi et de l'épaisseur.

Summary
Cardiovascular risk by the non-invasive arterial stiffness measurement

Objective: The aim of this study is to introduce for the first time an innovative model allowing us to determine the arterial stiffness in three dimensions 3-D.
Background: Arterial stiffness is increasingly recognized as a predictor of cardiovascular events but there is no method suited to calculate the arterial stiffness in three dimensions 3-D.
Methods: We measured 6 pairs of diameter and thickness of the right and the left carotid artery of a hypertensive patient and we calculated the arterial stiffness in three dimensions.
Results: Measurement of the deformation of the right carotid artery by the ultrasound KM (Kontron/Esaote) : Diameter (7,84 mm); QIMT Quality Intima Media Thickness (711 µm); Distension DIST (256 µm); PWV Pulse Wave Velocity (8.96 m/s); QAS Quality Arterial Stiffness (100 kPa); The formula Moens-Korteweg according to the pulse wave velocity (PWV) and the wall thickness in one dimension gave a value of the artery stiffness equal to 936 kPa which is 12% greater than the real value of the tangential stiffness calculated in three dimensions equal to 839 kPa.
The calculation with our 3D model gave as results: Stiffness in the tangential direction Et= 839 kPa, Stiffness in the radial direction Er= 118 kPa and in the axial direction Ez=1329 kPa.
Conclusions: Our 3-D model takes into account the thickness and the incompressibility of the biological tissues. A mathematical method of least squares was used to determine the material constants in the Fung type constitutive equation by curve fitting the measurements of the wall displacement and thickness.