对外流移植变异对LVAD血红相容性概况的影响的计算研究
Byron A Zambrano1, Shannon I Wilson2, Salma Zook3
1J. Mike Walker '66 Department of Mechanical Engineering, Texas A&M University, College Station, Texas, USA.
Artificial organs
|November 14, 2023
概括
优化左心室辅助装置 (LVAD) 的外流移植方向可以减少与血红相容性相关的不良事件 (HRAE). 患者特定的计算流体动力学 (CFD) 模拟揭示了理想的管位置,以尽量减少血栓形成的风险.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 心血管研究研究心血管研究
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 与血液相容性相关的不良事件 (HRAE) 是左心室辅助器件 (LVAD) 患者的常见并发症.
- 流出接的方向对流动动态和随后的HRAE的影响仍然不清楚.
- 这项研究利用患者特定的解剖数据和计算流体动力学 (CFD) 来研究这种关系.
研究的目的:
- 确定外流移植方向是否会影响LVAD患者与HRAE相关的血液动力学状况.
- 为了确定最佳的流出管定位,以改善血红相容性.
- 为了利用患者特定的解剖模型进行个性化的LVAD治疗.
主要方法:
- 从CT扫描中重建患者特异性大动脉和LVAD外流移植的3D模型.
- 通过变化的极点和偏移角度创建了10个虚拟管定向.
- 进行了时间依赖的CFD模拟,以分析TAWSS,OSI,ECAP,PRT和PLAP等血液动力学参数.
主要成果:
- 在85°极角观察到的最低内皮细胞激活潜力 (ECAP) 和粒子停留时间 (PRT),不论偏移.
- 降低血栓形成的最佳角度与偏移角度 (0°12°) 不同.
- 根据偏移,确定了最低流量剪切,最高时间平均壁剪切应力 (TAWSS) 和最低血小板激活潜力 (PLAP) 的特定角度.
结论:
- 针对患者的CFD建模是优化LVAD定位的宝贵工具.
- 结果表明,基于CFD衍生的血液相容性,每个患者都有一个独特的"理想"输出管定向.
- 这种方法可能会导致减少HRAE和改善患者的治疗结果.
