用流体结构相互作用方法评估跨导管假体心脏的血栓形成风险评估
Kyle Baylous1, Brandon Kovarovic1, Rodrigo R Paz2
1Department of Biomedical Engineering, Stony Brook University, Stony Brook, NY 11794, USA.
Computer methods and programs in biomedicine
|October 26, 2024
概括
这项研究引入了一种新的计算方法,用于评估透气管大动脉 (TAVR) 血栓的风险. 流体结构相互作用 (FSI) 方法改善了TAVR设备设计和患者特定风险评估.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 心血管器械 心血管器械
背景情况:
- 超导管大动脉置换 (TAVR) 越来越常见,但危及生命的血栓事件仍然令人担忧.
- 目前的体外血栓生成性测试具有挑战性,需要先进的计算方法.
- 修订后的ISO标准现在包括对心血管植入物风险评估的计算测试.
研究的目的:
- 开发和验证流体结构相互作用 (FSI) 方法,以评估跨导管大动脉 (TAVR) 的血栓发生风险.
- 用这种方法来优化工程和TAVR设备的临床评估.
- 从设计到临床应用,增强假体门的血栓阻力.
主要方法:
- 实现了一个使用ANSYS LS-DYNA用于计算流体动态的FSI框架.
- 通过将in silico结果与商业TAVR门的基准测试和文献数据进行比较,验证了数值模型.
- 通过使用ANSYS EnSight在虚拟血小板上计算压力积累 (SA) 来分析血栓形成风险.
主要成果:
- 在模拟准确地预测了TAVR的性能,流量与实验结果相匹配约93%.
- 瞬间的血小板应力达到10Pa左右,使用各种TAVR传单设计.
- 针对患者的具体建模揭示了"轻度"膜漏洞的显著血栓发生风险,中位数SA几乎是激活值的两倍.
结论:
- 开发的FSI方法允许改善假体门的血栓阻力.
- 它通过识别关键的说明书设计参数来减轻血栓形成风险,促进了设备的优化.
- 这种方法对于患者特定的TAVR设备评估和其他接触血液设备的风险评估是有价值的.
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