左心房附属体逆转手术的模拟:具有不同附属体几何形状的患者特定模型

科学领域:

• 心血管生理学心血管生理学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 计算生物学 计算生物学

背景情况:

• 心房动 (AF) 增加了由于左心房附属体 (LAA) 凝块形成而导致的血栓栓塞事件风险.
• 目前的LAA治疗包括外科手术或皮肤穿排除.
• 左心房附属体逆转 (LAAI) 提供了一个无设备的,微创的替代方案.

研究的目的:

• 通过计算来研究LAAI在各种LAA形态学的生物力学影响.
• 在LAAI之后分析应力分布和流体动力学.
• 评估与LAAI后不同LAA形状相关的血栓生成潜力.

主要方法:

• 有限元分析 (FEA) 用于在四种LAA表型 (翅,仙人掌,风,花菜) 中建模结构逆转和应力分布.
• 应力生长定律的应用,以预测组织重塑.
• 单向流体-固体相互作用 (FSI) 建模以估计流速和旋转.

主要成果:

• 拉伊引发了显著的应力再分配,压力应力场在反转的顶部高达-4 MPa.
• 倒置顶部预测的组织再吸收与现有的临床和动物数据一致.
• 旋转性分析显示,仙人掌 (3.9 1/s) 和白菜 (4.9 1/s) 形态的最大值较高,而风风险较低.

结论:

• 拉伊改变了生物力学,压力模式和旋转率因拉伊表型而异.
• 风形态似乎在LAAI后具有较低的血栓生成风险.
• 患者特定的计算模拟可以增强LAAI治疗的开发和应用,以改善AF患者的治疗结果.