Компьютерное моделирование течения жидкости через биопротез клапана сердца

Translated title of the contribution: Computer modeling of fluid flow through the heart valve bioprosthesis

K. Yu Klyshnikov, E. A. Ovcharenko, A. V. Batranin, D. A. Dolgov, Yu N. Zakharov, K. S. Ivanov, Yu A. Kudryavtseva, Yu I. Shokin, L. S. Barbarash

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Abstract

Работа описывает особенности численного моделирования потоков жидкости переменной вязкости в задачах исследования протезов клапанов сердца. Компьютерное моделирование и его верификация выполнены на примере клинического медицинского изделия, применяемого в современной кардио-хирургической практике - биопротеза «ЮниЛайн» (Россия). Трехмерная пространственная модель объекта исследования была получена методом компьютерной микротомографии, с последующей реконструкцией сетки примитивов по двумерным срезам. В численном эксперименте использован метод погруженной границы, учитывающий взаимодействие твердого тела и жидкости, а также механику деформации элементов протеза - створчатого аппарата. Верификация расчетного алгоритма выполнена в установке пульсирующего потока в условиях имитации физиологических параметров гидродинамики, аналогичных используемым in silico. В целом, результаты моделирования согласуются с количественными и качественными данными гидродинамического эксперимента. Так, при численном моделировании был получен транспротезный градиент 3.0 ± 1.1 мм рт.ст., эффективная площадь отверстия 2.8 см2, объем регургитации - 0.1 мл/мин. В то время, как при натурном эксперименте аналогичные показатели составили: 6.5 ± 3.6 мм рт.ст.; 2.3 ± 0.6 см2; 3.1 ± 1.7 мл/мин, соответственно. Приведенный метод демонстрирует перспективность и потенциально может быть применен в задачах проектирования и исследовательских работах.

Translated title of the contributionComputer modeling of fluid flow through the heart valve bioprosthesis
Original languageRussian
Pages (from-to)338-347
Number of pages10
JournalMathematical Biology and Bioinformatics
Volume13
Issue number2
DOIs
Publication statusPublished - 2018
Externally publishedYes

Fingerprint

Dive into the research topics of 'Computer modeling of fluid flow through the heart valve bioprosthesis'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this