Компьютерное моделирование течения жидкости через биопротез клапана сердца

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

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданияхстатья

Аннотация

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.

Переведенное названиеComputer modeling of fluid flow through the heart valve bioprosthesis
Язык оригиналарусский
Страницы (с-по)338-347
Число страниц10
ЖурналMathematical Biology and Bioinformatics
Том13
Номер выпуска2
DOI
СостояниеОпубликовано - 2018
Опубликовано для внешнего пользованияДа

Ключевые слова

  • Computer microtomography
  • Computer simulation
  • Hydrodynamics
  • Prosthetics
  • Гидродинамика
  • Компьютерная микротомография
  • Компьютерное моделирование
  • Протезирование

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «Компьютерное моделирование течения жидкости через биопротез клапана сердца». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

  • Цитировать

    Klyshnikov, K. Y., Ovcharenko, E. A., Batranin, A. V., Dolgov, D. A., Zakharov, Y. N., Ivanov, K. S., Kudryavtseva, Y. A., Shokin, Y. I., & Barbarash, L. S. (2018). Компьютерное моделирование течения жидкости через биопротез клапана сердца. Mathematical Biology and Bioinformatics, 13(2), 338-347. https://doi.org/10.17537/2018.13.337