محاكاة التفاعل بين السائل والبنية لتضيق الصمام الأبهري المتكلس

ينجم تضيق الصمام الأبهري المتكلس (CAVS) عن تراكم الكالسيوم وتسمك الأنسجة مما يعيق تدفق الدم من البطين الأيسر (LV) إلى الشريان الأبهر. وفي السنوات الأخيرة، أصبح CAVS أحد أكثر أمراض القلب والأوعية الدموية شيوعاً. ولذلك، من الضروري دراسة ميكانيكا الصمام الأبهري (AV) الناتجة عن التكلس. في هذا البحث، وبناءً على نموذج مثالي سابق لـ AV، تم استخدام طريقة الحدود المغمورة/العناصر المحدودة الهجينة (IB/FE) لدراسة ديناميكيات AV والأداء الديناميكي الدموي في ظل الظروف الطبيعية والمتكلسة. تم تحقيق نموذج CAVS الحسابي عن طريق تقسيم شرفات AV إلى منطقة متكلسة ومنطقة سليمة، وتُوصف كل منها بمعادلة تكوينية محددة. تُظهر نتائجنا أن التكلس يمكن أن يؤثر بشكل كبير على ديناميكيات AV. على سبيل المثال، تقل مرونة الشرفات وحركتها بسبب التكلس، مما يؤدي إلى مساحة فتح أصغر مع تدفق نفاث أمامي مرتفع عبر الصمام. كما يتعرض الصمام المتكلس لزيادة في الإجهاد والانفعال الموضعيين. ويؤدي الحمل المتزايد الناتج عن تضيق AV أيضاً إلى زيادة كبيرة في فقدان طاقة البطين الأيسر وتدرجات الضغط عبر الصمام. وتتوافق المعايير الديناميكية الدموية المتوقعة من النموذج بشكل عام مع التصنيف السريري لمخاطر تضيق AV. وبناءً على ذلك، تمتلك النماذج الرياضية لـ AV المتكلس القدرة على تعميق فهمنا للخلل الوظيفي البطيني الناجم عن تضيق AV وتسهيل تطوير التشخيص الطبي بمساعدة الهندسة الحاسوبية في الأمراض المرتبطة بـ AV.