Пермские ученые создали модель протеза аортального клапана
Ученые ПНИПУ и университета «Сириус» разработали методику моделирования протеза аортального клапана. Она учитывает взаимодействие устройства с кровотоком пациента. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе ПНИПУ.
При тяжелом сужении аортального клапана операция по его замене остается единственным способом спасти жизнь пациента. Сейчас протез подбирают по результатам эхокардиографии и компьютерной томографии, однако эти исследования не показывают, как конкретная конструкция будет работать в организме и взаимодействовать с кровотоком.
Исследователи Научно-технологического университета «Сириус» и Пермского политеха объединили в одной компьютерной системе несколько этапов расчетов. Она учитывает модель клапана, механические характеристики створок и особенности кровотока, соответствующие физиологии человека.
По словам авторов, существующие программы обычно анализируют только один процесс: движение крови, работу створок или свойства материала. Новая методика оценивает их одновременно. Нейросеть воспроизводит траекторию створок, близкую к реальной работе клапана, а отдельная модель левого желудочка помогает описать неоднородное движение крови.
В дальнейшем разработка может дать врачам возможность еще до операции сравнивать разные протезы и выбирать подходящий вариант для конкретного пациента. Исследователи также считают, что модель пригодится при создании новых клапанов: с ее помощью можно проверить влияние геометрии устройства, формы створок и характеристик материала на открытие клапана, скорость потока, перепад давления и распределение механических нагрузок.
Эти расчеты позволят оптимизировать конструкции, уменьшить неблагоприятное воздействие на кровоток и повысить долговечность протезов. Результаты исследования опубликовали в журнале Russian Journal of Biomechanics.