طراحی استنت شخصی برای نقص‌های مادرزادی قلبی با استفاده از شبیه‌ سازی جریان ضربانی خون

انتخاب اندازه استنت و جایگزاری آن یکی از مهم‌ترین وظایف در درمان تنگی شریان ریوی در نقص‌های مادرزادی قلبی است (CHD). مدل ۳ بعدی اختصاصی بیمار از CT یا MR درک از آناتومی و اطلاعات بیمار در مورد کمک همودینامیک در ارزیابی ریسک بیماران و برنامه‌ درمان را بهبود می‌بخشد. این کار یک روش جدید برای طراحی استنت شخصی در مداخلات عروق ریوی با ترکیب هندسی شخصی بیمار و شبیه‌ سازی‌های همودینامیک ارایه می‌دهد. ابتدا، موقعیت استنت با استفاده از یک روش هندسی مقداردهی اولیه می‌شود. دوم، استنت و اتساع عروقی، از جمله رفتار استنت به صورت مقیاس نسبی، شبیه‌سازی شده‌است. دو طرح استنت در نظر گرفته می‌شوند، یک استنت عادی (متداول ) و یک استنت Y- برای دو شاخه شدن. شبیه سازی جریان سیال محاسباتی (CFD) در مدل های شریانی اولیه و گسترش یافته با استفاده از شرایط مرزی بیمار مشخص به صورت جریان نفوذی ضربانی موجی شکل، ۳ عنصر ویند کسل (مدل ویندکسل هموداینامیک سیستم شریانی را در شرایط فشار و انطباق شرح می دهد) جریان نفوذی، تغییر شکل دیواره عروق انجام شد. شبیه‌سازی‌ها به ۱۶ مورد بیمار با تغییر پذیری بزرگ از آناتومی اعمال شده‌

Stent size selection and placement are among the most challenging tasks in the treatment of pulmonary artery stenosis in congenital heart defects (CHD). Patient-specific 3D model from CT or MR improves the understanding of the patient’s anatomy and information about the hemodynamics aid in patient risk assessment and treatment planning. This work presents a new approach for personalized stent design in pulmonary artery interventions combining personalized patient geometry and hemodynamic simulations. First, the stent position is initialized using a geometric approach. Second, the stent and artery expansion, including the foreshortening behavior of the stent is simulated. Two stent designs are considered, a regular stent and a Y-stent for bifurcations. Computational fluid dynamics (CFD) simulations of the blood flow in the initial and expanded artery models are performed using patient-specific boundary conditions in form of a pulsatile inflow waveform, 3-element Windkessel outflow condi