左室壁应力和改进功能衰竭心脏使用Algisyl LVR减少

以下实验的总体目标是使用患者特定的数学模型来量化使用藻酸盐水凝胶藻类细胞 LVR 注射治疗后对肌纤维应力的影响，这是通过首先确定心尖和基部之间的左心室游离壁来实现的，用于植入水凝胶。作为第二步，沿心室中部水平在 10 至 19 个部位以不间断的运动缓慢注射 0.3 ccs 的水凝胶。这会增厚左心室游离壁。

接下来，使用注射前后的 MRI 图像构建患者特定的左心室数学模型。为了量化水凝胶注射疗法对肌纤维应力的影响，结果表明，随着时间的推移，添加 Alger CIL LVR 水凝胶会降低心室肌纤维应力。与拉普拉斯定律等现有方法相比，该技术用于估计心室壁应力的主要优点是我们可以考虑左心室壁的纤维结构，并预测局部肌纤维方向的应力分量。

演示该程序的是外科系的博士后学者 Swan Lee 博士。要开始此程序，请通过标准胸骨切开术进入心脏。在手术过程中，心脏应保持跳动，无需体外循环。

一旦建立了通往心脏的通路，确定左心室在心室中部水平的游离壁，即心尖和心脏底部之间的中间位置。接下来，标记 algin 水凝胶的心肌内注射位置。使用手术标记，沿一条线制作多达 10 到 19 个标记，相距 1 厘米，从房间隔间沟开始，到后间隔沟结束在使用前在心室中水平，通过将每体积重量为 2% 的海藻酸钠在 6% 甘露醇中的无菌溶液与悬浮为不溶性颗粒的无菌海藻酸钙混合，将藻细胞 LVR 混合在一起。

此外，在 4.6% 甘露醇中，将溶液在两个注射器之间来回传递 5 次，以混合替代水凝胶。水凝胶充分混合后，调整注射器尖端的角度。为了更容易在心肌内腔注射混合物，在凝胶初始混合后两分钟，以 45 度角插入针头，并以每秒 0.3 cc 的速率注射 0.1 ccs 混合物。

如果针随时堵塞，请取出并更换针。继续将混合物注射到先前标测的左心室壁上的每个位置。每个注射器都含有足够的水凝胶溶液，可用于 4 到 5 个植入部位。

多达五种水凝胶制剂，具体取决于左心室的大小。要开始对左心室进行数字化以进行分析，首先，使用免费提供的软件、痣实验室及其轮廓分割对象库获取包含左心室图像的短轴和长轴 MRI。数字化左心室的心内膜表面和心外膜表面，在包含左心室的 MRI 的短轴和长轴视图中发现的心内膜和心外膜边界绘制轮廓。

然后在 3D 空间中自动生成心外膜和心内膜的点。然后使用称为插入导入的功能将 3D 点导入到称为快速成型的市售软件中。最后，将表面输出为初始图形、交换规格或 iiss 表面。

此过程的下一步是将 iiss 表面导入称为 True Grid 的市售软件中，以创建左心室的有限元网格。使用 True Grid 软件，用八节点三线性砖元件填充心内膜和心外膜表面之间的空间。通常，一个网格包含大约 3000 个单元，其中 3 个单元穿过墙壁。

厚度足以对左心室进行建模，以使用有限元方法和 ls 量化左心室应力，Dyna 将输入甲板作为 K 文件从 Truegrid 导入到 Closer 和内部。根据要求提供的软件 closer 将自动将每个元素中规定的肌纤维方向分配为矢量。接下来，编写边界条件并将心肌材料模型分配给从 truegrid 导入的单元。

首先，在新浪中使用关键字 SPC 在左心室底部施加淋巴结移位。心外膜基底环中的节点是固定的，而 LV 基底的其余节点被限制只能在基底平面上移动。接下来，使用具有 material identity 的关键字 mat 为所有元素分配本构定律或应力训练关系。

1 28 在 Elaina 中施加压力作为边界条件，并在单元表面上使用关键字 load 下划线 segments。定义心内膜表面。此外，使用关键字 define underscore curve 定义压力时间负荷曲线以模拟舒张期结束。

规定一个随时间迅速增加的压力，达到规定的舒张末期压力 20 毫米。汞。压力在最后保持恒定。然后留出舒张压和足够的时间让左心室达到稳定状态。

接下来，通过规定从舒张末期状态到规定的 125 毫米收缩末压随时间迅速增加的压力来模拟收缩期结束。水星实现了。压力在收缩压下保持恒定，然后留出足够的时间让左心室达到稳定状态。

然后将完成的输入甲板导入商用有限元求解器 LS dyna，以计算心室壁应力和左心室腔容积舒张末期和收缩期末期，最后调整反映心肌被动刚度和收缩力的材料参数。继续调整，直到计算出的 LV 腔体积匹配。此处显示的舒张末期和收缩期末的 MRI 测量体积是接受 algi 细胞 LVR 注射治疗的患者心脏的基线和术后 6 个月的 MRI。

箭头表示患者左心室的位置，并选择了计算出的整体左心室大小收缩压和舒张压的显着减小。使用该模型提供了一种定量测量注射后 6 个月随时间推移的心室改善的方法。该受试者既看到了心室壁增厚，也看到了室壁应力的急剧降低，如蓝色所示。

观看此视频后，您应该对如何进行藻类细胞 LVR 注射疗法以及如何使用患者特定的数学模型在体内计算左心室 MyFi 应力分布有一个很好的了解。