מידול רכיבים מקופחים ואלמנטים סופיים של אי ספיקת לב עם שבר פליטה משומר

פרוטוקול זה יכול לשמש כדי לסכם עומס לחץ חריף, כמו גם אובדן כרוני של תאימות לחדר כדי לחקור את ההשפעות של אי ספיקת לב עם שבר פליטה משומר על המודינמיקה לב וכלי דם. מודל הפרמטרים הגושיים שלנו יעיל מאוד מבחינה חישובית וגישת הסכום הכספי משלבת את התחום החשמלי והמבני עבור מידול מדויק יותר של המודינמיקה קרדיווסקולרית. יש צורך טכני חזק לטיפולים יעילים עבור EFPEF.

שיטות חישוביות כמו שלנו, הן בעלות חשיבות עליונה בפיתוח ואישור רגולטורי של מכשור רפואי וטיפולים. כדי להגדיר מודל פרמטרים גושיים של ממד אפס, לאחר בניית תחום בסביבת פותר המספרים כפי שמודגם, נווט לספריית ההידראוליקה כדי למצוא את הרכיבים הדרושים ושחרר את רכיבי הצינור ההידראולי לסביבת העבודה. הכנס את רכיבי התא ההידראוליים של נפח קבוע כדי להגדיר את תאימות הקיר ודחיסת הנוזלים.

ולהוסיף את רכיבי ההתנגדות הליניארית כדי להגדיר את ההתנגדות לזרימה. מודל ההתכווצות של כל תא לב באמצעות רכיב תא תאימות משתנה מותאם אישית ולספק את הפרמטרים ביחס לכל אלמנט כפי שמודגם בטבלה. לאחר מכן הכנס רכיב רצף חוזר של אות פיזי עבור כל אחד מהגושים הדורשים אות קלט מוגדר על-ידי המשתמש בזמן משתנה, בחר את פותר ברירת המחדל ODE 23 T משתמע והפעל את ההדמיה למשך 100 שניות כדי להגיע למצב יציב.

כדי להגדיר מודל ניתוח רכיבים סופי, נווט אל התחום החשמלי ובחר את המודול הרגיל. בחר את שלב פעימת הניתוח הבודד. הגדר את משך מחזור הלב ל- 500 אלפיות שניה והחל מוטות פוטנציאליים חשמליים על קבוצת צמתים המייצגת את הצומת הסינוטריאלי.

לאחר סקירת טופס הגל החשמלי המוגדר כברירת מחדל, הפעל את מודול העבודה וצור עבודה חשמלית של הלב. לאחר השלמת הגדרת הניתוח החשמלי, נווט אל התחום המכני בשלב הטעינה מראש. סקור את תנאי הגבול של המצב הדגיש מראש של הלב ובחר 0.3 שניות כזמן הצעד.

בפעימה צעד אחד, השתמש 0.5 שניות כזמן הצעד כדי לדמות התכווצות. בהתאוששות צעד אחד, בחר 0.5 שניות עבור הרפיה לב ומילוי חדרי עבור קצב לב של 60 פעימות לדקה. הפעל את מודול העבודה וליצור עבודה מכנית לב.

הפוך את אפשרות הדיוק הכפול לזמינה. סקור את מודל טירת הרוח המפושט עם הפרמטרים הגושיים ואת ייצוג מודל זרימת הדם תוך התאמת הערכים של האלמנטים ההתנגדותיים והיבוליים עבור התנגדויות הזרימה והתאימות המבניות, בהתאמה לפי הצורך. סקור את האלמנטים הסופיים תלת-ממדיים ייצוג של ארבעת תאי הלב ולאשר כי עמדותיהם הגיאומטריות מדויקות.

לאחר בדיקת מכלול הלב, עבור למודול האינטראקציה כדי להתאים את ערכי התאימות וההתכווצות של כל אחד מארבעת תאי הלב. סקור את ערך הנוקשות כדי לדגמן את תגובת נפח הלחץ במחזורי העורקים, נוגה וריאות ולהתאים את מקדם ההתנגדות הצמיגית כדי לשנות את מודל זרימת הדם בכל קישור חילופי מזון. עבור הדמיה מרובת פיזיקה, הכנס את קבצי הקלט, האובייקט והספריה לספריית העבודה והפעל את תוכנת הסימולציה הסופית של מודל ניתוח האלמנטים.

הפעל את העבודה החשמלית לב גירוי חשמלי, ולאשר כי קובץ ODB וכתוצאה מכך נמצא בספריה העבודה. עבור לתחום המכני כדי לעבור לשלב הסימולציה השני. בשלב הטעינה מראש, השתמש באפשרות משרעת חלקה מובנית כדי להגדיל את רמת הלחץ מאפס לרמה הרצויה.

ואז להשבית את תנאי גבול הלחץ כדי להפעיל את מודל זרימת הדם עם נפח דם כולל קבוע בתוך מערכת זרימת הדם ולהפעיל את עבודת סימולציה מיקרופון הלב. כדי לדמות היצרות שסתום אבי העורקים במודל פרמטר גושי, בתא החדר השמאלי, לשנות את אות הקלט יחסית שסתום אבי העורקים ולדמות הפחתה של אזור פתח שווה 70%לעומת הבסיס. כדי לדמות היצרות שסתום אבי העורקים ואת מודל FEA, לשנות את ההגדרה חילופי נוזלים של הפרמטר עורקי החדר השמאלי הקישור, ולבצע את קבצי ארגז הכלים כדי לבצע סימולציה מכנית הפוכה.

לאחר השלמת הסימולציה המכנית ההופכית, הפעל את הפונקציות שלאחר העיבוד כפי שצוין. לאחר מכן צפה במודול העבודה וצור עבודה מכנית לב כדי להפעיל סימולציה מכנית חדשה כפי שהוכח כדי לחקות התקשות קיר עקב עומס לחץ במודל הפרמטרים הגושיים, לשנות את הציות הדיאסטולי החדר השמאלי של אלמנט תאימות החדר השמאלי ולהגדיל את התנגדות הדליפה של משאבת החדר השמאלית ל 18 פעמים 10 לשישה פסקלים לשנייה למטר. כדי לדמות את ההשפעות של שיפוץ כרוני במודל ניתוח אלמנט סופי, לערוך את תכונות החומר הפעיל של הגיאומטריה החדר השמאלי ולשנות את התגובה החומרית של החדר השמאלי בחומר מכני שמאל קובץ פעיל החדר.

כדי ללכוד את תגובת הנוקשות המוגברת לאי ספיקת לב עם פיזיולוגיה של שבר פליטה משומר, הגדל את הפרמטרים נוקשות A ו- B בניסוח hyperelastic anisotropic. בשלב preload, להגדיר את לחצי חלל הנוזל של החדר השמאלי והשאיר אטריום ל 20 מילימטרים של כספית ולבצע סימולציה מכנית הפוכה כדי להשיג את המצב נפחי של החדר השמאלי אטריום. לאחר מכן בצע את פונקציות שלאחר העיבוד כפי שצוין ולבצע סימולציה מכנית חדשה כפי שהוכח.

השניים במודלים של סיליקו כדי להראות המודינמיקה דומה של חדרי העורקים והשמאל בטווח הפיזיולוגי. בתנאי היצרות אבי העורקים, צורות גל הלחץ והנפח מדגימות הפחתה של 70% באזור פתח שסתום אבי העורקים בשני הדגמים. שני הדגמים מסוגלים גם ללכוד את הגידול בלחץ החדר השמאלי הסיסטולי עקב העלייה והעומס שנגרם על ידי היצרות בבטן.

לאחר שיפוץ ואובדן תאימות חדרית שמאל, קשר נפח הלחץ diastolic סוף הופך גבוה וכתוצאה מכך לחצים דיאסטוליים סוף גבוה יותר ונפחים דיאסטוליים בקצה התחתון. תופעות אלה, אשר בשל חוסר היכולת של החדר השמאלי להירגע ולהרגיש כראוי נלכדים בהצלחה על ידי אי ספיקת לב עם לולאות נפח שבר פליטה השתמר בשני מודלים מימדיים נמוכים וגבוהים. הזרימה דרך נתוני השסתום המיטרלי מדגישה הן את שלבי ההרפיה המוקדמת והן את שלבי ההתכווצות הפטרונית.

בהשוואה לפרופילים הנורמליים וההיצרות, אי ספיקת הלב עם זרימת שבר פליטה משומרת התאפיינה בשיא מעט גבוה יותר של זרימה מיטרלית בשלב הרפיה מוקדמת, וזרימה של שלב התכווצות אצטרית שיא מופחתת באופן משמעותי. כפי שמודגם במפות מתח שריר הלב האלה, לחצים גבוהים ניתן לראות באי ספיקת לב עם שבר פליטה השתמר עקב אובדן אופייני של תאימות לחדר. כדי לדגמן את ההשפעות הכרוניות של עומס לחץ ובכך לשחזר את המודינמיקה של אי ספיקת לב עם שבר פליטה משומר, זה קריטי כדי לשנות את הציות לחדר בכל סימולציה בהתאם.

נוקשות stolic ניתן לחקור פרמטרית כדי לדמות פנוטיפים שונים של תפקוד דיאסטולי. זה יאפשר לנו לאפיין באופן מקיף יותר את ההשפעות של ציות מופחת על המחלה. אנו מקווים שעבודתנו תסלול את הדרך ליצירת מודלים שיוכלו לקדם את ההבנה הנוכחית שלנו של אי ספיקת לב עם שבר פליטה משומר ותומכת בפיתוח טיפולים למצב זה.