模拟二尖瓣
摘要：人类心脏中有四个瓣膜之一是二尖瓣。该瓣膜由叶片组成，其自由边缘由一组弦索支撑，这些弦索本身固定在左心室内的乳头肌上。首先，我们研究瓣膜的解剖学，并呈现原始解剖结果。这些结果显示了二尖瓣的整体解剖结构和纤维结构信息。接下来，我们使用基于设计的方法建立了一个模型瓣膜，即根据所需的负载推导出模型几何形状和所需的力，并相应地构建模型。我们在该模型中加入了从解剖结果中获得的纤维拓扑信息。我们假设瓣膜在支撑静态压力负载的同时达到力学平衡。由此产生的微分方程的解决方案确定了瓣膜模型的压力配置。为了完成模型，我们根据与实验数据一致的应力-应变关系指定了一个本构法则，该法则实现了前面计算出的所需力量。最后，我们使用浸入边界方法在计算机测试室中模拟了模型瓣膜在流体中的情况。在多个心脏跳动中，当受到生理压力驱动时，该模型瓣膜的打开和关闭都是正常的。此外，它的关闭对于缺乏心房收缩或压力远远低于或高于正常值的驱动压力也是稳健的。
作者：Alexander D. Kaiser, David M. McQueen, Charles S. Peskin
论文ID：1902.00018
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2020-11-19