使用开源软件的房室瓣计算建模框架
摘要：开源计算模型对房室瓣返流是习得性和先天性心脏瓣膜疾病患者的重要疾病和死亡原因。房室瓣的图像推导计算模型在过去十年中取得了显著进展，在小规模和异质人群中的瓣膜修复方面具有特殊的潜力，这些人群通过经验性临床应用不太可能获得最优结果。虽然有大量的计算生物力学研究已经调查了成人二尖瓣和三尖瓣疾病，但鲜有研究应用于易感儿童和先天性心脏患者。此外，到目前为止，研究人员主要依赖于一系列既不适合用于图像推导的心脏瓣膜建模，也不是免费提供的商业应用程序，以促进透明和可重复的瓣膜科学。为了解决这个问题，我们旨在构建一个开源的计算框架，用于图像推导的房室瓣生物力学分析。在本研究中，我们整合了一个开源的瓣膜建模平台SlicerHeart和一个开源的生物力学有限元建模软件FEBio，以便促进图像推导的房室瓣模型的创建和有限元分析。我们提供了详细的验证和敏感性分析，以证明这种模型在应用于三维超声心动图推导的儿童二尖瓣和三尖瓣模型时的准确性。我们的分析结果与文献报道的结果非常一致。因此，这个不断发展的计算框架为将来的瓣膜力学研究提供了一个有前途的初步基础，特别是为改善先天性心脏病儿童的修复方法而进行的合作努力提供了支持。
作者：Wensi Wu, Stephen Ching, Steve A. Maas, Andras Lasso, Patricia Sabin, Jeffrey A. Weiss, Matthew A. Jolley
论文ID：2201.13406
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2022-02-01