عنوان :
شبيه‌سازي اجزاي محدود كاشت دريچه‌ي آئورت ترنس‌كتتر با در نظر گرفتن رفتارهاي مادي متفاوت براي پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 77ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي سلماني تهراني
استاد مشاور :
زهرا متين قهفرخي
توصيفگر ها :
تنگي دريچه‌ي آئورت , عمل جراحي قلب باز , كاشت دريچه‌ي آئورت ترنس‌كتتر , شبيه‌سازي اجزاي محدود , پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده , برگچه‌هاي بومي دريچه‌ي آئورت
استاد داور :
محمد مشايخي، محمود كدخدايي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/08/29
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/09/02
چكيده فارسي :
دو روش جايگزيني دريچه‌ي مصنوعي آئورت براي بيماراني كه از تنگي دريچه‌ي آئورت رنج مي‌برند وجود دارد. اين دو روش انجام عمل جراحي قلب باز براي تعويض دريچه‌ي آئورت و روش كاشت دريچه‌ي آئورت ترنس‌كتتر (تاوي) هستند. يكي از اصلي‌ترين برتري‌هاي كه روش كاشت دريچه‌ي آئورت ترنس‌كتتر دارد اين است كه اين روش كم تهاجمي‌تر از عمل جراحي قلب باز است. بنابراين اين روش براي بيماراني كه عمل جراحي قلب باز براي آن‌ها خطر زيادي دارد، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين پژوهش شبيه‌سازي اجزاي محدود كاشت دريچه‌ي آئورت ترنس‌كتتر با در نظر گرفتن رفتارهاي مادي متفاوت براي پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده براي يك بيمار خاص انجام شده است. به اين منظور نخست تصويرهاي سي‌تي اسكن قلب يك بيمار 82 ساله كه دچار تنگي شديد دريچه‌ي آئورت بود، با اجازه‌ي پزشك مربوطه تهيه شد. به‌منظور تبدل تصويرهاي سي‌تي اسكن قلب به يك مدل سه‌بعدي از نرم‌افزار ميميكس استفاده شده است. در نهايت سه شبيه‌سازي اجزاي محدود از كاشت دريچه‌ي آئورت ترنس‌كتتر در نرم‌افزار آباكوس انجام شد. مدل اول بدون پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده و دو مدل ديگر داراي پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده با مدل ماده‌هاي الاستيك خطي و هايپرالاستيك آگدن بودند. هدف اصلي در اين پژوهش مقايسه‌ي نتايج حاصل از شبيه‌سازي اين سه مدل است. بنابراين با استخراج نتايج حاصل از شبيه‌سازي اجزاي محدود عمل تاوي براي اين سه مدل نتيجه گرفته شد كه وجود پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده با مدل ماده‌ي الاستيك خطي ميانگين تنش فون‌ميزس بيشتري را نسبت به دو مدل ديگر به قسمت‌هاي مختلف قلب از جمله آئورت، بطن چپ و برگچه‌هاي بومي دريچه‌ي آئورت اعمال مي‌كند. همچنين با بررسي نتايج در مدل‌هاي مختلف اين نتيجه گرفته شد كه وجود پلاك باعث مي‌شود كه فاصله‌ي سطح خارجي استنت با ديواره‌ي ريشه‌ي آئورت در محل‌هاي كميسور بيشتر شود. اين فاصله باعث به‌وجود آمدن عارضه‌ي نشت پاراولويولار مي‌شود. در نهايت نمودار مساحت سطح تماس براي ديواره‌ي آئورت، بطن چپ، پلاك‌ها و برگچه‌هاي بومي دريچه‌ي آئورت براي هر سه مدل ترسيم شد. مقادير اين نمودارها براي مدل‌هاي داراي پلاك نسبت به مدل بدون پلاك، بيشتر است. بنابراين با توجه به اين مقادير نتيجه گرفته مي‌شود كه خطر مهاجرت دريچه‌ي مصنوعي در دو مدل داراي پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده نسبت به مدل بدون پلاك‌هاي كلسيفيه‌شده، كمتر است زيرا مساحت سطح تماس ديواره‌ي ريشه‌ي آئورت، بطن چپ، پلاك‌ها و برگچه‌هاي بومي دريچه‌ي آئورت با سطح خارجي استنت در دو مدل داراي پلاك نسبت به مدل بدون پلاك، بيشتر است.
چكيده انگليسي :
There are two ways to replace a prosthetic aortic valve for patients suffering from aortic valve stenosis. These two methods are open heart surgery to replace the aortic valve and transcatheter aortic valve implantation (TAVI). One of the main advantages of the transcatheter aortic valve implantation is that it is less invasive than open heart surgery. Therefore, this method is used for patients who are at high risk for open heart surgery. In this study, finite element simulation of transcatheter aortic valve implantation was performed by considering different material behaviors for calcified plaques for a specific patient. For this purpose, first CT scan images of the heart of an 82-year-old patient with severe aortic stenosis were obtained with the permission of the relevant physician. Mimix software was used to convert CT scans of the heart into a 3D model. Finally, three finite element simulations of transcatheter aortic valve implantation were performed in Abaqus software. The first model had no calcified plaques and the other two models had calcified plaques with the linear elastic and hyperelastic ogden materials models. The main purpose of this study is to compare the simulation results of these three models. Therefore, by extracting the results of finite element simulation of TAVI operation for these three models, it was concluded that the presence of calcified plaques with the linear elastic material model increased the average von Mises stress more than the other two models to different parts of the heart including aorta, left ventricle and native aortic valve leaflets. Also, by examining the results in different models, it was concluded that the presence of plaque increases the distance between the outer surface of the stent and the aortic root wall in the commissure sites. This distance causes a paravalvular leak. Finally, a diagram of the total contact area was drawn for the aortic wall, left ventricle, plaques, and native aortic valve leaflets for all three models. The values of these diagrams are higher for models with plaque than for models without plaque. Therefore, considering these values, it is concluded that the risk of prosthetic valve migration in two models with calcified plaques is less than the model without calcified plaques, because the total contact area of the aortic root wall, left ventricle, plaques and native leaflets to the external surface of the stent In two models with plaque, it is more than the model without plaque.
استاد راهنما :
مهدي سلماني تهراني
استاد مشاور :
زهرا متين قهفرخي
استاد داور :
محمد مشايخي، محمود كدخدايي
