Моделирование процедуры транскатетерной имплантации клапана аорты

Исследование посвящено численному моделированию процедуры транскатетерного протезирования клапана аорты (TAVI) с позиции прогностической ценности в сравнении с клиническими данными. В работе применяли метод конечных элементов, реализованный в ПО Abaqus/CAE и реконструкции трехмерных моделей на основе компьютерной микротомографии биопротеза CoreValve™ типоразмера 29 мм и пациент-специфических данных функциональных исследований (мультиспиральной томографии). Исследование включало три вариации моделирования процедуры протезирования клапана аорты, определяющие уровень детализации численного эксперимента. В ходе расчетов воспроизводили этапы процесса протезирования – радиальное сжатие протеза, движение системы доставки, взаимодействие проводника с элементами системы “TAVI-протез – корень аорты”, непосредственно имплантация. In silico эксперимент продемонстрировал значительное количественное и качественное соответствие данным интрооперационной флюроографии и компьютерной томографии после процедуры TAVI. Показано, что включение в систему взаимодействия «протез-корень аорты» дополнительных элементов – проводника и катетера системы доставки, оказывают положительное влияние на сходимость данных с клиническими результатами. Анализ напряженно-деформированного состояния взаимодействующих в эксперименте элементов продемонстрировал значительный вклад в анализируемые параметры этапа движения протеза по проводнику в составе катетера системы доставки. Тем не менее, сравнение с результатами клинической оценки TAVI-процедуры выявило ряд несоответствий отклика модели биопротеза на поздних этапах моделирования, что требует дальнейшего повышения уровня детализации численного эксперимента. Приведенный подход демонстрирует перспективность и потенциально может быть применен в задачах проектирования и исследовательских работах.