بازسازی هندسی قلب و ارزیابی تنش برشی جریان خون با استفاده از تصویربرداری پزشکی

این پژوهش به بازسازی سه بعدی هندسه قلب انسان بر پایه تصاویر سی تی آنژیوگرافی و تحلیل همودینامیکی آن با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی می پردازد. هدف اصلی، مطالعه ارزیابی همزمان عملکرد بطن راست و چپ و بررسی توزیع جریان خون و تنش برشی دیواره در نواحی مختلف قلب است. در این راستا تصاویر پزشکی قطعه بندی و پس از اصلاح دستی مدل سه بعدی قلب بازسازی شد و شاخص های عملکردی شامل حجم پایان دیاستولی، حجم پایان سیستولی و کسر تخلیه برای هر دو بطن محاسبه گردید. همچنین شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی با فرض نیوتنی، غیرقابل تراکم و آرام بودن خون انجام شد تا الگوی جریان و نواحی تمرکز تنش برشی بررسی شود. نتایج نشان داد مقادیر به دست آمده برای هر دو بطن با محدوده های فیزیولوژیک و داده های مرجع همخوانی قابل قبولی دارند و مدل بازسازی شده از دقت مناسبی برخوردار است. افزون بر این، بیشترین تنش برشی در نواحی تغییر سطح مقطع و محل اتصال ساختارهای قلبی مشاهده شد. در مجموع این چارچوب بیمار محور می تواند به عنوان ابزاری غیرتهاجمی و دقیق برای ارزیابی عملکرد قلب و پایه ای برای توسعه مدل های پیشرفته تر مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بازسازی سه بعدی قلب ، دینامیک سیالات محاسباتی ، سی تی آنژیوگرافی ، همودینامیک قلب ، تنش برشی دیواره ، بطن راست و چپ