О создании новой методики сообщили учёные Научно-технологического университета «Сириус» и Пермского национального исследовательского политехнического университета. По данным ПНИПУ, разработка предназначена для моделирования протеза клапана аорты – главной артерии организма.
Методика ориентирована на случаи тяжёлого стеноза аортального клапана, когда его замена остаётся единственным способом спасти пациента. Сейчас подбор протеза обычно выполняют по данным эхокардиографии и компьютерной томографии, однако эти методы не позволяют в полной мере предсказать, как конкретная конструкция поведёт себя после имплантации.
Уникальность метода
В отличие от существующих решений, новый подход объединяет сразу несколько этапов расчёта в одной системе. Речь идёт о выборе модели, определении механических свойств створок и моделировании физиологически корректного кровотока.
Это важно, потому что современные компьютерные модели чаще всего описывают только отдельные процессы. Например, одна система может анализировать кровоток, другая – движение створок клапана, а третья – свойства материала. Российские исследователи предложили комплексный вариант, который учитывает эти параметры совместно.
Для моделирования учёные использовали нейросеть, которая помогает восстанавливать траекторию движения створок клапана в соответствии с его реальной работой. Дополнительно в систему включили модель левого желудочка, чтобы точнее описать неравномерное движение крови.
Такой подход позволяет ещё до операции сравнивать несколько вариантов протеза и оценивать, какой из них лучше подходит конкретному пациенту.
Почему это важно?
При замене аортального клапана большое значение имеет не только сам факт имплантации, но и то, насколько хорошо протез будет работать в конкретных анатомических и физиологических условиях. Если заранее точнее спрогнозировать поведение конструкции, можно снизить вероятность неблагоприятных гемодинамических эффектов и других осложнений.
Кроме того, более точное моделирование может быть полезно не только врачам, но и разработчикам медицинских устройств.
Для пациентов такая технология потенциально означает более точный подбор протеза перед операцией. Если методика подтвердит эффективность в дальнейшей практике, она может помочь уменьшить риски, связанные с неправильным выбором конструкции.
Для разработчиков клапанов система даёт возможность заранее оценивать, как форма створок, геометрия изделия и свойства материала влияют на открытие клапана, скорость кровотока, перепад давления и распределение механических нагрузок. Это может использоваться для оптимизации конструкции и повышения долговечности протезов.
Источник: Russian Journal of Biomechanics, ТАСС со ссылкой на пресс-службу ПНИПУ
