基于超声心动图的二尖瓣动力学评估新数学技术

目的：二尖瓣小叶作为非线性、非弹性和各向异性软组织的力学，源于许多阐明该组织的数学/物理指标的集成响应。在过去的十年中，完整心脏瓣膜的有限元建模极大地辅助了心脏瓣膜手术的评估、生物假体瓣膜置换的设计，以及对健康和异常心功能的一般理解。此类模型必须基于对瓣膜材料力学行为的准确描述。在组件层面（即细胞层面）计算速度/位移和应变率/应变是至关重要的。在本研究中，我们基于超声心动图，在非弹性连续方程框架下，开发了表征二尖瓣小叶的首个三维位移矢量场。方法：我们对异常二尖瓣功能的大部分认识基于手术和死后研究，虽然这些研究在某些情况下是定量的，但它们受限于在固定且无功能状态下对瓣膜解剖的评估。需要更复杂的分析方法以充分考量二尖瓣功能。多个团队尝试通过数学/物理方程对二尖瓣解剖与功能建模。结果：关于二尖瓣小叶(MVL)生物力学不同方面的初步结果，如小叶动力学、小叶上点的位移/速度和应变率/应变，与超声心动图观察结果吻合良好。