患者特异性心血管支架模拟——混合维有限元建模方法
计算工程、金融与科学
2025-02-19 v3
摘要
冠状动脉支架植入术是冠状动脉疾病最常用的介入治疗手段。然而，支架内再狭窄（in-stent restenosis）可发生于最高达10%的病灶。广泛接受的观点是，机械应力对血管壁的作用会显著影响适应性和恶性再生物调节机制。然而，程序性和病灶特异性对再狭窄风险的作用仍未得到充分研究。支架植入术的计算模型可提供新的机制性见解，如局部应力，这些应力在组织生长和重塑中发挥重要作用。以往的模拟研究常采用简化的动脉和支架几何结构，难以应用于真实场景。由于包含完全解析的支架设备模型，真实模拟计算成本极高。本文旨在开发并提出一种混合维公式，模拟具有患者特异性支架植入程序，支架采用低维梁模型，动脉采用3D模型。在本文中，我们除了 presenting 数值方法外，还将其应用于真实案例，以研究干预对动脉的机械效应，并与潜在的高风险支架内再狭窄位置相关联。我们发现，在严重狭窄区及支架边界处，冠状动脉介入期间会发生较大的动脉壁应力。
引用
@article{arxiv.2407.13276,
title = {Patient-specific coronary angioplasty simulations -- a mixed-dimensional finite element modeling approach},
author = {Janina C. Datz and Ivo Steinbrecher and Christoph Meier and Nora Hagmeyer and Leif-Christopher Engel and Alexander Popp and Martin R. Pfaller and Heribert Schunkert and Wolfgang A. Wall},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.13276},
year = {2025}
}