带旋转式左心室辅助装置心血管系统的随机建模与动态分析
组织与器官
2018-12-19 v1 医学物理
摘要
左心室辅助装置（LVAD）已被用作终末期心力衰竭患者的治疗手段。主动脉瓣在心力衰竭及其 LVAD 治疗中起着关键作用。心血管-LVAD 模型常用于研究患者所需的生理需求，并预测由 LVAD 支持的原生心脏的血流动力学。作为一种通向恢复的治疗桥梁，维持主动脉瓣和原生心脏心输出量的适当且活跃的动力学十分重要，这要求必须对 LVAD 泵进行调整，以使通过主动脉瓣和泵贡献的血液之间保持适当平衡。在本文中，我们的目标是确定一个泵功率的临界值，以确保 LVAD 泵不会在心血管-泵系统中接管泵血功能，并与左心室共享射出的血液以帮助心脏恢复。此外，血流动力学常因患者异质性和心血管系统的随机性而涉及变异性。这种变异性给理解主动脉瓣和心输出量的动态行为带来了重大挑战。本工作使用广义多项式混沌（gPC）展开来建立随机心血管-泵模型以进行高效的不确定性传播，由此可以在存在变异性的情况下快速计算主动脉瓣开放时长和心输出量的方差。仿真结果表明，基于 gPC 的心血管-泵模型是一个可靠的平台，能够提供有用信息以理解 LVAD 泵对心脏血流动力学的影响。
引用
@article{arxiv.1812.07157,
title = {Stochastic Modelling and Dynamic Analysis of Cardiovascular System with Rotary Left Ventricular Assist Devices},
author = {Jeongeun Son and Dongping Du and Yuncheng Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07157},
year = {2018}
}