NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỐ HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ CƠ TÂM THẤT TRÁI

Tóm tắt

Bài báo trình bày một phương pháp mô phỏng số, tái tạo lại quá trình giãn nở tâm thất dành riêng cho từng bệnh nhân, đề xuất một phương pháp mô phỏng số dựa trên mã nguồn mở SimVascular để tái hiện một cách chính xác nhất hoạt động tâm thất trái. Vì mô cơ tim có cấu tạo vô cùng phức tạp, sự giãn nở không giống với các hệ thống đàn hồi thông thường mà hoạt động này được quy định bởi những sợi cơ tim và vật liệu cơ tim là hoàn toàn không nén được, đây là một hệ đàn hồi phi tuyến phức tạp. Để mô phỏng chính xác quá trình này, chúng tôi đã sử dụng một thuật toán dựa trên quy tắc để định hướng các sợi cơ tim cũng như hướng co giãn của cơ tim, sau đó là dùng bộ giải svFSI để mô phỏng quá trình lạm phát thụ động của tâm thất trái được lý tưởng hóa thành nửa hình elipsolid. Kết quả mô phỏng của chúng tôi hoàn toàn phù hợp với kết quả được đánh giá từ các chuyên gia trước đó, tuy nhiên, phương pháp của chúng tôi tiết kiệm chi phí và tài nguyên tính toán. Điều này sẽ được xem xét để áp dụng cho bệnh nhân cụ thể trong tương lai.

Title

NUMERICAL SIMULATION STUDY TO REPRODUCE THE ACTIVITY OF LEFT VENTRICULAR MUSCULAR TISSUE

Abstract

This paper presents a numerical simulation method, recreating the ventricular contraction process specific to each patient, propose a numerical simulation method based on the open source SimVascular code to most accurately reproduce left ventricular activity. Because myocardial tissue has an extremely complex structure, contraction is not the same as that of the normal ileal system, which is regulated by myocardial fibers and the myocardial material is completely incompressible, this is a complex nonlinear elastic system. To accurately simulate this process, we used a rule-based algorithm to orient the myocardial fibers as well as the direction of myocardial contraction, then used the svFSI solver to simulate the contraction process. The passive emission of the left ventricle is idealized as a semi-elliptic solid. Our simulation results are completely consistent with the results evaluated by previous experts, however, our method saves costs and computational resources. This will be reviewed for patient-specific applications in the future.