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Fluid structure interaction and hemodynamic analysis of the aortic valve

Authors
Publisher
McGill University
Publication Date
Keywords
  • Engineering - Biomedical
Disciplines
  • Biology
  • Computer Science
  • Medicine
  • Physics

Abstract

Les pathologies cardiovasculaires, en particulier les maladies des valves cardiaques, restent toujours les causes prédominantes de mortalité, à un taux de 4% dans les pays développés et à 42% dans les pays en développement. La valve aortique et les artères coronariennes sont l'emphase de nombreux articles récents. Cela est surtout attribuable à l'occurrence élevée de ses maladies dans ces régions et les conséquences critiques qui suivent. Avec certaines pathologies cardiovasculaires, comme la sclérose aortique, les microstructures de la racine et des feuillets aortiques peuvent être modifié avec des contraintes résultantes des changements de l'épaisseur ou de l'élasticité du tissu, ou des deux. Ces pathologies sont reliées à l'altération du débit sanguin, ce qui peut être mortel.Des études numériques ont assisté considérablement à la compréhension des biomécaniques de la fonctionnalité et des pathologies des feuillets, leur effet sur les tissus cardiaques et l'hémodynamie locale. Par contre, ces investigations ont plutôt analysé la structure des valves que les interactions entre le sang et le tissu cardiaque. Ce facteur simple mais sophistiqué est critique pour suffisamment étudier la réponse du système face aux conditions physiologiques. Par ailleurs, à cause de la complexité inhérente de l'analyse d'interaction fluide-structure des feuillets aortiques, il y a un manque évident d'une représentation globale de la région des valves aortiques, ce qui pourrait avancer la connaissance du comportement global de cette structure sous les conditions physiologiques. L'objectif primaire de cette thèse est d'expliquer ce phénomène inconnu dans lequel une pathologie régionale conduit à des variations globales structurelles et hémodynamiques au niveau de la région aortique ainsi que sur les artères coronaires. Ces dernières ont été ajoutées dans le modèle global pour explorer la possibilité d'une interrelation entre ces structures et la valve aortique. Par conséquent, cette thèse est concernée par trois aspects en particulier : la modélisation physiologique de la valve cardiaque, l'investigation des variables hémodynamiques des coronaires par rapport aux pathologies valvulaire, et l'impact possible d'une sténose coronarienne sur la dynamique valvulaire. Ce modèle peut aider à explorer et confirmer le comportement de base de l'interaction entre la valve aortique et le débit coronarien. En plus, au point de vue de la pratique clinique, notre modèle a le potentiel d'être un outil diagnostique ; considérant que les chirurgiens cardiaques et les cardiologues interventionnels pourraient profiter des données additionnelles fournies par ce modèle pour mieux planifier le moment idéal pour l'intervention chirurgicale dans la région de la valve aortique pathologique.

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