Experimental cardiovascular and lung researchImpact of geometric changes in a dilated aorta with a bicuspid aortic valve on blood flow disturbances – a numerical modeling study - Małota, Zbigniew; Głowacki, Jan; Kukulski, Tomasz; Sadowski, Wojciech (Kardiochirurgia i Torakochirurgia Polska/Polish Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 2013)
Dwupłatkowa zastawka aortalna (ang. bicuspid aortic valve – BAV) to najczęstsza wrodzona wada serca występująca u osób dorosłych. Jest silnie związana z istnieniem wad nabytych aorty wstępującej, takich jak poszerzenie aorty, tętniak aorty oraz jej rozwarstwienie. Obecna wiedza na temat patogenezy i następstw występowania BAV pozostaje niepełna. Nie ma przekonujących dowodów na konieczność przeprowadzania prewencyjnych zabiegów plastyki zastawki aortalnej i protezowania aorty wstępującej u chorych bez jawnej hemodynamicznie wady. Niniejsza praca jest próbą przedstawienia zastosowania komputerowych i fizycznych metod modelowania in vitro do oceny podstawowych parametrów hemodynamicznych aorty u pacjentów z BAV. Wykorzystując model komputerowy pacjenta z poszerzoną aortą oraz BAV, zamodelowano dwie chirurgiczne procedury naprawcze, które pozwolą na uzyskanie odpowiedzi, czy zmiana geometrii aorty lub rozcięcie wspólnego płatka BAV może wpłynąć na poprawę warunków hemodynamicznych w aorcie. Przepływ krwi przez BAV generuje w aorcie asymetryczny, spiralny przepływ, ze znacznym przepływem wtórnym i ze zwiększonym obszarem turbulencji. Asymetryczna deformacja ściany aorty, wzrost i redystrybucja naprężeń może stanowić podstawową przyczynę uszkodzenia śródbłonka i rozwarstwienia aorty u pacjentów z BAV. Chirurgiczna zmiana geometrii poszerzonej aorty istotnie poprawia warunki hemodynamiczne w aorcie wstępującej i likwiduje krytyczny obszar stagnacji na zewnętrznej ścianie aorty wstępującej. Dwa parametry – kąt natarcia pomiędzy kierunkiem głównego strumienia wypływającego z zastawki podczas środkowej fazy wyrzutowej a powierzchnią zewnętrznej ściany łuku aorty oraz liczba Deana – mogą być użyteczne w określeniu stopnia poszerzenia aorty i ryzyka wystąpienia aortopatii u osób z BAV.