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Multi-scale modeling of the Fontan circulation using a mock circulatory system.

机译：使用模拟循环系统对Fontan循环进行多尺度建模。

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摘要

The Fontan circulation is the result of a series of operations performed to save the lives of children born with univentricular circulations. The Fontan procedure achieves venous return to the pulmonary circulation without a ventricular power source. The load on the heart is reduced to normal, and these patients can lead a normal life into adulthood, although late complications continue to prevent normal lifespan. A unique feature of the Fontan circulation is the dependency of inferior vena cava flow on respiration. The Fontan circulation has been modeled experimentally using an adjustable mock circulatory system, which for the first time includes the influence of respiration. A multi-scale model based on a realistic, 3D patient-specific test section coupled with a lumped parameter model tuned to patient-specific parameters is used to simulate the pressure and flow found in the Fontan circulation. For the first time, the clinically observed respiratory effects in TCPC venous physiology were successfully simulated in an experimental model, where venous flow increased during inspiration and decreased during expiration. Clinically observed hepatic vein flow reversal was also seen in the model. This reverse flow was accentuated when the pulmonary vascular resistance was increased on the venous side.
机译：丰坦循环是为拯救单室循环出生的孩子的生命而进行的一系列手术的结果。 Fontan手术无需心室动力源即可实现静脉回流至肺循环。心脏的负担已减轻至正常水平，尽管晚期并发症继续妨碍正常寿命，但这些患者仍可以正常生活直至成年。 Fontan循环的独特特征是下腔静脉血流对呼吸的依赖性。 Fontan循环已使用可调节的模拟循环系统进行了实验建模，这首次包括了呼吸的影响。基于真实的3D患者特定测试部分的多尺度模型，再加上已调整至患者特定参数的集总参数模型，可用于模拟Fontan循环中发现的压力和流量。首次在实验模型中成功模拟了TCPC静脉生理学中临床观察到的呼吸作用，该模型在吸气过程中静脉流量增加而在呼气过程中静脉流量减少。在模型中还可以看到临床观察到的肝静脉血流逆转。当肺侧的肺血管阻力增加时，这种逆流加剧。

著录项

  • 作者

    Chiulli, John Andrew.;

  • 作者单位

    Clemson University.;

  • 授予单位 Clemson University.;
  • 学科 Engineering Biomedical.;Engineering Mechanical.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2011
  • 页码 135 p.
  • 总页数 135
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

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