مدل‌ سازی و شبیه ‌سازی رشد در نارسایی قلبی دیاستولیک

نارسایی قلبی یکی از بیماری‌های قلبی-عروقی است که باعث تغییر در ساختار قلب شده و برون‌ده قلبی را کاهش می‌دهد. این بیماری می‌تواند به دو دسته نارسایی قلبی دیاستولیک و سیستولیک تقسیم شود. در نارسایی قلبی دیاستولیک ضخامت دیواره‌های بطنی افزایش یافته و مرتبط با هایپرتروفی کانسنتریک است. در این پژوهش، هایپرتروفی کانسنتریک ناشی از افزایش‌ بیش ‌از حد فشار در نظر گرفته شده است که در اثر آن، تعداد سارکومرها به صورت موازی بیشتر شده و در نتیجه باعث افزایش نسبی سطح عرضی کاردیومیوسیت می‌شود. معادلات پیوسته هایپرتروفی کانسنتریک با بکارگیری هندسه دوبطنی ایده‌آل شده، در نرم‌افزار کامسول مولتی فیزیک پیاده‌سازی شده است که رویکرد ارائه شده برای پیاده‌سازی روابط، کاملا جدید بوده و برتری‌های بنیادی نسبت به رویکرد‌ پیشین دارد و نیازمند کدنویسی نبوده و به راحتی در یک نرم‌افزار المان محدود پیاده‌سازی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که ضخامت دیواره‌های بطنی افزایش یافته و حجم محفظه‌های بطنی کاهش می‌یابند. نتایج مذکور منطبق بر مشاهدات بالینی از بیماری بوده و نشان می‌دهد که مدل‌سازی محاسباتی می‌تواند به عنوان ابزاری قدرتمند برای افزایش شناخت متخصصان از بیماری‌هایی که نرخ مرگ و میر بالایی دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

modeling and simulation of growth in diastolic heart failure

heart failure is one of the cardiovascular diseases that causes changes in the structure of the heart and reduces the output of the heart. this disease can be divided into two categories: diastolic and systolic heart failure. in diastolic heart failure, the thickness of the ventricular walls increased and is associated with concentric hypertrophy. in this study, concentric hypertrophy is considered to be caused by pressure overload, as a result of which, the number of sarcomeres increases in parallel, and as a result, causes a relative increase in the transverse area of the cardiomyocytes. continuum equations of concentric hypertrophy by using an idealized biventricular geometry have been implemented in comsol multiphysics software, the approach presented for implementing the equations is completely new and has fundamental advantages over the implementation of the previous approach, and does not require coding and can be easily implemented in a finite element software. the results of the simulation showed that the thickness of the ventricular walls increases and the volume of the ventricular chambers decreases. the mentioned results are consistent with the clinical observations of the disease and shows that computational modeling can be used as a powerful tool to increase specialist’s knowledge of diseases that have a high mortality rate.