左心室の膨張と収縮を考慮した心臓内圧力変化シミュレーション

抄録

心疾患の一つである大動脈弁膜症は, 弁の機能不全によって, 息切れ, 狭心痛, 心不全などの症状が起こる. 大動脈弁膜症の治療には主に外科手術が適用され, 中でも大動脈弁形成術は術後に血栓形成の可能性が低く, 薬の服用も必要としない利点がある. しかしながら, 大動脈弁形成術は医師による高度な医療技術が必要となるため, 術前計画や術前シミュレーションが必要である. 本稿では, X線CTデータを基に作成した大動脈と左心室のモデルを用いて行った, 粒子法によるシミュレーションについて述べる. シミュレーションでは, 左心室から大動脈への血流を可視化し, 大動脈と左心室の圧力変化を実データと比較した. 左心室が収縮して大動脈弁が開き, 左心室から大動脈に血液が流れる. そして, 左心室から大動脈へ血液が駆出すると大動脈圧が上昇する. その後, 左心室が膨張すると左心室圧が大動脈圧より低下し, 大動脈弁が閉じる. このように, 左心室の収縮や膨張と連動した弁の開閉動作を考慮したシミュレーションを行った結果, 大動脈と左心室の圧力変化が現実の値に近いことを確認した.