StreszczenieDwupłatkowa 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 wstę-pującej. Dwa parametry -kąt natarcia pomiędzy kierunkiem głównego strumienia wypływającego z zastawki podczas środ-kowej fazy wyrzutowej a powierzchnią zewnętrznej ściany łuku aorty oraz liczba Deana -mogą być użyteczne w określe-niu stopnia poszerzenia aorty i ryzyka wystąpienia aortopatii u osób z BAV. Słowa kluczowe: dwupłatkowa zastawka aortalna, modelowanie numeryczne, hemodynamika.
Kardiochirurgia i Torakochirurgia Polska 2013; 10 (3) 251 EXPERIMENTAL CARDIOVASCULAR AND LUNG RESEARCH
AbstractBicuspid aortic valve (BAV) is the most common congenital cardiac malformation that occurs in adults. Bicuspid aortic valve is strongly associated with vascular complications, such as aortic root dilatation, thoracic aortic aneurysms, and aortic dissection. This study attempted to examine the hemodynamic effect of two surgical geometry correction procedures using computer and physical modeling. The estimated changes in basic hemodynamic parameters and the possibility of reducing the risk of aortopathy and valve dysfunction can improve long-term outcomes of BAV patients. The blood flowing through the BAV generates an asymmetric, eccentric, helical flow with a significant secondary flow and increased turbulence area. Asymmetric aortic wall deformation, and the increase and redistribution of stress, may constitute the primary reasons behind endothelial damage and aortic dissection in BAV patients. The surgical correction of the dissipated aortic geometry, in contrast to the separation of the common cusp of the BAV, significantly improves t...