طور باحثون روس نموذجًا حاسوبيًا رقميًا يساعد الأطباء على تقييم أداء صمامات القلب الاصطناعية المختلفة لدى كل مريض قبل الجراحة، بما يتيح اختيار الصمام الأنسب بناءً على خصائص المريض، بدلًا من الاعتماد فقط على القياسات التشريحية ومؤشرات تدفق الدم القياسية.
ووفقًا للفريق العلمي من جامعة بيرم التقنية الروسية وجامعة سيريوس الروسية للعلوم والتكنولوجيا، جرى تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد لجذر الأبهر وشرفات الصمام الثلاث، مع إمكانية تغيير حجم الشرفات وارتفاعها وانحنائها وشكل حافتها الحرة، بما يسمح بإنشاء تكوينات تشريحية مختلفة واختبارها حاسوبيًا. واعتمد الباحثون على نمذجة الصمام والدم كنظام متفاعل، بدلًا من الاكتفاء بمحاكاة حركة الشرفات.
ويجمع النموذج بين هندسة الصمام وميكانيكا وريقاته وتفاعلها مع الدم وتدفقه الواقعي ضمن إطار نمذجة واحد. ويعتمد الأطباء حاليًا على تخطيط صدى القلب والتصوير المقطعي المحوسب لتقييم تشريح القلب وسرعة تدفق الدم وفروق الضغط، إلا أن هذه القياسات لا تحدد بدقة كيفية أداء صمام اصطناعي معين بعد زرعه لدى مريض محدد.
وتكمن أهمية النموذج في أنه يحاكي الظروف الفعلية لتدفق الدم، بما في ذلك الضغط والتسارع والدوامات والقوى الميكانيكية المتغيرة التي تؤثر في كيفية فتح صمامات القلب وإغلاقها، وهو ما قد يساعد مستقبلًا في تحسين اختيار الصمام المناسب لكل مريض وتقييم أدائه قبل الجراحة.