目的 二叶式主动脉瓣(bicuspid aortic valve, BAV)作为一种常见的先天性心脏瓣膜异常,往往使患者更易罹患多种并发症。然而,目前针对BAV非融合瓣角度,即连合方向(commissural orientation, CO)之间的结构对比分析研究仍显不足。本研究致力于探讨不同CO的BAV结构对瓣叶结构力学和主动脉血流动力学特性的早期影响,深入分析BAV修复过程中的结构设计问题。方法 本研究结合了结构有限元分析与计算流体力学方法,对5组不同CO(范围为120°~180°)的BAV模型进行了的结构和流体力学表现的模拟对比。结果 相较于正常的三叶式主动脉瓣(tricuspid aortic valve, TAV),融合型BAV承受着异常的应力与血流模式。当CO较小时,主动脉根部易形成偏心射流,增加了血管壁受损的风险,从而可能诱发主动脉病变;随着CO的增大,尽管瓣口逐渐狭窄导致流速加快,但其他力学响应变量表现尚佳。特别地,当CO达到180°时,BAV模型在收缩期呈现居中开口,且在舒张期可以完全关闭,形成了更接近理想状态的射流,其血流动力学和应力分布特征与TAV模型相似。结论 融合型BAV承受异常的应力和血流模式,其程度和区域分布特征均受CO变化的影响。特别地,当CO为180°时,该结构最适合作为BAV修复时的参考基准,为临床BAV修复术提供了理论支持和实用参考。
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