संरक्षित रिजेक्शन अंश के साथ हार्ट फेलियर के लिए लुम्पेड-पैरामीटर और परिमित तत्व मॉडलिंग

हृदय रोगों के कम इंजेक्शन अंश (HFrEF) के साथ दिल की विफलता पर काफी हद तक ध्यान केंद्रित किया है, मोटे तौर पर संरक्षित इंजेक्शन अंश (HFpEF), जो अधिक हाल ही में दुनिया भर में दिल की विफलता का एक प्रमुख रूप बन गया है के साथ दिल की विफलता की अनदेखी के साथ दिल की विफलता पर ध्यान केंद्रित किया है । सिलिको अभ्यावेदन में एचएफपीईएफ की कमी से प्रेरित होकर, इस पेपर में दो अलग-अलग कम्प्यूटेशनल मॉडल प्रस्तुत किए जाते हैं ताकि एचएफपीईएफ के हीमोडायनामिक्स का अनुकरण किया जा सके जिसके परिणामस्वरूप बाएं वेंट्रिकुलर प्रेशर ओवरलोड होते हैं। सबसे पहले, एक ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड लुम्प्ड-पैरामीटर मॉडल को न्यूमेरिकल सॉल्वर का उपयोग करके विकसित किया गया था। यह मॉडल शून्य-आयामी (0D) विंडकेसेल जैसे नेटवर्क पर आधारित है, जो संविलियन तत्वों के ज्यामितीय और यांत्रिक गुणों पर निर्भर करता है और कम कम्प्यूटेशनल लागतों का लाभ प्रदान करता है। दूसरा, एक परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) सॉफ्टवेयर पैकेज का उपयोग बहुआयामी सिमुलेशन के कार्यान्वयन के लिए किया गया था। एफईए मॉडल इलेक्ट्रो-मैकेनिकल कार्डियक प्रतिक्रिया, संरचनात्मक विकृतियों, और द्रव गुहा आधारित हीमोडायनामिक्स के त्रि-आयामी (3 डी) मल्टीफिजिक्स मॉडल को जोड़ती है और विभिन्न द्रव गुहाओं के बीच प्रवाह विनिमय प्रोफाइल को परिभाषित करने के लिए एक सरलीकृत गांठ-पैरामीटर मॉडल का उपयोग करती है। प्रत्येक दृष्टिकोण के माध्यम से, दबाव अधिभार के परिणामस्वरूप बाएं वेंट्रिकल और समीपस्थ वास्कुलेचर में तीव्र और पुरानी हेमोडायनामिक दोनों परिवर्तनों को सफलतापूर्वक अनुकरण किया गया। विशेष रूप से, दबाव अधिभार को महाधमनी वाल्व के छिद्र क्षेत्र को कम करके मॉडलिंग की गई थी, जबकि बाएं वेंट्रिकुलर दीवार के अनुपालन को कम करके पुरानी रीमॉडलिंग का अनुकरण किया गया था। एचएफपीईएफ के वैज्ञानिक और नैदानिक साहित्य के अनुरूप, दोनों मॉडलों के परिणाम बाएं वेंट्रिकल और महाधमनी के बीच ट्रांसाऑर्टिक दबाव ढाल की तीव्र ऊंचाई और स्ट्रोक की मात्रा में कमी और (ii) अंत-डायस्टोलिक बाएं वेंट्रिकुलर वॉल्यूम में एक पुरानी कमी, डायस्टोलिक डिसफंक्शन का संकेत देते हैं। अंत में, FEA मॉडल दर्शाता है कि HFpEF मायोकार्डियम में तनाव हृदय चक्र भर में स्वस्थ दिल के ऊतकों की तुलना में उल्लेखनीय अधिक है ।