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Thesis etd-03302021-202946


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
LAMIA, AURELIA
URN
etd-03302021-202946
Thesis title
Simulazione numerica agli elementi finiti della procedura Cardioband® per la correzione del rigurgito mitralico
Department
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Course of study
INGEGNERIA BIOMEDICA
Supervisors
relatore Celi, Simona
relatore Gasparotti, Emanuele
controrelatore De Maria, Carmelo
Keywords
  • FEM analysis
  • mitral regurgitation
  • mitral valve
  • annuloplasty
  • Ansys
  • simulazione numerica
  • rigurgito mitralico
  • valvola mitrale
  • anuloplastica
  • Cardioband
Graduation session start date
23/04/2021
Availability
None
Release date
23/04/2091
Summary
L’invecchiamento della popolazione nella nostra società favorisce l’aumento dei fenomeni degenerativi a carico delle valvole cardiache. L’insufficienza mitralica o rigurgito mitralico (MR) è una patologia molto frequente e rappresenta, insieme alla stenosi aortica, la valvulopatia degenerativa più diffusa. Il decorso della malattia è silente per molti anni, fino a sfociare nei primi sintomi e quadri clinici di scompenso, sincope, angina, infarto e morte improvvisa nel giro di pochi anni. Cardioband® è un sistema che consente di eseguire la procedura di anuloplastica diretta trans-catetere per la cura dell’insufficienza mitralica funzionale (FMR), utilizzando l’accesso trans-venoso e trans-settale. L’impianto è costituito da una guaina in poliestere che aderisce all’annulus posteriore, dalla commessura anterolaterale a quella posteromediale, attraverso delle viti e la sua successiva contrazione determina il restringimento anulare, favorendo la coaptazione dei lembi valvolari.
La modellazione numerica mediante il metodo degli elementi finiti (FEM) è uno strumento utilizzato per la simulazione dei processi reali mediante metodi matematici. Esistono diverse tecniche di modellazione numerica del rigurgito mitralico e dell’anuloplastica, tuttavia la letteratura scientifica non presenta simulazioni numeriche della procedura Cardioband®.
Lo scopo di questa tesi è rivolto alla realizzazione di una simulazione numerica agli elementi finiti di tipo meccano-strutturale tramite il software ANSYS Mechanical APDL, in grado di riprodurre virtualmente il funzionamento del dispositivo, a partire dalle immagini CT e fluoroscopiche di cinque pazienti con diagnosi di FMR ed impianto Cardioband®.

The aging of the population in our society favors an increase in degenerative phenomena affecting the heart valves. Mitral insufficiency or mitral regurgitation (MR) is a very frequent pathology and represents, together with aortic stenosis, the most widespread degenerative valve disease. The course of the disease is silent for many years, until it leads to the first symptoms and clinical pictures of decompensation, syncope, angina, heart attack and sudden death within few years. Cardioband® is a surgical-like system, born to perform the trans-catheter direct annuloplasty procedure for the treatment of functional mitral insufficiency (FMR), using trans-venous and trans-septal access. The implant consists of a polyester sleeve and multiple anchors, which adhere to the posterior annulus, from the anterolateral to the posteromedial commissure. Subsequent contraction of the device determines annular narrowing, favoring the coaptation of the leaflets.
Numerical modeling using the finite element method (FEM) is a tool used for simulating real processes using mathematical methods. There are several numerical modeling techniques of mitral regurgitation and annuloplasty, however the scientific literature does not present numerical simulations of the Cardioband® procedure.
The purpose of this thesis is realization of mechanical-structural FEM analysis, using the ANSYS Mechanical APDL software, able to virtually reproduce the working principles of the device, starting from the CT and fluoroscopic images of five patients diagnosed with FMR and Cardioband® implant.
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