Koyun miyokard enfarktüsünden intraaortik balon pompa modeli analizi

Mona ABDOLRAZAGHI, Kamran HASSANI, Shahram RABBANI, Hossein AHMADI, Mahdi NAVIDBAKHSH

Abstract

Objective: In this study, we have tried to model the effects of intra-aortic balloon pump (IABP) on myocardial infarction (MI) using the standardized data of MI in sheep which was obtained by ligation of the left anterior descending coronary artery. Methods: Mathematical model of whole cardiovascular system was presented in accordance to the arterial tree. The lumped parameter model was primarily obtained for a rigid vessel regarding the vessel diameter. In this study, the proper lumped model of every vessel was obtained by incorporating the rigid vessel lumped model into the capacitance as a compliance of the vessel. Intra-aortic balloon pump was modeled with the hemodynamic parameters of the aorta. It was assumed that balloon pump inflates at the beginning of the diastole and deflates near the beginning of the next systole. Results: During balloon pumping, the vessel diameter variation function counter pulsates sinusoidally with the same period of the cardiac cycle. End systolic pressure and end diastolic pressure decreases along with hemodynamic flow optimized through systemic arteries due to balloon pumping in diastole. It has been shown that the blood flow in subclavian artery increases as well. Moreover, the cardiac work keeps low, which prone to lower oxygen consumption. The results of modeling are in good agreement with IABP documentation. Conclusions: The presented model is a useful tool for studying of the cardiovascular system pathology and the presented modeling data are in good agreement with the experimental ones.

Özet

Amaç: Bu çalışmada, sol ön inen koroner arter bağlanması ile koyunlarda oluşturulan miyokard infarktüsü (Mİ) standart verilerini kullanarak, Mİ’de intraaortik balon pompa (İABP) etkilerini model oluşturmak için çalışılmıştır. Yöntemler: Tüm kardiyovasküler sistemin, matematiksel modeli arter ağacına göre sunuldu. Damar çapı dikkate alınarak rijidite için primer olarak lump parametre modeli elde edildi. Bu çalışmada, her damarın uygun lump modeli, rijid damar lump modeli sığasına eklenerek elde edildi. İntraaortik balon pompa aortanın hemodinamik parametreleri ile biçimleştirilmiştir. Balon pompası diyastol başında şişirildi ve sonraki sistolün başlangıcına yakın söndürüldü şeklinde tasarlandı.Bulgular: Balonun pompalanması sırasında kalp siklusunun aynı periyodunda damar çapı değişim fonksiyonu sinuzoidal olarak tersine pulsasyon gösterdi. Diyastoldeki balon pompalaması dolayısı ile sistemik arterlerde hemodinamik akım optimizasyonu ile birlikte sistol sonu ve diyastol sonu basınç azalır. Subklavyen arterde de kan akımının arttığı gösterildi. Ayrıca, kalp işi, daha az oksijen tüketimine eğilim gösterecek şekilde düşüktür. Biçimlenmenin sonuçları İABP dokümantasyonla iyi uyuşmaktadır. Sonuç: Sunulmuş olan model, kardiyovasküler sistem patolojisi çalışmaları için yararlı bir araçtır ve sunulan model verileri deneysel olanlarla iyi bir uyum göstermektedir.