Lacroix De nombreux dispositifs médicaux destinés au traitement de l’insuffisance cardiaque génèrent un flux de cisaillement non physiologique. de valves cardiaques artificielles, de stents vasculaires ou de dispositifs de thrombectomie interventionnelle.
La destruction des globules rouges, ou hémolyse mécanique, est une complication inévitable des dispositifs interventionnels. Les scientifiques souhaitent donc mieux comprendre le phénomène.
Dans Physics of Fluids, d’AIP Publishing, des chercheurs de l’Université de Tsinghua ont développé un modèle de destruction des globules rouges basé sur des simulations de la dynamique des particules dissipatives dans un flux à fort cisaillement. Ils ont utilisé les résultats pour faire des recommandations d’amélioration des VAD.
le champ d’écoulement à proximité génère un flux de cisaillement avec un taux de cisaillement très élevé”, a déclaré le co-auteur Xiwen Zhang. “Le taux de changement de vitesse du fluide déformera la membrane des globules rouges. Finalement, la déformation de la membrane dépasse la contrainte ultime et la membrane est perturbée par le flux de cisaillement.”
L’équipe a découvert que l’accélération pendant le cisaillement est un facteur majeur dans la destruction des globules rouges, au-delà du temps d’exposition et de la contrainte de cisaillement. Ils recommandent d’ajouter une framework de tampon d’écoulement à la conception structurelle des VAD pour réduire une partie de l’hémolyse causée par l’accélération du cisaillement.
Pour la recherche liée à l’hémolyse, de nombreux chercheurs se concentrent sur des expériences à grande échelle pour obtenir une série de formules d’ajustement empiriques.
“Mais notre équipe examine as well as en détail le processus de destruction par cisaillement des globules rouges à l’échelle des globules rouges en utilisant la dynamique des particules dissipatives”, a déclaré Zhang.
“Nous espérons que notre étude pourra servir de pont entre les expériences d’hémolyse macroscopiques et les simulations microscopiques de globules rouges (simulations de dynamique moléculaire)”, a déclaré Zhang. “Dans les travaux futurs, nous continuerons à construire des modèles d’échec de cisaillement de plusieurs globules rouges et effectuerons des simulations d’échec de cisaillement basées sur du sang full pour pouvoir les comparer avec des expériences d’hémolyse macroscopiques.”
Les chercheurs développent actuellement un nouvel indice pour prédire as well as précisément l’hémolyse des VAD et aider à optimiser la forme des VAD, ce qui devrait améliorer les performances hydrauliques et réduire l’hémolyse.
