Струйное течение и шум открытого механического двустворчатого сердечного клапана

Abstract

Представлены результаты экспериментальных исследований гидродинамического шума, генерируемого струйным течением через механический двустворчатый протез митрального клапана итальянской компании Sorin Group. Физическое моделирование проведено в лабораторных условиях на модели камеры левого предсердия и камеры левого желудочка сердца. Обнаружено, что наибольшая интенсивность гидродинамического шума и его спектральных составляющих наблюдается вблизи центральной струи двустворчатого митрального клапана. Установлено, что мелкомасштабные вихревые структуры, которые отрываются от его лепестков и генерируют пульсации давления в диапазоне частот (20...70) Гц, вырождаются, начиная с расстояния 2.5d вниз по течению. При увеличении расхода воды в ближнем следе митрального клапана наблюдается повышение спектральных уровней пульсаций давления в диапазоне частот (60...80) Гц.

Наведено результати експериментальних досліджень гідродинамічного шуму, генерованого струминною течією через механічний двопелюстковий протез мітрального клапана італійської компанії Sorin Group. Фізичне моделювання проведено в лабораторних умовах на моделі камери лівого передсердя та камери лівого шлуночка серця. Визначено, що найбільша інтенсивність гідродинамічного шуму і його спектральних складових спостерігається поблизу центрального струменя двопелюсткового мітрального клапана. Встановлено, що дрібномасштабні вихрові структури, які відриваються від його пелюсток і генерують пульсації тиску у діапазоні частот (20...70) Гц, вироджуються, починаючи з відстані 2.5d униз за течією. Зі збільшенням витрати води у ближньому сліді мітрального клапана спостерігається підвищення спектральних рівнів пульсацій тиску в діапазоні частот (60...80) Гц.

The paper deals with presenting of results of experimental study of a hydrodynamic noise generated by jet flow through a mechanical bileaflet prosthetic mitral valve produced by the Italian company Sorin Group. A physical modeling is carried out in vitro on the model of the left atrium chamber and left ventricle chamber. It is found that the highest intensities of the hydrodynamic noise and its spectral components are observed in the vicinity of the central jet of the bileaflet mitral valve. The small-scale vortex structures separating from its leaflets and generating pressure fluctuations in frequency range of (20...70) Hz are shown to degenerate starting from 2.5d distance downstream. With increasing water rate, the increase of spectral levels of pressure fluctuations in frequency range of (60...80) Hz is observed in the near wake of the mitral valve.