Studio per l'analisi in silico della misura di impedenza intravalvolare in una bioprotesi valvolare cardiaca sensorizzata

La trombosi valvolare subclinica è una complicanza che può emergere in seguito all’impianto di una bioprotesi valvolare cardiaca, caratterizzata dall’ispessimento dei lembi valvolari e dalla riduzione del loro movimento. Tale patologia può essere rilevata con tecniche di imaging diagnostico, ma, senza una sorveglianza routinaria adeguata può essere sotto-diagnosticata. Recentemente è stata proposta l’idea, protetta da brevetto dell’Università di Bologna, di una innovativa protesi valvolare cardiaca sensorizzata basata su una misura di impedenza elettrica, definita “impedenza intravalvolare” per il monitoraggio dello stato della protesi e del paziente dopo l’impianto. Tale misura prevede l’utilizzo di elettrodi miniaturizzati incorporati nella struttura della protesi per la generazione di un campo elettrico locale che viene alterato dal movimento ciclico dei lembi. Ad oggi sono state effettuate sessioni sperimentali in vitro ed ex vivo su diversi prototipi di bioprotesi valvolari sensorizzate per caratterizzare la misura di impedenza intravalvolare. Obiettivo del seguente lavoro di tesi è lo sviluppo di un modello in silico tramite software Ansys per la simulazione della misurazione dell’impedenza intravalvolare applicata alle bioprotesi valvolari cardiache, per ampliare e facilitare il testing di differenti condizioni operative del nuovo dispositivo in studio. Una prima fase ha riguardato la realizzazione delle geometrie di interesse simulando la dinamica di apertura e chiusura valvolare, sia di un modello di valvola sana, caratterizzata dalla completa apertura e chiusura dei lembi, sia di un modello di valvola patologica, in cui la dinamica dei lembi è alterata per la presenza di formazioni trombotiche. In un secondo momento sono state eseguite diverse simulazioni elettromagnetiche che hanno consentito di valutare per diverse configurazioni e condizioni della valvola l’impedenza intravalvolare nei modelli di bioprotesi testati sperimentalmente.