Development of a patient-specific computational fluid dynamics model of the left atrium in atrial fibrillation

La Fibrillazione Atriale è associata a un incremento di quattro-cinque volte del rischio di eventi cerebrovascolari, i quali sono ritenuti responsabili del 15% di tutti gli strokes. In questo contesto, alcuni studi clinici hanno suggerito che la stratificazione del rischio di stroke potrebbe essere sensibilmente migliorata utilizzando le informazioni emodinamiche sull'atrio sinistro e in particolare sull'auricola sinistra. L'obiettivo di questo studio è stato lo sviluppo di un modello fluidodinamico computazionale paziente specifico, il quale potrebbe quantificare le implicazioni emodinamiche della fibrillazione atriale su una base paziente-specifica. Questo modello potrebbe consentire un miglioramento della stratificazione del rischio di stroke del paziente e l'ottimizzazione della terapia. L'acquizione di dati CT dinamici cardiaci è stata utilizzata per derivare il modello anatomico 3D dell'atrio sinistro paziente specifico, tramite la progettazione e l'applicazione di un algoritmo di segmentazione. Successivamente, è stato sviluppato il modello computazionale per risolvere la fluidodinamica all'interno dell'atrio sinistro. I dati Doppler acquisiti in corrispondenza dell’ingresso delle vene polmonari e della valvola mitrale, in pazienti affetti da fibrillazione atriale, sono stati utilizzati per la definizione delle condizioni al contorno del modello fluidodinamico. In questa Tesi, verrà descritto in dettaglio il modello sviluppato e la applicazione di esso su due pazienti affetti da fibrillazione atriale persistente. I risultati hanno evidenziato che il modello ha restituito profili di velocità realistici e ha mostrato una riduzione nello svuotamento di sangue nell'auricola sinistra. Queste indicazioni confermano, mediante un modello computazionale fluidodinamico paziente-specifico, che la fibrillazione atriale aumenta il rischio di stroke a causa di un possibile ristagno di sangue, soprattutto in regioni specifiche, quali l'auricola sinistra.