Non‐Newtonian blood rheology impacts left atrial stasis in patient‐specific simulations

血瘀 心脏病学 医学 流变学 非牛顿流体 内科学 牛顿流体 机械 物理 病理 热力学 中医药 替代医学
作者
Alejandro Gonzalo,Manuel García‐Villalba,Lorenzo Rossini,Eduardo Durán,Davis M. Vigneault,Pablo Martínez‐Legazpi,Óscar Flores,Javier Bermejo,Elliot R. McVeigh,Andrew M. Kahn,Juan C. del Álamo
出处
期刊:International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering [Wiley]
卷期号:38 (6) 被引量:42
标识
DOI:10.1002/cnm.3597
摘要

Abstract The lack of mechanically effective contraction of the left atrium (LA) during atrial fibrillation (AF) disturbs blood flow, increasing the risk of thrombosis and ischemic stroke. Thrombosis is most likely in the left atrial appendage (LAA), a small narrow sac where blood is prone to stagnate. Slow flow promotes the formation of erythrocyte aggregates in the LAA, also known as rouleaux, causing viscosity gradients that are usually disregarded in patient‐specific simulations. To evaluate these non‐Newtonian effects, we built atrial models derived from 4D computed tomography scans of patients and carried out computational fluid dynamics simulations using the Carreau–Yasuda constitutive relation. We examined six patients, three of whom had AF and LAA thrombosis or a history of transient ischemic attacks (TIAs). We modeled the effects of hematocrit and rouleaux formation kinetics by varying the parameterization of the Carreau–Yasuda relation and modulating non‐Newtonian viscosity changes based on residence time. Comparing non‐Newtonian and Newtonian simulations indicates that slow flow in the LAA increases blood viscosity, altering secondary swirling flows and intensifying blood stasis. While some of these effects are subtle when examined using instantaneous metrics like shear rate or kinetic energy, they are manifested in the blood residence time, which accumulates over multiple heartbeats. Our data also reveal that LAA blood stasis worsens when hematocrit increases, offering a potential new mechanism for the clinically reported correlation between hematocrit and stroke incidence. In summary, we submit that hematocrit‐dependent non‐Newtonian blood rheology should be considered when calculating patient‐specific blood stasis indices by computational fluid dynamics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张小北完成签到,获得积分10
刚刚
667关闭了667文献求助
刚刚
刚刚
1秒前
我在风中扯剑光完成签到,获得积分10
1秒前
何蒙库鲁兹完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
lazYmark2完成签到,获得积分10
1秒前
于歌发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
方香旋完成签到,获得积分10
3秒前
LLLLLL发布了新的文献求助10
3秒前
在这完成签到,获得积分10
3秒前
张小北发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Dream完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助lazYmark2采纳,获得10
5秒前
mzw完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
uniquelin完成签到,获得积分10
6秒前
xyf发布了新的文献求助10
6秒前
六零九一发布了新的文献求助10
6秒前
西蜀海棠发布了新的文献求助10
6秒前
阳光的虔纹完成签到 ,获得积分10
6秒前
xunmizizai发布了新的文献求助10
6秒前
霸气小懒虫完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
zyc1111111完成签到,获得积分10
7秒前
CCCCCL完成签到,获得积分10
7秒前
小蘑菇应助susu采纳,获得10
7秒前
eli完成签到,获得积分10
7秒前
Dream发布了新的文献求助10
7秒前
fionaFDU完成签到,获得积分10
8秒前
CC发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
dou发布了新的文献求助30
9秒前
彭于晏应助cxd123采纳,获得10
9秒前
9秒前
完美世界应助小河向东流采纳,获得10
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7208162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8841346
关于积分的说明 18658637
捐赠科研通 6857873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3181671
关于科研通互助平台的介绍 2341028
邀请新用户注册赠送积分活动 2155955