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Ascending thoracic aorta aneurysm repair induces positive hemodynamic outcomes in a patient with unchanged bicuspid aortic valve

Authors :
Francesca Condemi
Stéphane Avril
Pierre Croisille
Jean-François Fuzelier
Salvatore Campisi
Magalie Viallon
INSERM U1059, SAINBIOSE - Santé, Ingénierie, Biologie, Saint-Etienne (SAINBIOSE-ENSMSE)
Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Ingénierie et Santé (CIS-ENSMSE)
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Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Source :
Journal of Biomechanics, Journal of Biomechanics, Elsevier, 2018, 81, pp.145-148, Journal of Biomechanics, Elsevier, 2018, 81, pp.145--148
Publication Year :
2018

Abstract

We report a patient-specific case of bicuspid aortic valve with fusion of right and left coronary leaflets (R-L type I BAV), moderate aortic valve deficiency and ascending thoracic aortic aneurysms (ATAA) who was treated by only ascending aorta replacement preserving the BAV. The flow eccentricity, the helicity intensity (h2), the circumferential time averaged wall shear stress (TAWSScircumferential), the cumulative viscous energy loss at the systolic peak ( E L ' ) and the pulse wave velocity (PWV) were calculated by combining 4D flow MRI and CFD analysis before (Stage I) and after (Stage II) the surgical procedure. CFD analyses assumed rigid walls, a non-Newtonian behavior for the blood and MRI measured patient-specific blood flow profiles as inlet boundary conditions. Stage II results showed suppression of recirculation in the ascending aorta, loss of jet flow impingement onto the aortic wall, maximum TAWSScircumferential decrease (from 6.69 Pa in Stage I to 6 Pa in Stage II), reduction of flow helicity (from 10.97 in Stage I to 8.47 in Stage II) and E L ' (from 15.8 mW in Stage I to 11.2 mW in Stage II). However, Floweccentricity and PWV were found higher in Stage II due to the diameter reduction (Floweccentricity = 0.60 in Stage I and Floweccentricity = 0.91 in Stage II; PWV = 3.80 m/s in Stage I and PWV = 9.37 m/s in Stage II). Our work has permitted to compute for the first time the hemodynamic alterations obtained after restoration of normal ascending aorta and sinotubular junction geometry even preserving an R-L type I BAV with still acceptable function.

Details

ISSN :
00219290
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Biomechanics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....8813e268fa30b1840a944278808bd525
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2018.09.022