Basura

XV CONGRESO ARGENTINO DE BIOINGENIERIA: 115MS

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Simulación de la interacción Flujo sanguíneo – Pared arterial en la Arteria Coronaria Izquierda
Pablo N. Luna, Felipe Gabaldón, Francisco Plaza, José Maria Goicolea Universidad Favaloro, pluna@favaloro.edu.ar
Resumen— Se simuló en régimen estacionario el flujo sanguíneo, considerando la interacción con la pared arterial, de la arteriacoronaria izquierda (en la zona de la bifurcación de la anterior descendente (LAD) y la circunfleja (CFX)). Para ello se utilizó una geometría tridimensional real, reconstruida a partir de datos de un paciente obtenidos “in vivo” mediante angiografía e IVUS. El procedimiento de interacción está basado en la solución acoplada mediante un esquema particionado de los problemas de fluidos y de la paredarterial. Este esquema tiene la ventaja de ser aplicable a problemas lineales y no lineales. El modelo constitutivo de la pared se ha calibrado a partir de datos experimentales para arterias carótidas humanas. Palabras clave— Simulación – fluidos – CFD – arteria coronaria

descendente (LAD) y la arteria circunfleja (CFX). En la simulación se utiliza la geometría real en diástole de dichabifurcación, generada mediante la reconstrucción de datos de pacientes obtenidos “in vivo” mediante angiografía e IVUS [6]. Como resultado se obtuvo para la pared arterial una malla de 16425 elementos y 20160 nodos (figura 1).

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I. INTRODUCCIÓN
Fig. 1: Malla de elementos finitos de la pared arterial

l interés por simular el comportamiento del fluido y de la pared en las arterias coronarias, se debea que las enfermedades coronarias, constituyen la primera causa de muerte en Europa y Estados Unidos, entre otros lugares [1]. Por enfermedades coronarias entendemos, cualquier afección lesión de las arterias coronarias, habitualmente sinónimo de lesión obstructiva en la pared de estos vasos, que produce estenosis en su luz, dejando pasar menos caudal de sangre. Es conocido que ciertas patologíascardiovasculares están relacionadas con las condiciones en que se desarrolla el flujo sanguíneo. Por ejemplo, existe una correlación entre el riesgo de aterosclerosis y las tensiones tangenciales del flujo sanguíneo en la capa íntima de las arterias [2], y las tensiones en la pared arterial [3,4]. En consecuencia, es interesante simular de manera realista el flujo sanguíneo y el comportamientomecánico de la pared en las arterias coronarias, considerando la interacción de ambos fenómenos. Este interés se centra en que los resultados de una correcta simulación computacional permiten predecir y actuar sobre diversas lesiones obstructivas de las arterias coronarias. II. MATERIALES Y METODOLOGIA La simulación tanto del flujo sanguíneo como de la respuesta mecánica de la pared arterial serealiza mediante el Método de los Elementos Finitos [5]. La ventaja del procedimiento de interacción propuesto es que se resuelven las ecuaciones del flujo sanguíneo y de la respuesta mecánica de la pared arterial, empleando un único código desarrollado por los autores, obteniéndose resultados tanto de las tensiones tangenciales en la íntima, como de las tensiones en la pared arterial. La arteriaconsiderada corresponde a la bifurcación de la arteria coronaria izquierda, en la arteria anterior

Para el lumen se utilizó una malla constituida de 16878 elementos y 18936 nodos (Fig. 2).

Fig. 2: Malla de elementos finitos para el lumen.

Los cálculos se realizaron con el programa FEAP [7], con elementos y modelos constitutivos desarrollados por los autores, para resolver las ecuaciones deNavier-Stokes [8], considerando un fluido Newtoniano viscoso incompresible y estacionario (1).

(1) Para la correcta simulación del flujo sanguíneo en una bifurcación se deben realizar dos pasos [9]. En el primero, se supone un perfil de velocidades auxiliar en una de las

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salidas. Este perfil, es una aproximación al real, pero garantiza...