Interacción Fluido-Estructura y Efectos No-Fourier en Modelos Electro-Termo-Mecánicos Acoplados para Ablación Cardíaca
Autores: Singh, Sundeep; Melnik, Roderick
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Interacción Fluido-Estructura y Efectos No-Fourier en Modelos Electro-Termo-Mecánicos Acoplados para Ablación Cardíaca
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelo
Térmico
Ablación cardíaca
Distribución de temperatura
Porosidad
Electrodo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se ha desarrollado un modelo electro-térmico-mecánico completamente acoplado de ablación cardíaca asistida por radiofrecuencia (RF), incorporando interacción fluido-estructura, efectos del tiempo de relajación térmica y un enfoque de medios porosos. Se ha utilizado un modelo de transferencia de bio-calor basado en no-Fourier para predecir la distribución de temperatura y la zona de ablación durante la ablación cardíaca. La sangre se ha modelado como un fluido newtoniano y los campos de velocidad se obtienen utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes. También se han tenido en cuenta las tensiones térmicas inducidas por el calentamiento del tejido cardíaco. Se han realizado estudios paramétricos para investigar el efecto de la porosidad del tejido cardíaco, los efectos del tiempo de relajación térmica, las profundidades de inserción de los electrodos y las orientaciones en los resultados del tratamiento de la ablación cardíaca. Los resultados se presentan en términos de distribuciones de temperatura predichas y volúmenes de ablación para diferentes casos de interés utilizando un software de COMSOL Multiphysics basado en elementos finitos. Se ha encontrado que la profundidad de inserción del electrodo y la orientación tienen un efecto significativo en los resultados del tratamiento de la ablación cardíaca. Además, la porosidad del tejido cardíaco también juega un papel importante en la predicción de la distribución de temperatura y el volumen de ablación durante la ablación cardíaca asistida por RF. Además, los tiempos de relajación térmica solo afectan los resultados del tratamiento para tiempos de tratamiento más cortos de menos de 30 s.
Descripción
En este estudio, se ha desarrollado un modelo electro-térmico-mecánico completamente acoplado de ablación cardíaca asistida por radiofrecuencia (RF), incorporando interacción fluido-estructura, efectos del tiempo de relajación térmica y un enfoque de medios porosos. Se ha utilizado un modelo de transferencia de bio-calor basado en no-Fourier para predecir la distribución de temperatura y la zona de ablación durante la ablación cardíaca. La sangre se ha modelado como un fluido newtoniano y los campos de velocidad se obtienen utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes. También se han tenido en cuenta las tensiones térmicas inducidas por el calentamiento del tejido cardíaco. Se han realizado estudios paramétricos para investigar el efecto de la porosidad del tejido cardíaco, los efectos del tiempo de relajación térmica, las profundidades de inserción de los electrodos y las orientaciones en los resultados del tratamiento de la ablación cardíaca. Los resultados se presentan en términos de distribuciones de temperatura predichas y volúmenes de ablación para diferentes casos de interés utilizando un software de COMSOL Multiphysics basado en elementos finitos. Se ha encontrado que la profundidad de inserción del electrodo y la orientación tienen un efecto significativo en los resultados del tratamiento de la ablación cardíaca. Además, la porosidad del tejido cardíaco también juega un papel importante en la predicción de la distribución de temperatura y el volumen de ablación durante la ablación cardíaca asistida por RF. Además, los tiempos de relajación térmica solo afectan los resultados del tratamiento para tiempos de tratamiento más cortos de menos de 30 s.