Caracterización del rendimiento de la bomba de eyección para el procedimiento Glenn bidireccional asistido
Autores: Jia, Dongjie; Esmaily, Mahdi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Caracterización del rendimiento de la bomba de eyección para el procedimiento Glenn bidireccional asistido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelo algebraico
Dinámica de fluidos computacional
Glenn bidireccional asistido
Presión SVC
área de la boquilla
Resistencia vascular pulmonar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un modelo algebraico informado por simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para investigar el rendimiento de la operación de Glenn bidireccional asistida (ABG) en una amplia gama de condiciones. El rendimiento de esta operación, medido por la presión de la vena cava superior (SVC), depende del área de la boquilla en su bomba de eyección y de la resistencia vascular pulmonar (PVR) del paciente. Utilizar el modelo algebraico desarrollado para explorar este espacio de parámetros bidimensional muestra que la bomba de eyección puede crear una diferencia de presión entre la arteria pulmonar y la SVC de hasta 5 mmHg. La presión más baja de la SVC se produce en un área de boquilla que disminuye linealmente con la PVR, de modo que, a PVR = 4.2 (unidades Wood-m2), no hay beneficio adicional en utilizar el efecto de la bomba de eyección (el área óptima de la boquilla es cero, correspondiente a la circulación de Glenn bidireccional). A PVR = 2 (unidades Wood-m2), la presión de la SVC puede reducirse a menos de 4 mmHg utilizando un área óptima de boquilla de aproximadamente 2.5 mm2. Independientemente de la PVR, agregar una boquilla de 2 mm2 a la base de Glenn bidireccional aumenta la saturación de oxígeno y la entrega en al menos un 15%. La presión de la SVC para esa boquilla de 2 mm2 se mantiene por debajo de 14 mmHg para todas las PVR inferiores a 7 unidades Wood-m2. La eficiencia mecánica de los diseños óptimos se mantiene consistentemente por debajo del 30%, lo que indica el potencial de mejora en el futuro. Se observa un buen acuerdo entre el modelo algebraico y las simulaciones CFD de alta fidelidad.
Descripción
Este estudio presenta un modelo algebraico informado por simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para investigar el rendimiento de la operación de Glenn bidireccional asistida (ABG) en una amplia gama de condiciones. El rendimiento de esta operación, medido por la presión de la vena cava superior (SVC), depende del área de la boquilla en su bomba de eyección y de la resistencia vascular pulmonar (PVR) del paciente. Utilizar el modelo algebraico desarrollado para explorar este espacio de parámetros bidimensional muestra que la bomba de eyección puede crear una diferencia de presión entre la arteria pulmonar y la SVC de hasta 5 mmHg. La presión más baja de la SVC se produce en un área de boquilla que disminuye linealmente con la PVR, de modo que, a PVR = 4.2 (unidades Wood-m2), no hay beneficio adicional en utilizar el efecto de la bomba de eyección (el área óptima de la boquilla es cero, correspondiente a la circulación de Glenn bidireccional). A PVR = 2 (unidades Wood-m2), la presión de la SVC puede reducirse a menos de 4 mmHg utilizando un área óptima de boquilla de aproximadamente 2.5 mm2. Independientemente de la PVR, agregar una boquilla de 2 mm2 a la base de Glenn bidireccional aumenta la saturación de oxígeno y la entrega en al menos un 15%. La presión de la SVC para esa boquilla de 2 mm2 se mantiene por debajo de 14 mmHg para todas las PVR inferiores a 7 unidades Wood-m2. La eficiencia mecánica de los diseños óptimos se mantiene consistentemente por debajo del 30%, lo que indica el potencial de mejora en el futuro. Se observa un buen acuerdo entre el modelo algebraico y las simulaciones CFD de alta fidelidad.