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Análisis numérico de flujo de fluidos y estructuras de un modelo de aneurisma cerebral

Autores: Souza, Maria Sabrina; Souza, Andrews; Carvalho, Violeta; Teixeira, Senhorinha; Fernandes, Carla S.; Lima, Rui; Ribeiro, João

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Análisis numérico de flujo de fluidos y estructuras de un modelo de aneurisma cerebral


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Aneurismas intracraneales
Hemodinámica
Comportamiento biomecánico
Simulaciones CFD
Números de Reynolds
Modelo constitutivo hiperelástico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los aneurismas intracraneales (AI) son dilataciones de las arterias cerebrales y, en la mayoría de los casos, no presentan síntomas. Sin embargo, es una patología muy grave, con una alta tasa de mortalidad tras la ruptura. Varios estudios se han centrado únicamente en la hemodinámica del flujo dentro del AI. Sin embargo, además del efecto del flujo, el desarrollo y la ruptura del AI también están asociados con una combinación de otros factores, como el comportamiento mecánico de la pared. Así, el objetivo de este trabajo fue analizar, además del comportamiento del flujo, el comportamiento biomecánico de la pared del aneurisma. Para ello, se realizaron simulaciones de CFD para diferentes números de Reynolds (1, 100, 500 y 1000) y para dos modelos reológicos diferentes (newtoniano y Carreau). Posteriormente, los valores de presión de las simulaciones de fluidos se exportaron a las simulaciones estructurales con el fin de observar cualitativamente las deformaciones, tensiones, esfuerzos normales y esfuerzos cortantes generados en la pared del canal. Para las simulaciones estructurales, se utilizó un modelo constitutivo hiperelástico (modelo de Mooney-Rivlin de 5 parámetros). Los resultados muestran que con el aumento del número de Reynolds (Re), el fenómeno de recirculación es más pronunciado, lo cual no se observa para Re = 1. Cuanto mayor es el Re, mayores son los valores de deformación, desplazamiento, esfuerzos normales y esfuerzos cortantes.

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