Simulación del flujo sanguíneo para determinar el riesgo de trombosis en la circulación Fontan: comparación entre conexiones atriopulmonares y cavopulmonares totales
Autores: Tsubota, Ken-ichi; Sonobe, Hidetaka; Sughimoto, Koichi; Liu, Hao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación del flujo sanguíneo para determinar el riesgo de trombosis en la circulación Fontan: comparación entre conexiones atriopulmonares y cavopulmonares totales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Fontan
Simulaciones CFD
Trombosis
Estasis sanguínea
Tasa de cizallamiento
área de superficie de la pared
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se realizaron simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) tridimensionales en la región anastomótica de la ruta Fontan entre las venas cavas y las arterias pulmonares para investigar el riesgo de trombosis debido a la estasis sanguínea en la circulación Fontan. Se utilizó el método de volúmenes finitos basado en las ecuaciones de continuidad y Navier-Stokes promediadas en el tiempo, combinado con el modelo turbulento k- SST en las simulaciones CFD. Se utilizaron tasas de cizallamiento (SR) bajas y SR en la pared (WSR) de <10 s-1 como marcadores para evaluar la estasis sanguínea como causa de coagulación sanguínea. La velocidad del flujo sanguíneo simulado y tanto SR como WSR se redujeron en la aurícula derecha (RA) como cavidad de un canal de flujo en el modelo Fontan de conexión atriopulmonar (APC), mientras que los valores aumentaron en el modelo Fontan de conexión cavopulmonar total (TCPC), que no tiene cavidad. El volumen de SR <10 s-1 y el área de superficie de la pared de WSR <10 s-1 fueron, respectivamente, 4.6-261.8 cm3 y 1.2-38.3 cm2 en el modelo Fontan APC, y 0.1-0.3 cm3 y 0.1-0.6 cm2 en el modelo Fontan TCPC. El SR y el WSR aumentaron en el modelo APC con una RA de tamaño normal y en el modelo TCPC a medida que la tasa de flujo de sangre desde la vena cava inferior aumentó con el ejercicio; sin embargo, el SR y el WSR en la RA disminuyeron en el modelo APC con una RA dilatada debido al desarrollo de un flujo de recirculación. Estos hallazgos sugieren que el Fontan APC tiene un mayor riesgo de trombosis debido a la estasis sanguínea que el Fontan TCPC y que una mayor dilatación de la RA está asociada con un mayor riesgo de trombosis desde una perspectiva de mecánica de fluidos.
Descripción
Se realizaron simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) tridimensionales en la región anastomótica de la ruta Fontan entre las venas cavas y las arterias pulmonares para investigar el riesgo de trombosis debido a la estasis sanguínea en la circulación Fontan. Se utilizó el método de volúmenes finitos basado en las ecuaciones de continuidad y Navier-Stokes promediadas en el tiempo, combinado con el modelo turbulento k- SST en las simulaciones CFD. Se utilizaron tasas de cizallamiento (SR) bajas y SR en la pared (WSR) de <10 s-1 como marcadores para evaluar la estasis sanguínea como causa de coagulación sanguínea. La velocidad del flujo sanguíneo simulado y tanto SR como WSR se redujeron en la aurícula derecha (RA) como cavidad de un canal de flujo en el modelo Fontan de conexión atriopulmonar (APC), mientras que los valores aumentaron en el modelo Fontan de conexión cavopulmonar total (TCPC), que no tiene cavidad. El volumen de SR <10 s-1 y el área de superficie de la pared de WSR <10 s-1 fueron, respectivamente, 4.6-261.8 cm3 y 1.2-38.3 cm2 en el modelo Fontan APC, y 0.1-0.3 cm3 y 0.1-0.6 cm2 en el modelo Fontan TCPC. El SR y el WSR aumentaron en el modelo APC con una RA de tamaño normal y en el modelo TCPC a medida que la tasa de flujo de sangre desde la vena cava inferior aumentó con el ejercicio; sin embargo, el SR y el WSR en la RA disminuyeron en el modelo APC con una RA dilatada debido al desarrollo de un flujo de recirculación. Estos hallazgos sugieren que el Fontan APC tiene un mayor riesgo de trombosis debido a la estasis sanguínea que el Fontan TCPC y que una mayor dilatación de la RA está asociada con un mayor riesgo de trombosis desde una perspectiva de mecánica de fluidos.