Modelado Hemodinámico Computacional Específico del Paciente de la Arteria Pulmonar Derecha Usando Datos de CardioMEMS: Validación, Simplificación y Análisis de Sensibilidad
Autores: Casero, Angélica; Sánchez, Laura G.; Alfano, Felicia; Navas, Pedro; Oteo, Juan F.; Arellano-Serrano, Carlos; Gómez-Bueno, Manuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Modelado Hemodinámico Computacional Específico del Paciente de la Arteria Pulmonar Derecha Usando Datos de CardioMEMS: Validación, Simplificación y Análisis de Sensibilidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Modelado hemodinámico computacional
FSI
Modelos CFD
SimVascular
Flujo sanguíneo
Específico del paciente
Evaluación cardiovascular
Geometría tridimensional
Tomografía computarizada
Imagen CT
Mediciones de presión
Dispositivo CardioMEMS
Verdad clínica
Validación
Interacción fluido-estructura
Hemodinámica arterial
Paredes de vasos rígidos
Modelo Windkessel
Forma de onda de entrada de media seno
Gasto cardíaco
Simplificaciones
Error
Suposición de pared rígida
Forma de onda idealizada
Compliance arterial
Condiciones de contorno
Resistencia
Compliance
Morfología de la forma de onda de presión
Análisis paramétrico
Dinámica cardiovascular
Enfoques diagnósticos
Terapéuticos
Enfermedades cardiovasculares.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la aplicación de modelado hemodinámico computacional, que involucra tanto modelos de interacción fluido-estructura (FSI) como de dinámica de fluidos computacional (CFD), utilizando SimVascular para simular el flujo sanguíneo en la arteria pulmonar derecha para la evaluación cardiovascular específica del paciente. La geometría tridimensional de la arteria fue reconstruida a partir de una imagen de tomografía computarizada (TC), y las mediciones de presión de un dispositivo CardioMEMS(tm) se utilizaron como referencia clínica para la validación. Para representar la hemodinámica arterial, inicialmente formulamos un enfoque de interacción fluido-estructura (FSI) para capturar la mecánica de la pared. Sin embargo, dado el alto costo computacional de las simulaciones FSI completamente específicas del paciente para la toma de decisiones clínicas rutinarias, evaluamos la validez de las simplificaciones clave al asumir paredes de vaso rígidas acopladas con un modelo de Windkessel de tres elementos (3WK) y aplicar una forma de onda de entrada de media seno derivada del gasto cardíaco del paciente. Estas simplificaciones produjeron resultados con un error mínimo: la suposición de pared rígida introdujo una desviación del 1.1%, mientras que la forma de onda idealizada resultó en un desplazamiento de 0.56 mmHg. Crucialmente, aunque la rigidez de la pared era aceptable, encontramos que la compliance arterial en las condiciones de contorno es innegociable; reducir el modelo a un enfoque de resistencia pura resultó en presiones no fisiológicas (130 mmHg). Un análisis paramétrico posterior examinó cómo la variación de la resistencia (R) y la compliance (C) alteran distintivamente la morfología de la forma de onda de presión. Los resultados subrayan el potencial de combinar datos de monitoreo remoto con simulaciones computacionales validadas para profundizar la comprensión de la dinámica cardiovascular y mejorar los enfoques diagnósticos y terapéuticos para las enfermedades cardiovasculares.
Descripción
Este estudio investiga la aplicación de modelado hemodinámico computacional, que involucra tanto modelos de interacción fluido-estructura (FSI) como de dinámica de fluidos computacional (CFD), utilizando SimVascular para simular el flujo sanguíneo en la arteria pulmonar derecha para la evaluación cardiovascular específica del paciente. La geometría tridimensional de la arteria fue reconstruida a partir de una imagen de tomografía computarizada (TC), y las mediciones de presión de un dispositivo CardioMEMS(tm) se utilizaron como referencia clínica para la validación. Para representar la hemodinámica arterial, inicialmente formulamos un enfoque de interacción fluido-estructura (FSI) para capturar la mecánica de la pared. Sin embargo, dado el alto costo computacional de las simulaciones FSI completamente específicas del paciente para la toma de decisiones clínicas rutinarias, evaluamos la validez de las simplificaciones clave al asumir paredes de vaso rígidas acopladas con un modelo de Windkessel de tres elementos (3WK) y aplicar una forma de onda de entrada de media seno derivada del gasto cardíaco del paciente. Estas simplificaciones produjeron resultados con un error mínimo: la suposición de pared rígida introdujo una desviación del 1.1%, mientras que la forma de onda idealizada resultó en un desplazamiento de 0.56 mmHg. Crucialmente, aunque la rigidez de la pared era aceptable, encontramos que la compliance arterial en las condiciones de contorno es innegociable; reducir el modelo a un enfoque de resistencia pura resultó en presiones no fisiológicas (130 mmHg). Un análisis paramétrico posterior examinó cómo la variación de la resistencia (R) y la compliance (C) alteran distintivamente la morfología de la forma de onda de presión. Los resultados subrayan el potencial de combinar datos de monitoreo remoto con simulaciones computacionales validadas para profundizar la comprensión de la dinámica cardiovascular y mejorar los enfoques diagnósticos y terapéuticos para las enfermedades cardiovasculares.