Hacia un gemelo digital del stent coronario: un enfoque basado en imágenes adecuado y validado para imitar arterias coronarias específicas del paciente
Autores: Poletti, Gianluca; Antonini, Luca; Mandelli, Lorenzo; Tsompou, Panagiota; Karanasiou, Georgia S.; Papafaklis, Michail I.; Michalis, Lampros K.; Fotiadis, Dimitrios I.; Petrini, Lorenza; Pennati, Giancarlo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Hacia un gemelo digital del stent coronario: un enfoque basado en imágenes adecuado y validado para imitar arterias coronarias específicas del paciente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Despliegue de stent
Gemelo digital
Colocación de stent coronario
Métodos computacionales
Modelo de arteria
Modelo de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Considerando el campo de aplicación que implica simulaciones de despliegue de stent, la explotación de un gemelo digital del stent coronario que pueda imitar de manera confiable la realidad clínica específica del paciente podría conducir a mejoras en los tratamientos individuales. Un paso inicial para perseguir este objetivo es el desarrollo de métodos computacionales simples, pero al mismo tiempo, robustos y efectivos para obtener un buen compromiso entre la precisión de la descripción de los fenómenos físicos y los costos computacionales. Específicamente, este trabajo propone un enfoque para el desarrollo de un modelo de arteria específico del paciente para ser utilizado en simulaciones de stent. El modelo de elementos finitos fue generado a través de una reconstrucción 3D basada en la imagen clínica (Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) coronaria y angiografía) adquirida en el paciente antes del tratamiento. Desde un punto de vista mecánico, la pared coronaria fue descrita con un modelo fenomenológico adecuado, que es consistente con enfoques constitutivos más complejos y tiene en cuenta la presurización in vivo y la preelongación axial. La efectividad de este método de modelado de arterias fue probada reproduciendo in silico los procedimientos de stent de dos casos clínicos y comparando los resultados computacionales con el área del lumen in vivo del vaso stenteado.
Descripción
Considerando el campo de aplicación que implica simulaciones de despliegue de stent, la explotación de un gemelo digital del stent coronario que pueda imitar de manera confiable la realidad clínica específica del paciente podría conducir a mejoras en los tratamientos individuales. Un paso inicial para perseguir este objetivo es el desarrollo de métodos computacionales simples, pero al mismo tiempo, robustos y efectivos para obtener un buen compromiso entre la precisión de la descripción de los fenómenos físicos y los costos computacionales. Específicamente, este trabajo propone un enfoque para el desarrollo de un modelo de arteria específico del paciente para ser utilizado en simulaciones de stent. El modelo de elementos finitos fue generado a través de una reconstrucción 3D basada en la imagen clínica (Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) coronaria y angiografía) adquirida en el paciente antes del tratamiento. Desde un punto de vista mecánico, la pared coronaria fue descrita con un modelo fenomenológico adecuado, que es consistente con enfoques constitutivos más complejos y tiene en cuenta la presurización in vivo y la preelongación axial. La efectividad de este método de modelado de arterias fue probada reproduciendo in silico los procedimientos de stent de dos casos clínicos y comparando los resultados computacionales con el área del lumen in vivo del vaso stenteado.