Estudio computacional de las paredes del aneurisma aórtico abdominal teniendo en cuenta el grosor no uniforme del trombo intraluminal específico del paciente y distintos modelos de material: un caso previo y posterior a la ruptura
Autores: Sarantides, Platon; Raptis, Anastasios; Mathioulakis, Dimitrios; Moulakakis, Konstantinos; Kakisis, John; Manopoulos, Christos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio computacional de las paredes del aneurisma aórtico abdominal teniendo en cuenta el grosor no uniforme del trombo intraluminal específico del paciente y distintos modelos de material: un caso previo y posterior a la ruptura
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Trombo
Aneurisma
Estudios computacionales
Modelado de biomateriales
Análisis de elementos finitos
Distribución de estrés
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Un trombo intraluminal (ILT) está presente en la mayoría de los aneurismas de la aorta abdominal, desempeñando un papel crucial en su crecimiento y ruptura. Aunque la mayoría de los estudios computacionales no incluyen el ILT, en el presente estudio, esto se tiene en cuenta, describiendo todo el procedimiento de simulación, es decir, desde las exploraciones de tomografía computarizada hasta la segmentación de imágenes médicas, la reconstrucción de geometría, la generación de malla, el modelado de biomateriales, el análisis de elementos finitos y el posprocesamiento, todo realizado en software abierto. Al procesar las exploraciones de tomografía de un aneurisma de un paciente antes y después de la ruptura, se reconstruyen gemelos digitales asumiendo un grosor de pared aórtica uniforme. El ILT y la pared aórtica se asignan a diferentes modelos de biomateriales; es decir, el primero se modela como un material elástico lineal isotrópico, y el segundo se modela como el material hiperelástico de Mooney-Rivlin así como el material no lineal hiperelástico transversalmente isotrópico de Holzapfel-Gasser-Ogden. La implementación de este último requiere la designación de sistemas de coordenadas locales cartesianas en la pared aórtica, adecuadamente orientadas en el espacio, para la correcta orientación de las fibras de colágeno. Las geometrías de aneurisma compuesto (estructuras de ILT y pared aórtica) se cargan con presión intraluminal normal e hipertensiva estática. Basándose en las distribuciones de esfuerzos y deformaciones calculadas, parece que el ILT está protegiendo el aneurisma desde un punto de vista estructural, ya que los mayores esfuerzos aparecen en las áreas del aneurisma libres de trombos.
Descripción
Un trombo intraluminal (ILT) está presente en la mayoría de los aneurismas de la aorta abdominal, desempeñando un papel crucial en su crecimiento y ruptura. Aunque la mayoría de los estudios computacionales no incluyen el ILT, en el presente estudio, esto se tiene en cuenta, describiendo todo el procedimiento de simulación, es decir, desde las exploraciones de tomografía computarizada hasta la segmentación de imágenes médicas, la reconstrucción de geometría, la generación de malla, el modelado de biomateriales, el análisis de elementos finitos y el posprocesamiento, todo realizado en software abierto. Al procesar las exploraciones de tomografía de un aneurisma de un paciente antes y después de la ruptura, se reconstruyen gemelos digitales asumiendo un grosor de pared aórtica uniforme. El ILT y la pared aórtica se asignan a diferentes modelos de biomateriales; es decir, el primero se modela como un material elástico lineal isotrópico, y el segundo se modela como el material hiperelástico de Mooney-Rivlin así como el material no lineal hiperelástico transversalmente isotrópico de Holzapfel-Gasser-Ogden. La implementación de este último requiere la designación de sistemas de coordenadas locales cartesianas en la pared aórtica, adecuadamente orientadas en el espacio, para la correcta orientación de las fibras de colágeno. Las geometrías de aneurisma compuesto (estructuras de ILT y pared aórtica) se cargan con presión intraluminal normal e hipertensiva estática. Basándose en las distribuciones de esfuerzos y deformaciones calculadas, parece que el ILT está protegiendo el aneurisma desde un punto de vista estructural, ya que los mayores esfuerzos aparecen en las áreas del aneurisma libres de trombos.