Un estudio fenomenológico de interacción fluido-estructura sobre la ruptura de placa en arterias elásticas bifurcadas estenosadas
Autores: Razzaq, Mudassar; Anwar, Muhammad Adnan; Iqbal, Kaleem; Haq, Izharul; Gurris, Marcel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un estudio fenomenológico de interacción fluido-estructura sobre la ruptura de placa en arterias elásticas bifurcadas estenosadas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ateroesclerosis
Ruptura de placa
Interacción fluido-estructura
Arterias bifurcadas
Estrés de cizallamiento en la pared
Estrategias de diagnóstico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La aterosclerosis es una acumulación de placa, que puede resultar en cambios en el flujo sanguíneo en la cercanía, lo que lleva a un severo ataque al corazón. Este documento presenta un estudio fenomenológico de interacción fluido-estructura de la ruptura de placa en arterias elásticas bifurcadas estenosadas. Utilizamos la formulación monolítica acoplada de Lagrange Euler Arbitrario (ALE) para fluidos y sólidos. Consideramos la ecuación de Navier-Stokes para gobernar el flujo sanguíneo no newtoniano y un modelo elástico lineal para las paredes. Tratamos la interfaz como un continuo. Utilizamos el par de elementos finitos estable para la discretización de velocidad y presión en el espacio. El sistema algebraico discretizado no lineal se aborda utilizando el método de Newton, con las matrices jacobianas aproximadas mediante un enfoque de diferencias divididas. Los sistemas lineales resultantes se abordan utilizando el solucionador directo MUltifrontal Massively Parallel Sparse direct Solver (MUMPS). Luego determinamos la tensión de cizallamiento en la pared (WSS) tanto para los tiempos mínimos como máximos, teniendo en cuenta las paredes elásticas. Los hallazgos del estudio mejoran nuestra comprensión de los mecanismos detrás de la ruptura de placa y ayudan en el desarrollo de mejores estrategias diagnósticas y terapéuticas.
Descripción
La aterosclerosis es una acumulación de placa, que puede resultar en cambios en el flujo sanguíneo en la cercanía, lo que lleva a un severo ataque al corazón. Este documento presenta un estudio fenomenológico de interacción fluido-estructura de la ruptura de placa en arterias elásticas bifurcadas estenosadas. Utilizamos la formulación monolítica acoplada de Lagrange Euler Arbitrario (ALE) para fluidos y sólidos. Consideramos la ecuación de Navier-Stokes para gobernar el flujo sanguíneo no newtoniano y un modelo elástico lineal para las paredes. Tratamos la interfaz como un continuo. Utilizamos el par de elementos finitos estable para la discretización de velocidad y presión en el espacio. El sistema algebraico discretizado no lineal se aborda utilizando el método de Newton, con las matrices jacobianas aproximadas mediante un enfoque de diferencias divididas. Los sistemas lineales resultantes se abordan utilizando el solucionador directo MUltifrontal Massively Parallel Sparse direct Solver (MUMPS). Luego determinamos la tensión de cizallamiento en la pared (WSS) tanto para los tiempos mínimos como máximos, teniendo en cuenta las paredes elásticas. Los hallazgos del estudio mejoran nuestra comprensión de los mecanismos detrás de la ruptura de placa y ayudan en el desarrollo de mejores estrategias diagnósticas y terapéuticas.