Investigación biomecánica del estómago después de diferentes enfoques de cirugía bariátrica
Autores: Toniolo, Ilaria; Fontanella, Chiara Giulia; Foletto, Mirto; Carniel, Emanuele Luigi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Investigación biomecánica del estómago después de diferentes enfoques de cirugía bariátrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Estómago
Cirugía bariátrica
Modelo computacional
Comportamiento mecánico
Pared gástrica
Gastrectomía en manga laparoscópica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Antecedentes: El estómago es un órgano hueco del tracto gastrointestinal, en el que se realiza la cirugía bariátrica (BS) para el tratamiento de la obesidad. A pesar de que la BS es el tratamiento más efectivo para la obesidad severa, todavía existen inconvenientes y complicaciones porque el diseño de la intervención se basa en gran medida en la experiencia del cirujano y en decisiones intraoperatorias. Los métodos de bioingeniería pueden ser explotados para desarrollar herramientas computacionales para un diseño preoperatorio más racional y planificación de la intervención. Métodos: Se desarrolló un modelo mecánico computacional del estómago, considerando la complejidad real de la estructura biológica, como la configuración no homogénea y multicapa de la pared gástrica. El comportamiento mecánico se caracterizó mediante una formulación constitutiva visco-hiperelástica anisotrópica de conformación reforzada por fibras, respuesta elástica no lineal y comportamiento dependiente del tiempo, que asume las características típicas de la mecánica de la pared gástrica. Las aplicaciones del modelo permitieron un análisis de la influencia de las técnicas de BS en la funcionalidad mecánica del estómago a través de diferentes análisis computacionales. Resultados: Los resultados computacionales mostraron que la gastrectomía en manga laparoscópica y la gastroplastia en manga endoscópica alteran drásticamente la capacidad y rigidez del estómago, mientras que la banda gástrica ajustable laparoscópica afecta modestamente la rigidez y capacidad del estómago. Además, los valores medios de deformación de elongación, que están correlacionados con la estimulación mecánica de los receptores gástricos, fueron elevados en la banda gástrica ajustable laparoscópica en comparación con otros procedimientos. Conclusiones: La investigación de la respuesta mecánica del estómago a través de modelos computacionales proporciona información sobre diferentes temas como la capacidad y rigidez del estómago y la estimulación mecánica de los receptores gástricos, que interactúan con el cerebro para controlar la saciedad. Estos datos pueden proporcionar un apoyo fiable a los cirujanos en el proceso de toma de decisiones preoperatorias.
Descripción
Antecedentes: El estómago es un órgano hueco del tracto gastrointestinal, en el que se realiza la cirugía bariátrica (BS) para el tratamiento de la obesidad. A pesar de que la BS es el tratamiento más efectivo para la obesidad severa, todavía existen inconvenientes y complicaciones porque el diseño de la intervención se basa en gran medida en la experiencia del cirujano y en decisiones intraoperatorias. Los métodos de bioingeniería pueden ser explotados para desarrollar herramientas computacionales para un diseño preoperatorio más racional y planificación de la intervención. Métodos: Se desarrolló un modelo mecánico computacional del estómago, considerando la complejidad real de la estructura biológica, como la configuración no homogénea y multicapa de la pared gástrica. El comportamiento mecánico se caracterizó mediante una formulación constitutiva visco-hiperelástica anisotrópica de conformación reforzada por fibras, respuesta elástica no lineal y comportamiento dependiente del tiempo, que asume las características típicas de la mecánica de la pared gástrica. Las aplicaciones del modelo permitieron un análisis de la influencia de las técnicas de BS en la funcionalidad mecánica del estómago a través de diferentes análisis computacionales. Resultados: Los resultados computacionales mostraron que la gastrectomía en manga laparoscópica y la gastroplastia en manga endoscópica alteran drásticamente la capacidad y rigidez del estómago, mientras que la banda gástrica ajustable laparoscópica afecta modestamente la rigidez y capacidad del estómago. Además, los valores medios de deformación de elongación, que están correlacionados con la estimulación mecánica de los receptores gástricos, fueron elevados en la banda gástrica ajustable laparoscópica en comparación con otros procedimientos. Conclusiones: La investigación de la respuesta mecánica del estómago a través de modelos computacionales proporciona información sobre diferentes temas como la capacidad y rigidez del estómago y la estimulación mecánica de los receptores gástricos, que interactúan con el cerebro para controlar la saciedad. Estos datos pueden proporcionar un apoyo fiable a los cirujanos en el proceso de toma de decisiones preoperatorias.