Perspectivas Hemodinámicas sobre los Aneurismas de Aorta Abdominal: Cerrando la Brecha de Conocimiento para una Mejora en la Atención al Paciente
Autores: Saha, Suvash C.; Francis, Isabella; Saha, Goutam; Huang, Xinlei; Molla, Md. Mamun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Perspectivas Hemodinámicas sobre los Aneurismas de Aorta Abdominal: Cerrando la Brecha de Conocimiento para una Mejora en la Atención al Paciente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Aneurismas aórticos abdominales
Complejidades hemodinámicas
Crecimiento aneurismático
Riesgo de ruptura
Velocidades del flujo sanguíneo
Tensión de corte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los aneurismas aórticos abdominales (AAA) representan una formidable preocupación de salud pública debido a su propensión a la expansión anómala localizada de la aorta abdominal. Estas dilataciones insidiosas, a menudo en sus primeras etapas, enmascaran el potencial mortal de ruptura, que conlleva un pronóstico grave. Comprender las complejidades hemodinámicas que rigen los AAA es fundamental para predecir el crecimiento aneurismático y el inminente riesgo de ruptura. Nuestro extenso estudio profundiza en este complejo entorno hemodinámico intrínseco a los AAA, utilizando análisis numéricos exhaustivos del flujo sanguíneo pulsátil fisiológico y condiciones de contorno realistas para explorar la dinámica multifacética que influye en el riesgo de ruptura del aneurisma. Nuestro estudio introduce elementos novedosos al integrar estos parámetros en el contexto general de la fisiopatología del aneurisma, avanzando así nuestra comprensión de la intrincada mecánica que rige su evolución y ruptura. Se utilizan ecuaciones de conservación de masa y momento para modelar el flujo sanguíneo en un AAA, y estas ecuaciones se resuelven utilizando un solucionador ANSYS Fluent basado en volúmenes finitos. Se impusieron salidas de presión de resistencia siguiendo un modelo de Windkessel de tres elementos en cada salida para modelar con precisión el flujo sanguíneo y el esfuerzo cortante de los AAA. Nuestros resultados revelan velocidades de flujo sanguíneo elevadas dentro de un aneurisma, sugiriendo un riesgo aumentado de ruptura futura debido al estrés incrementado en la pared del aneurisma. Durante la fase de sístole, se observó un alto esfuerzo cortante en la pared (WSS), típicamente asociado con un menor riesgo de ruptura, mientras que se notó un bajo índice de esfuerzo cortante oscilatorio (OSI), correlacionándose con un riesgo disminuido de expansión del aneurisma. Por el contrario, durante la fase de diástole, se identificaron bajos WSS y un alto OSI, lo que podría debilitar la pared del aneurisma, promoviendo así la expansión y ruptura. Nuestro estudio subraya el papel indispensable de las técnicas de dinámica de fluidos computacional (CFD) en los ámbitos diagnóstico, terapéutico y de monitoreo de los AAA. Este cuerpo de investigación avanza significativamente nuestra comprensión de la fisiopatología del aneurisma, ofreciendo así conocimientos fundamentales sobre la intrincada mecánica que subyace a su progresión y ruptura, informando intervenciones clínicas y mejorando la atención al paciente.
Descripción
Los aneurismas aórticos abdominales (AAA) representan una formidable preocupación de salud pública debido a su propensión a la expansión anómala localizada de la aorta abdominal. Estas dilataciones insidiosas, a menudo en sus primeras etapas, enmascaran el potencial mortal de ruptura, que conlleva un pronóstico grave. Comprender las complejidades hemodinámicas que rigen los AAA es fundamental para predecir el crecimiento aneurismático y el inminente riesgo de ruptura. Nuestro extenso estudio profundiza en este complejo entorno hemodinámico intrínseco a los AAA, utilizando análisis numéricos exhaustivos del flujo sanguíneo pulsátil fisiológico y condiciones de contorno realistas para explorar la dinámica multifacética que influye en el riesgo de ruptura del aneurisma. Nuestro estudio introduce elementos novedosos al integrar estos parámetros en el contexto general de la fisiopatología del aneurisma, avanzando así nuestra comprensión de la intrincada mecánica que rige su evolución y ruptura. Se utilizan ecuaciones de conservación de masa y momento para modelar el flujo sanguíneo en un AAA, y estas ecuaciones se resuelven utilizando un solucionador ANSYS Fluent basado en volúmenes finitos. Se impusieron salidas de presión de resistencia siguiendo un modelo de Windkessel de tres elementos en cada salida para modelar con precisión el flujo sanguíneo y el esfuerzo cortante de los AAA. Nuestros resultados revelan velocidades de flujo sanguíneo elevadas dentro de un aneurisma, sugiriendo un riesgo aumentado de ruptura futura debido al estrés incrementado en la pared del aneurisma. Durante la fase de sístole, se observó un alto esfuerzo cortante en la pared (WSS), típicamente asociado con un menor riesgo de ruptura, mientras que se notó un bajo índice de esfuerzo cortante oscilatorio (OSI), correlacionándose con un riesgo disminuido de expansión del aneurisma. Por el contrario, durante la fase de diástole, se identificaron bajos WSS y un alto OSI, lo que podría debilitar la pared del aneurisma, promoviendo así la expansión y ruptura. Nuestro estudio subraya el papel indispensable de las técnicas de dinámica de fluidos computacional (CFD) en los ámbitos diagnóstico, terapéutico y de monitoreo de los AAA. Este cuerpo de investigación avanza significativamente nuestra comprensión de la fisiopatología del aneurisma, ofreciendo así conocimientos fundamentales sobre la intrincada mecánica que subyace a su progresión y ruptura, informando intervenciones clínicas y mejorando la atención al paciente.