Modelando el modelo de vaso sanguíneo de cinco elementos con la utilización simultánea de propiedades viscoelásticas de la sangre para lograr la FFR: un estudio de prueba de concepto
Autores: Fernandes, Maria; Sousa, Luisa C.; António, Carlos A. Conceição; Pinto, Sónia I. S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelando el modelo de vaso sanguíneo de cinco elementos con la utilización simultánea de propiedades viscoelásticas de la sangre para lograr la FFR: un estudio de prueba de concepto
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Enfermedades de las arterias coronarias
Simulaciones numéricas
Flujo sanguíneo
Pacientes ateroscleróticos
Reserva fraccional de flujo
Simulaciones hemodinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Las enfermedades de las arterias coronarias (CADs) son una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Las simulaciones numéricas precisas del flujo sanguíneo coronario, especialmente en pacientes ateroscleróticos de alto riesgo, han sido un gran desafío para las aplicaciones clínicas. Este estudio pionero presenta un enfoque novedoso que combina los modelos fisiológicamente precisos de Windkessel de cinco elementos y sPTT para mejorar la precisión de la hemodinámica y el parámetro de reserva fraccional de flujo (FFR). Se desarrollaron funciones definidas por el usuario (UDFs) de la condición de contorno de presión de salida (modelo Windkessel) y las características viscoelásticas de la sangre (modelo sPTT) y se cargaron dinámicamente con el software ANSYS 2023. En un estudio de prueba de concepto, se proporcionó a un paciente la arteria coronaria izquierda con una estenosis del 40% para un análisis adicional. El valor numérico de FFR obtenido en el presente trabajo se desvía solo un 0.37% de la medición invasiva en el hospital. Esto destaca los importantes roles tanto de la viscoelasticidad de la sangre como del modelo Windkessel de cinco elementos en las simulaciones hemodinámicas. Esta prueba de concepto de la herramienta de cálculo numérico de FFR proporciona una prometedora evaluación integral de la aterosclerosis de manera rápida, precisa, más asequible y totalmente no invasiva. Después de la validación con más casos de pacientes en el futuro, esta herramienta podría ser utilizada en hospitales y ofrecer un enfoque más preciso e individualizado para el diagnóstico y tratamiento de las CAD.
Descripción
Las enfermedades de las arterias coronarias (CADs) son una de las principales causas de muerte en todo el mundo. Las simulaciones numéricas precisas del flujo sanguíneo coronario, especialmente en pacientes ateroscleróticos de alto riesgo, han sido un gran desafío para las aplicaciones clínicas. Este estudio pionero presenta un enfoque novedoso que combina los modelos fisiológicamente precisos de Windkessel de cinco elementos y sPTT para mejorar la precisión de la hemodinámica y el parámetro de reserva fraccional de flujo (FFR). Se desarrollaron funciones definidas por el usuario (UDFs) de la condición de contorno de presión de salida (modelo Windkessel) y las características viscoelásticas de la sangre (modelo sPTT) y se cargaron dinámicamente con el software ANSYS 2023. En un estudio de prueba de concepto, se proporcionó a un paciente la arteria coronaria izquierda con una estenosis del 40% para un análisis adicional. El valor numérico de FFR obtenido en el presente trabajo se desvía solo un 0.37% de la medición invasiva en el hospital. Esto destaca los importantes roles tanto de la viscoelasticidad de la sangre como del modelo Windkessel de cinco elementos en las simulaciones hemodinámicas. Esta prueba de concepto de la herramienta de cálculo numérico de FFR proporciona una prometedora evaluación integral de la aterosclerosis de manera rápida, precisa, más asequible y totalmente no invasiva. Después de la validación con más casos de pacientes en el futuro, esta herramienta podría ser utilizada en hospitales y ofrecer un enfoque más preciso e individualizado para el diagnóstico y tratamiento de las CAD.