Estudio Numérico del Flujo No Estacionario en Modelos de Bifurcación Ilíaca Simplificados y Realistas
Autores: Carvalho, Violeta; Carneiro, Filipa; Ferreira, Ana C.; Gama, Vasco; Teixeira, José C.; Teixeira, Senhorinha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estudio Numérico del Flujo No Estacionario en Modelos de Bifurcación Ilíaca Simplificados y Realistas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Enfermedades cardiovasculares
Aterosclerosis
Vasos sanguíneos
Patrones de flujo
Tensión de corte en la pared
Zona de recirculación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de muerte y discapacidad en todo el mundo y comúnmente se asocian con la aparición de depósitos de placa aterosclerótica en las paredes de los vasos, un proceso denominado aterosclerosis. Esta es una enfermedad inflamatoria crónica y progresiva de los vasos sanguíneos de gran y mediano tamaño que afecta los perfiles de flujo sanguíneo, siendo la aorta abdominal y sus ramas uno de los lugares propensos al desarrollo de esta patología, debido a sus curvaturas y bifurcaciones. En este sentido, se estudió y comparó el efecto de los patrones de flujo para un modelo tridimensional simplificado de bifurcación de la aorta en las arterias ilíacas y un modelo realista de bifurcación ilíaca, que fue construido a partir de una imagen médica de tomografía computarizada. Los patrones de flujo se analizaron en términos de distribución de velocidad y tensión de corte en la pared, pero se prestó especial atención al tamaño y la ubicación de la zona de recirculación. Las simulaciones se realizaron utilizando el software de Dinámica de Fluidos Computacional, FLUENT, teniendo en cuenta el perfil del ciclo cardíaco en la aorta infrarrenal. La distribución de la tensión de corte y la velocidad observadas para ambos modelos indicaron que la mayor tensión de corte ocurría a lo largo de la pared del divisor de flujo (pared interna) y la baja tensión de corte ocurría a lo largo de las paredes externas. Además, los resultados demostraron que los perfiles de tensión de corte en la pared se veían profundamente afectados por el perfil transitorio del ciclo cardíaco, siendo la fase de desaceleración la fase más crítica para la ocurrencia de flujo inverso.
Descripción
Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de muerte y discapacidad en todo el mundo y comúnmente se asocian con la aparición de depósitos de placa aterosclerótica en las paredes de los vasos, un proceso denominado aterosclerosis. Esta es una enfermedad inflamatoria crónica y progresiva de los vasos sanguíneos de gran y mediano tamaño que afecta los perfiles de flujo sanguíneo, siendo la aorta abdominal y sus ramas uno de los lugares propensos al desarrollo de esta patología, debido a sus curvaturas y bifurcaciones. En este sentido, se estudió y comparó el efecto de los patrones de flujo para un modelo tridimensional simplificado de bifurcación de la aorta en las arterias ilíacas y un modelo realista de bifurcación ilíaca, que fue construido a partir de una imagen médica de tomografía computarizada. Los patrones de flujo se analizaron en términos de distribución de velocidad y tensión de corte en la pared, pero se prestó especial atención al tamaño y la ubicación de la zona de recirculación. Las simulaciones se realizaron utilizando el software de Dinámica de Fluidos Computacional, FLUENT, teniendo en cuenta el perfil del ciclo cardíaco en la aorta infrarrenal. La distribución de la tensión de corte y la velocidad observadas para ambos modelos indicaron que la mayor tensión de corte ocurría a lo largo de la pared del divisor de flujo (pared interna) y la baja tensión de corte ocurría a lo largo de las paredes externas. Además, los resultados demostraron que los perfiles de tensión de corte en la pared se veían profundamente afectados por el perfil transitorio del ciclo cardíaco, siendo la fase de desaceleración la fase más crítica para la ocurrencia de flujo inverso.