Reducción de la Resistencia al Flujo mediante la Introducción y Ampliación de Microgrietas en la Entrega Mejorada por Convección (CED) en Tumores Porosos
Autores: Naseem, Md Jawed; Ma, Ronghui; Zhu, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Reducción de la Resistencia al Flujo mediante la Introducción y Ampliación de Microgrietas en la Entrega Mejorada por Convección (CED) en Tumores Porosos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Simulación teórica
Microgrietas
Resistencia al flujo
Entrega mejorada por convección
Nanofluidos
Ley de Darcy
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se realiza una simulación teórica para evaluar cómo las microfisuras afectan la resistencia al flujo en tumores durante la entrega mejorada por convección (CED) de nanofluidos. Se utilizan tanto la ley de Darcy como la teoría de poroelasticidad para entender el transporte de fluidos con o sin la introducción y/o ampliación de microfisuras. Los resultados demuestran campos de presión y velocidad significativamente alterados en un tumor esférico con un radio de 10 mm debido a la presencia de una microfisura con un radio de 0.05 mm y una longitud de 3 mm. El campo de presión de fluido no uniforme amplía la microfisura cilíndrica original a un tronco de cono, con un volumen de fisura más del doble. Debido a la mayor permeabilidad y porosidad en la microfisura, el flujo en el tumor es mucho más fácil. Se encuentra que la resistencia al flujo con la microfisura ampliada se reduce en un 14% respecto al control sin microfisura. Se realizan estudios paramétricos para mostrar que radios de fisura más grandes, longitudes de fisura más largas y presiones de infusión más altas resultan en mayores reducciones de resistencia. La mayor reducción de resistencia ocurre cuando la presión de infusión es de 4 x 10^5 Pa y la microfisura tiene 9 mm de longitud, hasta un 18% respecto al control. Concluimos que introducir una microfisura es una forma efectiva de facilitar la entrega de nanofluidos en tumores porosos utilizando CED.
Descripción
Se realiza una simulación teórica para evaluar cómo las microfisuras afectan la resistencia al flujo en tumores durante la entrega mejorada por convección (CED) de nanofluidos. Se utilizan tanto la ley de Darcy como la teoría de poroelasticidad para entender el transporte de fluidos con o sin la introducción y/o ampliación de microfisuras. Los resultados demuestran campos de presión y velocidad significativamente alterados en un tumor esférico con un radio de 10 mm debido a la presencia de una microfisura con un radio de 0.05 mm y una longitud de 3 mm. El campo de presión de fluido no uniforme amplía la microfisura cilíndrica original a un tronco de cono, con un volumen de fisura más del doble. Debido a la mayor permeabilidad y porosidad en la microfisura, el flujo en el tumor es mucho más fácil. Se encuentra que la resistencia al flujo con la microfisura ampliada se reduce en un 14% respecto al control sin microfisura. Se realizan estudios paramétricos para mostrar que radios de fisura más grandes, longitudes de fisura más largas y presiones de infusión más altas resultan en mayores reducciones de resistencia. La mayor reducción de resistencia ocurre cuando la presión de infusión es de 4 x 10^5 Pa y la microfisura tiene 9 mm de longitud, hasta un 18% respecto al control. Concluimos que introducir una microfisura es una forma efectiva de facilitar la entrega de nanofluidos en tumores porosos utilizando CED.