Respuesta mecánica transitoria del tejido de las vías respiratorias pulmonares durante la ventilación mecánica
Autores: Ibrahim, Israr Bin Muhammad; Aghasafari, Parya; Pidaparti, Ramana M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Respuesta mecánica transitoria del tejido de las vías respiratorias pulmonares durante la ventilación mecánica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Pacientes
Lesión pulmonar aguda
Ventilación mecánica
Tejido de las vías respiratorias
Dinámica de fluidos computacional
Niveles de tensión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los pacientes con lesión pulmonar aguda, vías respiratorias y otras enfermedades pulmonares a menudo requieren Ventilación Mecánica (MV). El conocimiento del entorno de estrés/deformación en los tejidos de las vías respiratorias pulmonares es muy importante para evitar lesiones pulmonares en pacientes sometidos a MV. Los niveles de deformación del tejido de las vías respiratorias responsables de estresar la red de fibras pulmonares y de romper el pulmón debido a vías respiratorias complacientes son muy difíciles de medir experimentalmente. Se adopta un modelado multiniel para investigar la respuesta mecánica transitoria del tejido bajo MV. Primero, se modela el flujo de aire a través de una bifurcación de las vías respiratorias pulmonares (Generación 4-6) utilizando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para obtener la presión del aire durante 2 segundos de respiración de MV. A continuación, la presión del aire transitoria se utilizó en el análisis estructural para obtener la deformación mecánica experimentada por la pared del tejido de las vías respiratorias. El análisis estructural mostró que el tejido de las vías respiratorias de la Generación 5 en una bifurcación puede estirarse ocho veces más que el tejido de las vías respiratorias del mismo número de generación pero con una bifurcación diferente. Los resultados sugieren la sensibilidad de la carga a las características geométricas. Además, los resultados de los niveles de deformación obtenidos del análisis del tejido son muy importantes porque estas deformaciones a nivel celular pueden crear respuestas inflamatorias, dañando así los tejidos de las vías respiratorias.
Descripción
Los pacientes con lesión pulmonar aguda, vías respiratorias y otras enfermedades pulmonares a menudo requieren Ventilación Mecánica (MV). El conocimiento del entorno de estrés/deformación en los tejidos de las vías respiratorias pulmonares es muy importante para evitar lesiones pulmonares en pacientes sometidos a MV. Los niveles de deformación del tejido de las vías respiratorias responsables de estresar la red de fibras pulmonares y de romper el pulmón debido a vías respiratorias complacientes son muy difíciles de medir experimentalmente. Se adopta un modelado multiniel para investigar la respuesta mecánica transitoria del tejido bajo MV. Primero, se modela el flujo de aire a través de una bifurcación de las vías respiratorias pulmonares (Generación 4-6) utilizando Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) para obtener la presión del aire durante 2 segundos de respiración de MV. A continuación, la presión del aire transitoria se utilizó en el análisis estructural para obtener la deformación mecánica experimentada por la pared del tejido de las vías respiratorias. El análisis estructural mostró que el tejido de las vías respiratorias de la Generación 5 en una bifurcación puede estirarse ocho veces más que el tejido de las vías respiratorias del mismo número de generación pero con una bifurcación diferente. Los resultados sugieren la sensibilidad de la carga a las características geométricas. Además, los resultados de los niveles de deformación obtenidos del análisis del tejido son muy importantes porque estas deformaciones a nivel celular pueden crear respuestas inflamatorias, dañando así los tejidos de las vías respiratorias.