Métodos Computacionales para la Simulación de Interacción Fluido-Estructura de Válvulas Cardíacas en Anatomías Específicas del Corazón Izquierdo del Paciente
Autores: Le, Trung Bao; Usta, Mustafa; Aidun, Cyrus; Yoganathan, Ajit; Sotiropoulos, Fotis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Métodos Computacionales para la Simulación de Interacción Fluido-Estructura de Válvulas Cardíacas en Anatomías Específicas del Corazón Izquierdo del Paciente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Complejidad
Anatomía del corazón izquierdo
Estructuras valvulares
Interacción fluido-estructura
Métodos numéricos
Simulaciones específicas del paciente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Dada la complejidad de la anatomía del corazón izquierdo humano y las estructuras valvulares, la simulación de la interacción fluido-estructura (IFS) de válvulas nativas y protésicas representa un desafío significativo para los métodos numéricos. En esta revisión, se consideran sistemáticamente los avances numéricos recientes tanto para los solucionadores de fluidos como para los estructurales de las válvulas cardíacas en corazones izquierdos específicos de pacientes, enfatizando los tratamientos numéricos del flujo sanguíneo y las superficies de las válvulas, que son los aspectos más críticos para simulaciones precisas. Los métodos numéricos para la hemodinámica se consideran bajo enfoques tanto continuos como discretos (partícula). También se revisan los tratamientos numéricos para la dinámica estructural de las válvulas aórtica/mitral y los métodos de acoplamiento IFS entre el dominio sólido Ohms y el dominio fluido Ohmf. También se discute el trabajo futuro hacia simulaciones más avanzadas específicas de pacientes, incluida la fusión de simulaciones de alta fidelidad con mediciones in vivo y el entrelazado digital basado en física, basado en técnicas de análisis de datos y aprendizaje automático.
Descripción
Dada la complejidad de la anatomía del corazón izquierdo humano y las estructuras valvulares, la simulación de la interacción fluido-estructura (IFS) de válvulas nativas y protésicas representa un desafío significativo para los métodos numéricos. En esta revisión, se consideran sistemáticamente los avances numéricos recientes tanto para los solucionadores de fluidos como para los estructurales de las válvulas cardíacas en corazones izquierdos específicos de pacientes, enfatizando los tratamientos numéricos del flujo sanguíneo y las superficies de las válvulas, que son los aspectos más críticos para simulaciones precisas. Los métodos numéricos para la hemodinámica se consideran bajo enfoques tanto continuos como discretos (partícula). También se revisan los tratamientos numéricos para la dinámica estructural de las válvulas aórtica/mitral y los métodos de acoplamiento IFS entre el dominio sólido Ohms y el dominio fluido Ohmf. También se discute el trabajo futuro hacia simulaciones más avanzadas específicas de pacientes, incluida la fusión de simulaciones de alta fidelidad con mediciones in vivo y el entrelazado digital basado en física, basado en técnicas de análisis de datos y aprendizaje automático.