Estudios de Simulación Numérica sobre el Diseño de las Curvas de Barriga de las Válvulas Cardíacas Protésicas
Autores: Zhou, Jingyuan; Wu, Yinkui; Chen, Lu; Li, Tao; Xiong, Yan; Chen, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudios de Simulación Numérica sobre el Diseño de las Curvas de Barriga de las Válvulas Cardíacas Protésicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Válvulas cardíacas prostéticas
Curvatura
Curva del abdomen
Rendimiento de la válvula
Fracción regurgitante
Distribución del estrés
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las válvulas cardíacas protésicas (VCP) se utilizan para reemplazar la válvula nativa enferma como tratamiento de la enfermedad severa de la válvula aórtica. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la curvatura de la curva del vientre en el rendimiento de la válvula, para apoyar una mejor comprensión de la relación entre el diseño de la válvula y su rendimiento. Se establecieron cinco modelos de VCP con diferentes curvaturas de la curva del vientre. Se llevaron a cabo simulaciones iterativas de interacción fluido-estructura, analizando en detalle el efecto de la curvatura del vientre en el área de orificio geométrico (AOG), el área de coaptación (AC), la fracción de regurgitación (FR), la cinemática de las hojas y la distribución de tensiones en las hojas. En general, AOG y AC estaban negativamente y positivamente relacionados con la curvatura de la curva del vientre, respectivamente. Sin embargo, un aumento excesivo en la curvatura puede llevar a un sellado incompleto de los bordes libres de la válvula durante su cierre, lo que resultó en una disminución de AC y un aumento en la regurgitación. La curvatura moderada de la curva del vientre contribuyó a reducir la FR y la frecuencia de aleteo. Las válvulas con pequeña curvatura experimentaron una frecuencia de aleteo significativamente mayor. Además, todas las concentraciones de tensión se intensificaron con el aumento de la curvatura de la curva del vientre. La válvula con curvatura moderada de la curva del vientre logra el mejor compromiso entre los parámetros de rendimiento de la válvula, la cinemática de las hojas y el estrés mecánico. Considerando los diferentes efectos de la curvatura de la curva del vientre en los parámetros de rendimiento de la válvula, el diseño de VCP con curvatura variable de la curva del vientre puede ser una dirección hacia la optimización del rendimiento de la válvula.
Descripción
Las válvulas cardíacas protésicas (VCP) se utilizan para reemplazar la válvula nativa enferma como tratamiento de la enfermedad severa de la válvula aórtica. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de la curvatura de la curva del vientre en el rendimiento de la válvula, para apoyar una mejor comprensión de la relación entre el diseño de la válvula y su rendimiento. Se establecieron cinco modelos de VCP con diferentes curvaturas de la curva del vientre. Se llevaron a cabo simulaciones iterativas de interacción fluido-estructura, analizando en detalle el efecto de la curvatura del vientre en el área de orificio geométrico (AOG), el área de coaptación (AC), la fracción de regurgitación (FR), la cinemática de las hojas y la distribución de tensiones en las hojas. En general, AOG y AC estaban negativamente y positivamente relacionados con la curvatura de la curva del vientre, respectivamente. Sin embargo, un aumento excesivo en la curvatura puede llevar a un sellado incompleto de los bordes libres de la válvula durante su cierre, lo que resultó en una disminución de AC y un aumento en la regurgitación. La curvatura moderada de la curva del vientre contribuyó a reducir la FR y la frecuencia de aleteo. Las válvulas con pequeña curvatura experimentaron una frecuencia de aleteo significativamente mayor. Además, todas las concentraciones de tensión se intensificaron con el aumento de la curvatura de la curva del vientre. La válvula con curvatura moderada de la curva del vientre logra el mejor compromiso entre los parámetros de rendimiento de la válvula, la cinemática de las hojas y el estrés mecánico. Considerando los diferentes efectos de la curvatura de la curva del vientre en los parámetros de rendimiento de la válvula, el diseño de VCP con curvatura variable de la curva del vientre puede ser una dirección hacia la optimización del rendimiento de la válvula.