Estudio del comportamiento biomecánico de arteria carótida humana mediante simulación multifísica

Abstract

El conocimiento del comportamiento del flujo sanguíneo dentro del propio sistema cardiovascular del paciente es posible entenderlo a partir de una simulación numérica multifísica que incluya la reconstrucción 3D real de la enfermedad cardiovascular (ECV) a estudiar, la definición de las propiedades de los tejidos involucrados y la definición de las condiciones de contorno que describan el flujo pulsante de la sangre en función del tiempo. El presente artículo estudia la interacción multifísica entre el flujo sanguíneo y las paredes de una ramificación de la arteria carótida reconstruida a partir de imágenes de resonancia magnética (MRI, CT). Las simulaciones realizadas de flujo laminar y de mecánica de sólidos permitió conocer la velocidad, la presión en la superficie interna de la arteria y la cizalla producida por el flujo pulsatorio durante un ciclo completo. Además, se evaluó como estas condiciones modifican el estado tensional de la arteria y del músculo cardiaco circundante durante el ciclo cardiaco y cómo se produce su deformación. Las correlaciones encontradas (0.999 ≥ r ≥ 0.894) entre los desplazamientos medios y máximos de la arteria y del tejido muscular respecto de la presión, velocidad y tasa de cizalla, permiten afirmar que es posible predecir su comportamiento y aplicarlo al estudio de ECV