Los aneurismas se forman como protuberancias o hinchazones anormales sobre una arteria y, si se rompen, pueden provocar complicaciones de salud graves o incluso la muerte. Algunos aneurismas pueden existir durante mucho tiempo sin romperse, y la cirugía involucrada en el tratamiento de aneurismas puede ser bastante arriesgada, por lo que se necesita un parámetro para ayudar a guiar a los cirujanos.
Hoy, las decisiones de tratamiento se toman principalmente evaluando los parámetros geométricos, como el tamaño de un aneurisma, que se obtiene de imágenes médicas. Pero se sabe que la mecánica de fluidos es un factor importante en el inicio, crecimiento y ruptura de los aneurismas.Los factores determinados por el flujo, como el esfuerzo cortante y sus oscilaciones en las paredes de una arteria, requieren mediciones de flujo engorrosas y simulaciones numéricas. Un parámetro simple que depende tanto del flujo como de la geometría, que puede sustituir a los factores de flujo que requieren mediciones de flujo.y simulaciones no existe
Pero ahora, como informan los investigadores de la Universidad de Buffalo y la Universidad de Texas A&M en la revista Física de fluidos , de AIP Publishing, han desarrollado un parámetro no dimensional simple que depende tanto de la geometría como de la forma de onda de flujo para clasificar el modo de flujo en los aneurismas de pared lateral y de bifurcación.
"Este parámetro simple, llamado 'número de aneurisma An', es la relación de escalas de tiempo de dos fenómenos competitivos en aneurismas: Primero, la escala de tiempo de transporte, que representa el transporte de una partícula de fluido a través de la expansión del aneurisma,"dijo Iman Borazjani, profesor asociado de Texas A&M. "En segundo lugar está la escala de tiempo de formación de vórtices, que representa la formación de un vórtice debido al flujo pulsátil hacia una expansión".
El fenómeno de transporte crea una capa de corte estacionaria a través de la región de expansión, explicó, mientras que al fenómeno de vórtice le gusta crear un anillo de vórtice. Si la escala de tiempo de transporte es menor An <1, entonces se forma una capa de corte estacionaria yel modo de flujo se denomina modo de cavidad. De lo contrario, se forma un vórtice de anillo An> 1 y el modo de flujo es el modo de vórtice.
El trabajo del grupo es un avance significativo porque pudieron demostrar que su número de aneurisma no solo puede clasificar el modo de flujo en geometrías simplificadas y anatómicas, sino también que las oscilaciones del esfuerzo cortante son mayores en el flujo en el modo vórticeAn> 1. "Esto significa que nuestro parámetro simple podría ser un buen sustituto del parámetro de cizallamiento oscilatorio, sin la necesidad de mediciones y simulaciones de flujo desafiantes para calcular el cizallamiento en la pared", dijo Borazjani.
Cuando los investigadores presentaron su trabajo simplificado por primera vez, varios revisores cuestionaron si los resultados para geometrías simplificadas son aplicables a los anatómicos reales. "No estaban convencidos, así que tuvimos que demostrar que nuestro parámetro funciona para geometrías anatómicas. Ahora, unBorazjani dijo que explicaron por qué el grupo escribió un segundo artículo sobre su trabajo. Primero desarrollaron y probaron sus parámetros para geometrías simplificadas idealizadas en la parte I de su artículo, y luego aplicarona los anatómicos en la parte II.
Se cree que el cizallamiento oscilatorio, que está relacionado con el parámetro del grupo, afecta las células endoteliales y promueve la inflamación, el crecimiento de aneurismas e incluso su ruptura. Por ejemplo, "un modo de flujo de vórtice tiene más probabilidades de romperse porque tiene unamayor cizalladura oscilatoria ", dijo Borazjani." Por lo tanto, creemos que nuestro parámetro simple puede ayudar a los cirujanos a tomar decisiones para tratar un aneurisma en el futuro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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