Estudio comparativo del flujo en arterias parcialmente obstruidas con la presencia de un catéter angioplástico: Catéter finito vs. catéter infinito

CRISTÓBAL FRESNO RODRÍGUEZ; SEBASTIÁN UBAL; DIEGO M. CAMPANA; MARCELO E. BERLI; JOSÉ DI PAOLO

Córdoba (capital), Argentina

Congreso; XVI Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones (ENIEF2007); 2007

Los catéteres angioplásticos son ampliamente utilizados en el diagnóstico y tratamiento de la patología ateroesclerótica. Este tipo de afección del aparato circulatorio consiste en la reducción localizada del calibre de algunos vasos sanguíneos (en general arterias) como consecuencia de la acumulación de distintas sustancias y tipos celulares en la pared interna de los mismos, formando lo que se denomina placa de ateroma. Junto con otros procedimientos, como la cineangiografía, los mencionados catéteres permiten estimar el grado de oclusión que produce la placa basándose en la caída de presión que se observa a través de la misma. Adicionalmente, son empleados para desbloquear el conducto obstruido, mediante el inflado de un balón angioplástico situado en el extremo el catéter, el cual (previo a la expansión) se ubica convenientemente en el sitio lesionado. Como práctica más reciente, el procedimiento puede ser acompañado con la colocación de un stent en la fase de inflado. Este último dispositivo consiste básicamente en una estructura metálica reticulada que forma una pared cilíndrica. Al inflarse el balón, el stent queda fijado contra la pared interna vascular, con el objeto de impedir que el vaso vuelva a obstruirse. A pesar de sus reducidos diámetros, los catéteres angioplásticos son huecos. La sangre ocupa este espacio durante el procedimiento, al ingresar por un orificio que posee en su extremo. A diferencia del torrente sanguíneo que se desplaza dentro los vasos, la sangre alojada en el centro del catéter está prácticamente en condiciones hidrostáticas. La presión que miden estos dispositivos médicos es justamente la del fluido estanco. En trabajos previos, se ha estudiado la influencia que posee la presencia del catéter sobre la medición de la presión transestenótica. En todos ellos, se modeló al dispositivo como un cilindro largo que pasa a través de la estenosis, ignorando que el mismo posee un extremo (punta) que potencialmente podría producir modificaciones locales del flujo, y por lo tanto introducir desviaciones en las mediciones. El objetivo de este trabajo es modelar el proceso de medición de la presión sanguínea que realizan los catéteres angioplásticos (teniendo en cuenta que el dispositivo posee una longitud axial finita) y comparar los resultados obtenidos con aquellos correspondientes a un catéter muy largo, para establecer la validez de dicha aproximación que fuera usada en trabajos previos. Para ello, se resuelven las ecuaciones axisimétricas de Navier-Stokes en un dominio “prototipo” donde se modela el extremo de un catéter genérico. Obtenido el campo de flujo, se utiliza dicha información para calcular la caída de presión que registraría el catéter; cuando estos valores se comparan con las mediciones de simulaciones realizadas con catéteres muy largos, los resultados coinciden aceptablemente bien. Esto sugiere que no es necesario representar fielmente la geometría del catéter para estimar la caída de presión, sino que con una geometría aproximada se obtienen buenos resultados.