Diseño de una prótesis de válvula cardiaca de tres valvas

MARIO ROBERTO ROSENBERGER; AMERIO, O. N.; SCHVEZOV, C. E.

Buenos Aires. Argentina

Congreso; Congreso Argentino de Mecánica Computacional MECOM 2005; 2005

Universidad Argentina de la Empresa

Las válvulas cardíacas nativas son dañadas por diferentes patologías, haciendo que el reemplazo por prótesis sea la única manera de solucionar el problema. Para el reemplazo se eligen las prótesis mecánicas “bivalvas”, principalmente por su elevada vida útil, aún a pesar de la baja performance hemodinámica. El diseño propuesto en este trabajo intenta lograr un flujo hemodinámico semejante a una válvula nativa, con un diseño de tres valvas rígidas (trivalva). Mediante el método de elementos finitos se modeló el flujo de sangre a través de un diseño de bivalva estándar y diferentes diseños trivalvas, en ambos casos en tres dimensiones. La sangre se consideró como un fluido incompresible y Newtoniano en flujo estacionario e isotérmico. Los resultados de las simulaciones del modelo bivalva se validaron con resultados experimentales y de modelado publicados por otros autores. Los resultados de los primeros diseños trivalva se utilizaron en el diseño final,  observándose una mejor distribución del flujo de sangre,  el canal central encauza el 98% del flujo total, valor cercano al encontrado en una válvula nativa. La simulación permitió detectar las regiones más sensibles, en los diseños trivalva, por su efecto en el flujo de sangre, tales como la forma y posición de las valvas, y la posición del eje de rotación de las mismas. Se redujeron sensiblemente las áreas sometidas a altos esfuerzos de corte así como la magnitud de los mismos. Las mejoras en el diseño fueron beneficiosas, ya que muestra un mayor porcentaje de flujo central, menor caída de presión y menores esfuerzos de corte respecto a otras prótesis simuladas.