Interacción flujo-pared arterial: análisis de un modelo utilizando la ecuación de laplace y grandes deformaciones elásticas

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

Santa Fe

Congreso; X Reunión sobre Recientes Avances en Física de Fluidos y sus Aplicaciones (FLUIDOS 2008); 2008

INTEC (UNL-CONICET)

Los aneurismas son patologías arteriales que consisten en un ensanchamiento local del diámetro con reducción del espesor de la pared de las arterias, lo que deviene en la posibilidad de la rotura de la misma y el consiguiente derrame de sangre. Accidentes vasculares de este tipo son frecuentes a nivel cerebral, en muchos casos llevando aparejado un gran riesgo de invalidez parcial o muerte.La dinámica arterial con aneurisma es un ejemplo de los complejos problemas de interacción flujoestructura. En este trabajo se estudian las principales características de la aparición y crecimiento de aneurismas mediante un modelo simplificado del comportamiento mecánico de la arteria lesionada; los resultados obtenidos serán utilizados en la formulación de modelos más complejos que aporten información para la prevención de accidentes cerebro - vasculares.El modelo es estacionario y se basa en la hipótesis de flujo unidimensional newtoniano; la pared arterial se considera una membrana elástica homogénea sujeta a grandes deformaciones en las direcciones radial y axial por tensiones que se vinculan con la presión del fluido mediante la ecuación de Laplace. El modelo en ecuaciones se resuelve a través de un algoritmo computacional que insume escasos segundos de ejecución, requiriendo como datos los parámetros materiales de la arteria y su geometría (radio interior y espesor), la viscosidad de la sangre y el caudal sanguíneoLos resultados muestran la variación de tamaño del aneurisma en función del caudal circulante, poniendo en evidencia el adelgazamiento del espesor del conducto. Adicionalmente, se extraen predicciones que permiten inferir sobre la influencia de factores geométricos en la formación de aneurismas y la importancia de los parámetros materiales arteriales.