Modelado biomecánico de aneurismas cerebrales mediante láminas delgadas geométricamente nolineales de espesor no uniforme

DANIEL MILLÁN; LUIS G. MOYANO; NICOLÁS MUZI; FRANCESCO CAMUSSONI

Mendoza - virtual

Jornada; XXVII Jornadas de Investigación de la UNCuyo; 2021

Universidad Nacional de Cuyo

La rotura de aneurismasintracraneales es la causa más común de hemorragia subaracnoidea espontánea, relacionada con altas tasas de morbilidad y mortalidad.Cuando se diagnostica un aneurisma intracraneal no roto (UIA,por sus siglas en inglés),la respuesta más común es su tratamiento. Sin embargo, eltratamiento endovascular y la intervención microquirúrgicapresentan un riesgo no despreciable de morbilidad (5% -7%) ymortalidad (1-2%). De hecho, las UIA son relativamente comunes, conuna prevalencia estimada de hasta el 6% y, dado que muchosnunca se rompen (solo 1/3 en una cohorte de seguimiento de por vida),los médicos se encuentran con frecuencia en la dicotomía detratarloso no.En la actualidad, el mecanismopor el cual una aneurisma rompe aún no se comprende del todo, lo quemotiva el desarrollo de herramientas tecnológicas para apoyar eldiagnóstico clínico y la planificación de la intervención deoclusión endovascular. En particular, la cúpula del aneurisma essensible a las cargas aplicadas en los alrededores contiguos alcuello del aneurisma.En la labor hacia el desarrollo de unanálisis eficiente capaz de tratar muchos casos en un sentidoestadístico, en este trabajo se describe la cinemática de ladeformación utilizando un modelo de lámina delgada geométricamenteno lineal bajo los supuestos de la teoría de Kirchhoff-Love juntocon un material hiperelásticode Saint-Venant.Aunque este abordaje no puede capturar toda la complejidad de laarteria, la cual consta de capas no homogéneas y de característicasanisotrópicas, el presente modelo nos permite estudiar el efecto dela aplicación de cargas localizadas empleando casos reales de labase de datos AneuriskWeb. Adicionalmente, como prueba de concepto,consideramos el efecto de emplear un grosor mayor en la arteria enrelación con la región dañada del domo del aneurisma, así comocaracterísticas diferenciadas de rigidez en ambas regiones paraimitar la falta de uniformidad del problema real. En resumen, elriesgo de rotura de la intervención endovascular puede aumentardebido al efecto de una carga localizada en el vaso principal cercadel cuello. El objetivo es mejorar la planificación del tratamientoendovascular mediante el estudio del comportamiento mecánico de laestructura del vaso del aneurisma bajo diferentes combinaciones deespesor de pared informado y la ubicación de la carga concentrada. En este trabajo se muestran losresultados obtenidos para 34 casos localizados en la arteria carótidainterna. Mediante técnicas de reducción de dimensionalidad nolinealse analiza el acoplamiento no lineal entre las característicasmecánicas y geométricas. Losresultados obtenidos indicanque las técnicas de reducción de dimensionalidad como Isomap puedenayudar a determinar regiones de interés no triviales bajo cargasconcentradas, lo que permitiríautilizar modelos declasificación de aprendizaje automático más generales para laidentificación de áreas sensibles. Estas áreas podrían estarasociadas con complicaciones durante un procedimiento de embolizacióny posiblemente estén relacionadas con eventos de ruptura.p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; color: #000000; line-height: 120%; text-align: left; orphans: 0; widows: 0; background: transparent }p.western { font-family: "Calibri", serif; font-size: 11pt; so-language: es-MX }p.cjk { font-family: "Calibri"; font-size: 11pt; so-language: zh-CN }p.ctl { font-family: "Calibri"; font-size: 11pt; so-language: hi-IN }a:visited { color: #800080; text-decoration: underline }a:link { color: #0000ff; text-decoration: underline }