Computational analysis of fluid dynamics at the ascending thoracic aorta in Marfan syndrome patients

Autor/a

Pons Cots, Ramon 

Abstract

Els aneurismes aòrtics són una dilatació progressiva i irreversible de la paret aòrtica, que pot causar la ruptura o dissecció dels vasos, el que resulta en una pèrdua catastròfica de sang que condueix a la mort. El tractament farmacològic inicial se centra en aturar el creixement per prevenir la ruptura, però requereix una reparació invasiva oberta o una reparació endovascular en pacients en risc. El maneig del pacient i l'estratificació de risc després del diagnòstic són crítics, especialment en l'aorta ascendent, ja que actualment no hi ha tractaments endovasculars disponibles. Segons les directrius actuals, el diàmetre aòrtic màxim és l'únic criteri geomètric o fluidodinàmic específic del pacient acceptat com a predictor clínic del risc de ruptura. No obstant això, l'anormal fluidodinàmica en l'aorta ascendent s'ha reportat àmpliament com una possible font d'aneurismes aòrtics i la seva comprensió podria millorar l'avaluació del risc del pacient. En aquest estudi, es va avaluar la fluidodinàmica en aortes de controls sans i pacients amb síndrome de Marfan. Per fer això, hem comparat el rendiment de les simulacions de dinàmica de fluids computacional i d'interacció fluid-estructura utilitzant imatges clíniques com a condicions específiques del pacient. També hem dissenyat un sistema in vitro que podria exposar les cèl·lules endotelials aòrtiques humanes a un entorn fluidodinàmic que imita el de les simulacions aòrtiques. L'estudi ha revelat, en pacients Marfan, que considerà l'elasticitat de la paret en les simulacions és essencial per obtenir amb precisió els valors fluidodinàmics que tenen el potencial d'estratificar aquests pacients. En aquest sentit, les simulacions d'interacció fluid-estructura han superat la fluidodinàmica computacional clàssica a un cost computacional moderat. Com a resultat d'aquest estudi, un paràmetre adimensional, la relació d'esforç tallant, ha determinat el seu potencial com a marcador de progressió d'aneurisma en pacients amb Marfan.

TDX

 

Director/a

Martorell López, Jordi 

Departament

IQS SE - Enginyeria Química i Ciència de Materials

Data de defensa

2020-06-19