Simulation of unsteady blood flow dynamics in the thoracic aorta

Simulación transitoria de la dinámica del flujo sanguíneo en la aorta torácica

En este trabajo se analiza la dinámica del flujo sanguíneo en un modelo realista de la aorta torácica (TA, por sus siglas en inglés) en condiciones transitorias visualizando las distribuciones de velocidad, flujo secundario, presión y esfuerzos cortantes parietales (WSS). Los resultados obtenidos muestran que la velocidad primaria del flujo tiende hacia la pared interior de la aorta ascendente, pero esta, a su vez, tiende hacia la pared posterior en el arco aórtico y hacia las paredes anterior y exterior en la aorta descendente. En las tres ramificaciones del arco aórtico la velocidad del flujo se acerca hacia las paredes distales mostrando recirculación del flujo en las cercanías de las paredes proximales. En la TA se observa un flujo secundario intenso, especialmente a la entrada de las ramificaciones del arco. Finalmente, la presión es baja a lo largo de la pared interior de la aorta y en las paredes proximales de las ramificaciones, mientras que es alta en las zonas de estancamiento situadas en las paredes distales de las ramificaciones así como a lo largo de la pared exterior de la aorta ascendente.

Introducción

Hace tiempo que se reconoce que las fuerzas y tensiones producidas por el flujo sanguíneo en las paredes del sistema cardiovascular son fundamentales para el desarrollo de diferentes enfermedades cardiovasculares (ECV). En la actualidad, la razón por la que las enfermedades arteriales se producen en lugares preferentes pero estas regiones coinciden con dinámicas de flujo complejas, especialmente con tensiones de cizallamiento de pared (WSS) bajas y oscilantes (Cecchi et al., 2011). Dado que estas lesiones tienden a localizarse en regiones de geometría arterial compleja, como curvas, estrechamientos y ramificaciones, la aorta torácica (AT), con su compleja anatomía, ha sido considerada como una de las arterias más susceptibles de iniciar la aterosclerosis y otras ECV.