Modelación y Simulación Numérica del Flujo Pulsátil en la Arteria Carótida Incluyendo Comportamiento Reológico de la Sangre y Aterosclerosis

Abstract

El siguiente trabajo, se enmarca en la hemodinámica, específicamente en la modelación y simulación numérica del flujo pulsátil en la arteria carótida, en el cual se incluye la variación de la reología sanguínea, la aparición de aterosclerosis y el cambio en la frecuencia cardiaca. Se varían estos parámetros, para así extraer los efectos que estos producen en la fluido dinámico sanguínea, poniendo énfasis en la localización de los esfuerzos cortantes en las paredes arteriales (WSS) y el índice de estrés oscilatorio (OSI). Este se separa en tres partes. En primer lugar, se evalúa el efecto producido por el cambio de hematocritos en la sangre, analizando así la reología sanguínea, en donde se estudian pacientes que poseen anemia severa (10% de hematocritos), pacientes fisiológicos (45% de hematocritos) y pacientes con eritrocitosis (70% de hematocritos). Cada uno de estos pacientes se modelan considerando la sangre como no-Newtoniana y se comparan las estimaciones de WSS y OSI cuando se utiliza un modelo Newtoniano. En segundo lugar, se estudia el efecto que produce la aterosclerosis tanto en la localización de WSS y el valor del OSI, en donde se realizan análisis con pacientes que poseen sangre fisiológica y frecuencia cardiaca igual a 60 [bpm], variando el grado de estenosis desde pacientes que no presentan reducción en el bulbo carotídeo y pacientes con 20%, 40% y 70% de reducción. Finalmente, se evalúa el efecto que posee un cambio en la frecuencia cardiaca en pacientes sin estenosis y con 70% de estenosis, con anemia severa y eritrocitosis, en donde se varía su frecuencia cardiaca de 40 a 120 [bpm]. El trabajo permite evidenciar que la inclusión del modelo no-Newtoniano es influyente en la localización de WSS y en el OSI, ambos parámetros de alto interés clínico. Se agradece FONDECYT 1210156 y Beca de Género VRIIC.