Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial

Autores
Urquiza, Santiago Adrian; Aguero Parosi. Nicolas F.; Caballero, Daniel; Lombera, Guillermo Alfredo; Blanco, Pablo Javier; Ares, Gonzalo Damián; Feijoo, Raul A.
Año de publicación
2013
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Con tendencia creciente, el modelado computacional se está empleando para evaluar causas, predecir el desarrollo y optimizar tratamientos de varias patologías del sistema arterial. Esto debido principalmente a la potencialidad de estas técnicas para producir información cada vez más realista, con un mejor nivel de detalle y mejor precisión. Más aún, los modelos computacionales personalizados -específicos para cada paciente- se han vuelto atractivos para médicos e investigadores debido a que aportan información de relevancia para las evaluaciones clínicas a bajo costo. Sin embargo, los resultados del modelado computacional son altamente dependientes de la complejidad y realismo de las hipótesis simplificativas y también de la precisión de las representaciones geométricas. En el caso particular de la hemodinámica de distritos arteriales paciente-específicos, el problema de interacción fluido estructura asociado presenta ciertos obstáculos relacionados con las características altamente nolineales de las ecuaciones gobernantes que deben ser abordados adecuadamente. Otro aspecto a ser considerado cuando se requiere evaluar las tensiones en la pared arterial, es que las geometrías obtenidas de imágenes médicas corresponden a configuraciones espaciales que no concuerdan con la configuración libre de cargas. Consecuentemente, esto puede llevar a evaluaciones incorrectas de los niveles de tensión parietal. Con estas cuestiones como guía, en este trabajo desarrollamos un modelo computacional de la pared arterial -considerada como un material hiperelástico- basado en una configuración deformada, por ejemplo la configuración diastólica. Esto se realiza para tener en cuenta las caracteristicas geométricas apropiadas de los distritos arteriales con el objetivo de mejorar la precisión de las deformaciones y las tensiones calculadas. De esta manera, el problema del equilibrio es planteado en una configuración predeformada y con precarga. La correspondiente formulación es linealizada asumiendo conocida dicha configuración espacial. Además, se plantea el problema de acoplamiento fluido estructura asumiendo como conocida la misma configuración diastólica. En este contexto, es provista una linealización completa tanto para la descripción ALE en la subregión de fluido como para el problema de equilibrio del sólido. Las ecuaciones resultantes son discretizadas mediante el método de Elementos Finitos. Finalmente, esta formulación es utilizada para evaluar la respuesta mecánica de un segmento arterial sujeto a cargas hemodinámicas realistas.
Fil: Urquiza, Santiago Adrian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Fil: Aguero Parosi. Nicolas F.. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina
Fil: Caballero, Daniel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina
Fil: Lombera, Guillermo Alfredo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Blanco, Pablo Javier. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Fil: Ares, Gonzalo Damián. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Fil: Feijoo, Raul A.. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Materia
FSI
formulación ALE
Hemodinámica
ecuaciones de Navier-Stoke
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/25764
Acceder
id CONICETDig_65c7ddea16f9def77e934c195adc1636
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/25764
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared ArterialUrquiza, Santiago AdrianAguero Parosi. Nicolas F.Caballero, DanielLombera, Guillermo AlfredoBlanco, Pablo JavierAres, Gonzalo DamiánFeijoo, Raul A.FSIformulación ALEHemodinámicaecuaciones de Navier-StokeCon tendencia creciente, el modelado computacional se está empleando para evaluar causas, predecir el desarrollo y optimizar tratamientos de varias patologías del sistema arterial. Esto debido principalmente a la potencialidad de estas técnicas para producir información cada vez más realista, con un mejor nivel de detalle y mejor precisión. Más aún, los modelos computacionales personalizados -específicos para cada paciente- se han vuelto atractivos para médicos e investigadores debido a que aportan información de relevancia para las evaluaciones clínicas a bajo costo. Sin embargo, los resultados del modelado computacional son altamente dependientes de la complejidad y realismo de las hipótesis simplificativas y también de la precisión de las representaciones geométricas. En el caso particular de la hemodinámica de distritos arteriales paciente-específicos, el problema de interacción fluido estructura asociado presenta ciertos obstáculos relacionados con las características altamente nolineales de las ecuaciones gobernantes que deben ser abordados adecuadamente. Otro aspecto a ser considerado cuando se requiere evaluar las tensiones en la pared arterial, es que las geometrías obtenidas de imágenes médicas corresponden a configuraciones espaciales que no concuerdan con la configuración libre de cargas. Consecuentemente, esto puede llevar a evaluaciones incorrectas de los niveles de tensión parietal. Con estas cuestiones como guía, en este trabajo desarrollamos un modelo computacional de la pared arterial -considerada como un material hiperelástico- basado en una configuración deformada, por ejemplo la configuración diastólica. Esto se realiza para tener en cuenta las caracteristicas geométricas apropiadas de los distritos arteriales con el objetivo de mejorar la precisión de las deformaciones y las tensiones calculadas. De esta manera, el problema del equilibrio es planteado en una configuración predeformada y con precarga. La correspondiente formulación es linealizada asumiendo conocida dicha configuración espacial. Además, se plantea el problema de acoplamiento fluido estructura asumiendo como conocida la misma configuración diastólica. En este contexto, es provista una linealización completa tanto para la descripción ALE en la subregión de fluido como para el problema de equilibrio del sólido. Las ecuaciones resultantes son discretizadas mediante el método de Elementos Finitos. Finalmente, esta formulación es utilizada para evaluar la respuesta mecánica de un segmento arterial sujeto a cargas hemodinámicas realistas.Fil: Urquiza, Santiago Adrian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; BrasilFil: Aguero Parosi. Nicolas F.. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; ArgentinaFil: Caballero, Daniel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; ArgentinaFil: Lombera, Guillermo Alfredo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Blanco, Pablo Javier. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; BrasilFil: Ares, Gonzalo Damián. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; BrasilFil: Feijoo, Raul A.. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; BrasilAsociación Argentina de Mecánica Computacional2013-11info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/25764Urquiza, Santiago Adrian; Aguero Parosi. Nicolas F.; Caballero, Daniel; Lombera, Guillermo Alfredo; Blanco, Pablo Javier; et al.; Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 32; 11-2013; 3885-39021666-6070CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/4591info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-17T10:55:00Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/25764instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-17 10:55:00.726CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
title Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
spellingShingle Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
Urquiza, Santiago Adrian
FSI
formulación ALE
Hemodinámica
ecuaciones de Navier-Stoke
title_short Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
title_full Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
title_fullStr Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
title_full_unstemmed Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
title_sort Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial
dc.creator.none.fl_str_mv Urquiza, Santiago Adrian
Aguero Parosi. Nicolas F.
Caballero, Daniel
Lombera, Guillermo Alfredo
Blanco, Pablo Javier
Ares, Gonzalo Damián
Feijoo, Raul A.
author Urquiza, Santiago Adrian
author_facet Urquiza, Santiago Adrian
Aguero Parosi. Nicolas F.
Caballero, Daniel
Lombera, Guillermo Alfredo
Blanco, Pablo Javier
Ares, Gonzalo Damián
Feijoo, Raul A.
author_role author
author2 Aguero Parosi. Nicolas F.
Caballero, Daniel
Lombera, Guillermo Alfredo
Blanco, Pablo Javier
Ares, Gonzalo Damián
Feijoo, Raul A.
author2_role author
author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv FSI
formulación ALE
Hemodinámica
ecuaciones de Navier-Stoke
topic FSI
formulación ALE
Hemodinámica
ecuaciones de Navier-Stoke
dc.description.none.fl_txt_mv Con tendencia creciente, el modelado computacional se está empleando para evaluar causas, predecir el desarrollo y optimizar tratamientos de varias patologías del sistema arterial. Esto debido principalmente a la potencialidad de estas técnicas para producir información cada vez más realista, con un mejor nivel de detalle y mejor precisión. Más aún, los modelos computacionales personalizados -específicos para cada paciente- se han vuelto atractivos para médicos e investigadores debido a que aportan información de relevancia para las evaluaciones clínicas a bajo costo. Sin embargo, los resultados del modelado computacional son altamente dependientes de la complejidad y realismo de las hipótesis simplificativas y también de la precisión de las representaciones geométricas. En el caso particular de la hemodinámica de distritos arteriales paciente-específicos, el problema de interacción fluido estructura asociado presenta ciertos obstáculos relacionados con las características altamente nolineales de las ecuaciones gobernantes que deben ser abordados adecuadamente. Otro aspecto a ser considerado cuando se requiere evaluar las tensiones en la pared arterial, es que las geometrías obtenidas de imágenes médicas corresponden a configuraciones espaciales que no concuerdan con la configuración libre de cargas. Consecuentemente, esto puede llevar a evaluaciones incorrectas de los niveles de tensión parietal. Con estas cuestiones como guía, en este trabajo desarrollamos un modelo computacional de la pared arterial -considerada como un material hiperelástico- basado en una configuración deformada, por ejemplo la configuración diastólica. Esto se realiza para tener en cuenta las caracteristicas geométricas apropiadas de los distritos arteriales con el objetivo de mejorar la precisión de las deformaciones y las tensiones calculadas. De esta manera, el problema del equilibrio es planteado en una configuración predeformada y con precarga. La correspondiente formulación es linealizada asumiendo conocida dicha configuración espacial. Además, se plantea el problema de acoplamiento fluido estructura asumiendo como conocida la misma configuración diastólica. En este contexto, es provista una linealización completa tanto para la descripción ALE en la subregión de fluido como para el problema de equilibrio del sólido. Las ecuaciones resultantes son discretizadas mediante el método de Elementos Finitos. Finalmente, esta formulación es utilizada para evaluar la respuesta mecánica de un segmento arterial sujeto a cargas hemodinámicas realistas.
Fil: Urquiza, Santiago Adrian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Fil: Aguero Parosi. Nicolas F.. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina
Fil: Caballero, Daniel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina
Fil: Lombera, Guillermo Alfredo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Blanco, Pablo Javier. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Fil: Ares, Gonzalo Damián. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
Fil: Feijoo, Raul A.. Laboratório Nacional de Computação Científica. Petrópolis; Brasil. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica; Brasil
description Con tendencia creciente, el modelado computacional se está empleando para evaluar causas, predecir el desarrollo y optimizar tratamientos de varias patologías del sistema arterial. Esto debido principalmente a la potencialidad de estas técnicas para producir información cada vez más realista, con un mejor nivel de detalle y mejor precisión. Más aún, los modelos computacionales personalizados -específicos para cada paciente- se han vuelto atractivos para médicos e investigadores debido a que aportan información de relevancia para las evaluaciones clínicas a bajo costo. Sin embargo, los resultados del modelado computacional son altamente dependientes de la complejidad y realismo de las hipótesis simplificativas y también de la precisión de las representaciones geométricas. En el caso particular de la hemodinámica de distritos arteriales paciente-específicos, el problema de interacción fluido estructura asociado presenta ciertos obstáculos relacionados con las características altamente nolineales de las ecuaciones gobernantes que deben ser abordados adecuadamente. Otro aspecto a ser considerado cuando se requiere evaluar las tensiones en la pared arterial, es que las geometrías obtenidas de imágenes médicas corresponden a configuraciones espaciales que no concuerdan con la configuración libre de cargas. Consecuentemente, esto puede llevar a evaluaciones incorrectas de los niveles de tensión parietal. Con estas cuestiones como guía, en este trabajo desarrollamos un modelo computacional de la pared arterial -considerada como un material hiperelástico- basado en una configuración deformada, por ejemplo la configuración diastólica. Esto se realiza para tener en cuenta las caracteristicas geométricas apropiadas de los distritos arteriales con el objetivo de mejorar la precisión de las deformaciones y las tensiones calculadas. De esta manera, el problema del equilibrio es planteado en una configuración predeformada y con precarga. La correspondiente formulación es linealizada asumiendo conocida dicha configuración espacial. Además, se plantea el problema de acoplamiento fluido estructura asumiendo como conocida la misma configuración diastólica. En este contexto, es provista una linealización completa tanto para la descripción ALE en la subregión de fluido como para el problema de equilibrio del sólido. Las ecuaciones resultantes son discretizadas mediante el método de Elementos Finitos. Finalmente, esta formulación es utilizada para evaluar la respuesta mecánica de un segmento arterial sujeto a cargas hemodinámicas realistas.
publishDate 2013
dc.date.none.fl_str_mv 2013-11
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/25764
Urquiza, Santiago Adrian; Aguero Parosi. Nicolas F.; Caballero, Daniel; Lombera, Guillermo Alfredo; Blanco, Pablo Javier; et al.; Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 32; 11-2013; 3885-3902
1666-6070
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/25764
identifier_str_mv Urquiza, Santiago Adrian; Aguero Parosi. Nicolas F.; Caballero, Daniel; Lombera, Guillermo Alfredo; Blanco, Pablo Javier; et al.; Un Modelo No Lineal de la Dinámica del Flujo Sanguíneo y la Pared Arterial; Asociación Argentina de Mecánica Computacional; Mecánica Computacional; 32; 11-2013; 3885-3902
1666-6070
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/4591
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Mecánica Computacional
publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Mecánica Computacional
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1843606205734322176
score 13.001348

Publicaciones similares