Simulación mediante un modelo hemodinámico de la circulación coronaria izquierda y derecha en las regiones arterial y venosa

Cacho Mairal, Fernando
Murillo Castarlenas, Javier Antonio (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2019
Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos, Área de Mecánica de Fluidos

Graduado en Ingeniería Mecánica

Resumen: En este proyecto se ha desarrollado un modelo computacional basado en mecánica de fluidos. Este modelo está incluido dentro de un modelo global del sistema cardiovascular, que se utilizará para la simulación de las condiciones hemodinámicas de un paciente antes de una operación quirúrgica, y determinará el riesgo cardiovascular del mismo. La circulación coronaria es una de las partes más importantes del sistema cardiovascular, ya que es la encargada de irrigar la pared cardíaca (miocardio), y es la que permite que el corazón bombee sangre a los vasos sanguíneos. De hecho, muchos infartos se producen en esta zona del sistema cardiovascular. Para poder simular el flujo sanguíneo de una forma más precisa, y para poder reproducir las características particulares de la circulación coronaria, ésta ha sido dividida en tres regiones: ventrículo izquierdo, ventrículo derecho y septo ventricular. Además, cada uno de los lechos coronarios ha sido dividido en tres capas (subendocardio, midwall o capa intermedia, y subepicardio), para poder así estudiar con más detalle el flujo dentro de los lechos coronarios. Se ha utilizado una formulación 0-D para las ecuaciones del sistema, y las diferentes variables que definen el estado de la circulación coronaria (presión, caudal y volumen) han sido modeladas y calibradas. Se han definido también las relaciones entre las variables que definen el sistema (presión externa, complianza, resistencia y volumen estresado) para así conseguir las formas de onda de presión, volumen y caudal, que se compararán con los valores de referencia. A diferencia de otras regiones, en la zona coronaria la presión externa (llamada presión intramiocárdica) tiene una gran influencia. El principal logro de este proyecto ha sido la adaptación de un modelo de la circulación coronaria existente (el cual sólo era capaz de simular la circulación coronaria en los lechos coronarios y alguna arteria coronaria) a un modelo global del sistema cardiovascular, incluyendo las venas coronarias, además de otras partes del sistema cardiovascular. Para concluir, los resultados de las simulaciones se han comparado con otros modelos coronarios y con datos in-vivo de pacientes, para comprobar si el modelo es capaz de simular, de forma aproximada, la circulación coronaria.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado