Simulación del flujo aórtico. Modelado y aplicación de Autodesk CFD 2024 usando dinámica de fluidos computaconales

Resumen

En la búsqueda de una mejor compresión sobre los procesos de flujo de sangre que se dan en la arteria aorta, mediante el uso de la técnica de la dinámica de fluidos computacionales, se simuló el flujo aórtico con el objetivo de estudiar y analizar algunos comportamientos hemodinámicos como son la velocidad, viscosidad, vorticidad e intensidad de la turbulencia principalmente en un paciente sano. Además, se analizaron algunas de las posibles implicaciones para la salud, como la presión ejercida en las paredes de la aorta y la aparición de aneurismas. Como primer intento se modeló una geometría de la aorta con la plataforma ONSHAPE con medidas promedio de pacientes sanos y se simuló la circulación sanguínea en estados estable y transitorio con el programa Autodesk CFD 2024. Se encontró que la velocidad de circulación de la sangre varía en un intervalo de 1.00-1.56 m/s en la raíz aórtica y en el arco aórtico 1.00-1.88 m/s. Se presentaron cambios de viscosidad desde 0.05 hasta 0.80 poises. También se visualizó una región a la cual se le denominó punto P ubicada entre el final del arco aórtico y la aorta descendente, el cual parece tener la función de desacelerar la sangre. La posible aparición de espacios vacíos temporales a lo largo de la aorta entre cada latido del corazón promueve que la arteria trate de regular la velocidad de la sangre. En una segunda construcción del modelo tridimensional para un paciente sano se encontró una zona de la región baja del arco aórtico que presentó una velocidad promedio de 1.00 m/s y viscosidad de 0.05 poises, esta última probablemente de origen a la formación de aneurismas, por lo que deben ser estudiadas con técnicas modernas del diagnóstico con imágenes del interior del cuerpo humano.