Revista de Ingeniería Mecánica Aplicada

Abstracto

Técnica de interacción fluido-estructura aplicada para obtener una comprensión inicial del efecto del ejercicio en el trabajo sistólico de la válvula aórtica

Bahraseman HG*, Languri EM, Espino DM, Shojaei H, Hassani K y Derakhshandeh H

El trabajo sistólico del ventrículo izquierdo es una medida del trabajo realizado por el ventrículo izquierdo durante la eyección de sangre a lo largo de cada ciclo cardíaco. El objetivo de esta investigación fue proponer un modelo para evaluar numéricamente el trabajo sistólico de un sujeto sano mediante una simulación de interacción fluido-estructura (FSI) durante un protocolo de ejercicio. Las dimensiones de la válvula aórtica se calcularon utilizando una técnica de imagen de ecocardiografía. Se realizó una simulación de FSI utilizando una malla arbitraria de Lagrangiano-Euleriano (ALE). Las condiciones de contorno se definieron mediante cargas de presión en los lados ventricular y aórtico. Se predijo que el trabajo sistólico aumentaría al 121% de 60 lpm a 125 lpm, y no aumentó mucho por encima de 125 lpm. Con base en las ecuaciones de regresión derivadas de nuestros resultados de FSI para el trabajo sistólico y comparándolos con los clínicos, los valores de trabajo sistólico predichos numéricamente concuerdan bien con los datos clínicos publicados. La pendiente de los cambios del trabajo sistólico en la presión arterial media, durante el protocolo de ejercicio, es de 168,08 ml, lo que es un 12,2 % menor que la pendiente promedio de los datos clínicos. La intersección con el eje y de los cambios del trabajo sistólico en la presión arterial media, durante el protocolo de ejercicio, es de -11186 mmHg.ml, lo que es un 15 % menor que la intersección con el eje y promedio de los datos clínicos. Nuestros resultados para el paciente específico muestran que se pueden proponer métodos numéricos para predecir buenas estimaciones del trabajo sistólico específico del paciente a diferentes frecuencias cardíacas.