Los aneurismas se forman como protuberancias o abombamientos anormales sobre una arteria, y, si se rompe, puede provocar graves complicaciones de salud o incluso la muerte. Algunos aneurismas pueden existir durante mucho tiempo sin romperse, y la cirugía involucrada en el tratamiento de los aneurismas puede ser bastante arriesgada, por lo que se necesita un parámetro que ayude a guiar a los cirujanos.

Hoy dia, Las decisiones de tratamiento se toman principalmente mediante la evaluación de parámetros geométricos como el tamaño de un aneurisma, que se obtiene a partir de imágenes médicas. Pero se sabe que la mecánica de fluidos es un factor importante en la iniciación, crecimiento y rotura de aneurismas. Los factores determinados por el flujo, como el esfuerzo cortante y sus oscilaciones en las paredes de una arteria, requieren medidas de flujo engorrosas y simulaciones numéricas. Un parámetro simple que depende tanto del flujo como de la geometría, que puede sustituir los factores de flujo (que requieren mediciones y simulaciones de flujo) no existe.

Pero ahora, como informan los investigadores de la Universidad de Buffalo y la Universidad de Texas A&M en la revista Física de fluidos , han desarrollado un parámetro adimensional simple que depende tanto de la geometría como de la forma de onda del flujo para clasificar el modo de flujo tanto en los aneurismas de la pared lateral como en los aneurismas de bifurcación.

"Este simple parámetro, llamado 'número de aneurisma (An), 'es la relación de escalas de tiempo de dos fenómenos que compiten en aneurismas:primero es la escala de tiempo de transporte, que representa el transporte de una partícula de fluido a través de la expansión del aneurisma, "dijo Iman Borazjani, profesor asociado en Texas A&M. "El segundo es la escala de tiempo de formación de vórtices, que representa la formación de un vórtice debido al flujo pulsátil en una expansión ".

El fenómeno de transporte crea una capa de corte estacionaria a través de la región de expansión, él explicó, mientras que al fenómeno del vórtice le gusta crear un anillo de vórtice. Si la escala de tiempo de transporte es menor (An <1), luego se forma una capa de cizallamiento estacionaria y el modo de flujo se denomina modo de cavidad. De lo contrario, se forma un vórtice de anillo (An> 1) y el modo de flujo es el modo de vórtice.

El trabajo del grupo es un avance significativo porque pudieron demostrar que su número de aneurisma no solo puede clasificar el modo de flujo en geometrías simplificadas y anatómicas, pero también que las oscilaciones del esfuerzo cortante son mayores en el flujo en el modo de vórtice (An> 1). "Esto significa que nuestro parámetro simple podría ser un buen sustituto del parámetro de corte oscilatorio, sin la necesidad de realizar mediciones de flujo y simulaciones desafiantes para calcular el corte en la pared, "Dijo Borazjani.

Cuando los investigadores presentaron por primera vez su trabajo simplificado, varios revisores cuestionaron si los resultados de las geometrías simplificadas son aplicables a las anatómicas reales. "No estaban convencidos, así que tuvimos que demostrar que nuestro parámetro funciona para geometrías anatómicas. Ahora, se están publicando un par de artículos juntos, "Borazjani dijo, explicando por qué el grupo pasó a escribir un segundo artículo sobre su trabajo. Primero desarrollaron y probaron su parámetro para geometrías simplificadas (idealizadas) en la parte I de su artículo, y luego lo aplicó a los anatómicos en la parte II.

Cizalla oscilatoria, que está relacionado con el parámetro del grupo, se cree que afecta a las células endoteliales y promueve la inflamación, crecimiento de aneurismas, e incluso su ruptura. Por ejemplo, "un modo de flujo de vórtice es más probable que se rompa porque tiene un cizallamiento oscilatorio más alto, "Dijo Borazjani." Por lo tanto, creemos que nuestro parámetro simple puede ayudar a los cirujanos a tomar decisiones para tratar un aneurisma en el futuro ".