Desarrollo de un modelamiento representativo de la obstrucción arterial como herramienta de exploración en la progresión de la enfermedad arterial periférica, por medio de la presión arterial, el índice tobillo-brazo y la curva de flujo sanguíneo (2024)
La dinámica de fluidos computacional cuenta con un campo de acción bastante amplio, inclusive en el área de la medicina, donde resulta ser una herramienta invaluable para diferentes usos médicos como la planificación quirúrgica, la optimización de tratamientos, la investigación y desarrollo de diferentes enfermedades,etc. En el contexto de la EAP, que es una enfermedad infradiagnosticada dado el diagnóstico tardío que suele presentar a causa de la sintomatología inespecífica que solo suele manifestarse en los estadios más avanzados; Resulta pertinente el desarrollo de herramientas de simulación que permitan reconocer de cierta la progresión de la enfermedad. Por ende, este proyecto pretende sentar las bases para el desarrollo de una herramienta de exploración de la progresión de la EAP, por medio del ITB (el gold-estándar diagnóstico) y la curva de flujo sanguíneo, con el fin de que los profesionales del área de la salud cuenten con una herramienta intuitiva que les permita observar la evolución de la enfermedad. Por medio de una metodología de fases, en la que inicialmente se construyo un conjunto de casos clínicos reportados para así considerar las variables de entrada, de la simulación que se ejecutó en ANSYS Fluent, posterior a un proceso de selección por la evaluación de diferentes software, en donde se consideraron las ecuaciones gobernantes del modelo, como las ecuaciones de Navier-Stokes, de la Ley de continuidad, el modelo reológico de Carreau y el modelo de Winkessel para definir el perfil de velocidad teniendo como base la representación de la gráfica de la curva de flujo sanguíneo. El proceso de simulación dio inicio con la obtención del render representativo de la arteria femoral, en la fase de simulación se realizaron dos grupos de simulaciones: casos clínicos y progresión por porcentaje de estenosis desde 0% a 90% para así considerar la variación de la presión arterial a causa de la estenosis, una vez finiquitado la estandarización de las simulaciones y de procesar los resultados obtenidos se procedió a realizar la programación pertinente para obtener la PAS tibial, el ITB, la curva de flujo sanguíneo ya definida por UDF en ANSYS y la interfaz gráfica que mostrase el compendio de resultados de simulación relacionados tanto a la presión arterial como al flujo sanguíneo. Finalmente, se realizó un proceso de validación tanto cuantitativa como cualitativamente, de manera cuantitativa se obtuvo un coeficiente de correlación de Spearman que arrojo resultados bastante coherentes en los que se destacan índices de correlación muy fuertes con respecto al ITB teórico de los casos y la PAS tibial simulada y el ITB de los datos de simulación, 0.9 y 0.99, respectivamente. Cualitativamente, se realizó sé un protocolo de usabilidad con profesionales especialistas en el área, donde se concluyo que la herramienta de exploración tuvo muy buena recepción con respecto al uso y a los resultados presentados, donde se consideran relevantes para la parte clínica, que resultan coherentes con respecto a lo observado durante la práctica clínica.