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Información General
Información General <ul><li>¿Qué es un Aneurisma? </li></ul><ul><li>Es una anormalidad en la pared de una de las venas que...
Información General <ul><li>¿Qué condiciones están asociadas a los aneurismas cerebrales? </li></ul><ul><li>Riñones polici...
 
Literatura
Referencia Bibliográfica Principal
Resultados Bibliografía
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Formulación Matemática
Formulación Matemática <ul><li>Ecuaciones de Navier - Stokes </li></ul><ul><li>Ecuaciones de turbulencia ( descartado ) </...
Ecuaciones de Navier-Stokes <ul><li>Ecuaciones de  continuidad y cantidad de movimiento    adaptarlas </li></ul><ul><li>C...
Ecuaciones de Navier-Stokes <ul><li>Adimensionalizar ecuaciones   </li></ul>
Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>Plantea la integr...
Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980)
Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>Simplificación </...
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Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>El número de Pecl...
Definición de los Casos a Estudiar
Geometría Utilizada
Geometría Utilizada
Geometría Utilizada
Método Numérico
Método Iterativo
Parámetros Hemodinámicos Utilizados (Fluent) <ul><li>Flujo Newtoniano:  µ=cte=0.00319[Kg/ms] </li></ul><ul><li>ρ =1050[Kg/...
El mallado fue para todas las geometrías de 80000 nodos con un espaciado de 0.034
Resultados Obtenidos
Caso R/D= ∞
 
 
 
 
 
Caso R/D= 2.5
 
 
 
 
 
Caso R/D= 5
 
 
 
 
 
Comparación con Literatura
Tabla Comparativa en todo el aneurisma en todo el aneurisma cerca del cuello en todo el aneurisma en todo el aneurisma cer...
Gráficamente
Formación de Vórtices
 
 
 
Conclusiones
<ul><li>Se ve una clara congruencia con el aumento de la velocidad en el cuello del aneurisma a medida que aumente el radi...
<ul><li>Claramente a mayor curvatura de la arteria enferma, mayor es el riesgo para el paciente. </li></ul><ul><li>Como lo...
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Aneurismas cerebrales

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Aneurismas cerebrales

  1. 1. Hemodinámica en Aneurismas Laterales Saculares <ul><li>Profesor: </li></ul><ul><li>Álvaro Valencia </li></ul><ul><li>Alumnos: </li></ul><ul><li>Sergio Botto </li></ul><ul><li>Francisco Solis </li></ul>Grupo de Biomecanica Computacional Departamento de Ingenieria Mecanica Universidad de Chile Santiago Chile
  2. 2. Información General
  3. 3. Información General <ul><li>¿Qué es un Aneurisma? </li></ul><ul><li>Es una anormalidad en la pared de una de las venas que circundan el cerebro. </li></ul><ul><li>¿Quién los padece? </li></ul><ul><li>Los padecen 1 entre 10000 personas. Son mas comunes en adultos que en niños. En Chile se produce en 2 de cada 100000 personas. </li></ul><ul><li>¿Cómo se presentan? </li></ul><ul><li>La razón más común es el sangramiento o hemorragia. También presionan estructuras alrededor del cerebro para producir visión doble, dolor de cabeza, dolor en la cara etc. Pueden ser encontrados por casualidad cuando uno se examina. </li></ul>
  4. 4. Información General <ul><li>¿Qué condiciones están asociadas a los aneurismas cerebrales? </li></ul><ul><li>Riñones policisticos, síndrome Ehlers Danlos tipo 4 </li></ul><ul><li>¿Qué evaluaciones hacer para detectarlos? </li></ul><ul><li>El método más común es el ANGIOGRAMA </li></ul><ul><li>¿Qué se necesita saber acerca del Aneurisma? </li></ul><ul><li>Es muy riesgoso, mientras más grande más es el riesgo. Si se ha tenido uno hay más posibilidades de tener nuevamente </li></ul><ul><li>Opciones de Tratamiento </li></ul><ul><li>El Coiling y el Cliping </li></ul>
  5. 6. Literatura
  6. 7. Referencia Bibliográfica Principal
  7. 8. Resultados Bibliografía
  8. 9. Resultados Bibliografía
  9. 10. Resultados Bibliografía
  10. 11. Resultados Bibliografía
  11. 12. Formulación Matemática
  12. 13. Formulación Matemática <ul><li>Ecuaciones de Navier - Stokes </li></ul><ul><li>Ecuaciones de turbulencia ( descartado ) </li></ul><ul><li>Método de diferencias finitas ( descartado Fluent ) </li></ul><ul><li>Método de los volumen de control </li></ul>
  13. 14. Ecuaciones de Navier-Stokes <ul><li>Ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento  adaptarlas </li></ul><ul><li>Condiciones de borde e iniciales asociadas al problema </li></ul>
  14. 15. Ecuaciones de Navier-Stokes <ul><li>Adimensionalizar ecuaciones  </li></ul>
  15. 16. Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>Plantea la integración de las ecuaciones de movimiento y de conservación de flujo total de la variable en estudio, dentro de cada volumen de control. </li></ul><ul><li>Esquema iterativo de resolución de las ecuaciones discretizadas, sobre el dominio de volúmenes de control. </li></ul>
  16. 17. Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980)
  17. 18. Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>Simplificación </li></ul><ul><li>Integración y linealización termino fuente </li></ul><ul><li>Análogamente se integra ecuación de continuidad sobre volumen de control </li></ul>
  18. 19. Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>Donde Fi representan las tasas de flujo de masa en las caras del volumen de control, definidas como : </li></ul><ul><li>Multiplicando las ecuaciones de continuidad y de transporte: </li></ul>
  19. 20. Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>Expresando algunos términos de la ecuación anterior como: </li></ul><ul><li>Con: </li></ul>
  20. 21. Métodos de Vol. de Control para Resolver Ec. de Transporte de Masa o Temperatura (Patankar 1980) <ul><li>El número de Peclet se define como: </li></ul><ul><li>Finalmente los términos de la ecuación de transporte simplificada se pueden escribir como sigue: </li></ul>
  21. 22. Definición de los Casos a Estudiar
  22. 23. Geometría Utilizada
  23. 24. Geometría Utilizada
  24. 25. Geometría Utilizada
  25. 26. Método Numérico
  26. 27. Método Iterativo
  27. 28. Parámetros Hemodinámicos Utilizados (Fluent) <ul><li>Flujo Newtoniano: µ=cte=0.00319[Kg/ms] </li></ul><ul><li>ρ =1050[Kg/m^3] </li></ul><ul><li>Re=650  V=0.2 [m/s] (Flujo Laminar) </li></ul><ul><li>Flujo de Salida “OUTFLOW” </li></ul><ul><li>Pared Rígida (no elástica) </li></ul><ul><li>Flujo Transiente con aproximación de 2° orden </li></ul><ul><li>SOLVER: </li></ul><ul><li>presión  2° ORDER </li></ul><ul><li>Acoplamiento de la velocidad-presión  SIMPLEC </li></ul><ul><li>Momentum  POWER LAW </li></ul><ul><li>Paso de Tiempo: </li></ul><ul><li>Δ T = raíz ( área min ) / velocidad </li></ul><ul><li>Δ T es aprox. 0.001<->0.0001 </li></ul>
  28. 29. El mallado fue para todas las geometrías de 80000 nodos con un espaciado de 0.034
  29. 30. Resultados Obtenidos
  30. 31. Caso R/D= ∞
  31. 37. Caso R/D= 2.5
  32. 43. Caso R/D= 5
  33. 49. Comparación con Literatura
  34. 50. Tabla Comparativa en todo el aneurisma en todo el aneurisma cerca del cuello en todo el aneurisma en todo el aneurisma cerca del cuello Ubicación Vórtice Muy amplio amplio Poca amplitud amplio Muy amplio Poca amplitud Tipo Vórtice salida cuello salida cuello salida cuello salida cuello salida cuello salida cuello Ubicación 33 Pa 6,3 Pa 1,5 Pa 2,91 Pa 3,09 Pa 2,36 Pa Esfuerzo máx en Pared 0,06 m/s 0,04 m/s 0,02 m/s 0,1 m/s 0,05 m/s 0,035 m/s Velocidad máx Rm / D = 2,5 Rm / D = 5 Rm / D = ∞ Rm / D = 2,5 Rm / D = 5 Rm / D = ∞ Literatura Simulación
  35. 51. Gráficamente
  36. 52. Formación de Vórtices
  37. 56. Conclusiones
  38. 57. <ul><li>Se ve una clara congruencia con el aumento de la velocidad en el cuello del aneurisma a medida que aumente el radio de curvatura de éste en comparación con la referencia bibliográfica. </li></ul><ul><li>Se nota una tendencia creciente en el esfuerzo de pared en el borde de el cuello del aneurisma a medida que aumenta el radio de curvatura de éste. Los valores obtenidos son esperados para un flujo con velocidad constante y son comparados con el peak mostrado en la referencia bibliográfica. </li></ul><ul><li>La formación de vórtices es muy parecida a la mostrada en la referencia en la fase pulsante. </li></ul>
  39. 58. <ul><li>Claramente a mayor curvatura de la arteria enferma, mayor es el riesgo para el paciente. </li></ul><ul><li>Como los esfuerzos en la pared son muy bajos probablemente extrapolando a flujos pulsantes la falla sería por fatiga. </li></ul><ul><li>Se cumplió con el objetivo de lograr aplicar software CFD para la solución de problemas numéricos complejos y ver el potencial de ésta herramienta. </li></ul>

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