Modelo de flujo sanguíneo para la arteria coronaria izquierda humana utilizando hidrodinámica suavizado de partículas

Abstract

En la presente investigación se realiza un análisis al modelo del flujo sanguíneo para la arteria coronaria izquierda humana. El objetivo es establecer un modelo de flujo sanguíneo en la arteria coronaria izquierda con el método de Hidrodinámica suavizado de partículas. Para lograr este objetivo, se consideró un tratamiento cuantitativo, y una metodología en base a la implementación de la simulación y animación grafica en 2D utilizando el programa Algodoo el cual está fundamentado en el método de simulación de fluidos HSP (Hidrodinámica Suavizada de Partículas), este método permitió la resolución numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes del flujo sanguíneo. Por ello se construyó un laboratorio virtual en Algodoo y se realizó experimentos en 2D del flujo sanguíneo en la arteria coronaria izquierda, considerando las medidas geométricas dadas por la literatura científica de un cuerpo rígido en forma equivalente a la arteria en mención, dichas pruebas se desarrollaron para 175, 714 y 6700 partículas de radios 0,09cm, 0.03cm y 0.01cm respectivamente. Los resultados obtenidos respecto a la velocidad están en el rango de 48 cm/s en el tronco de la arteria, 41cm/s en la arteria descendente, 43 cm/s en la arteria circunfleja y la densidad considerada es de 1050 kg/m^3. Estos valores desarrollaron el modelo de flujo sanguíneo, y permitió analizar el movimiento del perfil parabólico y aparición de vorticidades para el caso de arterias obstruidas por acumulación de grasas. Con todo lo expuesto se concluyó que el método de hidrodinámica suavizada de partículas implementado en Algodoo logró desarrollar el modelo del flujo sanguíneo para la arteria coronaria izquierda conformada por partículas, por ello se refirió buenas capacidades del método HSP en la simulación de fluidos sanguíneos. Finalmente se recomienda extender el estudio a 3D, con más de 100 000 partículas, y aplicarlos a distintas partes del organismo humano.