Abstract

BUSTAMANTE O, John; CRISPIN, Ana I; ESCOBAR, Nelson  and  GIRALDO, Mauricio. Análisis in vitro de la influencia sobre el campo de flujo de dos modelos de válvulas cardiacas mecánicas bivalvas mediante un túnel de viento. Rev. Colom. Cardiol. [online]. 2011, vol.18, n.2, pp.89-99. ISSN 0120-5633.

INTRODUCCIÓN: las prótesis valvulares cardiacas se evalúan mediante diferentes técnicas que involucran ensayos in vitro y métodos computacionales, además de los estudios clínicos convencionales. Los datos funcionales a evaluar reflejan la necesidad de contar con métodos de gran sensibilidad para determinar su operación en condiciones que emulen situaciones hemodinámicas específicas. Con este objetivo se proyectó un método alternativo que ayuda a un mejor entendimiento de la funcionalidad de estos dispositivos, analizando el comportamiento fluidodinámico in vitro de dos modelos de válvulas mecánicas cardiacas mediante un túnel de viento. MÉTODOS: se diseñó y desarrolló un túnel de viento disponiendo condiciones instrumentales que permitieran evaluar las válvulas mecánicas en distintas situaciones fluidodinámicas: túnel subsónico de sección circular (norma ANSI/AMCA_210-99 y ANSI/ASHRAE_51-99). Empleando el método de similitud dinámica se caracterizó la experimentación utilizando valores típicos de caudales y propiedades de la sangre en un adulto sano. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: se evaluaron dos modelos valvulares tipo SJM®, uno de valvas planas y una variante de valvas convexas, con flujos de aire equivalentes a caudales sanguíneos de 1,5, 6,0 y 9,3 L/min. La prótesis de valvas convexas presenta un flujo dividido en tres campos equivalentes, a diferencia de la de valvas planas que tiene un flujo más pequeño en la parte central y dos laterales predominantes. El fenómeno de arrastre producido por las dos corrientes externas con respecto a la central, genera un RNS mayor para la válvula tipo SJM® que para la variante con valvas convexas. El campo de velocidad adyacente al lado convexo, se halla menos afectado por la turbulencia que en el caso de la valva plana; pero al contrario, el campo adyacente al lado cóncavo está más afectado por fenómenos fluidodinámicos locales: cambios de dirección, reducción de área y aumento de velocidad. CONCLUSIONES: el método implementado aprovecha las características fluidodinámicas del aire en un banco de pruebas: túnel de viento, para hacer la evaluación in vitro de la influencia sobre el campo de flujo y fuerzas cortantes de diferentes modelos de válvulas cardiacas mecánicas, obteniendo mayor sensibilidad que otras alternativas disponibles. El sistema se usó para evaluar dos tipos de prótesis, mostrando que las valvas curvas tienden a presentar una menor disrupción del flujo que las valvas planas. La implementación del sistema presentado como un nuevo banco de pruebas, permite extraer conclusiones que sirven como base en el diseño de las prótesis, buscando ofrecer menor trastorno hemodinámico.

Keywords : prótesis valvulares cardiacas; hemodinámica; fluidodinámica; túnel de viento; banco de pruebas.

        · abstract in English     · text in Spanish     · Spanish ( pdf )