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Hemodynamic of abdominal aortic aneurysm (AAA) and morphometryc characterization as a possible indicator of rupture Hemodinámica de aneurismas de aorta abdominal (AAA) y caracterización morfométrica como posible indicador de ruptura

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Author(s): Guillermo Vilalta Alonso | Félix Nieto Palomo | Melchor Rodríguez Madrigal | Laurentiu Lipsa | Joan O´Connor Blanco

Journal: Revista Cubana de Ingeniería
ISSN 2223-1781

Volume: 1;
Issue: 3;
Start page: 15;
Date: 2011;
Original page

Keywords: AAA | Morfometría | Riesgo de Ruptura | Factores Biomecánicos

ABSTRACT
The rupture of abdominal aortic aneurysm (AAA) represents an important clinical event combining structural modifications that provoke a weakening of the arterial wall, coupled with the hemodynamic pressure acting on them.  In an effort to increase understanding about this complex phenomenon, this paper studies the influence of abdominal aortic aneurysm asymmetry in the patterns of the main hemodynamics factors. Flow simulation in four 3D virtual AAA models with different asymmetry ranging from 0.2 to 0.8 were carried out under realistic pulsatile conditions to assess and identify regions with disturbed patterns flow and how it modifies the velocities fields and hemodynamic stress on the inside of the aneurysmatic sac. An explanation of the vortex structure changes and stress distribution during cardiac pulse, it is presented. The results obtained shown that the asymmetry is one of the main factors that influence the AAA rupture. On the other hand, the basis to establish a novel method, based on the morphometry of the AAA, to determine a numerical indicator characterizing the evolution and the rupture risk of aneurysm, regardless of size, it is approached. It is outlined the initial results of the validation, its current limitations and the future steps to improve the method.La ruptura de aneurismas de aorta abdominal (AAA) representan un evento clínico muy importante resultante de las modificaciones estructurales de la pared arterial que provocan un debilitamiento de la pared arterial combinadas con las presiones hemodinámicas que actúan sobre esta. En un esfuerzo por aumentar la comprensión sobre este complejo fenómeno, en el presente trabajo se estudia la influencia del grado de asimetría de los aneurismas de aorta abdominal, en los patrones de comportamiento de los principales factores hemodinámicos. Para esto, se han evaluado 4 modelos geométricos no realistas de AAA con diferentes grados de asimetría, sometidos a un flujo pulsatil fisiológicamente realista, con el objetivo de evaluar e identificar las regiones donde ocurren las principales perturbaciones en los patrones de flujo y como ésta modifica los campos de velocidades y de tensiones hemodinámicas, en el interior del saco aneurismático. Se presenta una explicación de las modificaciones de las estructuras vorticales y de la distribución de tensiones durante el ciclo cardíaco, cuyos resultados confirman que la asimetría de los aneurismas de aorta abdominal es uno de los principales factores que influyen en su ruptura. Por otro lado, en el trabajo se abordan las bases para establecer un método que, a partir de la morfometría de los AAA, permita determinar un indicador numérico que caracterice el grado de evolución y el posible riesgo de ruptura de aneurismas, independientemente de su tamaño. Se esbozan los resultados iniciales de validación del método, sus actuales limitaciones y la proyección a corto plazo para continuar desarrollando el método.
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