Riassunto analitico
Tramite la fluidodinamica computazionale (CFD) e l’utilizzo dell’interazione fluido-struttura (FSI) si sono analizzati il comportamento meccanico e l’andamento delle onde di pressione e di velocità rispettivamente della parete della Carotide Comune Destra (CCD) e del sangue che scorre in essa. Lo studio delle caratteristiche sopracitate è di fondamentale importanza per descrivere l’invecchiamento fisiologico dell’arteria, ma può anche essere di grande interesse per valutare gli effetti di condizioni patologiche dell’arteria carotidea come, ad esempio, l’aterosclerosi.
L’analisi ha considerato un modello tridimensionale semplificato di una Carotide Comune Destra e delle sue diramazioni. Alla geometria scelta sono state applicate caratteristiche dimensionali, meccaniche di parete e di velocità di flusso in ingresso reali. Queste sono state ottenute dall’analisi FSI di un’aorta modellizzata tramite immagine acquisite con esame RM su una paziente soggetta a sindrome di Turner, sviluppata in studi precedenti.
Lo studio ha previsto una prima parte di verifica dei risultati ottenuti dallo studio sull’aorta, una seconda parte di processing in cui sono stati estrapolati i dati d’interesse per caratterizzare la CCD ed il sangue, una parte di solving in cui sono state effettuate le simulazioni, e infine una di post-processing in cui sono stati analizzati i risultati ottenuti.
Studiando l’interazione fluido–struttura, quindi un caso dinamico, si è caratterizzata la parete dell’arteria con differenti coefficienti di elasticità e si è considerato il sangue un fluido non-Newtoniano.
Ciò che differenzia questo studio da quelli già presenti in bibliografia riguardanti l’analisi della CCD sono le caratteristiche geometriche (sezione di ingresso e di uscita) e di flusso in ingresso della carotide. Questi non sono dati basati su ipotesi teoriche, ma sono estrapolati da condizioni reali.
L’obiettivo ultimo di tale analisi è stato quello di valutare, partendo appunto da condizioni fisiche reali, la variazione delle caratteristiche di pressione e velocità del sangue andando a variare l’elasticità della parete carotidea. Tale variazione di rigidezza può essere dovuta a un normale fenomeno di invecchiamento oppure alla presenza di patologie cardiovascolari.
In questo contesto, utilizzando la fluidodinamica computazionale, sviluppi futuri di particolare interesse riguardano lo studio di condizioni patologiche quali l’aterosclerosi, quindi la caratterizzazione delle particelle lipidiche e del loro accumulo in una carotide soggetta a malattia, valutando le conseguenti alterazioni della dinamica del flusso sanguigno
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