Investigadores del Instituto Indio de Tecnología (BHU) de Varanasi y del Instituto Indio de Tecnología de Kanpur han elaborado un modelo computacional del sistema cardiovascular para predecir la rotura precoz de un aneurisma de aorta abdominal (AAA) y controlar el estado de los vasos sanguíneos de los pacientes, según publican en la revista ´Physics of Fluids´.

Un aneurisma de aorta abdominal hace que la pared de la aorta de una persona, la arteria más grande del cuerpo, se debilite y sobresalga hacia fuera. Si no se trata, puede seguir creciendo y acabar rompiéndose, lo que puede provocar una hemorragia potencialmente mortal.

Según algunas estimaciones, hasta el 80% de los pacientes que sufren la rotura de un AAA morirán antes de llegar al hospital o durante la intervención quirúrgica, pero una intervención precoz puede prevenir la rotura, mejorar los resultados y evitar la muerte.

El equipo investigó el efecto de formas de AAA realistas y específicas de cada paciente sobre la hemodinámica de fluidos newtonianos pulsátiles en una arteria aortofemoral en condiciones normales y de enfermedad.

La predicción del riesgo de rotura de un AAA implica una combinación de estudios de imagen, como ecografías, tomografías computarizadas y resonancias magnéticas, y hemodinámica, así como factores clínicos como la edad, el sexo, los antecedentes de tabaquismo y los antecedentes familiares de AAA.

"Si un AAA se detecta precozmente, existen opciones de tratamiento como la reparación quirúrgica o la endoprótesis endovascular para prevenir la rotura --dicen los autores--. Estos tratamientos son eficaces para reducir el riesgo de rotura y mejorar las tasas de supervivencia".

Mediante la dinámica sanguínea computacional basada en imágenes, los investigadores imitaron condiciones de salud específicas e investigaron diversos parámetros hemodinámicos. Los modelos geométricos específicos para cada paciente de una arteria aortofemoral humana se construyeron a partir de datos de imágenes médicas en 3D.

Para resolver las ecuaciones que rigen el flujo sanguíneo en las condiciones pulsátiles provocadas por los latidos del corazón, utilizaron simulaciones basadas en elementos finitos.

El equipo descubrió que el tamaño del aneurisma altera la distribución de la velocidad del flujo sanguíneo. Además, la separación del flujo se produce durante la desaceleración sistólica, y el vórtice empieza a desplazarse por el saco del aneurisma. Entre otras dinámicas complejas, esto puede influir en la circulación sanguínea de las extremidades inferiores.

"En el futuro, estos trabajos computacionales ayudarán a desarrollar gemelos digitales del sistema cardiovascular", afirman los autores.

Los gemelos digitales son representaciones virtuales de pacientes que reciben actualizaciones en tiempo real sobre diversas variables de datos y ayudan a los médicos a predecir mejor la enfermedad y elegir el mejor tratamiento.