Trombosi venosa profunda: Estudi dels efectes del caminar i de la implantació de filtres de vena cava amb simulacions biomecàniques

Abstract

"Trombosi venosa profunda: Estudi dels efectes del caminar i de la implantació de filtres de vena cava amb simulacions biomecàniques". Aquesta tesi descriu una recerca que s'ha dut a terme mitjançant simulacions per ordinador. L'objectiu ha estat estudiar aspectes concrets relacionats amb la trombosi venosa profunda. Aquests aspectes han estat estudiats des d'un punt de vista purament mecànic, en dues situacions: quins efectes té sobre una vena poplítia trombòtica el fet de caminar, i quins efectes comparatius té la implantació de quatre filtres diversos de vena cava. L'aproximació al problema ha estat doncs calcular mitjançant simulacions els valors de les magnituds físiques que descriuen els aspectes més rellevants. S'han desenvolupat un seguit de metodologies per dissenyar i implementar les simulacions, que s'han dut a terme usant un conjunt de paquets de programari lliure i tot un volum de codi generat específicament. Pel que fa als efectes del caminar sobre la vena poplítia s'ha conclòs que l'extensió/compressió del múscul semimembranós porta a un augment quantificat del diàmetre de la vena i a una millora de la circulació. També s'ha conclòs i quantificat que aquesta millora de la circulació desapareix si en paral·lel es produeix un augment del cabal sanguini. Pel que fa als filtres de vena cava, les conclusions més rellevants són relatives a l'efecte del flux sanguini sobre els filtres mateixos. S'han quantificat les forces de fricció i pressió exercides sobre els filtres en condicions de cabals o viscositats sanguinis diverses. Quatre filtres diversos s'han pogut comparar quantitativament ateses les forces i a més s'han pogut obtenir per tots ells unes estimacions fiables de les forces totals exercides quan hi ha variacions en el cabal/ritme cardíac i/o en la viscositat sanguínia.

"Trombosis venosa profunda: Estudio de los efectos de caminar i de la implantación de filtros d evena cava con simulaciones biomecánicas" Esta tesis describe una investigación que se ha llevado a cabo mediante simulaciones por ordenador. El objetivo ha sido estudiar aspectos concretos relacionados con la trombosis venosa profunda. Estos aspectos han sido estudiados desde un punto de vista puramente mecánico, en dos situaciones: qué efectos tiene sobre una vena poplítea trombótica el caminar, y qué efectos comparativos tiene la implantación de cuatro filtros distintos de vena cava. La aproximación al problema ha sido pues calcular mediante simulaciones los valores de las magnitudes físicas que describen los aspectos más relevantes. Se han desarrollado una serie de metodologías para diseñar e implementar las simulaciones, que se han llevado a cabo usando un conjunto de paquetes de software libre y un volumen de código generado específicamente. En cuanto a los efectos de caminar sobre la vena poplítea se ha concluido que la extensión/compresión del músculo semimembranoso lleva a un aumento cuantificado del diámetro de la vena y a una mejora de la circulación. También se ha concluido y cuantificado que esta mejora de la circulación desaparece si en paralelo se produce un aumento del caudal sanguíneo. En cuanto a los filtros de vena cava, las conclusiones más relevantes son relativas a los efectos del flujo sanguíneo sobre los propios filtros. Se han cuantificado las fuerzas de fricción y presión ejercidas sobre los filtros en condiciones de caudales o viscosidades sanguíneos diversas. Cuatro filtros distintos se han podido comparar cuantitativamente dadas las fuerzas y además se han podido obtener para todos ellos unas estimaciones fiables de las fuerzas totales ejercidas cuando hay variaciones en el caudal/ritmo cardíaco y/o en la viscosidad sanguínea

"Deep vein thrombosis: Study of the effects of walking and of the implantation of vena cava filters through biomechanical simulations". This thesis describes a research that was carried out through computer simulations. The objective was to study specific aspects related to deep vein thrombosis. These aspects were studied from a purely mechanical point of view, in two different situations: effects of walking on a thrombotic popliteal vein, and effects of the implantation of four different vena cava filters. The problem was approached by calculating the values of the physical magnitudes that describe the most relevant aspects by means of numerical simulations. Several methodologies were developed to design and implement these simulations. For these purposes some taylor-made codes were created to be used along with a set of open source software packages. Regarding the effects of walking on the popliteal vein it was concluded that the extension/compression of the semimembranous muscle yields an increase of the vein diameter and an improvement in the blood flow. It was also concluded and quantified to what extent this improvement in blood flow is reduced when blood flow is increased. Regarding vena cava filters, the most relevant conclusions are related to the effect of blood flow on the filters themselves. The forces of friction and pressure exerted on the filters in different conditions of flow rates or blood viscosities have been quantified. Four different filters could be compared quantitatively with respect to the forces exerted on them. In addition reliable estimates of the total forces exerted for all filters when there are variations in flow/heart rate and/or blood viscosity were obtained.