El viejo dicho sobre que dos son mejores que uno no necesariamente se aplica a la cirugía cerebral.
Eso es según un estudio realizado por ingenieros de la Universidad de Buffalo que utilizó la informática de alto rendimiento para examinar la mejor forma de tratar los aneurismas.
Para reducir el flujo sanguíneo hacia los aneurismas, los cirujanos a menudo insertan un desviador de flujo - pequeños tubos hechos de metal tejido, como stents - a través de la abertura de un aneurisma. Con la reducción del flujo sanguíneo hacia el aneurisma, se minimiza el riesgo de rupturaSi la abertura, o cuello, de un aneurisma es grande, los cirujanos a veces solapan dos desviadores, para aumentar la densidad de la malla sobre la abertura. Otra técnica es comprimir el desviador para aumentar la densidad de la malla y bloquear más flujo sanguíneo.
¿Pero qué técnica es mejor?
Un estudio computacional publicado en enero en American Journal of Neuroradiology señala el desviador comprimido único, siempre que produzca una malla más densa que los dos desviadores superpuestos, y que cubra al menos la mitad de la abertura del aneurisma. La investigación, que está en curso, podría ayudar a los médicos a determinar la mejor manera detratar a pacientes que padecen aneurismas.
"Cuando los médicos ven el flujo sanguíneo simulado en nuestros modelos, pueden visualizarlo. Ven que necesitan poner más malla densa aquí o allá para difundir los chorros de sangre, porque los chorros estánpeligroso ", dijo Hui Meng, profesor de ingeniería mecánica en la UB y autor principal del estudio.
Meng, PhD, tiene citas en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB y en la Escuela de Medicina y Ciencias Biomédicas de Jacobs. También es codirectora del Centro de Investigación de Accidentes Cerebrovasculares de Toshiba en la UB.
Usando la supercomputadora de UB
Trabajando con la instalación de supercomputación de UB, el Centro de Investigación Computacional, Robert Damiano y Nikhil Paliwal, ambos candidatos a doctorado en el laboratorio de Meng, utilizaron modelos virtuales de tres tipos de aneurismas: fusiforme globos en todos los lados y mediano y grandesacular globos en un lado - y principios de ingeniería aplicados para modelar la presión y la velocidad de la sangre que fluye a través de los vasos.
Los ingenieros modelaron tres métodos de tratamiento de derivación diferentes: uno no compactado, dos superpuestos y uno solo compactado, y realizaron pruebas para determinar cómo afectarían el flujo sanguíneo dentro y fuera del aneurisma utilizando la dinámica de fluidos computacional ". Usamos"Las ecuaciones de la mecánica de fluidos para modelar el flujo sanguíneo, y utilizamos la mecánica estructural para modelar los dispositivos", dijo Damiano. "Estamos trabajando con ecuaciones diferenciales parciales que son complejas y típicamente no se pueden resolver a mano".Las ecuaciones algebraicas y se resuelven utilizando la supercomputadora. El tamaño muy pequeño de la malla se suma a la necesidad de una potencia informática masiva.
"Los cables de malla del desviador tienen un diámetro de 30 micras", dijo Paliwal. "Para capturar con precisión la física, necesitábamos tener un máximo de 10 a 15 micrones de tamaño de cuadrícula. Por eso es computacionalmente muy costoso".
Comprimido versus superpuesto
Los modelos mostraron que la compresión de un desviador producía una malla densa que cubría el 57 por ciento de un aneurisma de forma fusiforme. Eso demostró ser más efectivo que la superposición de dos desviadores.
El desviador compactado fue menos efectivo en los aneurismas saculares. A medida que los desviadores se comprimen, se ensanchan y chocan contra los lados del vaso, por lo que no se pueden comprimir lo suficiente como para cubrir una pequeña abertura de un aneurisma. La compresión fue más efectiva enun aneurisma sacular de cuello grande, que produce una malla densa que cubre el 47 por ciento de la abertura.
La cobertura completa de un aneurisma usando un desviador sólido no es favorable porque se necesita un andamio poroso para permitir el crecimiento de células y tejidos alrededor del cuello del aneurisma, dijo Paliwal. Además, el peligro de bloquear arterias más pequeñas impide el uso dedesviadores sólidos.
Luego, como parte de un proyecto financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el equipo quiere revisar cientos de casos anteriores, para determinar cómo se vio afectado el flujo sanguíneo por el uso de desviadores. La idea es construir una base de datos para quese pueden sacar conclusiones más definitivas.
"Vamos a ver y modelar casos anteriores, y con suerte tendremos una manera de determinar el mejor tratamiento para causar el mejor resultado para nuevos casos de aneurisma", dijo Damiano.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Original escrito por Grove Potter. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :