Comportamiento Mecánico de la Aorta Ascendente: Caracterzación Experimental y Simulación Numérica.

Abstract

En este trabajo se realiza una caracterización experimental y numérica del comportamiento mecánico de la pared de la aorta humana. Se destaca la importancia (le este tema debido al creciente interés cii coiiocer las propiedades y la respuesta mecánica de los vasos sanguíneos por su aplicación en el tratamiento y diagnóstico de las enfermedades cardiovasculares.

En el presente trabajo se introducen algunos aspectos de los tejidos arteriales y características generales de las patologías más frecuentes en la aorta. Además se incluye una recopilación breve del estado del arte sobre el coIIll)ortalnient() IflCIii() de estos vasos. Taml)ién se (lescrihen los modelos constitutivos de comportamiento no lineal (con grandes deformaciones) e hiperelásticos utilizados para la simulación numérica de la pared arterial, en una formulación implementable en un programa de elementos finitos. Se han realizado una serie de experimentos para caracterizar la respuesta mecánica de vasos arteriales. Se llevaron a cabo ensayos de tracción, presurización, medición del ángulo de apertura e histología en paredes de aorta con di lercntcs antecedentes clínicos. Mediante los ensayos se ajustaron los parámetros de los modelos constitutivos y se obtuvieron otros parámetros mecánicos de interés, como las tensiones y deformaciones de rotura. Con ellos se ha cuantificado el efecto de la patología y la edad en la respuesta mecánica de este tipo de tejidos. Empleando los modelos ajustados en los ensayos de tracción uniaxial se ha realizado la simulación de diversos ensayos de presurización, validándose con las mediciones efectuadas en este mismo trabajo. Finalmente, también se ha llevado a cabo el análisis numérico de un cayado aórtico en condiciones de funcionamiento fisiológico normales, de hipertensión o en condiciones IIiáS severas provocadas por un trauma o accidente.