[en] STEREOSCOPIC PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY STUDY OF THE FLOW IN AORTIC MODEL

• Main Author: GUILHERME MOREIRA BESSA
• Other Authors: LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2019
• Subjects: [pt] ESCOAMENTO EM AORTA; [en] AORTIC FLOW; [pt] VALVULA AORTICA; [en] AORTIC VALVE; [pt] IMPLANTE DE PROTESE PERCUTANEA - TAVI; [en] TRANSCATHETER AORTIC VALVE IMPLANTATION - TAVI; [pt] VELOCIMETRIA POR IMAGENS ESTEREOSCOPICAS DE PARTICULAS - PIV; [en] STEREOSCOPIC PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY - PIV
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=37850@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=37850@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.37850

[pt] A estenose aórtica é um dos mais graves problemas decorrentes de doenças valvares. O implante da prótese valvar aórtica por cateterismo (TAVI) vem se tornando o tratamento mais indicado aos pacientes de alto risco ou inoperáveis. A estenose aórtica grave pode ser uma condição de risco à vida quando não tratada. Devido à natureza do procedimento TAVI, é esperada uma variabilidade no ângulo de inclinação da válvula implantada. O presente trabalho investigou a influência das variações de inclinação e orientação do jato transvalvar sobre o escoamento em aorta ascendente. A compreensão dos padrões hemodinâmicos do fluxo sanguíneo em aorta ascendente é importante porque eles estão intimamente relacionados ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Para este fim, um modelo vascular com geometria anatômica de paciente específico foi produzido a partir de imagens de tomografia computadorizada, gerando um protótipo impresso em 3D e resina de silicone transparente. Uma configuração especial foi projetada para permitir medições tridimensionais do fluxo em diferentes seções transversais do modelo aórtico. A técnica de velocimetria por imagens estereoscópicas de partículas foi implementada para produzir informações estatísticas acerca do fluxo turbulento, tais como, campos tridimensionais de velocidade média, de energia cinética turbulenta e correlações entre os componentes de flutuação de velocidade. Os resultados obtidos indicaram que o escoamento em aorta ascendente é fortemente afetado pela direção do fluxo de entrada na aorta. === [en] Aortic stenosis is one of the most serious problems arising from valve diseases. Transcatheter Aortic Valve Implantation (TAVI) has become the preferred treatment for high-risk or inoperable patients with severe aortic stenosis that could be a lifethreatening condition when left untreated. Due to the nature of the TAVI procedure, a variability on the tilt angle of the deployed valve is expected. The present work, investigated the effects on the flow field in the ascending aorta due angle variation of the transvalvular jet. Understanding the hemodynamic patterns of blood flow in the ascending aorta is important because they are closely related to the development of cardiovascular diseases. To this end, a patient-specific vascular phantom was produced by a 3D printed model and transparent silicon resin. A special setup was designed to allow measurements of the 3D flow at different cross sections of the aorta. A stereoscopic particle image velocimetry system was implemented to yield instantaneous and averaged turbulent flow information, such as three-dimensional average velocity fields, turbulent kinetic energy, and correlations between the components of velocity fluctuation. The results obtained indicated that the velocity field in the ascending aorta is strongly affected by the inlet flow direction into the aorta.