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ACTA PHLEBOLOGICA

Rivista sulle Malattie delle Vene e dei Linfatici


Official Journal of the Italian College of Phlebology
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Acta Phlebologica 2014 December;15(3):123-8

Copyright © 2014 EDIZIONI MINERVA MEDICA

lingua: Inglese

Studio di fattibilità di un modello fluidodinamico computazionale di insufficienza venosa

Domanin M. 1, Agus G. B. 2

1 U.O. Vascular Surgery, I.R.C.C.S. Fondazione Policlinico Regina Elena e Mangiagalli, Milan, Italy;
2 Department of Clinical Sciences and Community Health, University of Milan, Milan, Italy


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OBIETTIVO: L’obiettivo di questo studio è la creazione di un modello fluidodinamico computazionale (CFD) del circolo venoso sviluppato sia in condizioni fisiologiche che patologiche. Lo sviluppo di metodologie di calcolo numerico realistiche e confrontate con i dati clinici può permetterci di ottenere informazioni quantitative applicabili e utilizzabili per sviluppare modelli previsionali sugli esiti della chirurgia venosa.
METODI: Un volontario sano e quattro pazienti con vene varicose candidati a chirurgia venosa, sono stati studiati mediante EcocolorDoppler. Le dimensioni delle vene oltre alla velocità e alla direzione del flusso sono state registrate allo stato basale sia in clinostatismo che in ortostatismo che dopo esecuzione della manovra di Valsalva. I dati raccolti sono stati trasferiti all’unità Ingegneristica per sviluppare un modello matematico della regione della giunzione Safeno-femorale comprendente il sistema venoso profondo, la giunzione safeno-femorale stessa, la vena safena nel suo tratto prossimale e il sistema valvolare. A causa della complessità del sistema venoso, si è resa obbligatoria un’analisi preliminare mirante a introdurre opportune ipotesi semplificative nel processo di modellazione matematica. La rappresentazione della rete venosa è stata infatti semplificata attraverso la creazione di un modello monodimensionale (1D) dato dalle equazioni di Navier-Stokes. Questo ci ha permesso di calcolare il flusso del sangue e la pressione nei diversi punti della rete venosa in esame.
RISULTATI: La riproducibilità, cioè la capacità di un test di riprodurre e di replicare con precisione i dati della clinica in autonomia è un compito molto difficile per lo sviluppo di un modello di calcolo matematico. Nel sistema venoso il compito si complica ancora di più. Molte variabili devono essere progressivamente implementate e considerate: la vis a tergo, il tono venoso parietale, l’attività della pompa muscolare, la pompa addomino-toracica, le forze gravitazionali e il funzionamento delle valvole venose. Le simulazioni preliminari, che considerano solo vis a tergo, l’attività della pompa muscolare e la continenza o il diverso grado insufficienza delle valvole della vena grande safena hanno dimostrato che un modello CFD è fattibile ed applicabile nonostante l’ovvia approssimazione del modello in questa fase iniziale.
CONCLUSIONI: Ulteriori approfondimenti sono necessari per poter sviluppare un modello di analisi e studio affidabile sia in condizioni fisiologiche che di patologia del sistema venoso e in grado di poter prevedere i risultati emodinamici della chirurgia flebologica. In particolare, consideriamo che la validazione dei risultati del calcolo numerico con le misurazioni ottenute in vivo siano una fase obbligatoria per l’evoluzione del nostro lavoro. I prossimi passi ci porteranno ad implementare nel modello le forze gravitazionali e neli creare un database che prenda in considerazione le diverse variabili patologiche riscontrabili nella pratica quotidiana.

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