Automazione_Oggi_377

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La simulazione del sistema arterioso
I ricercatori dell’Università di Rennes stanno affrontando questa
sfida con l’uso dell’analisi agli elementi finiti (FEA) per simulare il si-
stema arterioso del singolo paziente sotto l’influenza della sonda.
Mentre l’analisi agli elementi finiti è stata usata ampiamente con
dati non specifici per la progettazione di apparecchiature endo-
vascolari e per studiare il comportamento degli aneurismi, que-
sto è il primo
caso in cui il
metodo degli
elementi finiti
è utilizzato su
singoli pazienti
con l’obiettivo
di migliorare i
risultati chirur-
gici. I dati CT
pre-operatori
sono stati
analizzati uti-
lizzando il sof-
tware Therenva
EndoSize che
estrae le linee
centrali dei vasi,
i contorni, le su-
perfici e genera
geometrie 3-D.
Questa geo-
metria è stata importata nel software Ansys DesignModeler per
ricreare la superficie aortica completa e produrre una mesh con
elementi shell in numero compreso tra 5.000 e 10.000, a seconda
del paziente.
Un modello elastico lineare è stato usato per descrivere le ca-
ratteristiche di deformazione della parete arteriosa. Le proprietà
meccaniche erano basate sulla quantità di calcificazione che,
a sua volta, è stata stimata sulla base di un’analisi della parete
dell’arteria da immagini CT pre-operatorie. I valori del modulo di
Young che definiscono l’elasticità sono stati applicati sulla base
della letteratura. Le proprietà del materiale della sonda sono
state determinate da test fisici. L’estremità superiore dell’aorta
addominale viene fissata dallo iato aortico, mentre l’arteria femo-
rale viene fissata nel triangolo femorale. Non ci sono altre strut-
ture anatomiche forti per il fissaggio del sistema arterioso tra
l’aorta celiaca e l’arteria femorale. Quindi vengono fissati l’estre-
mità superiore dell’aorta addominale e il sito di inserimento della
sonda sull’arteria femorale. Per simulare la relazione anatomica
tra il lato posteriore dell’aorta e il lato anteriore della colonna
vertebrale sono stati utilizzati dei supporti elastici.
La simulazione garantisce previsioni
accurate
Le simulazioni sono state effettuate utilizzando il solutore Ansys
Mechanical su una workstation con un processore a sei core
Xeon. I ricercatori hanno simulato l’inserimento della sonda sulla
linea centrale della struttura arteriosa aorto-iliaca mediante pre-
stress per iniziare le interazioni della sonda. I ricercatori hanno
poi rimosso la condizione di precarico per iniziare il contatto tra
la sonda e l’arteria. Il risultato finale è stato un modello defor-
Geometria estratta con il software EndoSize
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