Objetivo: una visión más precisa de la válvula aórtica
El concepto de modelo micro-macro de materiales y estructuras (MMS, micro-to-macro material and structural) se puede emplear para analizar con eficacia biomateriales y biosistemas. Con este potencial en mente, el proyecto «Multiscale biomech» («Modelos multiescala micro-macro de materiales y estructuras para válvulas aórticas: válvulas nativas, porcinas y protésicas») pretende perfeccionar los modelos MMS existentes para hacer más precisas las intervenciones en el tejido y la estructura de la válvula aórtica (VA). Así, sus investigadores realizarán tareas de innovación e integración a microescala para posibilitar un análisis mecánico de la estructura de la VA a macroescala. Este proyecto financiado por la Unión Europea aborda el modelado mecánico analítico y computacional de sistemas de VA nativas y protésicas. Deberán atenderse diversos aspectos de la labor analítica y numérica, los cuales forman parte de este proyecto para generar en última instancia modelos globales realistas de VA nativas, tanto normales como anómalas (patológicas). Hasta la fecha los trabajos se han centrado en generar modelos micromecánicos no lineales del material tisular y en integrarlos en un marco de análisis de elementos finitos a escalas múltiples. De este modo se pretende generar la respuesta y el comportamiento mecánicos de las VA tras cargas in vitro e in vivo. Otra línea de trabajo es la verificación de diversas características del sistema de la VA. El equipo de Multiscale biomech examina técnicas de correlación de imágenes digitales para medir la deformación de los tejidos de VA en determinadas condiciones. En la línea de trabajo relativa a micromecánica no lineal, los investigadores han reformulado el marco de modelado micromecánico HFGMC (método generalizado de células de alta fidelidad) para compuestos multifásicos. Este avance incrementa la eficiencia computacional y mejora los análisis de elementos finitos acerca de materiales y estructuras multiescala. También se han realizado experimentos de simulación con modelos tridimensionales para generar velocidad de flujo en una arteria coronaria izquierda (ACI) con tejido necrótico. Quedan de manifiesto cambios significativos en la distribución de la tensión en distintas secciones de la pared de la ACI, siendo mayor la tensión en su abertura. El modelo micromecánico desarrollado ofrece un método más práctico para realizar simulaciones con material de placa homogéneo, puesto que aporta información sobre la tensión mecánica total y la distribución de la tensión inducida por el flujo. Los resultados logrados impulsarán el desarrollo de técnicas de imagen centradas de manera especial en los parámetros de los tejidos internos más relevantes para el diagnóstico de las VA patológicas. A medida que avancen los trabajos de Multiscale biomech, los resultados del proyecto contribuirán a la creación de instrumentos novedosos de simulación con los que estudiar los sistemas de VA nativas y el diseño de mejores sistemas de VA protésicas.
