Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187
Re is a In e nacional de Mé odos Numé icos pa a
Cálculo y Diseño en Ingenie ía
www.else ie .es/ imni
Es udio compa a i o de di e en es écnicas de implan ación de s en s
en bi u caciones co ona ias
J. Ga cíaa, Y. Doceb,∗, F. Manuela, F. Cas oc, J. Goicoleady A. Fe nándezd
aDepa amen o de Ingenie ía Ene gé ica, Uni e sidad Poli écnica de Mad id, C. José Gu ié ez Abascal, 2, 28006, Mad id, Espa˜
na
bDepa amen o de Ingenie ía Mecánica y Cons ucción, Uni e sidad Poli écnica de Mad id, Rda. de Valencia, 3, 28005, Mad id, Espa˜
na
cDepa amen o de Ingenie ía Ene gé ica y Fluidomecánica, Uni e sidad de Valladolid, Plaza de San a C uz, 8, 47002, Valladolid, Espa˜
na
dHospi al Uni e si a io Pue a de Hie o, C. San Ma ín de Po es, 4, 28035, Mad id, Espa˜
na
in o mación del a ículo
His o ia del a ículo:
Recibido el 13 de ene o de 2015
Acep ado el 16 de ab il de 2015
On-line el 10 de agos o de 2015
Palab as cla e:
S en
Bi u cación co ona ia
Dinámica de fluidos compu acional
Es ue zo co an e
esumen
El obje i o de es e abajo es el análisis compa a i o de los cambios hemodinámicos locales p oducidos
en una bi u cación co ona ia po el implan e de s en s median e 3 écnicas di e en es: s en simple en la
a e ia p incipal, s en simple en la a e ia p incipal con o ificio de comunicación con la a e ia secunda ia
pa a el paso de un balón de inflado («kissing»)y«culo e». Pa a ello se ha u ilizado la geome ía ideal de
una bi u cación co ona ia a 45 y 90◦.
En p ime luga se simula on los modelos en égimen es aciona io median e el código come cial ANSYS
Fluen , y a con inuación se alida on con las medidas expe imen ales omadas en el labo a o io median e
elocime ía de imagen de pa ículas (pa icle image elocime y [PIV]). Una ez ob enida una buena con-
co dancia de esul ados en e ambos es udios en égimen pe manen e, se abo dó el flujo pulsá il. Los
pa áme os que se conside a on pa a compa a las di e en es écnicas en es e égimen ue on los es ue -
zos co an es y la caída de p esión p omediados en el iempo, así como el índice de es ue zos co an es
oscila o ios (oscilla o y shea index [OSI]). Las conclusiones finales ue on que el s en simple p esen a los
peo es esul ados, en é minos de caída de p esión, y la écnica «kissing», los mejo es. Es o se ía aplicable
a los s en s libe ado es de á macos, donde la ees enosis no es an c ucial como el es ablecimien o del
flujo sanguíneo. En cuan o al c i e io basado en el alo meno de los es ue zos co an es (<0,4Pa) y un
OSI ele ado (>0,1), la écnica «culo e»p esen a el peo compo amien o. Es o se ía aplicable a los s en s
sin ecub imien o, en que la mejo opción se ía el s en simple.
© 2015 CIMNE (Uni e si a Poli ècnica de Ca alunya). Publicado po Else ie España, S.L.U. Es e es un
a ículo Open Access bajo la licencia CC BY-NC-ND
(h p://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc-nd/4.0/).
E alua ion o di e en s en ing echniques in co ona y bi u ca ions
Keywo ds:
S en
Co ona y bi u ca ion
Compu a ional fluid dynamics
Wall shea s ess
abs ac
The objec i e o his wo k is o analyze he local hemodynamic changes caused in a co ona y bi u ca ion
by h ee di e en s en ing echniques: simple s en ing o he main essel, simple s en ing o he main
essel wi h kissing balloon in he side b anch and culo e. To ca y ou his s udy an idealized geome y
o a co ona y bi u ca ion is used, and wo bi u ca ion angles, 45◦and 90◦, a e chosen as ep esen a i e
o he wide a ie y o eal configu a ions. Bo h nume ical simula ions and expe imen al measu emen s
a e pe o med. Fi s , s eady simula ions a e ca ied ou wi h he comme cial code ANSYS Fluen , hen,
expe imen almeasu emen swi hPIV(Pa icleImageVelocime y),ob ainedin helabo a o y,a eused o
alida e henume icalsimula ions.Thes eadycompu a ionalsimula ionsshowa goodo e allag eemen
wi h he expe imen al da a. Second, pulsa ile flow is conside ed o ake in o accoun he ansien e ec s.
The ime a e aged wall shea s ess, oscilla o y shea index (OSI) and p essu e d op ob ained nume ically
a e used o compa e he beha io o he s en ing echniques. As conclusions ob ained, simple s en ing
echniqueshows hewo s esul s in e mso p essu ed op,andkissing he bes ones.Thisc i e ioncould
be applied o DES (D ug Elu ing S en s) whe e he es enosis is no as c i ical as he ees ablishmen o
∗Au o pa a co espondencia.
Co eo elec ónico: yolandasofi[email p o ec ed] (Y. Doce).
h p://dx.doi.o g/10.1016/j. imni.2015.04.003
0213-1315/© 2015 CIMNE (Uni e si a Poli ècnica de Ca alunya). Publicado po Else ie España, S.L.U. Es e es un a ículo Open Access bajo la licencia CC BY-NC-ND
(h p://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc-nd/4.0/).
182 J. Ga cía e al. / Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187
he blood flow. Bu conside ing he egions o low wall shea s ess (<0.4Pa) and ele a ed OSI (>0.1), he
culo e p ocedu e shows he wo s pe o mance and he simple s en , he bes . This could be applied o
BMS (Ba e Me al S en s).
© 2015 CIMNE (Uni e si a Poli ècnica de Ca alunya). Published by Else ie España, S.L.U. This is an open
access a icle unde he CC BY-NC-ND license (h p://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc-nd/4.0/).
1. In oducción
El flujo sanguíneo a a és de las a e ias que p esen an a e os-
cle osis es un ema de g an in e és hoy en día, debido al desa ollo
c ecien e de episodios ca diacos y al mayo núme o de acciden es
ca dio ascula es que se es án sucediendo en las úl imas décadas.
Las en e medades a e iales se ca ac e izan po la a e oscle osis,
que es un p oceso c ónico de degene ación que e oluciona hacia la
obs ucciónde laluz a e ial.La pa edde laa e ia se a eng osando
al deposi a se en ella elemen os g asos ales como el coles e ol.
Es e es echamien o de los asos, ambién denominado es enosis,
puede educi el flujo de o ma se e a y ocasiona g a es conse-
cuencias pa a la salud, como demues an las ci as que si úan es a
pa ología como una de las p incipales causas de mo alidad en el
mundo indus ializado. Exis en es udios expe imen ales sob e las
consecuencias que p oducen las a iaciones locales en el flujo [1].
Lamayo ía de ellosse˜
nalanque exis e unaco elaciónen e el alo
bajo de los es ue zos co an es en la pa ed y el eng osamien o de la
misma, aunque hay una cie a disc epancia en los esul ados [2–4].
Nume osos es udios han obse ado una elación in e sa en e el
es ue zo co an e y el espeso neoin imal en las a e ias co ona ias
[5].Po o o lado,nosololoses ue zosco an esbajos,sino ambién
los oscila o ios pa ecen coincidi con el eng osamien o emp ano
de la pa ed de la a e ia ca ó ida [6] y de la ao a abdominal [7].
Es os e ec os locales ienen su o igen en la dis ibución p e e en e
de la placa a e oscle ó ica en ubicaciones específicas ales como las
bi u caciones y las a e ias cu adas, azón po la cual se ha lle ado
a cabo es e es udio.
Los s en s in aluminales son diminu as es uc u as ubula es
au oexpandiblesde malla deme alque se colocanden o de laa e-
iaco ona iadespuésdeunaangioplas iaconbalónpa ap e eni el
cie ededichaa e ia.Elusodes en s co ona ioscon ibuyeahace
dec ece la incidencia de es e enómeno. Pe o, lamen ablemen e,
la ees enosis den o del s en sigue ocu iendo en el 20-30% de los
casos as el implan e co ona io. A pesa de es a dise˜
nados pa a
se compa ibles con el ejido humano, a menudo se p oduce una
eacción en cadena de consecuencias no deseadas. Se habla de una
incidencia global del 28%, y la causa p incipal de su apa ición es la
p oli e ación neoin imal a a és de una compleja cascada de suce-
sosque pueden a da mesesendesa olla se.Unade las eacciones
más impo an es es la ombosis o o mación de una fina capa de
coágulocomo espues a a la p esencia deunma e ial ex a˜
no.Seha
p opues o un modelo simplificado pa a el c ecimien o neoin imal
y el cambio en los pa áme os dinámicos del fluido en el iempo
as el implan e del s en , así como un c i e io pa a la ees enosis
basado en el signo de la segunda de i ada de la elocidad ce ca de
la pa ed [8]. Exis en ambién nume osos es udios que demues an
la elación en e el dise˜
no del s en y la es a egia de su implan e
con el alo de los es ue zos co an es y la o mación de ombosis
neoin imal, eendo elizacióny ees enosis.Seplan eaunasi uación
c í ica cuando las lesiones a e oscle ó icas apa ecen en la bi u ca-
ción co ona ia, ya que, en es os casos, la écnica de implan e del
s en no es única. Aunque muchos abajos clínicos se han cen ado
en el es udio de bi u caciones co ona ias, exis en pocas e e encias
numé icas o expe imen ales sob e las a e ias con s en s. Algu-
nos es udios a an de la geome ía ideal de una bi u cación con
doble implan e de s en [9]. También exis en análisis de los cam-
bios hemodinámicos p oducidos po el implan e de un s en en la
ama p incipal de una bi u cación co ona ia ep esen a i a, con o
sin angioplas ia de balón en la ama secunda ia [10]. También se
han es udiado los es ue zos mecánicos en la pa ed a e ial an es
y después del inflado de un balón en el uso de la écnica «kissing»
[11]. Asimismo, exis e un es udio compa a i o de los di e en es
pa ones de libe ación de medicamen os de un s en en una bi u -
cación co ona ia [12]. Aunque exis en nume osas e e encias sob e
es udios de écnicas de s en s [12–20], ninguno de ellos con iene un
es udio compa a i o eó ico y expe imen al de las di e en es écni-
cas de implan e de s en en una bi u cación con di e en es ángulos
de ape u a.
Nume osas écnicassonsuscep iblesdese u ilizadaspa a a a
lesiones en una bi u cación. En es e abajo se conside a on 3: s en
simple en la ama p incipal; s en en la ama p incipal con o ificio
de comunicación con la ama secunda ia, que puede da libe ad de
pasoaunalamb eguíadebalón,deg anu ilidadsisequie e ealiza
un inflado pos s en («kissing»), y la écnica «culo e». En es a úl ima,
as desplega el s en en la ama p incipal, un segundo s en a anza
pa cialmen e a a és de la ama la e al y se expande en ella, de al
mane a que la pa e p oximal de es e segundo s en se despliega en
la ama p incipal, mien as que la po ción dis al del mismo queda
en la ama la e al.
Es as écnicas de implan e se han e aluado pa a bi u caciones
co ona ias de 45 y 90◦, con una a io de diáme o de ama secunda-
ia a p incipal de 1,0 como caso más des a o able de las di e en es
configu aciones exis en es. Es a úl ima decisión se ha basado en un
es udio sob e el e ec o hemodinámico p oducido en una bi u ca-
ción con 3 di e en es a ios: 1,0, 0,8 y 0,6, que llegó a la conclusión
de que, cuan o mayo e a la a io, mayo es e an las pé didas de
ca ga en la ama secunda ia [21].
Inicialmen e se desa olla on las simulaciones numé icas en
égimen es aciona io u ilizando el código come cial ANSYS Fluen ,
y los esul ados ob enidos se compa a on con las medidas expe-
imen ales desa olladas con el equipo pa icle image elocime y
(PIV) en el labo a o io, con el fin de alida el p oceso com-
pu acional. A con inuación, una ez ob enida una conco dancia
sa is ac o ia en e ambos es udios, se analiza on las mismas con-
figu aciones, es a ez en égimen no es aciona io, pa a ene en
cuen a la pulsa ilidad inhe en e al flujo sanguíneo. Los pa áme os
u ilizados pa a e alua el compo amien o de las di e en es con-
figu aciones de s en ue on los es ue zos co an es, el índice de
es ue zos co an es oscila o ios (oscilla o y shea index [OSI]) y la
caída de p esión en la bi u cación.
En la sección2 se expone el p ocedimien o expe imen al, y en la
sección3 se desc ibe la simulación numé ica. Los esul ados ob e-
nidos se discu en en la sección4, y las conclusiones se esumen en
la sección5.
2. Es udio expe imen al
Pa a ealiza las medidas expe imen ales en el labo a o io en
égimen es aciona io se dise˜
nó un ci cui o hid áulico que ep e-
sen aba un modelo de una bi u cación co ona ia ab icado en
me ac ila o. El p ocedimien o pa a e alua el flujo ue un equipo
de PIV, que p opo ciona medidas de la elocidad ins an ánea en
la sección ans e sal del flujo con mic opa ículas eflec o as. Las
pa ículas fluo escen es de políme o que se in oduje on en el
fluido e an de 1-20␮m y el equipo de PIV u ilizado e a un modelo
Dan ec FlowMap con láse Nd:YAG. Se cons uye on 4 modelos
J. Ga cía e al. / Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187 183
Figu a 1. Técnicas de implan e de s en en la bi u cación co ona ia con empladas en
es e es udio. a)S en simple en la ama p incipal. b) S en simple en la ama p incipal
con «kissing»a a és de la ama la e al. c)Técnica «culo e».
pa a cada uno de los 2 ángulos de bi u cación es udiados, de 45
y90
◦. T es de ellos enían uno o 2 s en s implan ados, dependiendo
de la écnica analizada. El cua o no cons aba de s en y se u ilizó
como caso base ep esen a i o de una bi u cación co ona ia sana.
Las a e ias consis ie on en cilind os ec os de 8mm de diáme o
in e io . Aunque es e diáme o es g ande pa a una a e ia co o-
na ia, acili a el manejo de los modelos y p opo ciona una mejo
esolución expe imen al sin es a igo al es udio, pues pe mi e
alida el modelo numé ico median e la aplicación de la semejanza
pa cial de Reynolds, en la cual, pa a ob ene una simulación p e-
cisa del flujo compu acional, solo hay que o za la igualdad de los
núme os de Reynolds (Re =  D/), donde yDson la elocidad
ca ac e ís ica y el diáme o del aso, espec i amen e; ␳, la densi-
dad, y ␮, la iscosidad dinámica del fluido. La figu a 1 mues a los
modelos expe imen ales pa a 45 y 90◦.
El fluido de abajo es una mezcla de glice ina (60%) y agua (40%)
de p opiedades simila es a la de la sang e ( iscosidad cinemá ica
␯=3,72×10−6m2/s, densidad ␳=1.099,3kg/m3). Se escaló el flujo
olumé ico pa a man ene el mismo núme o de Reynolds que el
u ilizado en las simulaciones numé icas, en que el diáme o de las
a e ias e a de 3,2mm. Solamen e se conside a on en el labo a o io
los casos en égimen es aciona io.
3. Simulación numé ica
3.1. Régimen es aciona io
El p og ama ANSYS Fluen esol ió numé icamen e las mismas
configu aciones es udiadas con PIV en el labo a o io. Se conside ó
un diáme o in e io de 3,2mm, con una longi ud del s en de
54,28mm pa a la ama p incipal y de 42,8mm pa a la secunda-
ia. El s en cons a de alamb es o s u s de 0,045mm de espeso y
0,838mm de longi ud, que se unen o mando celdas abie as con
Figu a 2. a) Recons ucción de un mapa de con o no de elocidad en el plano medio
pa a la écnica «culo e»en una bi u cación a 90◦. b)De alle de la malla del s en .
un ángulo de ape u a de 36◦.Lafigu a 2a mues a la econs uc-
ción geomé ica de la écnica «culo e»de implan e de s en en una
bi u cación de 90◦y un mapa de elocidades en el plano medio. Se
u ilizó una malla de polied os efinada ce ca de los s u s o alam-
b es del s en , como se puede ap ecia en la figu a 2b, pa a ob ene
más in o mación del flujo en es as egiones de con ac o del sólido
con el fluido. Se lle ó a cabo un es udio de sensibilidad de los esul-
ados al ama˜
no de la celda y, finalmen e, se op ó po el ama˜
no
de3a5millones, en unción de la écnica de s en u ilizada. En
cuan o al cos e compu acional, se ealizó el cálculo en un clús e
con 32 p ocesado es, con un iempo ap oximado de media ho a
pa acadacaso. Se u ilizó un esquema de cálculoupwind desegundo
o den pa a los é minos con ec i os. Se supuso que la pa ed a e-
ial e a ígida, hipó esis azonable si se conside a que la a e ia
p esen a una es enosis con necesidad de angioplas ia epa ado a
ys en a modo de andamiaje. Po an o, el a e oma que ecub e
la ín ima confie e ca ac e ís icas de igidez a las amas obje o de
es udio, así como los s u s me álicos que la ecub en. Además,
ecien emen e Chias a e al. (2014) [22] han ealizado un es udio
compa a i o en e la pa ed flexible y la pa ed ígida de una a e ia
en que se había colocado un s en . Los esul ados mues an una en-
dencia simila en é minos de es ue zos co an es en la pa ed, an o
ins an áneos como p omediados en el iempo. Pa icula men e, la
di e encia ob enida en po cen aje pa a los es ue zos co an es p o-
mediados en el iempo in e io es a 0,4Pa oscilaba en e el1yel
1,5%, dependiendo del ipo de s en . Todas es as conclusiones indi-
caban que la hipó esis de pa ed ígida e a adecuada si el obje i o a
es udia e an los es ue zos co an es ce ca de la pa ed.
El fluido se conside ó new oniano, con una iscosidad cinemá-
ica ␯=3,72×10−6m2/s y una densidad ␳=1.099,3kg/m3(núme o
de Reynolds=172). Se impusie on condiciones de con o no equi-
alen es a las que enían los expe imen os pa a el égimen
es aciona io, y se u ilizó un pe fil de elocidad ipo Wome sley,
con una elocidad media de 0,2m/s a la en ada de la a e ia p in-
cipal. Con el fin de e i a que la solución se ie a a ec ada po las
condiciones de con o no en la salida, se amplió el dominio compu-
acional en las simulaciones. En es as configu aciones, las salidas se
ubica on 35 diáme os aguas abajo de la bi u cación, una dis ancia
equi alen e a la empleada en los ensayos, donde se fijó una p esión
manomé ica nula. En es a ampliación del dominio las celdas son
de mayo ama˜
no que en el es o de la a e ia, especialmen e en las
zonas de con ac o s en -fluido.
3.2. Régimen no es aciona io
Pa a el égimen no es aciona io se impuso un pe fil de eloci-
dades pa abólico a iable en el iempo a la en ada de la a e ia
p incipal. La onda de elocidad del flujo sanguíneo a la en ada
se omó de [10].Lafigu a 3 mues a la e olución empo al
del caudal en un ciclo ca diaco. Se conside a on solamen e los
10 p ime os é minos de Fou ie en es e análisis pa a su ep e-
sen ación analí ica como condición de con o no. El núme o de
184 J. Ga cía e al. / Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187
2,5
2
5
Q (ml/s)
1
0,5
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
(s)
0,6 0,7 0,8 0,9 1
Figu a 3. E olución del caudal en e al iempo adimensionalizado usado en las
simulaciones en égimen no es aciona io.Fuen e: Williams e al. [10] (ma e ial
suplemen a io disponible on line).
Tabla 1
Ra io de los caudales de la ama p incipal en e a la secunda ia pa a las di e en es
écnicas de implan e de s en s y bi u caciones co ona ias en égimen es aciona io
Sin s en Con s en simple «Kissing»«Culo e»
45◦1,203 1,285 1,215 1,172
90◦1,217 1,395 1,305 1,309
Wome sley co espondien e a es e flujo es igual a 2,2. En cuan o a
las salidas, se impusie on las a ios de caudal de la salida p incipal
a la secunda ia ob enidas en égimen es aciona io pa a las di e en-
es bi u caciones a e iales y écnicas de s en u ilizadas ( abla 1).
Se simula on 4 ciclos ca diacos con el fin de ob ene una solución
es able. La figu a 4 mues a la e olución empo al de la elocidad
pa a el e ce y el cua o ciclos en la écnica «culo e»pa a un ángulo
de 45◦en los pun os indicados. En los demás casos, la endencia ue
la misma, es deci , se alcanzó la es abilidad en el cua o ciclo, azón
po la cual odos los esul ados es án e e idos a es e úl imo.
4. Resul ados
4.1. Régimen es aciona io. Resul ados numé icos y
expe imen ales
Los esul ados que se mues an en es a sección se efie en a la
egión ocupada po el s en en las di e en es configu aciones y éc-
nicas o, pa a el caso de la a e ia sana exen a de s en , a la egión
equi alen e. Las figu as5y6mues an los con o nos de elocidad
en el plano medio ob enidos de o ma numé ica y expe imen al.
Puede obse a se que el pa ón de flujo es á más pe u bado en la
écnica del s en simple, en la cual el flujo en la ama la e al apa ece
dis ibuido más uni o memen e aguas abajo g acias a la p esen-
cia de los s u s. Es e compo amien o se mues a de mane a más
e iden e en el esul ado numé ico de la bi u cación a 45◦(fig. 6),
donde se obse a una peque˜
na eci culación y una egión de es an-
camien o en la ama la e al y, po consiguien e, á eas en que el
alo del es ue zo co an e es bajo ( . ambién fig. 7). Es a enden-
cia ambién puede obse a se en las simulaciones en égimen no
C
D
B
A
+
+
+
+
1
Pun o A
0,8
0,6
V(m/s)V(m/s)
V(m/s)
0,4
0,2
00
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,1
0,2
0,3
0,4
0 0,5 1
(s)
1,5 2
1
Pun o B
Pun o C Pun o D
0,8
0,6
V(m/s)
0,4
0,20 0,5 1
(s)
1,5 2
0 0,5 1
(s)
1,5 2 0 0,5 1
(s)
1,5 2
Figu a 4. E olución empo al de la elocidad pa a el e ce y cua o ciclo en la
écnica «culo e»en los pun os indicados en la figu a.
Sin s en S en simple Kissing Culo e
m/s
Figu a 5. Con o nos de elocidad ob enidos expe imen almen e con PIV (imágenes
supe io es) y simulados numé icamen e (imágenes in e io es) pa a el caso base sin
s en ,s en simple, «kissing»y«culo e»en una bi u cación a 90◦.
Sin s en S en simple Kissing Culo e
m/s
Figu a 6. Con o nos de elocidad ob enidos expe imen almen e con PIV (imágenes
supe io es) y simulados numé icamen e (imágenes in e io es) pa a el caso base sin
s en ,s en simple, «kissing»y«culo e»en una bi u cación a 45◦.
es aciona io. La compa ación de las figu as5y6pe mi e conclui
que el pa ón de flujo depende p incipalmen e de la configu ación
geomé ica de la bi u cación y no an o de la écnica de implan e
de s en adop ada,especialmen e pa a el ángulo de bi u cación de
90◦. Es o úl imo e a espe able, ya que las di e encias de flujo en e
écnicas pa a dicho ángulo son menos ele an es.
En la écnica de «culo e»,els en a a és de la ama la e al
puede no ajus a se comple amen e a la pa ed a e ial en la zona
del di iso de flujo de la bi u cación, lo cual o igina una zona de
baja elocidad. Es e e ec o se ep oduce más di ícilmen e en las
simulaciones numé icas, debido a las peque˜
nas di e encias en la
econs ucción geomé ica de los s u s dis o sionados en dicha
zona. Sin emba go, la conco dancia en e el es udio numé ico y
el expe imen al es azonablemen e buena, lo cual puede in e p e-
Figu a 7. Vec o es elocidad en el plano medio en una bi u cación a 45◦some ida a
la écnica de implan e de s en simple. a)Resul ados expe imen ales ob enidos con
PIV. b)Resul ados numé icos.
J. Ga cía e al. / Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187 185
Figu a 8. Caída de p esión p omediada en el iempo en las di e en es écnicas de
implan e de s en pa a una configu ación a 45◦(izquie da) y 90◦(de echa) ob enida
en la simulación numé ica en égimen no es aciona io.
a se como una alidación p elimina de los esul ados en égimen
no es aciona io.
4.2. Simulaciones numé icas en égimen no es aciona io y
compa ación de las di e en es écnicas de implan e de s en
Los pa áme os que se conside a on pa a e alua el compo -
amien o de las di e en es es a egias de implan e de s en en los
cálculos en égimen no es aciona io ue on los siguien es:
1) Caída de p esión en la bi u cación.
2) Á eas con es ue zo co an e p omediado en el iempo in e io a
0,4Pa.
3) Índice de es ue zos co an es oscila o ios (OSI) supe io a 0,1.
La figu a 8 ep esen a la caída de p esión p omediada en el
iempo en la egión ecubie a po el s en . Las pé didas de p esión
son mayo es en la bi u cación a 90◦quea45
◦, como cabía espe a .
También puede ap ecia se que, en ambos casos (45 y 90◦), las di e-
encias en la pé dida de p esión son peque˜
nas en la ama p incipal
en odas las configu aciones. Las disc epancias apa ecen en la ama
la e al, donde la écnica del s en simple p esen a el peo compo -
amien o, pa icula men e pa a 45◦, donde la pé dida de p esión es
mayo , ap oximadamen e en un 10 %, que la que se da en las o as
écnicas. Finalmen e, la écnica «kissing»es la mejo , en cuan o a
pé dida de ca ga, en ambos casos.
Es e c i e io de la caída de p esión pod ía conside a se decisi o
pa aloss en s libe ado es de á macos(d ug elu ing s en s [DES]),en
que la ees enosis queda ía mi igada po la acción de dichos medi-
camen os, mien as que el es ablecimien o del flujo sanguíneo a
a és de la es enosis se ía el obje i o undamen al que hab ía que
alcanza .
La abla 2 indica las á eas (en mm2) en que el alo de los es ue -
zos co an es en la pa ed es in e io a 0,4Pa, siendo es e el 20%
del alo co espondien e a la solución de Poiseuille en la egión
p oximal. Es as egiones de bajo es ue zo co an e se ían, en p in-
cipio, más suscep ibles a p esen a ees enosis. Así pues, según es e
esul ado la écnica «culo e»se ía la peo , mien as que la écnica
de s en simple p esen a ía un mejo uncionamien o global. Las
á eas de bajo es ue zo co an e es án localizadas en el ex e io de
la bi u cación, donde se pueden ap ecia 2 zonas de eci culación
(fig. 9). Pa ece ob io que un mayo con enido me álico en la pa ed
a e ial —como se da en la écnica «culo e», en que hay 2 s en s en
ezdeuno,adi e enciadelosdemáscasos—p oducemayo esá eas
de eci culación de ás de los s u s. Es e e ec o pod ía explica la
Tabla 2
Á eas (en mm2) en que el alo de los es ue zos co an es p omediados en el iempo
es in e io a 0,4 Pa pa a las di e en es écnicas de implan e de s en y configu aciones
de la bi u cación co ona ia
Sin s en Con s en simple «Kissing»«Culo e»
45◦25,73 16,65 29,09 44,68
90◦16,55 13,08 17,98 39,75
Sin s en S en simple Kissing Culo e
Pa
Figu a 9. Zonas some idas a ensiones angenciales en la pa ed, p omediados en el
iempo, in e io es a 0,4Pa pa a las di e en es écnicas de implan e de s en .
mayo ex ensión de zonas de es ue zo co an e bajo que p esen a
es a écnica.
Po o o lado, los s u s que cub en el o ificio de comunicación
con la ama la e al en la écnica del s en simple educen el ama˜
no
de la bu buja de eci culación.
En la figu a 10 se puede e la e olución empo al de las zonas
a ec adas po los es ue zos co an es bajos, jun o con un mapa de
con o nos de elocidad en el plano medio. El iempo se no malizó
con el pe íodo del ciclo ca diaco de alo 1s.
Finalmen e, el pa áme o OSI se ha u ilizado pa a cuan ifica los
es ue zos co an es oscila o ios inhe en es al flujo sanguíneo de
na u aleza pulsá il. Se define de la mane a siguien e:
OSI =1
2
⎛
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
1−
1
T
T

0
wd 
1
T
T

0
|w|d
⎞
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
(1)
/T = 0,1 /T = 0,3 /T = 0,5 /T = 0,7 /T = 1
Pa
m/s
Figu a 10. E olución empo al de las ensiones angenciales en la pa ed (imágenes
supe io es) y con o nos de elocidades en el plano medio (imágenes in e io es) pa a
la écnica «culo e»en bi u cación a 45◦.

186 J. Ga cía e al. / Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187
Tabla 3
Á eas (en mm2) expues as a un alo al o de OSI (OSI> 0,1)
Sin s en Con s en simple «Kissing»«Culo e»
45◦73,87 46,17 62,83 79,9
90◦38,51 29,69 35,04 42,01
Sin s en S en simple Kissing Culo e
Figu a 11. Índice OSI (oscilla o y shea index) pa a las di e en es configu aciones.
donde T es el pe íodo del pulso ca diaco y wes el es ue zo co an e
en la pa ed p oyec ado en la di ección p incipal del flujo.
Es bien sabido de in es igaciones clínicas que la ees enosis
puede ocu i no solo en egiones de bajo es ue zo co an e, sino en
aquellas zonas donde se p opicia el flujo in e so. Es as egiones se
ca ac e izan po las oscilaciones empo ales en la di ección de los
es ue zos co an es. La abla 3 mues a las á eas con un OSI ele ado
(>0,1). La localización de un s en en la ama la e al p oduce una
peque˜
na zona de eci culación del flujo y un OSI ele ado (fig. 11).
Es opuedeexplica po qué lasá eas conOSI>0,1son mayo esen la
écnica «culo e»que en la de implan e de un s en simple. Es a en-
dencia pa ece más ma cada pa a el ángulo de 45◦. La mejo écnica
esul a se , de nue o, la del s en simple, po que educe la bu buja
de sepa ación del flujo de la pa ed en la ama la e al.
5. Conclusiones
Se ha ealizado un es udio numé ico y expe imen al sob e la
influencia de 3 écnicas de implan e de s en en una bi u cación
co ona ia simplificada. Los esul ados expe imen ales ob enidos
con PIV en el labo a o io pa a los casos en égimen es aciona-
io mues an una conco dancia azonable con las simulaciones
numé icas en ANSYS Fluen , lo que ha pe mi ido alida el mé odo
compu acional, el cual ha quedado como único mé odo de e alua-
ción pa a el égimen no es aciona io.
La p ime a conclusión que cabe des aca es que se obse a
que el ángulo de la bi u cación iene una g an influencia sob e el
compo amien o hemodinámico en los esul ados ob enidos de las
di e en es écnicas de implan e de s en s. La écnica del s en sim-
ple p esen a los peo es esul ados en é minos de caída de p esión,
ylade«kissing», los mejo es. Es e c i e io pod ía aplica se a los
s en s libe ado es de á macos (DES), donde la ees enosis no es
an c ucial como el es ablecimien o del flujo sanguíneo. En cuan o
al c i e io que se basa en e alua las egiones de bajo es ue zo co -
an e (<0,4Pa) y OSI ele ado (>0,1), la écnica «culo e», que cuen a
con un mayo núme o de s u s, p esen a el peo compo amien o
y, po consiguien e, inc emen a el iesgo de su i ees enosis. La
mejo opción, en es e caso, se ía la écnica de s en simple.
Po an o, se puede deci que las ecomendaciones son opues as
en unción del ipo de s en elegido. Debido a la p esencia de s u s
en la en ada de la ama la e al, la écnica del s en simple c ea
o icidad adicional, lo que p o oca una mayo caída de la p esión,
mien as que las egiones de bajo es ue zo co an e y eci culación
de flujo se educen en la pa ed p oximal de la ama la e al.
Gao e al. [23] han analizado el compo amien o de los s en s
libe ado es de á macos (SLF) a a és de 2 modalidades: un único
s en con un inflado pos e io median e la écnica «kissing»y una
écnica más compleja con el uso de 2 s en s. Y los esul ados ob e-
nidosapun analau ilización deunúnicos en libe ado de á maco
en ez de 2, ya que, si bien no se han obse ado di e encias ap e-
ciables en la ees enosis, hay más p obabilidades de que apa ezca
ombosis a día con la écnica compleja del uso de 2 s en s.Una
o ma de p e eni la ombosis se ía e i a al máximo el flujo len o
median e un es ablecimien o adecuado del mismo minimizando
la pé dida de ca ga. Ello pod ía co obo a que el uso de un único
s en con inflado pos e io median e la écnica «kissing»es la mejo
opción pa a los s en s libe ado es de á macos. Ga cía Tejada y
Alba án [24] llegan a una conclusión simila .
Po su pa e, E glis e al. [25] in o man de un amplio egis o de
esul ados clínicos a co o y a la go plazo de pacien es que han sido
some idos al implan e de s en s con encionales (SC) y SLF a a és
de di e en es écnicas. Des acan los episodios ca diacos ad e sos
en el caso de SC debido al p oceso de ees enosis que suele segui a
la u ilización de los mismos, en e a los SLF, en pa icula cuando
la écnica u ilizada in oluc a 2 s en s, lo cual confi ma que la éc-
nica «culo e»es esponsable de un mayo índice de ees enosis en
los s en s sin ecub imien o de medicamen o o con encionales. Así
pues,enelcaso de los SC pa ece que la ecomendación es u iliza un
s en simple o «kissing», pe o no «culo e», ya que p oduce es ue zos
co an es más bajos y ello pa ece ocasiona un mayo depósi o de
a e oma.
Ob iamen e, las simulaciones que se han lle ado a cabo en es e
es udio cen an su in e és en los aspec os hemodinámicos, pe o
ambién debe ían ene se en cuen a o os ac o es an es de elegi la
écnica adecuada. Además, es e es udio debe ía hace se ex ensi o
a configu aciones más ealis as. Es e pod ía se el paso siguien e en
es a línea de abajo.
Ag adecimien os
Es a in es igación ha sido financiada po el Minis e io de Econo-
mía y Compe i i idad del Gobie no de Espa˜
na, a a és del p oyec o
DPI2012-35524, y con una ayuda de la Jun a de Cas illa y León
(GR57).
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