Estudio comparativo de diferentes técnicas de implantación de stents en bifurcaciones coronarias

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). Bibliog a ía [1] N. Bena d, D. Coisne, E. Donal, R. Pe aul , Expe imen al s udy o lamina blood flow h ough an a e y ea ed by a s en implan a ion: cha ac e iza ion o in a-s en wall shea s ess, J. Biomech. 36 (2003) 991–998. [2] C.K. Za ins, D.P. Giddens, B.K. Bha ad aj, V.S. So iu ai, R.F. Mabon, S. Glago , Ca o id bi u ca ion a he oscle osis. Quan i a i e co ela ion o plaque localiza- ion wi h flow eloci y p ofiles and wall shea s ess, Ci c. Res. 53 (4) (1983) 502–514. [3] A. Gnasso, C. I ace, C. Ca allo, M.S. de F anceschi, C. Mo i, P.L. Ma ioli, e al., In i o associa ion be ween low wall shea s ess and plaque in subjec s wi h asymme ical ca o id a he oscle osis, S oke. 28 (5) (1987) 993–998. [4] A.M. Shaaban, A.J. Due inckx, Wall shea s ess and ea ly a he oscle osis: a e iew, AJR Am. J. Roen genol. 174 (6) (2000) 1657–1665. [5] J.J. Wen zel, F.J.H. Gijsen, N. S e giopulos, P.W. Se uys, C.J. Slage , R. K ams, Shea s ess, ascula emodeling and neoin imal o ma ion, J. Biomech. 36 (2003) 681–688. [6] D.N. Ku, D.P. Giddens, C.K. Za ins, S. Glago , Pulsa ile flow and a he oscle osis in he human ca o id bi u ca ion: Posi i e co ela ion be ween plaque loca ion and low and oscilla ing shea s ess, A he oscle osis. 5 (3) (1985) 293–302. [7] J.E. Moo e, C. Xu, S. Glago , C.K. Za ins, D.N. Ku, Fluid wall shea s ess measu- emen s in a model o he human abdominal ao a: Oscilla o y beha io and he ela ionship o a he oscle osis, A he oscle osis. 110 (1994) 225–240. [8] J. Ga cia, A. C espo, J. Goicolea, M. Sanma ín, C. Ga cía, S udy o he e olu ion o he shea s ess on he es enosis a e co ona y angioplas y, J. Biomech. 39 (2006) 799–805. [9] V.Deplano, C.Be olo i,C.Ba agan,Th ee-dimensional nume icalsimula ions o physiological flowsin as en ed co ona ybi u ca ion, Med.Biol. Eng.Compu . 42 (2004) 650–659. J. Ga cía e al. / Re . in . mé odos numé . cálc. diseño ing. 2016;32(3):181–187 187 [10] A.R. Williams, B.K. Koo, T.J. Gunde , P.J. Fi zge ald, J.F. LaDisa, Local hemodyna- mic changes caused by main b anch s en implan a ion and subsequen i ual side b anch balloon angioplas y in a ep esen a i e co ona y bi u ca ion, J. Appl. Physiol. 109 (2010) 532–540. [11] S. Mo lacchi, C. Chias a, D. Gas aldi, G. Penna i, G. Dubini, F. Miglia acca, Sequen ial s uc u al and fluid dynamic nume ical simula ions o a s en ed bi u ca ed co ona y a e y, J. Biomech. Eng. 133 (12) (2011). [12] E. Cu i, P. Zunino, S. Mo lacchi, C. Chias a, F. Miglia acca, D ug deli- e y pa e ns o di e en s en ing echniques in co ona y bi u ca ions: A compa a i e compu a ional s udy, Biomech. Model. Mechanobiol. 12 (2013) 657–669. [13] J. Al Suwaidi, P.B. Be ge , C.S. Rihal, K.N. Ga a , M.R. Bell, H.H. Ting, e al., Immedia eandlong- e m ou comeo in aco ona ys en implan a ion o ue bi u ca ion lesions, J. Am. Coll. Ca diol. 35 (2000) 929–936. [14] J.L. Be y, A. San ama ina, J.E. Moo e J ., S. Roychowdhu y, W.D. Rou h, Expe- imen al and compu a ional flow e alua ion o co ona y s en s, Ann. Biomed. Eng. 28 (2000) 386–398. [15] R. Balossino, F. Ge aso, F. Miglia acca, G. Dubini, E ec s o di e en s en designs on local hemodynamics in s en ed a e ies, J. Biomech. 41 (2008) 1053–1061. [16] J. Cha onko, S. Ka y, J. Schmieg, S. P abhu, P. Vlachos, In i o, ime- esol ed PIV compa ison o he e ec o s en design on wall shea s ess, Ann. Biomed. Eng. 37 (2009) 1310–1321. [17] S.L. Chen, B. Xu, Y.L. Han, I. Sheiban, J.J. Zhang, F. Ye, e al., Compa ison o double kissing c ush e sus Culo e s en ing o unp o ec ed dis al le main bi u ca ion lesions: Resul s om a mul icen e , andomized, p ospec i e DKCRUSH-III s udy, J Am Coll Ca diol. 61 (14) (2013) 1482–1488. [18] R.J. Ruiz-Salme ón, L.F. Valenzuela, I. Pé ez, M. Fuen es, S. Rod íguez-Lei as, M. Vizcaíno, e al., App oach o co ona y bi u ca ion lesions using he e e olimus- elu ing s en : Compa ison be ween a simple s a egy and a complex s a egy wi h T-s en ing, Re . Esp. Ca diol. 66 (2013) 636–643. [19] W.J. Kim, Y.H. Kim, D.W. Pa k, S.C. Yun, J.Y. Lee, S.J. Kang, Compa ison o single- e sus wo-s en echniques in ea men o unp o ec ed le main co ona y bi u ca ion disease, Ca he e . Ca dio asc. In e . 77 (6) (2011) 775–782. [20] N. Foin, A. Ma esini, M. Ghione, G. dall’A a, S. Sen, S. Nijje , e al., Tools & echniques clinical: Op imising s en ing s a egy in bi u ca ion lesions wi h insigh s om in i o bi u ca ion models, Eu oIn e en ion. 9 (2013) 885–887. [21] S.-S.Yoo,S.-H.Suh,H.-W.Roh,Nume icalsimula iono flowso non-New onian fluids in he s eno ic and bi u ca ed ubes, KSME J. 10 (1996) 223–234. [22] C. Chias a, F. Miglia acca, M.Á. Ma ínez, M. Mal è, On he necessi y o mode- lling fluid-s uc u e in e ac ion o s en ed co ona y a e ies, J. Mech. Beha . Biomed. Ma e . 34 (2014) 217–230. [23] Z. Gao, Y.J. Yang, R.L. Gao, Compa a i e s udy o simple e sus complex s en ing o co ona y a e y bi u ca ion lesions in daily p ac ice in Chinese pa ien s, Clin. Ca diol. 31 (7) (2008) 317–322. [24] J. Ga cía Tejada, A. Alba án González-T e illa, S en s y ombosis, Med. Clin. 130 (5) (2008) 175–176. [25] A.E glis,I. Na bu e,D. Juhne ica,I.Kumsa s, S.Jege e, Lessons o he ea men o bi u ca ion lesions: F om nowadays o he u u e, J. In e . Ca diol. 3 (2011) 55–65.