Resumen de Evaluación térmica de un stent cardiovascular mediantelos métodos de volúmenes finitos, punto fijo y Von-Misesen software comercial

Santiago Moreno Jaramillo, Andrés Felipe Hernández Marulanda, Carlos Gaviria

• español

  Las técnicas de simulación utilizan modelos numéricos y matemáticos que permiten explorar alternativas y comprender los procesos fluidodinámicos involucrados en el área cardiovascular. Las diferentes aplicaciones en ingeniería requieren del uso de materiales que ofrezcan mayor desempeño y confiabilidad para dar solución a los problemas conceptuales en los que la optimización del recurso es la base para lograr este objetivo. Dicho lo anterior se debe realizar una validación de las diferentes condiciones físicas delos productos antes de realizar ensayos clínicos. Los materiales convencionales no cumplen con esa prestación, por lo que se desarrollan estudios en materiales compuestos que logran suplir los diferentes campos de estudio. Para ello se utilizan herramientas computacional es para determinar de forma predictiva cómo será el comportamiento del material bajo las condiciones a las que va a ser sometido y así determinar factores relacionados directamente con su funcionamiento, vida de servicio y afectación al cuerpo humano. Allí entran los métodos numéricos, los cuales permiten conocer el cambio en el material respecto a su deformación y dilatación térmica para conocer si cumple con los requerimientos deseados en la aplicación. Con el presente trabajo se visualizan de manera cualitativa y cuantitativa los cambios que ocurren en el interior de un stent vascular referente al perfil térmico que actúa sobre este, derivado de la temperatura del flujo sanguíneo sobre el material, en este caso el poliuretano como objeto de estudio. El método propuesto para este desarrollo es el método de volúmenes finitos, punto fijo de Newton, que permite la estabilidad numérica de la solución, validado junto con la aplicación de un software comercial con las mismas condiciones de entrada para dar veracidad a la solución en el proceso de simulación.

• English

  Simulation techniques use numerical and mathematical models allowing exploring alternatives and understanding the fluid-dynamic processes involved in the cardio-vascular area. The different applications in engineering require the use of materials thatcomply with higher performance and reliability in order to solve conceptual problems whenthe optimization of the resource is crucial to achieve this objective.For this reason validation of the different physical conditions of products must beperformed before conducting clinical trials. Conventional materials do not comply withthis provision, therefore studies are conducted with composite materials that are ableto supply the different fields of study. For this reason computational tools are used to predictively determine how the material will behave under operating conditions and thusdetermine factors directly related to its functioning, service life and impact on the humanbody. Numerical methods allow us to know the changes in materials with respect to its deformation and thermal expansion in order to know if they meet the desired requirements.In this work, the changes that occur inside a vascular stent are visualized in a quali-tative and quantitative way, referring to its thermal profile, derived from the temperature of the blood flow on the material, in this case the polyurethane as object of study.The proposed method for this development is the finite volume method, Newton’s fixed point, which allows the numerical stability of the solution, validated along withthe results obtained from a commercial software with the same input conditions, which verifies the solution in the simulation process.