Modelado de trombectomía por aspiración en vasos sanguíneos de pequeño diámetroaplicación a la mejora de la geometría del catéter y de las condiciones de la intervención

Resumen

Las enfermedades del sistema circulatorio suponen una partida considerable en los sistemas de salud y presupuestos estatales. De hecho, en los últimos años más de dos millones de personas al año fallecen por enfermedades cardiovasculares en la Unión Europea (EU-28) lo que supone más del 37% de todas las muertes. Dentro de estas enfermedades, el tromboembolismo (obstrucción total o parcial de un vaso sanguíneo) cobra especial importancia, existiendo diversos tratamientos para la extracción o eliminación del trombo. En el caso particular del tromboembolismo cerebral, en concreto en el denominado Polígono de Willis, la intervención quirúrgica con medios mecánicos ha demostrado ser efectiva en pacientes, si bien, la técnica usada en la extracción del trombo está en constante evolución. Debido al pequeño tamaño de las arterias cerebrales, así como a los pequeños radios de curvatura, las soluciones que se aplican con éxito en otros vasos sanguíneos de mayor diámetro no son utilizables en este caso debido a la existencia de piezas rígidas o mecanismos móviles que pueden causar daño potencial en las arterias durante la maniobra, además de la dificultad existente en el guiado. En este aspecto, la trombectomía por aspiración se está asentando como solución fiable y segura frente a dispositivos mecánicos debido a sus altas tasas de recanalización. Con el fin de analizar y proponer mejoras potenciales tanto a la intervención médica como a los dispositivos usados (catéter de aspiración), así como para evaluar el daño potencial en las arterias afectadas, se han realizado una serie de modelos virtuales que buscan predecir el comportamiento del trombo y de su entorno durante la intervención médica. Así, se considera esencial evaluar y definir cómo se realiza la extracción y eliminación del trombo para buscar una intervención exitosa. Las herramientas de simulación existentes permiten realizar el modelado del sistema en etapas sucesivas, validando el comportamiento del sistema en cada uno de los dominios físicos en que se enmarca el problema: dominio fluido (sistema de aspiración) y dominio mecánico (arteria y trombo). Tras la realización de una serie de ensayos virtuales, apoyados en herramientas de optimización, se han conseguido proponer una serie de parámetros potencialmente eficientes y seguros para su uso por el neurointervencionista. De igual manera, se proponen una serie de geometrías del catéter de aspiración que, independientemente de las condiciones de aspiración y de las propiedades del trombo (que pueden variar en amplios rangos), consiguen mejorar potencialmente los resultados de recanalización. Los ensayos físicos realizados con prototipos a escala permiten validar cualitativamente y visualmente el comportamiento previsto en los modelos virtuales.