Simulación numérica del flujo sanguíneo en un aneurysma cerebral bajo distintas alternativas de tratamiento

Abstract

El método de las condiciones de borde inmersas se aplica en este trabajo a la simulación numérica del flujo sanguíneo en un aneurisma cerebral, cuya geometría corresponde a un paciente real, bajo distintas opciones de tratamiento mediante stents. El modelo numérico de dominio público caffa3d.MBRi proporciona una infraestructura numérica basada en el método de volúmenes finitos en mallas estructuradas por bloques, sobre la cual se representa la geometría de las arterias, el aneurisma y los stents de tratamiento a partir de la descripción en formato STL de las mismas, mediante el método de condiciones de borde inmersas. Esta estructura de mallas se construye en forma parametrizada y automática, optimizada para reducir el número de celdas bloqueadas en la malla y para alcanzar aproximadamente un balance de carga en la ejecución paralela del modelo. Esta estrategia proporciona un método de mallado automatizado que preserva la eficiencia de las mallas estructuradas.

Blood flow through a patient specific cerebral aneurysm is simulated using an immersed boundary approach, under different treatment options using stents. Open source flow solver caffa3d.MBRi provides the framework in which the aneurysm boundaries and the stents boundaries, described in STL format, are represented using the immersed boundary approach over a block structured Cartesian grid. The grid block structure is automatically built, optimized to reduce the void cell overhead, and to promote a nearly balanced load distribution in parallel computations. This strategy provides a fully automated and hassle free gridding approach, which preserves the efficiency of structured grids.