FLUSSO IN ANEURISMA IN CONDIZIONI PULSATILI

Un aneurisma cerebrale o intracranico è una dilatazione localizzata e permanente di un segmento arterioso dovuta ad un indebolimento dello strato muscolare interno di una parete vascolare. I vasi affetti da tale patologia sviluppano un ingrossamento anomalo, generalmente sacciforme ed estremamente fragile, che può assottigliarsi sino a rompersi in maniera improvvisa. Il sanguinamento che deriva dalla rottura di un aneurisma intracranico può determinare emorragie di entità spesso così grave da causare coma o decesso del paziente. Non sorprende dunque il dato per cui la rottura di aneurismi cerebrali costituisca la causa di circa l’80% delle emorragie subaracnoidee (ESA), che concorrono a rendere l’ictus la terza causa di morte in Italia. Malgrado i considerevoli progressi fatti nelle conoscenze, nei metodi diagnostici, nelle tecniche endovascolari e nelle strategie terapeutiche chirurgiche, nel 50% dei pazienti affetti dalla rottura di un aneurisma, questa risulta fatale e, per il 66% dei sopravvissuti, altamente invalidante. Diviene dunque chiaro come, accanto alle terapie volte alla riduzione dei fattori di rischio, sia necessario individuare dei metodi per definire al meglio e quanto più tempestivamente le strategie di gestione dei pazienti già sottoposti a trattamento o in cui sia accertata la presenza di aneurismi sani e non ancora trattati, la cui diagnosi incidentale è assai comune nel corso di test per la valutazione di condizioni altre. Una delle possibili strade è costituita dalla valutazione delle caratteristiche di un aneurisma tramite la comparazione con casi clinici precedentemente esaminati. È in questo contesto che la fluidodinamica computazionale si rivela un prezioso strumento utile all’analisi della patologia e alla creazione di una letteratura di riferimento per i professionisti del settore. Tramite simulazioni computerizzate, operate a partire dai dati geometrici ottenuti da indagini angiografiche tridimensionali, divengono infatti possibili sia la valutazione del comportamento del flusso ematico all’interno degli aneurismi che la determinazione dei valori assunti da particolari parametri che possono essere messi in relazione con la probabilità di rottura del vaso. Il presente lavoro di tesi si pone in questa direzione, con l’obiettivo particolare di indagare, attraverso l’analisi numerica di un caso reale, come la pulsatilità del flusso ematico possa influenzare i parametri corrispondenti alle sollecitazioni agenti sull’aneurisma considerato e come, a partire da tali parametri, si possano valutare le regioni vasali per cui il rischio di rottura è maggiore. In particolare, il Capitolo 1 presenta, dopo una breve introduzione all’apparato cardiovascolare, una descrizione approfondita delle proprietà del sangue e della sintomatologia, della diagnosi e del trattamento degli aneurismi cerebrali, nonché del ruolo che i fattori geometrici ricoprono nella rottura di questi. Il ruolo dei fattori emodinamici nello sviluppo e nella rottura degli aneurismi è indagato invece nel Capitolo 2, dedicato alla descrizione dei fluidi e delle equazioni che ne governano la dinamica, a partire dalle quali si è proceduto con l’illustrare i modelli che meglio possono descrivere il comportamento ematico in relazione alle caratteristiche fisiche dei canali in cui il sangue scorre. Il caso di studio è presentato nel Capitolo 3, che riporta le modalità con cui si è proceduto alla costruzione della geometria analizzata. Il Capitolo 4 è dedicato alle due simulazioni effettuate; particolare attenzione è stata posta alle considerazioni fatte per la determinazione dei parametri di settaggio del software utilizzato per la computazione. I risultati ottenuti sono infine discussi nel Capitolo 5.