I pazienti con insufficienza renale spesso richiedono innesti arterovenosi da collegare alle macchine per la dialisi per il loro trattamento salvavita. Però, un problema comune con i tubi artificiali è che possono indurre una pericolosa coagulazione del sangue.

La complessa interazione tra gli AVG, le navi che collegano, e il sangue che trasportano è stato difficile da simulare con i computer. Un nuovo metodo fornisce un modo per modellare tali relazioni.

Zengding Bai e Luoding Zhu dell'Indiana University-Purdue University di Indianapolis riportano le loro scoperte in Fisica dei fluidi , da AIP Publishing, su una serie di simulazioni che hanno ricostruito la fluidodinamica interessata dall'inserimento di un AVG. I ricercatori hanno utilizzato un modello che ha considerato la capacità dei tubi AVG e dei vasi sanguigni di deformarsi e hanno scoperto che gran parte del flusso interrotto potrebbe essere mitigato da questa flessibilità.

Il lavoro segna uno dei primi utilizzi di un modello di anastomosi flessibile con innesto venoso che tiene conto di diverse variabili che differiscono da paziente a paziente. La maggior parte delle ricerche sulla simulazione del flusso che coinvolge gli AVG ha assunto che i vasi sanguigni e gli innesti siano rigidi e immobili.

Bai e Zhu avevano precedentemente sviluppato un modello in cui il sangue dializzato da un simulato, AVG deformabile entra in una vena deformabile. Consente al team di controllare le funzionalità, come la velocità del flusso sanguigno, angolo di attacco, diametri, e numero di Reynolds, una quantità che mette in relazione la viscosità di un fluido, densità e velocità a quanto turbolento potrebbe essere il flusso.

Dopo numerose simulazioni, i ricercatori hanno scoperto che l'AVG, non la vena, ha subito il maggior impatto dei disturbi del flusso.

Sebbene le loro simulazioni non indichino ancora un design ottimale per gli innesti, Zhu ha affermato che i risultati suggeriscono che esistono diverse opzioni per migliorare gli AVG.

"Speriamo che questo modello possa indirizzare le persone che producono questi innesti in una direzione per realizzare innesti migliori, " ha detto. "Oggi, gli innesti sono più rigidi delle vene, quindi potresti provare a renderle più flessibili delle vene."

Trovando modi per ridurre la trombosi correlata all'AVG, il gruppo ipotizza che gli innesti di progettazione possano essere utilizzati per periodi di tempo più lunghi. Zhu ha detto che un tipico tubo AVG dura al massimo due o tre anni, e che molti pazienti richiedono quindi diverse procedure di salvataggio o sostituzioni per tutta la vita.

I ricercatori cercano di trovare più modi per migliorare la precisione del modello, inclusa una migliore modellazione del tessuto che circonda i vasi sanguigni.