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Title: Flow analysis in a flexible arteriovenous fistula model
Authors: Santos, Sabrina machado
Advisor: Bessa, Kleiber Lima de
Keywords: Fístula arteriovenosa;Síndrome do roubo;Campo de pressão
Issue Date: 14-Dec-2023
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SANTOS, Sabrina Machado. Flow analysis in a flexible arteriovenous fistula model. 2023. 6 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, RN, 2023.
Portuguese Abstract: A fístula arteriovenosa (FAV) é reconhecida como melhor acesso vascular para pacientes portadores de insuficiência renal crônica. Ela é constituída através da ligação cirúrgica entre uma artéria e uma veia. Após sua confecção uma das complicações comuns é a redução do fluxo sanguíneo distal, devido ao desvio de sangue arterial que se direciona a FAV, chamada de síndrome do roubo ou isquemia de mão. O presente trabalho tem como objetivo analisar o campo de pressão em um modelo de FAV flexível fabricado com base em dados de um paciente real em condições de escoamento normal e com síndrome do roubo. Para execução da pesquisa foi utilizado um modelo FAV flexível fabricado por injeção em molde por impressão 3D. Os dados experimentais foram coletados a partir de transdutores de pressão em 7 pontos de acesso na FAV e para vazão foi utilizado um sensor de fluxo localizado na tubulação de entrada antes da artéria. Analisou-se dois regimes de escoamentos: sem síndrome do roubo e com síndrome do roubo (trinta por cento da vazão total na anastomose oriundo da artéria distal). Com os resultados obtidos foi possível observar que a pressão possui um comportamento parecido para ambos os casos. A pressão é máxima na entrada e possui um comportamento decrescente até o ponto 3 (anastomose). No ponto 4 a pressão aumenta em relação ao ponto anterior e depois volta a ter um comportamento decrescente até o último ponto de medição. Para o caso sem síndrome do roubo a pressão de entrada e de saída foi de 3.99 kPa e 0.34 kPa, respectivamente, e a vazão medida na entrada da FAV foi de 2113.3 ml/min ± 89.66 ml/min. Já para o caso com síndrome do roubo, a pressão de entrada foi de 3.44 kPa e de saída 0.30 kPa, a vazão foi de 1474.5 ml/min ± 56.53 ml/min. Observou-se que o diferencial de pressão no sistema para o caso com síndrome do roubo foi de 3.15 kPa, enquanto para o caso sem síndrome do roubo foi de 3.66 kPa. Esses resultados indicam uma menor pressão média no sistema quando a síndrome do roubo está presente.
Abstract: The arteriovenous fistula (AVF) is recognized as the best vascular access for patients with chronic renal failure. It is created by surgically connecting an artery and a vein. One of the common complications after its creation is the reduction of blood flow distally due to arterial blood diversion towards the AVF, known as steal syndrome or hand ischemia. This study aims to analyze the pressure field in a flexible AVF model based on data from a real patient under normal flow conditions and with steal syndrome. A flexible AVF model was manufactured using 3D printing mold injection for conducting the research. The experimental data were collected from pressure transducers at 7 access points in the AVF, and a flow sensor located in the inlet pipe before the artery was used for flow measurement. Two flow regimes were analyzed: without steal syndrome and with steal syndrome (thirty percent of the total flow in the anastomosis coming from the distal artery). The results showed that the pressure exhibited a similar behavior in both cases. The pressure was highest at the inlet and decreased until point 3 (anastomosis). At point 4, the pressure increased compared to the previous point and then decreased again until the final measurement point. For the case without steal syndrome, the inlet and outlet pressures were 3.99 kPa and 0.34 kPa, respectively, and the flow measured at the AVF inlet was 2113.3 ml/min ± 89.66 ml/min. In the case with steal syndrome, the inlet pressure was 3.44 kPa, the outlet pressure was 0.30 kPa, and the flow was 1474.5 ml/min ± 56.53 ml/min. It was observed that the pressure differential in the system for the case with steal syndrome was 3.15 kPa, while for the case without steal syndrome, it was 3.66 kPa. These results indicate a lower average pressure in the system when steal syndrome is present.
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56782
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