Modelo Hidrodinámico para el Análisis del Sistema Ojo-Válvula en Pacientes con Glaucoma

Abstract

Las válvulas para el tratamiento de glaucoma son dispositivos que permiten disminuir la presión intraocular en pacientes con glaucomas refractarios a los tratamientos farmacológicos. En este trabajo se presenta un modelo que permite probar y analizar el desempeño de distintos dispositivos cuando son implantados en el ojo humano, en tiempo de diseño. Objetivo: desarrollar e implementar un modelo del sistema ojo-válvula que facilite el análisis dinámico de la relación entre el flujo de humor acuoso y la presión intraocular. Metodología: A partir de funciones matemáticas que relacionan los cambios de volumen en el ojo con los cambios de presión intraocular se obtiene un modelo para ser implementado en el software Simulink®, la válvula empleada en el tratamiento de los pacientes con glaucoma se incorpora al modelo mediante una función que relaciona la presión con el flujo a través de la válvula, esta relación fue obtenida utilizando la técnica de elementos finitos en la resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes para el dispositivo. Se emplea el modelo para evaluar el comportamiento dinámico de la válvula de Ahmed®, como así también de una microvalvula activa. Resultado: Se presenta un modelo que permite simular el comportamiento de las distintas válvulas cuando son implantadas en un ojo, permitiendo introducir fluctuaciones en los parámetros característicos del ojo (presión venosa, flujo de humor acuoso, resistencia de los conductos fisiológicos). Discusión: El disponer de un modelo reducido del sistema ojo-válvula permite estudiar el comportamiento dinámico del mismo para diferentes condiciones de trabajo contemplando la particularidad de cada paciente (dimensiones del ojo, grado de bloqueo de las vías de drenaje, presión venosa) y la posibilidad de variar los parámetros característicos de la válvulas en el momento del diseño.