Francesca Maria Susin – francescamaria.susin@unipd.it
Paolo Peruzzo – paolo.peruzzo@dicea.unipd.it
Luigi Di Micco – luigi.dimicco@dicea.unipd.it
Giulia Comunale – giulia.comunale@phd.unipd.it

Tematiche di ricerca:

Le attività del gruppo si focalizzano sulla circolazione del sangue nel corpo umano in condizioni fisiopatologiche, con l’obiettivo di sviluppare strumenti e dispositivi per la diagnosi e la cura delle patologie cardiocircolatorie acquisite e congenite. La ricerca combina diversi approcci (modellazione in-vitro, in-silico, misure in vivo) e fonde competenze multidisciplinari che spaziano da diversi settori dell’area ingegneristica all’area clinica.
Gli esperimenti in-vitro vengono effettuati principalmente sul Pulse Duplicator (PD) in dotazione presso il Laboratorio di Idraulica e Costruzioni Idrauliche del Dipartimento ICEA, il cui attuale allestimento riproduce il circolo sistemico. Lungo il circuito si possono misurare gli andamenti pressori e l’onda di flusso ematico. È in fase di acquisizione la strumentazione per misure stereo-piv. Tra le attività condotte al PD vi sono: test di performance emodinamica di protesi valvolari aortiche; analisi dell’effetto della viscosità del fluido di test sui dati di performance; misure della deformazione dell’arco aortico in condizioni fisiologiche.
Vengono inoltre sviluppati e implementati modelli in-silico a scale diverse (a parametri concentrati, monodimensionali, tridimensionali, questi ultimi anche con interazione fluido-struttura) e accoppiamento multifisico. Tra gli altri, il gruppo ha messo a punto modelli 0D della circolazione completa con disfunzionalità ventricolare destra e della circolazione a ventricolo singolo; modello 1D completo del flusso attraverso valvola aortica stenotica; modello 3D dell’emodinamica nell’arco aortico deformabile; modello 3D di valvola mitrale prolassata e dell’impianto di corde artificiali atte a ripristinarne la corretta funzionalità; modello di danno emolitico in presenza di valvole cardiache protesiche).
Le misure in-vivo su paziente (pressioni da cateterismo, velocità da ecodoppler, dati morfometrici da eco, tac, rm) vengono utilizzate per la costruzione di modelli digitali dei distretti anatomici di interesse (eventualmente riprodotti fisicamente mediante tecniche di stampa 3D, anche a scopo di pianificazione pre-operatoria) e per la validazione dei modelli in-silico.
Il gruppo è stato impegnato inoltre in ricerche traslazionali mirate allo sviluppo di dispositivi biomedicali innovativi per il trattamento del rigurgito aortico paravalvolare.
Infine, ci si è di recente occupati della circolazione del liquor cerebrale, chiarendo uno dei meccanismi che ne garantiscono il trasporto nel sistema ventricolare.

Parole chiave: Dinamica dei fluidi, circolazione vascolare, fluidi biologici, modellistica