Analisi data-driven di features geometriche ed emodinamiche nell'aneurisma dell'aorta ascendente

La presente tesi analizza i determinanti morfologici ed emodinamici che influenzano i livelli di wall shear stress (WSS) associati all’aneurisma dell’aorta ascendente (ATAA) mediante un approccio data-driven incentrato su simulazioni computazionali e su un’analisi statistica su larga scala. Lo studio si basa su una libreria di 3000 geometrie aortiche sintetiche e su una libreria di 437 profili di velocità all’inlet. Per contenere i costi computazionali, è stato adottato un approccio di design of experiments (DoE) finalizzato alla selezione di un sottoinsieme rappresentativo di 200 configurazioni forma–flusso. La variabilità geometrica è stata descritta mediante tecniche di statistical shape analysis (SSA), mentre i profili di velocità sono stati caratterizzati mediante parametri quantitativi che ne delineano le principali caratteristiche, come l’orientamento del getto e l’eccentricità. Le configurazioni selezionate sono state simulate assumendo pareti rigide ed eseguite su sistemi di calcolo ad alte prestazioni. Da queste ultime sono stati estratti i principali campi emodinamici, con particolare attenzione al WSS. I risultati indicano che l’intensità del flusso in ingresso è il principale determinante dei livelli di WSS. Allo stesso tempo, la geometria prossimale dell’aorta ascendente e la struttura del profilo di velocità influenzano in modo significativo la distribuzione spaziale del WSS lungo la parete aortica, modulando la localizzazione e l’intensità degli hotspot. Nel complesso, lo studio mostra che l’interazione tra le caratteristiche del flusso e la morfologia aortica influisce sulla distribuzione del WSS, favorendo la formazione di specifici pattern emodinamici associati allo sviluppo e alla progressione dell’ATAA.