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*En la conferencia, “También hay ingeniería mecánica en medicina”el Dr. Carlos Escobar habló del trabajo que realizan en su laboratorio para analizar el comportamiento del flujo sanguíneo y predecir la probabilidad de ruptura de aneurismas”.

El doctor Carlos Escobar del Pozo, investigador de la Facultad de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica (FIME) de la Universidad de Colima, explicó la relación entre el
estudio de la corriente de un río y el torrente sanguíneo, así como la conexión entre la
ingeniería mecánica y la medicina, específicamente en el caso de los aneurismas. Según el
doctor Escobar, ambos fenómenos comparten la propiedad de la viscosidad; es decir, el
movimiento y la resistencia que presentan los fluidos, lo cual los convierte en temas de
investigación en el campo de la mecánica.

La viscosidad, que es una propiedad fundamental de los fluidos, se refiere a la
resistencia que presentan las sustancias para fluir y sufrir deformaciones.
Durante su conferencia: “También hay ingeniería mecánica en medicina”, que dictó
como parte del 40 aniversario de realizar investigación en la Universidad de Colima, el
doctor Escobar explicó que la mecánica se ocupa del estudio del movimiento, lo cual puede
aplicarse a diversos objetos, como una taza de café o un avión, para mejorar su
rendimiento. En el ámbito de la medicina, la mecánica de fluidos es útil para mejorar
aspectos como el tiempo de natación o el flujo sanguíneo.

Para comprender cómo se relaciona la mecánica de fluidos con la medicina y los
aneurismas, el investigador explicó tres conceptos clave: el esfuerzo cortante, que se
produce cuando un cuerpo se opone al paso de otro (por ejemplo, en los sólidos, una
persona que prepara raspados genera este esfuerzo al usar una herramienta que va en
sentido opuesto al hielo); el flujo laminar, que se refiere a una sustancia que fluye como
sobre un hilo; y el flujo turbulento, que se asemeja a un remolino. Distinguir estos
conceptos resulta fundamental para comprender cuestiones biológicas relacionadas.
El Dr. Carlos Escobar explicó cómo funciona la sangre.

Dijo que los glóbulos rojos,
los glóbulos blancos y las plaquetas son los componentes responsables de su
funcionamiento. Estos elementos viajan a través de las arterias, que pueden tener
dimensiones que van desde dos centímetros hasta cinco micras (es decir, 0.005 milímetros).
Para que la sangre pueda fluir de espacios más amplios a otros más pequeños, como
ocurre con los glóbulos rojos, que tienen un diámetro de ocho micras, éstos se alínean y

deforman. La viscosidad de la sangre es lo que permite que fluya constantemente sin
importar el tipo de vía por la que circule. Sin este comportamiento, habría graves problemas
de presión arterial. Por lo tanto, los glóbulos rojos se reacomodan y deforman a medida que
pasan por las diferentes vías del cuerpo.

La labor del investigador, comentó, de sus estudiantes y colaboradores, consiste en
comprender no sólo la composición de la sangre, sino también describirla matemáticamente
mediante la reología, una rama de la física que estudia el modo en que los materiales se
deforman o fluyen en respuesta a fuerzas o tensiones aplicadas. Este tipo de estudios se
realizan en el Laboratorio de Termofluidos de la Facultad de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica.

Para este equipo de investigación es importante aplicar sus conocimientos en
beneficio de la salud, por lo que su principal objetivo es el estudio de los aneurismas, que
son abultamientos o hinchazones en una arteria causadas por problemas de elasticidad en
las paredes; “nos interesan los aneurismas aórticos e intracraneales, que se asocian con
derrames cerebrales. Las personas que los padecen presentan una tasa de supervivencia
estimada del 50 por ciento, y aquellos que sobreviven quedan con una calidad de vida
deteriorada”.

Explicó que en su laboratorio solicitan tomografías y angiografías a los médicos
para reconstruir los órganos mediante técnicas de modelado en 3D y simulación numérica.

Utilizan modelos transparentes para visualizar lo que ocurre dentro de los aneurismas y
aplican diversas técnicas de administración de flujo, como el uso de tinta para medir la
velocidad y el comportamiento del flujo dentro del aneurisma. Estudian aspectos como la
dirección del flujo, la interacción con las paredes y las características hemodinámicas, ya
que se ha observado que estos se relacionan con el crecimiento y la ruptura de los
aneurismas.

“Determinar si el flujo dentro del aneurisma es laminar o turbulento es de gran
importancia, ya que esto tiene implicaciones en la formación de vórtices, que pueden
erosionar, arrastrar o depositar material en las paredes del aneurisma”, agregó. Además, a
través de la simulación numérica, pueden observar lo que ocurre dentro del aneurisma sin la
necesidad de intervenir directamente en pacientes, lo cual resultaría complicado y costoso.

Esta simulación permite explicar lo que sucede en el interior del aneurisma y proporciona
información valiosa para los médicos, como el esfuerzo cortante ejercido por la sangre en
las paredes y otras variables relacionadas con la velocidad y el flujo.

El doctor Carlos Escobar resaltó la importancia de determinar la probabilidad de
ruptura de un aneurisma, lo cual brinda una visión más completa a los médicos sobre la
situación de sus pacientes; “hasta ahora, el laboratorio universitario ha logrado una
precisión del 82 por ciento en la predicción de rupturas de aneurismas, lo cual es
prometedor, pero aún buscamos mejorar esta cifra. El objetivo es proporcionar datos
basados en la mecánica a la comunidad médica, para contribuir en la toma de decisiones
clínicas”.

En resumen, la investigación en el Laboratorio de Termofluidos de la FIME se
enfoca en comprender la relación entre la mecánica de fluidos y los aneurismas, utilizando
técnicas de modelado y simulación para analizar el comportamiento del flujo sanguíneo y
predecir la probabilidad de ruptura de los aneurismas. Este enfoque multidisciplinario
permite combinar los conocimientos de la ingeniería mecánica con la medicina, con el fin
de mejorar el diagnóstico y tratamiento de estas condiciones médicas.