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Modelado magnetorradiativo y optimización mediante redes neuronales artificiales del flujo de biofluidos en un dominio arterial estenosado

Created by
  • Haebom

Autor

SP Shivakumar, Gunisetty Ramasekhar, P Nimmy, Sujesh Areekara, L Thanuja, TV Smitha, S Devanathan, Ganesh R Naik, KV Nagaraja

Describir

Este estudio destaca la necesidad de desarrollar nuevos sistemas de administración de fármacos que garanticen una terapia dirigida, eficaz y controlada, considerando la creciente complejidad de las enfermedades cardiovasculares y las limitaciones de las terapias convencionales. Se estudió el flujo de nanofluidos Casson-Maxwell a través de una región arterial estenótica y se analizaron magnitudes como el coeficiente de fricción y la tasa de transferencia de calor. Los fluidos Casson-Maxwell mostraron perfiles de velocidad más bajos que los fluidos Casson, lo que indica un mejor tiempo de residencia para una administración eficiente del fármaco. La tasa de transferencia de calor aumentó con el aumento de las fracciones de volumen de nanopartículas de cobre y óxido de aluminio, y disminuyó con el aumento de las fracciones de volumen de nanopartículas de plata. El coeficiente de fricción disminuyó un 219 % con un aumento del parámetro de Maxwell de 1, y aumentó un 66,1 % con un aumento del parámetro de Casson de 1. Se predijo la tasa de flujo de calor (valor R global de 0,99457) bajo la influencia de la autorradiación, la fuente de calor lineal, los parámetros de Casson-Maxwell y la fracción de volumen de nanopartículas trimetálicas mediante la técnica de entrenamiento de retropropagación de Levenberg-Marquardt. Además, se observó que el coeficiente de arrastre es más sensible a los cambios en los parámetros de Maxwell. Esta investigación contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible 3, 9, 4 y 17 de la ONU al promover el uso de tecnologías sanitarias sostenibles.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentando la posibilidad de un nuevo sistema de administración de fármacos utilizando nanofluidos Casson-Maxwell
Análisis de cambios en la tasa de transferencia de calor y coeficiente de fricción según tipo de nanopartícula y fracción de volumen
Investigación de los efectos de los parámetros de Maxwell y Casson sobre el flujo de fluidos y la transferencia de calor
Predicción exitosa del caudal de calor mediante la técnica de entrenamiento de retropropagación de Levenberg-Marquardt (valor R 0,99457)
Contribuir al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas 3, 9, 4 y 17
Limitations:
Falta de validación mediante experimentos in vivo
Uso de un modelo arterial simplificado (considerando sólo la porción estenótica)
Los resultados se presentan solo para nanopartículas específicas (se necesita más investigación para una gama más amplia de nanopartículas)
Puede que no refleje perfectamente la hemodinámica compleja de las arterias reales.
👍