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Simulação fluido-estrutura do dispositivo de assistência ventricular (DAV) InCor

Processo: 17/20994-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2017
Vigência (Término): 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
Pesquisador responsável:Idágene Aparecida Cestari
Beneficiário:Mohammad Malekan
Instituição-sede: Instituto do Coração Professor Euryclides de Jesus Zerbini (INCOR). Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (HCFMUSP). Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:12/50283-6 - Suporte circulatório em pacientes pediátricos: dispositivo de assistência ventricular e oxigenação extracorpórea, AP.TEM
Assunto(s):Método dos elementos finitos   Órgãos artificiais   Modelos matemáticos

Resumo

Nesta pesquisa, abordaremos um conjunto de técnicas computacionais para estudo da interação fluido-estrutura (FSI) que permitem simulações realistas da dinâmica de fluidos no interior do dispositivos de assistência ventricular (DAV) pulsátil pediátrico INCOR. As simulações envolvem interação dinâmica entre dois compartimentos preenchidos com ar e o sangue e uma fina membrana que separa os dois compartimentos. A insuficiência cardíaca é uma importante causa de morbidade e mortalidade e com uma sobrevida de aproximadamente 2 a 3 anos após o diagnóstico. Embora um pequeno número possa ser qualificado para transplante cardíaco, isso é limitado por critérios de seleção rigorosos e falta de disponibilidade de corações de doadores. Em países industrializados, os pacientes com insuficiência cardíaca avançada sem resposta ao tratamento farmacológico têm opções de uso de dispositivos de assistência circulatória mecânica até a espera pelo transplante cardíaco. No Brasil, devido ao alto custo dos sistemas importados, o uso dos dispositivos de assistência ventricular é impeditivo, justificando o desenvolvimento der tecnologia nacional. Esse trabalho visa contribuir com o desenvolvimento do DAV pediátrico INCOR. A abordagem computacional adotada a neste rabalho incluirá os grandes movimentos de flambagem da membrana do DAV e a necessidade de empregar estratégias de solução de FSI fortemente acopladas devido ao efeito de massa presente. Os métodos FSI ajudarão estudar o comportamento do fluido e da estrutura do DAV, e também a sua interação uns com os demais componentes do dispositivo.

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MALEKAN, MOHAMMAD; KHOSRAVI, ALI; CIMINI JR, CARLOS A. Deformation and fracture of cylindrical tubes under detonation loading: A review of numerical and experimental analyses. INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING, v. 173, p. 114-132, JUN 2019. Citações Web of Science: 1.
KHOSRAVI, ALI; MALEKAN, MOHAMMAD; ASSAD, MAMDOUH E. H. Numerical analysis of magnetic field effects on the heat transfer enhancement in ferrofluids for a parabolic trough solar collector. RENEWABLE ENERGY, v. 134, p. 54-63, APR 2019. Citações Web of Science: 10.
KHOSRAVI, ALI; MALEKAN, MOHAMMAD. Effect of the magnetic field on the heat transfer coefficient of a Fe3O4-water ferrofluid using artificial intelligence and CFD simulation. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL PLUS, v. 134, n. 3 MAR 4 2019. Citações Web of Science: 3.
MALEKAN, MOHAMMAD; KHOSRAVI, ALI; ZHAO, XIAOWEI. The influence of magnetic field on heat transfer of magnetic nanofluid in a double pipe heat exchanger proposed in a small-scale CAES system. APPLIED THERMAL ENGINEERING, v. 146, p. 146-159, JAN 5 2019. Citações Web of Science: 7.
MALEKAN, MOHAMMAD; CARVALHO, HERMES. Analysis of a main fatigue crack interaction with multiple micro-cracks/voids in a compact tension specimen repaired by stop-hole technique. JOURNAL OF STRAIN ANALYSIS FOR ENGINEERING DESIGN, v. 53, n. 8, SI, p. 648-662, NOV 2018. Citações Web of Science: 5.
SANTANA, GUILHERME ANDRE; MALEKAN, MOHAMMAD; ARAUJO, ALEXANDRE MARTINS; DONADON, LAZARO VALENTIM; CIMINI JR, CARLOS ALBERTO. Finite element evaluation of the effects of curvature in Lamb waves for composites structural health monitoring. LATIN AMERICAN JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES, v. 15, n. 10 2018. Citações Web of Science: 2.

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