Avaliação de modelos constitutivos reológicos para o tecido e de sua espessura na predição de ruptura de Aneurismas Intracranianos

• Processo: 17/18514-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 29 de junho de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: José Luiz Gasche
• Beneficiário: Iago Lessa de Oliveira
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/19098-7 - Implementação de modelos de sólidos para a solução de interação fluido-estrutura no escoamento em aneurismas intracranianos usando o solids4foam, BE.EP.DR
• Assunto(s): Bioengenharia Aneurisma intracraniano Ruptura aórtica Interação fluido-estrutura Dinâmica dos fluidos computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aneurisma Intracraniano | interação fluido-estrutura | Mecânica dos Fluidos Computacional | Modelo Reológico | Risco de Ruptura | Bioengenharia

Resumo

Aneurismas são anormalidades formadas em algumas partes do sistema vascular humano e se caracterizam por regiões dilatadas e finas da parede arterial. Um dos tipos mais comuns ocorre no interior das artérias que chegam ao cérebro, no chamado Círculo de Willis. Estes casos de Aneurismas Intracranianos são extremamente perigosos, pois em caso de rompimento podem ocasionar hemorragia cerebral, com consequente morte ou presença de sequelas permanentes no paciente. Os pesquisadores concordam que os fenômenos hemodinâmicos têm papel fundamental na formação, crescimento e ruptura de Aneurismas Cerebrais. A partir do desenvolvimento de técnicas de mapeamento do sistema vascular cerebral, pôde-se obter a geometria de Aneurismas de modo que métodos numéricos na solução de problemas de escoamento passaram a ser utilizados. A partir de então, diversas pesquisas vêm sendo feitas visando a investigação da influência das variáveis biológicas e hemodinâmicas na ruptura do Aneurisma. Entretanto, apenas recentemente foi dado focono problema de interação fluido-estrutura no estudo da ruptura do Aneurisma, na qual asvariáveis da parede do Aneurisma - como tensões e deformações - são essenciais para estudar o evento de ruptura. O presente trabalho consiste em uma investigação numéricado modelo constitutivo ideal para o tecido da parede do Aneurisma de modo a prever sua ruptura. Além disso, o modelo deve prever espessura variável para as paredes. Será utilizado o software Open-Source Foam-Extend que conta com uma biblioteca para problemas de interação fluido-estrutura. Modelos geométricos de Aneurismas reais serão utilizados para as simulações. Após as simulações, os campos de velocidade, pressão, tensão de cisalhamenton as paredes e tensão na parede serão analisados com o objetivo de identificar a possibilidadede ruptura do Aneurisma. (AU)

Publicações científicas

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(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)

OLIVEIRA, IAGO L.; SANTOS, GABRIEL B.; GASCHE, JOSE L.; MILITZER, JULIO; BACCIN, CARLOS E.. Non-Newtonian Blood Modeling in Intracranial Aneurysm Hemodynamics: Impact on the Wall Shear Stress and Oscillatory Shear Index Metrics for Ruptured and Unruptured Cases. JOURNAL OF BIOMECHANICAL ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME, v. 143, n. 7, JUL 1 2021. (17/18514-1)

OLIVEIRA, I. L.; CARDIFF, P.; BACCIN, C. E.; GASCHE, J. L.. A numerical investigation of the mechanics of intracranial aneurysms walls: Assessing the influence of tissue hyperelastic laws and heterogeneous properties on the stress and stretch fields. JOURNAL OF THE MECHANICAL BEHAVIOR OF BIOMEDICAL MATERIALS, v. 136, p. 16-pg., 2022-10-17. (17/18514-1, 19/19098-7)

OLIVEIRA, I. L.; CARDIFF, P.; BACCIN, C. E.; TATIT, R. T.; GASCHE, J. L.. On the major role played by the lumen curvature of intracranial aneurysms walls in determining their mechanical response, local hemodynamics, and rupture likelihood. COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE, v. 163, p. 14-pg., 2023-06-23. (19/19098-7, 17/18514-1)

OLIVEIRA, I. L.; SANTOS, G. B.; MILITZER, J.; BACCIN, C. E.; TATIT, R. T.; GASCHE, J. L.. A longitudinal study of a lateral intracranial aneurysm: identifying the hemodynamic parameters behind its inception and growth using computational fluid dynamics. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 43, n. 3, FEB 17 2021. (17/18514-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

OLIVEIRA, Iago Lessa de. Sobre a mecânica da parede de aneurismas intracranianos: avaliação da influência de leis hiperelásticas do tecido e sua heterogeneidade e a importância da curvatura na predição da ruptura.. 2022. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Ilha Solteira Ilha Solteira.