Implementação de modelos de sólidos para a solução de interação fluido-estrutura no escoamento em aneurismas intracranianos usando o solids4foam

• Processo: 19/19098-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2020
• Data de Término da vigência: 29 de novembro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: José Luiz Gasche
• Beneficiário: Iago Lessa de Oliveira
• Supervisor: Philip Cardiff
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University College Dublin, Irlanda
• Vinculado à bolsa: 17/18514-1 - Avaliação de modelos constitutivos reológicos para o tecido e de sua espessura na predição de ruptura de Aneurismas Intracranianos, BP.DR
• Assunto(s): Simulação numérica Mecânica computacional Interação fluido-sólido Aneurisma intracraniano
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fluid-solid interaction | Intracranial aneurysms | Non-linear constitutive model | Numerical Simulation | solids4foam | Mecânica Computacional de Sólidos Não-lineares

Resumo

Aneurismas são anormalidades formadas em algumas regiões do sistema vascular humano e são caracterizadas por regiões dilatadas da parede arterial. Um dos tipos mais comuns ocorre nas artérias cerebrais no círculo de Willis. Esses aneurismas são extremamente perigosos, pois em caso de ruptura podem causar hemorragia subaracnoide, com consequente morte ou presença de sequelas permanentes ao paciente. Causas de aneurismas têm sido investigadas há muito tempo, e os pesquisadores concordam que os efeitos hemodinâmicos desempenham um papel fundamental na formação, crescimento e ruptura de aneurismas cerebrais. Para resolver completamente este problema, é necessário considerar o acoplamento entre o fluxo sanguíneo e o movimento do tecido da parede da artéria e do aneurisma, que corresponde a uma interação bioquímica complexa. Além disso, ainda é muito difícil modelar mecanicamente o aneurisma e os tecidos arteriais e encontrar técnicas numéricas robustas para resolver numericamente este problema. Pretendemos usar a biblioteca solids4foam do software de Computational Fluid Dynamics foam-extend para resolver o problema de interação fluido-sólido no escoamento em aneurismas, entretanto modelos mais adequados precisam ser implementados e validados nesta biblioteca para serem usados em sua estrutura. Por isso, pretendemos colaborar com o Prof. Dr. Philip Cardiff na Escola de Mecânica e Engenharia de Materiais da University College Dublin, na Irlanda, que é um dos principais desenvolvedores do solids4foam e conta com um extenso repertório de trabalhos em Mecânica Computacional dos Sólidos Não-lineares. (AU)

Publicações científicas

(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, 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)