Proposta de planejamento cirúrgico de fontan baseado em estudos numéricos e hemodinâmicos tridimensionais

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Duarte Junior, Paulo Cesar
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hipoplasia do Coração Esquerdo; Cirurgia de Norwood; Cirurgia de Glenn; Cirurgia de Fontan; Interação Fluido-Estrutura (FSI); Fluidodinâmica Computacional (CFD); Método dos volumes finitos (FVM); Planejamento Cirúrgico de Fontan; Engenharias - Engenharia Civil; Hypoplastic Left Heart Syndrome; Norwood Surgery; Glenn Surgery; Fontan Surgery; Fluid-Structure Interaction (FSI); Computational Fluid Dynamics (CFD); Finite Volume Method (FVM); Fontan Surgical Planning
• Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17714

A cada mil crianças nascidas vivas, há incidência de 8 a 10 indivíduos com cardiopatia congênita. Dentre estas, a mais severa é conhecida como Síndrome do Coração Esquerdo Hipoplásico (SCEH). Uma vez que não há tratamento definitivo, o tratamento paliativo eletivo consiste numa abordagem cirúrgica estagiada, culminando com a Cirurgia de Fontan. A elevada complexidade destes procedimentos, somada à variabilidade das anatomias apresentadas, impossibilita a identificação de uma solução única. Com a utilização de métodos numéricos, através da dinâmica computacional dos fluidos (CFD), é possível compreender o comportamento do fluxo sanguíneo nas geometrias alteradas antes e após as três cirurgias do tratamento eletivo. Isso possibilita personalizar um planejamento cirúrgico adequado, indicando a posição ótima das anastomoses cavopulmonares, a dimensão apropriada do enxerto, bem como eventuais modificações nas estruturas adjacentes. Desta forma, este estudo comparou, pelo método dos volumes finitos, as diversas variáveis de uma simulação numérica das mais simplistas (fluido newtoniano, escoamento laminar, regime permanente e parede vascular rígida), às mais realistas (fluido não newtoniano, turbulência, regime transiente e parede vascular flexível), a fim de identificar a real necessidade de cada variável para a obtenção de um Planejamento Cirúrgico de Fontan seguro. Como resultado, foram obtidas duas configurações simplificadas, porém robustas: a primeira: fluido newtoniano, escoamento turbulento, regime permanente em paredes rígidas; e a segunda, fluido newtoniano, escoamento turbulento, regime transiente em paredes rígidas. A primeira, mais simples, considera as variáveis em valores médios; e a segunda, mais completa, ilustra as variações do fluxo e seus efeitos no decorrer do ciclo respiratório. Por fim, foi apresentado o planejamento cirúrgico de Fontan completo, com o uso das duas configurações propostas, indicando não só as posições da anastomose cavopulmonar, mas a ampliação da estenose localizada na artéria pulmonar esquerda. Por fim, foram gerados tutoriais com o intuito de disseminar a técnica criada.