Construção de uma ferramenta computacional para simulação hemodinâmica em modelos 1D de árvores arteriais

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Igor Pires dos
• Orientador(a): Bonfim, Rafael Alves Queiroz de
• Banca de defesa: Alves, João Rafael , Quintela, Barbara de Melo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Árvore arterial; Modelagem computacional; Hemodinâmica; Escoamento pulsátil
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2022/00394; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14772

O escoamento sanguíneo em modelos de árvores arteriais do sistema circulatório é frequentemente utilizado para melhor entender este complexo sistema. Ao realizar estas simulações hemodinâmicas pode ser observado como as ondas de pressão e fluxo são alteradas ao longo do modelo vascular. Desta forma, é possível obter dados sem a realização de exames invasivos levando em conta diferentes cenários hemodinâmicos. Neste trabalho, apresentam-se: (i) um modelo matemático da literatura que descreve o escoamento sanguíneo pulsátil em modelos de árvores arteriais unidimensionais (1D), (ii) uma ferramenta computacional desenvolvida que calcula a pressão e fluxo em cada vaso a partir do modelo matemático . A ferramenta computacional desenvolvida conta com uma estrutura de dados proposta que concilia os conceitos de uma linguagem orientada à objetos e bibliotecas adicionais com o modelo matemático adotado. A estrutura de dados foi utilizada no desenvolvimento de dois ambientes, um console (modo terminal) e uma interface gráfica de usuário. A arquitetura de classes tem como objetivo conciliar as ferramentas disponibilizadas pelas bibliotecas para simular corretamente o modelo matemático escolhido e permitir que outros modelos matemáticos sejam facilmente acoplados posteriormente. A estrutura de dados proposta possibilita que as diversas características de uma árvore arterial possam ser armazenadas, utilizadas e visualizadas em tempo de execução. Os resultados obtidos neste trabalho estão condizentes com dados numéricos relatados na literatura. A ferramenta computacional construída é útil para realizar simulação hemodinâmicas em modelos 1D de árvores arteriais e pode servir como uma plataforma para investigação de modelos computacionais