Construção de modelos de árvores arteriais considerando o efeito Fahraeus-Lindqvist

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Brito, Patrícia Fonseca de
• Orientador(a): Queiroz, Rafael Alves Bonfim de
• Banca de defesa: Barra, Luis Paulo da Silva , Santos, Fernando Luiz Pio dos
• 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: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Árvore arterial; Efeito Fahraeus-Lindqvist; Simulação computacional; Arterial tree; Fahraeus-Lindqvist effect; Computer simulation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/3293

Modelos de árvores arteriais têm sido utilizados com sucesso para obter uma melhor compreensão de todos os aspectos relacionados à hemodinâmica de regiões clinicamente relevantes do corpo humano, passando pelo diagnóstico e com aplicações no planejamento cirúrgico. A principal motivação para a construção desses modelos é a dificuldade em se obter dados anatômicos suficiêntes que permitam descrever em detalhes as estruturas geométrica e topológica de redes arteriais periféricas. Basicamente, os modelos podem ser classificados em: anatômico, parâmetro condensado, fractal e otimizado. Neste trabalho, foca-se na geração de modelos otimizados no contexto do método CCO (Constrained Constructive Optimization). Tal método é capaz de gerar modelos de árvores arteriais que reproduzem características de árvores coronarianas reais, como perfis de pressão, diâmetro dos vasos e distribuição dos ângulos de bifurcação. No entanto, este método não considera uma viscosidade sanguínea realística durante a geração dos modelos, ou seja, despreza o efeito Fahraeus-Lindqvist, o qual indica que a viscosidade sanguínea depende não linearmente do diâmetro do vaso no qual o sangue está escoando e da descarga de hematócrito. Neste contexto, no trabalho investiga-se um algoritmo inspirado no método CCO que leva em conta tal efeito durante a construção de modelos de árvores arteriais. Diversos cenários de simulações 2D/3D empregando este algoritmo foram realizados com intuito de estudar a influência da escolha da viscosidade sanguínea nas propriedades morfométricas e hemodinâmicas dos modelos. Os resultados obtidos nos indicam que a viscosidade sanguínea afeta a distribuição dos raios dos segmentos, a arquitetura e os perfis de pressão dos modelos gerados através de simulações no computador. Além disso, estes modelos in silico são condizentes com árvores arteriais coronarianas reais.