Análise do design de stents arteriais coronários baseado na hemodinâmica computacional

Análise do design de stents arteriais coronários baseado na hemodinâmica computacional

Valentim, Moisés Xavier Guimarães

URI: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12229

Fecha: 2022-09-29

xmlui.dri2xhtml.METS-1.0.item-contributorAdvisor: Zinani, Flávia Schwarz Franceschini

Resumen:

Anualmente, milhares de pessoas morrem vítimas de aterosclerose, que é uma doença causada pelo enrijecimento das artérias que prejudicam o fluxo sanguíneo em seu interior. Um dos tratamentos mais utilizados corresponde à aplicação de stents, os quais são dispositivos inseridos no interior das artérias com o objetivo de restaurar o escoamento sanguíneo uma condição de menor resistência. No entanto, um problema recorrente nesse tipo de intervenção cirúrgica corresponde a reestenose, uma deposição de camadas de proteína e gordura na região do stent que ocasionam uma nova obstrução. Na intenção de se propor melhorias no design e geometria dos stent utilizados comercialmente, faz-se uso da mecânica dos fluidos computacional aplicada ao escoamento sanguíneo: a hemodinâmica computacional. Em vista disso, o presente trabalho faz uso dessa corrente teórica para analisar se a mudança de geometria de cilíndrica (utilizada comercialmente) para cônica, poderia aumentar o tempo de vida útil do stent no interior da artéria. Para isso, faz-se uso de condições de contorno que simulam a pulsação sanguínea (regime transiente com três diferentes tipos de modelos reológicos para o sangue: Newtoniano, Carreau (mais comuns) e Power-Law). Para analisar qual stent possui o melhor desempenho (diminui a ocorrência de reestenose) foram utilizados os parâmetros WSS (tensão de cisalhamento nas paredes) e OSI (índice de cisalhamento oscilatório) conforme indicado pela literatura. Quanto maior for o valor de WSS e menor o de OSI, menor são as chances de camadas de gordura ou células se depositarem nas regiões em que os stents estão inseridos. Como resultados principais, foi constatado que em todas as situações e para todos os modelos de escoamento sanguíneo utilizado, o modelo cônico apresenta melhor desempenho que o cilíndrico. Quanto aos modelos utilizados para o sangue, Newtoniano e Carreau apresentaram resultados bastantes semelhantes, enquanto Power-Law gerou resultados muito diversos e por isso deveriam ser realizadas mais análises para sua aplicações nos casos analisados. Portanto, o modelo cônico para as condições simuladas tem alto potencial para ser testado futuramente como solução para mitigar o processo de reestenose.

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