Análise por fluidodinâmica computacional do efeito de estenoses em uma artéria com geometria Patient-Specific

O FFR (reserva de fluxo fracionado) tem ganhado destaque em avaliações não invasivas em pacientes com problemas relacionados à circulação sanguínea. Como etapa fundamental na aplicação desta tecnologia são utilizadas geometrias Patient Specific. São construídos modelos 3d, com o auxílio de imagens médicas do paciente e, então, realizadas simulações computacionais do escoamento sanguíneo. Os resultados das simulações são usados para o diagnóstico e indicação cirúrgica. O presente trabalho tem por objetivo revisar o estado da arte em simulações hemodinâmicas e suas aplicações, bem como construir uma geometria tridimensional de um sistema patient-specific, a partir de um exame de tomografia e, posteriormente, analisar a fluidodinâmica neste sistema. Apresenta-se uma revisão sistemática sobre o estado da arte em modelos vasculares patient-specific, desde sua construção, verificação do modelo e simulação fluidodinâmica. Foram selecionados 13 artigos, cujos resultados são sintetizados de acordo com a metodologia aplicada (experimental ou computacional) e realizada uma análise bibliográfica. A revisão sistemática serviu como base para a escolha de um software de código aberto, o SimVascular, para a construção do modelo tridimensional a partir de uma tomografia. O sistema analisado foi a aorta femoral, que consiste em uma parte fundamental para o escoamento sanguíneo no corpo humano. O modelo patient-specific foi analisado, gerando, artificialmente, duas geometrias com obstruções parciais, representando estenoses arteriais. Os três modelos construídos consistem em uma aorta sem obstrução, com 50% e 80% do caminho obstruído. Para a simulação computacional do escoamento foi utilizado o código comercial ANSYS Fluent 2020R2. Observou-se o comportamento sanguíneo nos diferentes modelos. Também se analisou o efeito da obstrução para a circulação sanguínea, com o aumento da tensão de cisalhamento na parede, ocasionando o aparecimento de coágulos de sangue que podem descolar e assim ocasionar uma embolia. O FFT entre 0,75 e 0,2 evidencia a isquemia no modelo analisado. Menor que 0,20 determina uma possível necrose. Assim, evidencia-se o potencial da hemodinâmica computacional para exames clínicos invasivos em pacientes, guiando as cirurgias cardiovasculares.