Hemodinâmica em biomodelo digital de aneurisma cerebral

Com o passar dos anos, os biomodelos virtuais e físicos estão a tornar-se cada vez mais úteis no diagnóstico precoce de doenças bem como no planeamento detalhado e simula-ção de intervenções cirúrgicas complexas. Para complementar este avanço, a simulação numérica de escoamentos fisiológicos em sistemas com e sem patologias tem-se revelado de extrema utilidade, uma vez que colmata as dificuldades em realizar estudos in vivo ou in vitro com fluidos fisiológicos. Nesse sentido, o presente trabalho segue a tendência de usar biomodelos e simulação numérica para prever propriedades do escoamento sanguí-neo num aneurisma cerebral. A primeira etapa deste estudo consistiu na extração de dados anatómicos de um aneurisma cerebral, uma patologia vascular humana, com recurso à imagiologia médica e à recons-trução do respetivo biomodelo digital utilizando software apropriados a fim de se obter um biomodelo o mais fiel possível à artéria em estudo. Obtido o biomodelo virtual este foi utilizado para se efetuar um estudo numérico, utilizando um software comercial que implementa o método dos volumes finitos – ANSYS-FLUENT®. Nas simulações numé-ricas a reologia do sangue foi descrita por dois modelos: modelo Newtoniano e modelo de Carreau, sendo estudados apenas escoamentos laminares. Para as condições de opera-ção estudadas no presente trabalho, propriedades como a tensão de corte na parede e as quedas de pressão mostraram-se independentes das propriedades não-Newtonianas do sangue. Este facto pode ser explicado pelas taxas de deformação desenvolvidas nos esco-amentos estudados serem superiores a 103 s-1, valores para os quais o modelo de Carreau prevê um comportamento Newtoniano. A tensão de corte na parede atingiu o valor má-ximo, para todas as simulações, na ligação entre a saída e o aneurisma, o que está de acordo com a literatura.Over the years, the virtual and physical biomodels are becoming increasingly useful in the early diagnosis of diseases as well as in detailed planning and simulation of complex surgeries. To complement this advance, the numerical simulation of physiological flows in systems with or without pathologies has proved extremely useful, since it fills the dif-ficulties in conducting in vivo or in vitro studies with physiological fluids. In this sense, the present work follows the trend of biomodels usage and numerical simulations to pre-dict properties of blood flow in a cerebral aneurysm. The first step of this study consisted in the anatomical data extraction from a cerebral aneurysm, a vascular pathology, using medical imaging and reconstruction of the respec-tive digital biomodel using appropriate software to get a biomodel as faithful as possible to the studied artery. Virtual biomodel was used to perform a numerical study using a commercial software that implements the method of finite volumes - ANSYS-FLUENT®. Laminar blood flows were numerically studied, the blood rheology being described by two distinct models: Newtonian model and Carreau model. For the operation conditions used in the present work, the influence of non-Newtonian properties of the blood are not significant when properties such as where analyzed. This fact may be explained by the deformation rates developed in the outlets studied are above 103 s-1, values for which the Carreau model provides Newtonian behavior. The wall shear stress reached the maximum value, for all the simulations, on the link between the output and the aneurysm, which is according with the literature