Modelagem matemática da hemodinâmica em válvulas aórticas bicúspides

Abstract

Resumo : A partir da motivação do uso da modelagem matemática da hemodinâmica em válvulas aórticas bicúspides (VAB) como uma ferramenta complementar para o planejamento de intervenções clínicas para pacientes com VAB, uma patologia cardíaca congênita, este estudo buscou compreender o comportamento do escoamento sanguíneo (considerado como um fluido newtoniano) e os aspectos da sua interação com estruturas sólidas, como as paredes e cúspides aórticas. Baseando-se nisso, com o auxílio do software COMSOL Multiphysics, realizamos algumas simulações numéricas de um escoamento laminar incompressível de um fluido newtoniano em uma geometria retangular para compreender de modo geral os aspectos da modelagem matemática. Para isso, foi considerado o escoamento nos estados estacionário e transiente. Por fim, o principal objetivo deste estudo é produzir uma simulação numérica da hemodinâmica em uma válvula aórtica bicúspide considerando uma geometria idealizada (simétrica) para que, futuramente, seja expandida à criação e análise de casos de pacientes fictícios com essa condição cardíaca

Abstract : From the motivation behind using mathematical modeling of hemodynamics in bicuspid aortic valves (BAV ) as a complementary tool for clinical intervention planning for patients with BAV, a congenital heart pathology, this study aimed to understand the behavior of blood flow (considered as a newtonian fluid) and aspects of its interaction with solid structures, such as aortic walls and cusps. Based on this, with the assistance of COMSOL Multiphysics software, we conducted several numerical simulations of incompressible laminar flow of a Newtonian fluid in a rectangular geometry to generally understand aspects of mathematical modeling. For this purpose, both steady-state and transient flows were considered. Finally, the main objective of this study is to produce a numerical simulation of hemodynamics in a bicuspid aortic valve considering an idealized (symmetric) geometry so that, in the future, it can be expanded to the creation and analysis of cases of fictitious patients with this cardiac condition