Dissertação

Using medical data to adjust flow boundary conditions in computational hemodynamics EVALUATED

A coarctação da aorta (CoA) é uma das cardiopatias congénitas mais comuns e consiste num estreitamento na aorta. Melhoramentos nas imagens médicas e em técnicas computacionais permitem à comunidade científica investigar doenças cardiovasculares, com os modelos de dinâmica de fluidos computacional (CFD) abrindo novas formas de as estudar. Devido à complexidade do sistema cardiovascular, é comum modelar apenas a região de interesse e representar o restante por meio de condições de fronteira (CF), cuja escolha é crítica para a CFD, pois diferentes CF podem resultar em diferenças nas soluções. O objectivo deste trabalho foi desenvolver um método para ajustar o parâmetro da lei de Murray nas condições de fronteira, utilizando o método de optimização. Considerou-se o parâmetro da lei de Murray (ML) como o controle, e utilizou-se uma abordagem de primeiro discretizar e depois optimizar, para resolver o problema. O método foi testado usando dados in-silico e, em seguida, aplicada a uma geometria realista representando uma CoA, para validação. Os resultados mostram pequenos erros no domínio. Os erros relativos mais significativos encontram-se nas fronteiras supra-aórticas quando a CF atribuída é diferente nos dados in-silico e no problema com o control. Os parâmetros ML obtidos são diferentes dos encontrados na literatura, com maiores valores de parâmetros encontrados para CoA, devido ao comportamento do fluxo. Este trabalho é a primera etapa de desenvolvimento de um método para avaliação da anatomia, impacto no fluxo, entender a gravidade da doença e ajudar no planeamento cirurgico, inclusivamente na decisão de implantação de prótese endovascular.
Sistema cardiovascular, coartação da aorta, dinâmica de fluidos computacional, condições de fronteira, lei de Murray, optimisação

Janeiro 22, 2021, 14:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Sílvia Aguiar Rosa

Centro Hospitalar de Lisboa Central e NOVA Medical School - Faculdade de Ciências Médicas, Universidade de Lisboa

Professora Assistente

ORIENTADOR

Jorge Filipe Duarte Tiago

Departamento de Matemática (DM)

Professor Auxiliar