Dissertação

Analysis of hemodynamic indicators in Bicuspid Aortic Valves using a computational mathematical model EVALUATED

A Válvula Aórtica Bicúspide (BAV) é uma patologia cardíaca congénita, que afecta 1%-2% da população em geral, em que 33% destes pacientes têm tendência a apresentar complicações vasculares. A BAV possui dois folhetos em vez de três (como numa Válvula Aórtica Tricúspide, TAV). Neste trabalho, efectuou-se o estudo numérico dos efeitos hemodinâmicos em diferentes modelos de BAV, utilizando-se um método numérico de Interacção Fluido Estrutura (FSI) baseado numa formulação Lagrangiana Euleriana Arbitrária (ALE). Consideraram-se uma TAV idealizada e 6 BAVs (correspondendo a geometrias que foram construídas recorrendo a dimensões recolhidas a partir de exames de Ressonâncias Magnéticas). Os modelos criados foram estudados considerando: análise de velocidades, deformações da estrutura (folhetos e parede da válvula aórtica) através de tensões de Von Mises e tensões hemodinâmicas (tensão de cisalhamento nas paredes, WSS; índice oscilatório de cisalhamento, OSI) durante dois ciclos cardíacos. Comparando com a análise da TAV, as BAVs apresentam fluxos sanguíneos assimétricos, com vórtices e mais elevado WSS medido nos folhetos (em particular no topo e na região central). Tal poderá potenciar o início do processo de calcificação ou agravar a calcificação já existente. Nas simulações numéricas realizadas, para todas os modelos BAV, verificaram-se: velocidades superiores a 2 m/s; elevadas tensões de Von Mises nos folhetos, com valores máximos de 1.0x10^6 Pa; WSS não usuais com valores máximos superiores a 8 N/m^2 medidos nos folhetos (particularmente no folheto patológico definido). Para complementar este trabalho foi ainda desenvolvida uma TAV 3D e feitas simulações computacionais que foram brevemente analisadas.
Indicadores Hemodinâmicos, Válvula Aórtica Bicúspide, Válvula Aórtica Tricúspide, FSI, formulação ALE, COMSOL Multiphysics

Dezembro 10, 2015, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Adélia da Costa Sequeira dos Ramos Silva

Departamento de Matemática (DM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Jorge Filipe Duarte Tiago

Departamento de Matemática (DM)

Colaborador Não Remunerado Docente