Publicação: Visualização do escoamento em um modelo de aneurisma cerebral usando a técnica de injeção de corante líquido
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Data
Autores
Orientador
Gasche, José Luis 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia Mecânica - FEIS
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Os aneurismas intracranianos constituem uma condição complexa e
potencialmente grave que envolve a dilatação anormal de vasos sanguíneos no
cérebro. Essas protuberâncias podem apresentar riscos significativos, como ruptura
e hemorragia, levando a consequências neurológicas severas e até mesmo à morte.
A compreensão dos padrões de fluxo sanguíneo dentro dessas estruturas é crucial
para identificar fatores de risco e desenvolver estratégias de tratamento eficazes. A
visualização experimental do escoamento em modelos de aneurismas intracranianos
desempenha um papel fundamental na investigação dessa dinâmica hemodinâmica,
fornecendo insights valiosos para o desenvolvimento de métodos de simulação e
intervenções clínicas mais precisas. Utilizando uma bancada experimental composta
por um reservatório de nível constante e um bico injetor de corante líquido foi feita
uma análise de visualização de escoamento no interior de uma geometria de um
aneurisma real impressa em 3D obtida pelo mapeamento do sistema vascular
cerebral de um paciente. O corante foi injetado em cinco posições diferentes na
entrada do modelo para descrever o fluxo no aneurisma e nas artérias. As
visualizações foram realizadas para três números de Reynolds: 199, 398 e 644. A
técnica de injeção de corante mostrou-se útil para analisar comportamentos básicos
do fluxo. Embora não tenham sido identificadas diferenças significativas nos padrões
de fluxo entre os números de Reynolds, a técnica foi mais eficaz nos números de
Reynolds menores, revelando regiões de recirculação no aneurisma. Em alguns
casos, as linhas de corante se desviaram das regiões de recirculação em direção às
ramificações. Nos casos de Reynolds mais altos, a instabilidade aumentou,
dificultando a identificação das regiões de recirculação devido à difusão do corante.
Sugere-se ajustes no projeto da bancada para reduzir instabilidades, possivelmente
projetando um reservatório maior. Além disso, propõe-se injeção de corante em
várias regiões simultaneamente, exigindo um novo sistema de injeção. Os
resultados ainda não permitem comparações quantitativas com simulações
numéricas de dinâmica dos fluidos devido às instabilidades das linhas de corante.
Resumo (inglês)
Intracranial aneurysms constitute a complex and potentially serious condition
involving abnormal dilation of blood vessels in the brain. These protrusions can carry
significant risks, such as rupture and hemorrhage, leading to severe neurological
consequences and even death. Understanding the blood flow patterns within these
structures is crucial for identifying risk factors and developing effective treatment
strategies. Experimental visualization of flow in models of intracranial aneurysms
plays a pivotal role in investigating these hemodynamic dynamics, providing valuable
insights for the development of more accurate simulation methods and clinical
interventions. Using an experimental setup comprising a constant-level reservoir and
a liquid dye injection nozzle, flow visualization analysis was conducted within a 3Dprinted
geometry of an actual aneurysm obtained by mapping a patient's cerebral
vascular system. The dye was injected at five different positions at the model's inlet
to describe the flow in the aneurysm and arteries. Visualizations were performed for
three Reynolds numbers: 199, 398, and 644. The liquid dye injection technique
proved useful for analyzing fundamental flow behaviors. Although no significant
differences were identified in flow patterns between Reynolds numbers, the
technique was more effective at lower Reynolds numbers, revealing recirculation
regions within the aneurysm. In some cases, the dye lines deviated from recirculation
regions toward branches. For higher Reynolds flows, instability increased,
complicating the identification of recirculation regions due to dye diffusion.
Adjustments to the setup are suggested to mitigate these instabilities, potentially
involving the design of a larger reservoir. Additionally, simultaneous multi-region dye
injection is proposed, necessitating a new injection system. The results still do not
allow for quantitative comparisons with numerical simulations of fluid dynamics due to
dye line instabilities.
Descrição
Palavras-chave
Escoamento, Visualização, Hemodinâmica, Aneurisma cerebral, Linhas de corrente, Internal flow, Visualization, Streamlines, Hemodynamics, Cerebral aneurysm
Idioma
Português
