Simulação numérica da hemodinâmica em um aneurisma intracraniano

Abstract

Aneurismas intracranianos são desordens cerebrovasculares onde há o crescimento anormal de uma artéria cerebral, ocorrendo mais comumente na base do cérebro. O rompimento de aneurismas intracranianos compõe por 80% das causas de uma hemorragia subaracnóidea, que possui uma taxa de mortalidade de 50% e, dos sobreviventes, 12 a 30% ficam com sequelas permanentes. Até agora, os cientistas não sabem ao certo o que causa o aparecimento, crescimento e a ruptura do aneurisma, porém estudos mostram que parâmetros hemodinâmicos, assim como a tensão de cisalhamento na parede, são fatores contribuintes para a fisiopatologia do aneurisma. Com o avanço das técnicas de extração da geometria do sistema vascular cerebral foi possível a obtenção de geometrias específicas de aneurismas dos pacientes. Assim, através do Método dos Volumes Finitos, implementado no código aberto e de licença gratuita OpenFOAM®, foi possível obter valores hemodinâmicos como o campo de velocidade, pressão e tensão de cisalhamento na parede do aneurisma, a fim de comparar com a literatura, e realizar previsões de sua ruptura.

Intracranial aneurysms are cerebrovascular disorders characterized by the abnormal growth of a cerebral artery, most commonly occurring at the base of the brain. The rupture of intracranial aneurysms accounts for 80% of cases of subarachnoid hemorrhage, which has a mortality rate of 50%, and among survivors, 12 to 30% are left with permanent disabilities. Scientists have not yet fully understood the causes of aneurysm development, growth and rupture, but studies show that hemodynamic parameters, such as wall shear stress, contribute to the pathophysiology of aneurysms. With advancements in techniques for extracting the geometry of the cerebral vascular system, it has become possible to obtain specific aneurysm geometries from patients. Using the Finite Volume Method, implemented in the open-source and freely available software OpenFOAM®, we can obtain hemodynamic values such as velocity field, pressure and wall shear stress in the aneurysm wall, in order to compare with literature and make predictions of its rupture.