XXXVI CIC - Congresso de Iniciação Científica Unesp 

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO EM UM ANEURISMA CEREBRAL 

USANDO O MÉTODO DE VOLUMES FINITOS 
 

ALISSON BALDISSERA, JOSÉ LUIZ GASCHE, IAGO LESSA DE OLIVEIRA, FEIS, Câmpus de Ilha Solteira, 

alisson.baldissera@unesp.br  

Apresentado no XXXVI Congresso de Iniciação Científica da Unesp – CIC 2024 

“Ciência em tempos de crise climática e social”

INTRODUÇÃO: Aneurismas são dilatações anormais 

localizadas nas paredes das artérias, presentes em cerca de 

3% da população mundial [1]. O risco inerente a sua 

ruptura é a hemorragia subaracnoide, com taxa de casos 

fatais em torno de 50% [2]. Não se tem completo 

entendimento sobre os processos de iniciação, crescimento 

e ruptura dos aneurismas, porém, sabe-se que parâmetros 

hemodinâmicos, como a tensão de cisalhamento na 

superfície interna do aneurisma (WSS, do inglês wall shear 

stress) e a oscilação temporal da tensão de cisalhamento 

(OSI, do inglês oscillatory shear index), consistem em um 

dos fatores atrelados a esse fenômeno. 

    Nesse sentido, torna-se preciso aplicar metodologias da 

Mecânica dos Fluidos Computacional (CFD, do inglês 

Computational Fluid Dynamics) para a resolução do 

problema do escoamento de sangue em aneurismas 

cerebrais a fim de obter os campos dos parâmetros 

pertinentes ao escoamento sobre a geometria, visando 

predizer a ruptura de um aneurisma e fornecer meios para 

orientação médica no intuito de indicar o melhor 

tratamento aplicado a um paciente específico. 

 
MATERIAL E MÉTODOS: Código computacional de 

acesso livre denominado de OpenFOAM (Open Field 

Operation and Manipulation) para a resolução das 

equações da continuidade e da quantidade de movimento 

linear que modelam o escoamento de sangue em um 

aneurisma cerebral por meio do Método de Volumes 

Finitos, usado para a discretização das equações e 

condições de contorno. 

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para a simulação foi 

utilizada uma malha de aproximadamente 4,5 milhões de 

células. As Figuras 1a e 1b apresentam o padrão do 

escoamento e o campo da média temporal do WSS 

(TAWSS, do inglês Time-Averaged WSS) ao longo da 

geometria estudada. 

 

 
(a)                                         (b) 

Figura 1. (a) Padrão do escoamento e (b) campo de TAWSS. 

 
    Pela Figura 1b notam-se altos níveis de TAWSS na 

região A do pescoço do aneurisma e baixos níveis sobre 

todo seu domo na porção B, o que pode ser justificado pela 

observação do padrão do escoamento, como mostra a 

Figura 1a. Na região A nota-se o impacto do escoamento 

sobre a parede da artéria, o que gera uma região de máxima 

pressão local na parede, criando uma zona de alto valor de 

TAWSS, o que pode conduzir à ruptura do aneurisma 

através da degeneração da matriz extracelular [3]. Por sua 

vez, na região B observa-se a presença de recirculação 

dentro do domo do aneurisma, de modo que as baixas 

velocidades resultam em uma região de baixo TAWSS em 

todo o seu domo. 

    A Figura 2 mostra o campo de OSI sobre o domínio. 

Nota-se uma correspondência entre altos níveis de OSI e 

zonas de baixo TAWSS sobre o domo e o pescoço do 

aneurisma (regiões A, B e C), podendo conduzir à ruptura 

através da degeneração das células endoteliais do vaso [3]. 

 

 
(a)                                        (b) 

Figura 2. Campo de OSI nas vistas (a) frontal e (b) posterior. 
 

 CONCLUSÕES: A aplicação do CFD para a resolução 

do escoamento de sangue em aneurismas torna-se 

interessante por prover os campos de WSS e OSI ao longo 

da superfície interna do vaso estudado, sendo ferramenta 

bastante útil à análise médica para predição de sua ruptura 

e possíveis tratamentos dedicados a geometrias específicas. 

 
AGRADECIMENTOS: Ao Prof. Dr. José Luiz Gasche 

pela constante disponibilidade, ao Prof. Dr. Iago Lessa de 

Oliveira pelos ensinamentos, ao Departamento de 

Engenharia Mecânica (DEM) e à FEIS pelo apoio material. 

___________________ 

REFERÊNCIAS: 

 

[1] – VLAK, M. H. M.; ALGRA, A.; BRANDENBURG, R.; RINKEL, 
G. J. E., 2011. Prevalence of unruptured aneurysms, with emphasis on 

sex, age, comorbidity, country, and time period: a sistematic review and 

meta-analysis. Lancet Neurol, 10, p. 626-636. 
[2] - VAN GIJN, J.; KERR, R.S.; RINKEL, G.J., 2007. Subarachnoid 

haemorrhage. Lancet, 369, p. 306-318. 

[3] - MENG, H.; TUTINO, V. M.; XIANG, J.; SIDDIQUI, A., 2014. 
High WSS or Low WSS? Complex Interactions of Hemodynamics with 

Intracranial Aneurysm Initiation, Growth, and Rupture: Toward a 

Unifying Hypothesis. American Journal of Neuroradiology, 35, p. 
1254-1262.