Anais da Jornada Brasileira de Ressonância Magnética
XVII Jornada Brasileira de Ressonância Magnética/Minicursos em RMN

A Dinâmica de Fluídos Computacional (DFC) é uma abordagem que complementa tanto estudos teóricos quanto experimentais e recentemente é aplicada em conjunto com Imagens de Ressonância Magnética (IRM) para problemas hemodinâmicos paciente-específicos. Em simulações paciente-específicas, é necessário que ocorra uma modelagem capaz de considerar a complexidade de regiões anatômicas ao mesmo tempo que simplifica a rede arterial. Entretanto, a melhor forma de integração entre os métodos continua sendo um problema em aberto na literatura. O objetivo deste trabalho é de demonstrar uma forma de integrar IRM e DFC e mostrar aplicações em artérias cerebrais e de pescoço. Utilizamos imagens angiográficas de artérias que envolvem a região do círculo de Willis do dataset IXI [1] e artérias da bifurcação carótida de um estudo em pacientes com estenose. As imagems passaram por etapas de processamento e reconstrução tridimensional em python. Realizamos a DFC com o software livre OpenFOAM [2] em um regime transiente e com condições de contorno definidas por ondas de fluxo sanguíneo [3] e modelos de rede arterial do tipo Windkessel de três parâmetros. [4] Ambos os tipos de condição de contorno não são nativas do OpenFOAM e foram programadas pelo autor. Os resultados mostraram que nas regiões tanto de cabeça quanto pescoço as simulações permitem que estudemos o fluxo sanguíneo, a pressão e a tensão de cisalhamento na parede arterial em situações que refletem efeitos hemodinâmicos em regiões que não é possível a quantificação de forma direta ou não invasiva. Assim, o uso de IRM é essencial para simulações paciente-específicas e fornece para a simulação informações não somente úteis para a reconstrução da anatomia, mas também para a modelagem hemodinâmica. A simulação realizada em artérias cerebrais na região do círculo de Willis revelou efeitos hemodinâmicos interessantes para a comparação do fluxo sanguínio contralateral e efeitos de variações anatômicas.