Browsing by Author "Geraldes, Rita"
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- Simulação de escoamento sanguíneo em biomodelos digitais de patologias vasculares humanasPublication . Geraldes, Rita; Fernandes, Carla S.; Queijo, LuísOs procedimentos cirúrgicos requeridos no tratamento de diversas patologias podem ser mais simples, baratos e eficientes com o uso das tecnologias de visualização e análise tridimensional de imagens médicas. Além de facilitar o diagnóstico, os modelos virtuais permitem ao cirurgião um planeamento detalhado e simulação de intervenções complexas. Estes modelos virtuais permitem a melhoria da capacidade de visualização, interação e otimização perante a situação clínica, possibilitando a identificação precoce de problemas. O objetivo deste trabalho é a análise do escoamento sanguíneo na aorta abdominal com aneurisma. A primeira etapa do trabalho consistiu na extração de dados anatómicos de um aneurisma, com recurso à imagiologia médica e à reconstrução do biomodelo digital utilizando softwares apropriados de modo a obter um modelo realista da artéria em estudo. Posteriormente, efetuou-se o estudo numérico no biomodelo construído, sendo para tal utilizado o programa comercial Fluent de dinâmica de fluidos computacional. Nas simulações numéricas, realizadas para escoamento laminar, a reologia do sangue foi descrita por três modelos: modelo Newtoniano, modelo de Carreau e Lei da Potência. Com a utilização destes três modelos foi possível averiguar o impacto das propriedades não-Newtonianas do sangue nos fluxos estudados. Adicionalmente, as simulações realizadas no biomodelo foram efetuadas num domínio geométrico similar ao biomodelo, mas mais simples. Esta análise foi efetuada de modo a averiguar se para as condições estudadas era possível recorrer a um modelo simplificado sem comprometer a análise do escoamento pretendido. Quanto aos resultados obtidos no estudo dos modelos reológicos não-Newtonianos e Newtoniano, para os perfis de velocidade e taxas de deformação o comportamento do modelo de Carreau aproximou-se do comportamento do modelo Newtoniano devido às taxas de deformação estarem maioritariamente abaixo de 0.1 s-1. Em relação às quedas de pressão foi a Lei da Potência quem se aproximou mais do modelo Newtoniano. Por último, foi calculada a razão de tensão de corte entre os fluidos não-Newtonianos e o fluido Newtoniano, dependendo a aproximação da velocidade de entrada utilizada. Esta aproximação diferiu do modelo simplificado para o modelo real. Em conclusão, verificou-se que o modelo simplificado, proposto no presente trabalho, apresentou resultados compatíveis e distintos do modelo real dependendo do estudo em causa, não sendo possível optar pela utilização de um ou de outro modelo.
- Simulação de escoamento sanguíneo em biomodelos digitais de patologias vasculares humanasPublication . Geraldes, Rita; Queijo, Luis; Fernandes, Carla S.Os procedimentos cirúrgicos requeridos no tratamento de diversas patologias podem ser mais simples, baratos e eficientes com o uso das tecnologias de visualização e análise tridimensional de imagens médicas. Além de facilitar o diagnóstico, os modelos virtuais permitem ao cirurgião um planeamento detalhado e simulação de intervenções complexas. Estes modelos virtuais permitem a melhoria da capacidade de visualização, interação e otimização perante a situação clínica, possibilitando a identificação precoce de problemas. O objetivo deste trabalho é a análise do escoamento sanguíneo na aorta abdominal com aneurisma. A primeira etapa do trabalho consistiu na extração de dados anatómicos de um aneurisma, com recurso à imagiologia médica e à reconstrução do biomodelo digital Posteriormente, efetuou-se o estudo numérico do escoamento sanguíneo no biomodelo construído. Nas simulações numéricas, realizadas para escoamento laminar, a reologia do sangue foi descrita por três modelos: modelo Newtoniano, modelo de Carreau e Lei da Potência. Com a utilização destes três modelos foi possível averiguar o impacto das propriedades não-Newtonianas do sangue nos fluxos estudados. Adicionalmente, as simulações realizadas no biomodelo foram efetuadas num domínio geométrico similar ao biomodelo, mas mais simples. Esta análise foi efetuada de modo a averiguar se para as condições estudadas era possível recorrer a um modelo simplificado sem comprometer a análise do escoamento pretendido. Conclui-se que a utilização do modelo simplificado poderá ser vantajoso na análise de determinadas propriedades, uma vez que apresentou resultados compatíveis com os obtidos com o modelo real.