Os pesquisadores estão desenvolvendo um modelo matemático para prever o risco de ruptura do aneurisma

Os pesquisadores estão desenvolvendo um modelo matemático para prever o risco de ruptura do aneurisma

Os aneurismas cerebrais ocorrem em 5 a 8% da população em geral. A ruptura de um vaso sanguíneo e o resultante vazamento de sangue para o cérebro podem causar um acidente vascular cerebral grave ou morte. Mais de um quarto dos pacientes que sofrem acidente vascular cerebral hemorrágico morrem antes de chegar a um centro de saúde.

A previsão da ruptura do aneurisma é crucial para a prevenção e tratamento médico. Em “Physics of Fluids” da AIP Publishing, pesquisadores do Instituto Sree Chitra Tirunal de Ciências Médicas e Tecnologia, Trivandrum, e do Instituto Indiano de Tecnologia Madras desenvolveram um modelo matemático específico do paciente para estudar quais parâmetros do aneurisma influenciam o risco de ruptura antes da cirurgia.

Os aneurismas ocorrem quando a parte mais fraca de um vaso sanguíneo fica mais fina, se expande e se rompe após um certo limite. Nos aneurismas cerebrais, como o aneurisma de bifurcação da artéria carótida interna, o sangue vaza para a cavidade cerebral

Como os médicos encontram esses aneurismas em diferentes estágios de crescimento, isso nos motivou a analisar sistematicamente os aneurismas da artéria carótida interna. O estudo atual é uma tentativa séria e sistemática de examinar a dinâmica do fluxo sanguíneo em diferentes estágios para compreender o início, a progressão e o risco de ruptura.”

B. Jayanand Sudhir, Instituto Sree Chitra Tirunal de Ciências Médicas e Tecnologia

A equipe examinou a proporção e o tamanho dos aneurismas, que descrevem holisticamente as características de forma e tamanho da protuberância. À medida que esses parâmetros aumentam e o aneurisma se expande, o estresse colocado nas paredes do aneurisma e o tempo que o sangue passa no aneurisma aumentam. Isso aumenta a probabilidade de quebra.

Imagens de tomografia computadorizada específicas do paciente são inseridas no modelo, que reconstroem a geometria e o fluxo sanguíneo do aneurisma. Equações matemáticas são então usadas para descrever o fluxo de fluido e gerar informações sobre as paredes dos vasos sanguíneos e os padrões de fluxo sanguíneo.

“Isso foi possível porque tivemos acesso ao cluster nacional de supercomputação para realizar simulações computacionais baseadas em dinâmica de fluidos”, disse SV Patnaik, do Instituto Indiano de Tecnologia de Madras.

“A novidade deste trabalho está na estreita colaboração e na união de conhecimentos das áreas clínica e técnica”, disse Sudhir. “Os modelos de aneurisma tinham formatos diferentes, o que nos ajudou a construir e compreender a complexidade das estruturas de fluxo em aneurismas cerebrais multilobulados.”

Os aneurismas multilobados, que incluem mais de uma bolsa de sangue em expansão em forma de balão, continham estruturas de fluxo sanguíneo mais complexas do que seus equivalentes unilobados.

Os autores esperam converter as previsões de risco de ruptura em um software fácil de usar que ajudará médicos e neurocirurgiões a priorizar e tratar pacientes de alto risco. Eles querem usar o modelo para avaliar a eficácia de diferentes opções de tratamento para aneurismas.

Fonte:

Instituto Americano de Física

Referência:

Nagargoje, MS, et al. (2022) Influência dos parâmetros morfológicos na hemodinâmica em aneurismas de bifurcação da artéria carótida interna. Física dos fluidos. doi.org/10.1063/5.0117879.

.