Janaína Silva apresentou diretrizes que podem contribuir para a redução de patologias decorrentes dos procedimentos de hemodiálise, que têm como consequência danos frequentes aos vasos sanguíneos e às fístulas (foto: Luiz Carlos Lima/UFJF)
Uma pesquisa de doutorado na UFJF utilizou técnicas não invasivas, como a modelagem computacional, para a construção de diretrizes que visem maior efetividade da hemodiálise. O estudo foi apresentado no último dia 17 de fevereiro, pela acadêmica Janaína de Andrade Silva, do Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional. A doutoranda defendeu a tese “Modelagem computacional de escoamento sanguíneo em fístulas arteriovenosas para processo de hemodiálise”.
Com as diretrizes trabalhadas, Janaína espera contribuir para diminuir as patologias decorrentes do procedimento, que têm como consequência danos frequentes aos vasos sanguíneos e às fístulas (canal patológico que cria uma comunicação entre uma veia e uma artéria).
“O tema é altamente relevante tanto academicamente quanto do ponto de vista social, em particular para a área da saúde, uma vez que há grande carência de modelagem e simulações numéricas para o melhor entendimento do comportamento sanguíneo na situação específica de escoamento em fístulas arteriovenosas que se utilizam nos processos de hemodiálise”, afirma a pesquisadora.
Durante o trabalho, a modelagem tridimensional do escoamento sanguíneo foi feita através do equacionamentos da dinâmica dos fluidos, com as equações de conservação de massa e de momento linear, gerando um sistema de equações diferenciais parciais. “Para considerar a constituição sanguínea, com sua complexidade estrutural, foram utilizadas diferentes equações constitutivas considerando fluidos newtonianos e não newtonianos. O processo de discretização visando a resolução numérico-computacional foi implementado através do Método de Volumes Finitos”, explica.
A insuficiência renal crônica é uma doença que atinge 10% da população mundial, e seu tratamento demanda a realização do procedimento de hemodiálise – uma espécie de filtragem do sangue. Este processo, em muitos casos, gera sequelas ao paciente, pois, conforme esclarece o professor orientador da pesquisa, Carlos Cristiano Hasenclever Borges, existe uma constante perda de entradas venosas (as fístulas). “Geralmente, esta perda se dá devido a irregularidades das tensões geradas pelo escoamento sanguíneo nas paredes dos vasos, podendo causar doenças como hiperplasia intimal, entre outras.”
Já a acadêmica argumenta que, através de modelagem computacional e via métodos de volumes finitos, a pesquisa considerou variações no ângulo de anastomose e condições de escoamento nos vasos para alguns modelos reológicos do sangue. Durante o desenvolvimento do trabalho, casos com vasos maduros e imaturos, com agulhas e sem agulhas foram estudados, avaliando-se níveis de tensões cisalhantes (atrito do sangue nas paredes dos vasos) e suas oscilações, juntamente com padrões de fluxos secundários, evidenciando a relação entre os padrões de escoamento e a geometria das fístulas, com perspectiva de minimizar as patologias na aplicação de procedimentos de hemodiálise.
O co-orientador do trabalho, José Karam Filho, professor do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), acrescenta: “Apesar da expectativa da literatura, em geral, de que o modelo newtoniano seria suficiente para modelar o fluxo sanguíneo em vasos de alto calibre como os daqueles utilizados nas fístulas, as simulações revelaram que modelos não newtonianos devem ser considerados tanto em fístulas imaturas quanto em maduras – após sua dilatação – e, principalmente, na presença das agulhas responsáveis pela extração do sangue para o equipamento extracorpóreo de filtragem e injeção do sangue filtrado, em retorno ao corpo do paciente. Além disso, regiões de fluxos secundários, com chance de estagnação, e variações de tensões de cisalhamento foram detectadas em relação aos ângulos de anastomose testados, o que permitiu indicar uma faixa de ângulos de construção das fístulas, sugerindo diretrizes para melhorar o procedimento construtivo das mesmas”.
Contato:
Janaína de Andrade Silva (orientanda)
nainasjdr@hotmail.com
Prof. Dr. Carlos Cristiano Hasenclever Borges (orientador)
cchb@lncc.br
Prof. Dr. José Karam Filho (co-orientador)
jkfi@lncc.br
Banca examinadora:
Carlos Cristiano Hasenclever Borges (orientador – UFJF)
José Karam Filho (co-orientador – Laboratório Nacional de Computação Científica – LNCC)
Priscila Vanessa Zabala Capriles Goliatt (UFJF)
Luis Paulo da Silva Barra (UFJF)
Márcio Antônio de Andrade Bortoloti (Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – UESB)
João Nisan Correia Guerreiro (LNCC)
Outras informações: (32) 2102-3481 – Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional