A aluna do quarto ano de engenharia civil da Escola Politécnica da USP (Poli), Amanda Oizuni, analisa modelos matemáticos para melhorar a qualidade de representação do sangue em simulações. Com um software que analisa a dinâmica dos fluidos, a estudante busca simular a viscosidade do sangue o mais próximo possível da realidade com o objetivo de aprimorar tratamentos médicos.
Para encontrar o modelo numérico de fluido sanguíneo mais verossímil, Amanda compara modelos reológicos utilizado em estudos da viscosidade (capacidade de escoamento) dos materiais Sua aplicação na hemodinâmica ajuda a entender o sangue como um líquido variável, ou seja, não newtoniano em que as deformações sofridas são mais complexas de serem medidas.
A escolha de considerar o sangue como um fluido que sofre deformações foi um ponto de partida para a inovação da pesquisa de Amanda. “Não queríamos começar a simulação já errando e falar que o sangue é um fluido newtoniano como a água com a viscosidade constante. Queríamos ter uma precisão no fluido.”
Antes, analisando a viscosidade do concreto, Amanda e seu orientador, o professor Fernando Kurokawa da Poli, migraram seus estudos de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para a hemodinâmica. O incentivo veio do Instituto do Coração (InCor) através de uma parceria de Kurokawa com o médico cardiologista Marco Antônio Lopes.
O objetivo da estudante é “achar o melhor modelo para representar o sangue em qualquer situação”. Para atingir a meta, Amanda compara equações constitutivas, que consideram condições de tensão e deformação, e examina a diferença entre elas. Essa análise individualizada das representações numéricas, pode, por exemplo, ajudar pessoas com condições de saúde específicas ou sem tratamento definido.
A precisão dos modelos numéricos também pode evitar procedimentos mais invasivos, como o cateterismo no coração. Ao invés de depender apenas de imagens visuais bidimensionais de tomografias, radiografias e ressonâncias e laudos sujeitos ao erro humano, os dados oferecem informações mais próximas à realidade. Dessa forma, o médico pode tomar decisões mais rigorosas de acordo com simulações tridimensionais mais confiáveis.
Kurokawa reforça a importância da pesquisa: “Cada software já traz números modelos que preveem o comportamento não newtoniano de um fluido. Mas não significa que ele é ideal para qualquer tipo de fluido”. Kurokawa ressalta que a dificuldade que os especialistas da medicina encontram hoje é ter precisão nas simulações, justamente o que esse trabalho busca.
Reconhecimento internacional
Em parceria com o professor Pablo Javier Blanco do Laboratório Nacional de Computação Científica do Rio de Janeiro (LNCC), as simulações tridimensionais ganham forma e comprovam que essa abordagem do sangue como fluido não newtoniano gera resultados mais completos. O próprio laboratório havia simulado com outros modelos, mas considerando o sangue como newtoniano, como se fosse água. “Qual é o objetivo deles em fazer parceria conosco? É porque a ferramenta que eles utilizaram deixou-os limitados. Então, com essa ferramenta que temos, abrimos muitos campos”, afirma o professor Fernando.
Mesmo ainda em fase de pesquisa, o projeto já recebeu reconhecimento internacional. No Ibero-Latin American Congress on Computational Methods in Engineering, o trabalho ficou em terceiro lugar no Agustin Ferrante Award. Para Amanda, a premiação é consequência da diferença considerável entre a geometria mais complexa da representação anatômica de uma aorta que os dados mais precisos possibilitaram.
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