Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39713
Título: Modelo de simulação da dinâmica de cateteres rotacionais de aterectomia
Título(s) alternativo(s): Rotational atherectomy catheter dynamics simulation model
Autor(es): Rosário, Kaue Alves
Orientador(es): Borba, Gustavo Benvenutti
Palavras-chave: Catéteres
Simulação (Computadores)
Hemodinâmica
Fluidodinâmica computacional
Coronariopatia
Cisalhamento
Catheters
Computer simulation
Hemodynamics
Computational fluid dynamics
Coronary heart diseases
Shear (Mechanics)
Data do documento: 10-Dez-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: ROSÁRIO, Kaue Alves. Modelo de simulação da dinâmica de cateteres rotacionais de aterectomia. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo computacional para a simulação da dinâmica de cateteres rotacionais de aterectomia em bifurcações coronárias, com o objetivo de avaliar os efeitos hemodinâmicos associados à sua operação. Foram construídas geometrias idealizadas da árvore coronária esquerda, incorporando dispositivos em diferentes posições axiais e variações geométricas. As simulações computacionais foram conduzidas em um ambiente de dinâmica dos fluidos computacional (CFD), considerando modelos tridimensionais e condições transientes representativas do regime pulsátil coronário, com condições de contorno fisiologicamente realistas, perfil de entrada pulsátil e pressões de saída compatíveis com a literatura. A partir dos resultados, foram obtidas distribuições de velocidade e de tensão de cisalhamento na parede (WSS), bem como métricas derivadas, como o índice de oscilação do cisalhamento (OSI) e a tensão média ao longo do ciclo cardíaco (TAWSS). As análises revelaram diferenças entre as geometrias dos cateteres, indicando regiões de alto cisalhamento próximas ao dispositivo e áreas de baixo cisalhamento associadas à recirculação de fluxo. Esses achados contribuem para a compreensão dos riscos de lesão endotelial e para o aprimoramento de parâmetros de projeto. Por fim, o modelo desenvolvido apresenta potencial para ser adaptado a diferentes configurações geométricas, constituindo uma base metodológica útil para estudos futuros voltados à otimização e ao aprimoramento de dispositivos de aterectomia, bem como ao suporte de processos de engenharia e desenvolvimento de novos produtos.
Abstract: This work presents the development of a computational model for simulating the dynamics of atherectomy catheters in coronary bifurcations, aiming to evaluate the hemodynamic effects associated with their operation. Idealized geometries of the left coronary tree were constructed, incorporating devices at different axial positions and with geometric variations. The computational simulations were carried out in a computational fluid dynamics (CFD) environment, considering three-dimensional models and transient conditions representative of the pulsatile coronary regime, under physiologically realistic boundary conditions, featuring a pulsatile inlet profile and outlet pressures consistent with the literature. From the results, distributions of velocity and wall shear stress (WSS) were obtained, as well as derived metrics such as the Oscillatory Shear Index (OSI) and the Time-Averaged Wall Shear Stress (TAWSS). The analyses revealed differences between catheter geometries, indicating regions of high shear stress near the device and areas of low shear associated with flow recirculation. These findings contribute to the understanding of endothelial injury risks and to the improvement of design parameters. Finally, the developed model shows potential for adaptation to different geometric configurations, providing a methodological foundation for future studies focused on optimizing and enhancing atherectomy devices, as well as supporting engineering processes and the development of new products.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39713
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
simulacaocateteresrotacionaisaterectomia.pdf27,47 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons