Os aneurismas se formam como protuberâncias ou balonamentos anormais sobre uma artéria, e, se rompido, pode levar a complicações graves de saúde ou até a morte. Alguns aneurismas podem existir por muito tempo sem se romper, e a cirurgia envolvida no tratamento de aneurismas pode ser bastante arriscada, portanto, é necessário um parâmetro para ajudar a orientar os cirurgiões.

Hoje, as decisões de tratamento são feitas principalmente pela avaliação dos parâmetros geométricos, como o tamanho de um aneurisma, que é obtido a partir de imagens médicas. Mas a mecânica dos fluidos é conhecida por ser um fator importante na iniciação, crescimento e ruptura de aneurismas. Os fatores determinados pelo fluxo, como a tensão de cisalhamento e suas oscilações nas paredes de uma artéria, requerem medições de fluxo pesadas e simulações numéricas. Um parâmetro simples que depende do fluxo e da geometria, que pode substituir fatores de fluxo (que requerem medições de fluxo e simulações) não existe.

Mas agora, como pesquisadores da Universidade de Buffalo e da Texas A&M University relatam na revista Física dos Fluidos , eles desenvolveram um parâmetro não dimensional simples que depende da geometria e da forma de onda de fluxo para classificar o modo de fluxo em aneurismas de parede lateral e de bifurcação.

"Este parâmetro simples, chamado 'número do aneurisma (An), 'é a proporção das escalas de tempo de dois fenômenos concorrentes em aneurismas:o primeiro é a escala de tempo de transporte, que representa o transporte de uma partícula de fluido através da expansão do aneurisma, "disse Iman Borazjani, professor associado da Texas A&M. "O segundo é a escala de tempo de formação do vórtice, que representa a formação de um vórtice devido ao fluxo pulsátil em uma expansão. "

O fenômeno de transporte cria uma camada de cisalhamento estacionária através da região de expansão, ele explicou, enquanto o fenômeno de vórtice gosta de criar um anel de vórtice. Se a escala de tempo de transporte for menor (An <1), então, uma camada de cisalhamento estacionária é formada e o modo de fluxo é chamado de modo de cavidade. De outra forma, um vórtice em anel é formado (An> 1) e o modo de fluxo é o modo de vórtice.

O trabalho do grupo é um avanço significativo porque eles foram capazes de mostrar que não só o número do aneurisma pode classificar o modo de fluxo em geometrias simplificadas e anatômicas, mas também que as oscilações da tensão de cisalhamento são maiores no fluxo no modo de vórtice (An> 1). "Isso significa que nosso parâmetro simples pode ser um bom substituto para o parâmetro de cisalhamento oscilatório - sem a necessidade de medições e simulações de fluxo desafiadoras para calcular o cisalhamento na parede, "Borazjani disse.

Quando os pesquisadores enviaram pela primeira vez seu trabalho simplificado, vários revisores questionaram se os resultados para geometrias simplificadas são aplicáveis ​​às anatômicas reais. "Eles não estavam convencidos, então tivemos que mostrar que nosso parâmetro funciona para geometrias anatômicas. Agora, dois artigos estão sendo publicados juntos, "Borazjani disse, explicando por que o grupo escreveu um segundo artigo sobre seu trabalho. Eles primeiro desenvolveram e testaram seus parâmetros para geometrias simplificadas (idealizadas) na parte I de seu artigo, e, em seguida, aplicou-o aos anatômicos na parte II.

Cisalhamento oscilatório, que está relacionado ao parâmetro do grupo, acredita-se que afete as células endoteliais e promova a inflamação, crescimento de aneurismas, e até mesmo sua ruptura. Por exemplo, "um modo de fluxo de vórtice tem mais probabilidade de se romper porque tem um cisalhamento oscilatório mais alto, "Borazjani disse." Portanto, pensamos que nosso parâmetro simples pode ajudar os cirurgiões na tomada de decisões para tratar um aneurisma no futuro. "