Sistema para estimação computacional do risco de ruptura de aneurismas cerebrais.

A tomada de decisões por parte dos neurocirurgiões com relação aos procedimentos cirúrgicos a serem aplicados em pacientes que sofrem de aneurismas cerebrais está auxiliada atualmente por dados da clínica médica e por índices baseados em aspectos puramente geométricos da patologia, por exemplo, a medida de abertura da artéria adjacente ao aneurisma, assim como a profundidade do saco aneurismal. Estes índices são calculados a partir das imagens médicas dos pacientes (ressonância magnética, angiotomografias, dentre outras), não tendo qualquer argumento físico funcional além dos estudos médicos baseados em dados estatísticos que dão suporte para sua utilização. Por outro lado e de forma complementar, a modelagem computacional e a simulação numérica trazem à tona a física por trás da circulação sanguínea e ainda as tensões nas diversas camadas que integram as paredes dos vasos sanguíneos e do saco do aneurisma produto da ação da pressão sanguínea sobre o endotélio. Com estas informações obtidas dos modelos e simuladores computacionais é possível fornecer aos médicos índices adicionais associados aos fatores hemodinâmicos e estruturais estes últimos capazes de levar em conta inclusive o dano existente nas paredes dos vasos e aneurismas. 

Impacto

Os procedimentos cirúrgicos são de altíssima complexidade, com custos elevados e com benefícios para o paciente ainda duvidosos, e em certas situações até com complicações da condição patológica. A estimação computacional (de baixíssimo custo) do risco de ruptura de aneurismas contribui para diminuir o número de procedimentos médicos a serem realizados ao incorporar índices que levam em consideração aspectos funcionais da severidade de um dado aneurisma.

Metodologias para testes do sistema computacional

As imagens médicas e dados clínicos dos pacientes que sofreram algum evento cerebrovascular associado a aneurismas serão fornecidas pelos neurocirurgiões associados ao INCT-MACC e pertencentes ao Serviço de Neurocirurgia do Hospital de Transplantes do Estado de São Paulo Euryclides de Jesus Zerbini (antigo Hospital Brigadeiro). Estas informações serão incorporadas em banco de dados juntamente com os índices morfológicos, hemodinâmicos e estruturais de risco de ruptura e correlacionados via técnicas de mineração de dados com dados de ocorrência ou não de ruptura. 

Especificações e resultados a serem fornecidos pelo sistema computacional

• Reconstrução 3D de alto grau de precisão e anatomicamente detalhada da árvore arterial cerebral e dos aneurismas presentes do paciente.
• Detalhe completo da circulação sanguínea nas artérias e aneurismas com informações de pressão e velocidade do sangue em qualquer ponto do domínio.
• Detalhe completo do estado de tensões e dano existente no endotélio dos vasos e aneurismas assim como nos tecidos que integram estas estruturas.
• Índice do risco de ruptura do aneurisma baseado nos aspectos funcionais da circulação sanguínea e comportamento estrutural das paredes.