Sistema computacional anatomicamente detalhado do sistema circulatório arterial e venoso.
O desenvolvimento da modelagem do sistema venoso não está unicamente motivado por interesses médicos ligados a patologias do mesmo. Há questões de base da fisiologia e da patofisiologia humana que poderiam ser melhor compreendidas com modelos que incluam o sistema venoso. Exemplos relevantes são (i) o efeito da força de gravidade na circulação sanguínea cerebral, de relevância seja para a compreensão da fisiologia humana, como para o estudo de condições extremas relacionadas à pesquisa aeroespacial; (ii) o papel desenvolvido pelos diferentes compartimentos tais como artérias, veias, microcirculação, tecido e pulsação do fluido cérebro espinhal, na pressão intracraniana; ou também (iii) o papel da absorção, filtragem e retorno sanguíneo na fisiologia do rim, com fortes implicações no estudo da hipertensão. Estes aspectos constituem uma forte motivação para encaminhar esforços em levar o nível de complexidade dos modelos do sistema venoso ao mesmo nível atualmente alcançado pela sua contraparte arterial Sistema ADAN (Anatomically Detailed Arterial Network, http://hemolab.lncc.br/adan-web) desenvolvido no INCT-MACC, particularmente dentro do HeMoLab.
Impacto
A característica da baixa pressão existente nesta parte do SCVH requerer um tratamento matemático-numérico novo e muito mais avançado do utilizado para o estudo da circulação arterial. Independentemente deste impacto significativo nesta área do conhecimento científico-técnica, a disponibilidade de um modelo computacional completo do SCVH (circulação arterial, venosa, pulmonar e cardíaca - incluindo o comportamento dos átrios, ventrículos e válvulas) possibilita o melhor entendimento da microcirculação em tecidos e órgãos (tais como coração, fígado, rim, dentre outros) em condições normais ou alteradas por alguma patologia, contribuindo assim na diagnose, tratamento e planejamento cirúrgico. Por sua vez não existe na comunidade internacional nenhum grupo trabalhando na pesquisa de um modelo venoso como o proposto nesta parte do projeto. Assim, outro impacto será o de manter Brasil como o principal interlocutor nesta área do conhecimento.
Metodologias para testes do sistema computacional
O nível de detalhe será alcançado através da mesma metodologia utilizada na realização da rede arterial do Modelo ADAN empregando ainda imagens médicas fornecidas pelos LAs como o ICES, o InCor e o Hospital Brigadeiro. Após a construção do sistema fechado incorporando os modelos das câmaras cardíacas e das válvulas, o sistema computacional será comparado com medições da pressão e fluxo sanguíneo nos diversos distritos venosos realizados nos procedimentos de rotina desses centros.
Especificações e resultados a serem fornecidos pelo sistema computacional
- Localização tridimensional dentro do corpo humano de todas as artérias e veias reportadas pela literatura médica.
- Morfometria detalhada dos vasos: diâmetros proximal e distal do lume, comprimento do distrito e espessura da parede.
- Propriedades mecânicas dos tecidos (elastina, colágeno e músculo liso) que integram a parede de todos incorporados no modelo.
- Informação detalhada da pressão e do fluxo sanguíneo ao longo de cada distrito e do ciclo cardíaco.
- Se acoplado com a estrutura de leitos artérias (arteríolas, capilares e vênulas) fornecimento detalhado da microcirculação (pressão e fluxo sanguíneo) incorporando efeitos de circulação colateral por anastomoses.
- Estudo da circulação sanguínea em condições normais ou alteradas por procedimentos médicos e ou patologias em qualquer parte do SCVH.
- Customização do sistema para paciente específico.
- Disponibilização do acesso ao e da customização do sistema computacional por meio de interfaces Web (Science gateways).
