https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17736
Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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wesleydejesuslourenco.pdf | 9.15 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Clase: | Tese |
Título : | Uma abordagem poroelástica para a modelagem de edema miocárdico em uma miocardite infecciosa aguda |
Autor(es): | Lourenço, Wesley de Jesus |
Orientador: | Lobosco, Marcelo |
Co-orientador: | Santos, Rodrigo Weber dos |
Co-orientador: | Rocha, Bernardo Martins |
Miembros Examinadores: | Bastos, Flávia de Souza |
Miembros Examinadores: | Quintela, Bárbara de Melo |
Miembros Examinadores: | Quinelato, Thiago de Oliveira |
Miembros Examinadores: | Pigozzo, Alexandre Bittencourt |
Resumo: | Miocardite refere-se a uma série de processos inflamatórios que afetam o músculo cardíaco. Em 2017, mais de 3 milhões de pessoas foram afetadas por essa condição em todo o mundo, resultando em aproximadamente 47.000 mortes. Embora alguns aspectos da origem dessa doença sejam bem compreendidos, muitas questões cruciais permanecem sem resposta. Entre elas, destaca-se a razão pela qual alguns pacientes desenvolvem inflamação localizada, enquanto outros apresentam uma inflamação mais difusa, abrangendo grandes áreas do coração. Ademais, tanto o papel específico do agente patogênico causador da inflamação quanto sua interação com o sistema imunológico na progressão da doença continuam sendo objeto de debate. A resposta a essas questões pode ter um impacto significativo no tratamento dos pacientes. Nesse contexto, métodos computacionais podem auxiliar os especialistas a compreender melhor as interações entre patógenos e o sistema imunológico, contribuindo para esclarecer os cenários que favorecem o desenvolvimento de uma miocardite difusa. Este trabalho propõe o uso de uma abordagem poroelástica para modelar o edema miocárdico em casos de miocardite infecciosa aguda. Um modelo para o regime de deformação finita é desenvolvido utilizando equações diferenciais parciais, que representam o deslocamento do tecido, a pressão do fluido, a porosidade, e as concentrações de patógenos e leucócitos. A análise dos parâmetros mais influentes do modelo foi conduzida para identificar as condições que levam ao desenvolvimento de miocardite difusa. Além disso, foram realizados diversos experimentos para explorar não apenas os fatores que impactam a formação e evolução do edema, mas também para avaliar a robustez do modelo e suas limitações. Os resultados indicam que, do ponto de vista qualitativo, o modelo é capaz de reproduzir a doença, considerando a dinâmica entre o patógeno e o sistema imunológico, bem como a resposta mecânica do miocárdio durante a inflamação em uma malha poroelástica tridimensional que representa o ventrículo esquerdo humano. |
Resumen : | Myocarditis refers to a series of inflammatory processes that affect the heart muscle. In 2017, more than 3 million people worldwide were affected by this condition, resulting in approximately 47.000 deaths. While some aspects of the disease’s origin are well understood, many questions remain unanswered. Among them is why some patients develop localized inflammation, while others present it with more diffuse inflammation, affecting larger areas of the heart. Moreover, the specific role of the pathogen causing the inflammation and its interaction with the immune system in the disease’s progression remain subjects of debate. Addressing these questions could significantly impact patient treatment. In this context, computational methods can assist specialists in better understanding the interactions between pathogens and the immune system, contributing to clarifying the scenarios that favor the development of diffuse myocarditis. This work proposes a poroelastic approach to model myocardial edema in cases of acute infectious myocarditis. A finite deformation model is developed using partial differential equations, representing tissue displacement, fluid pressure, porosity, and pathogen and leukocyte concentrations. The most influential model parameters were analyzed to identify conditions leading to the development of diffuse myocarditis. Additionally, several experiments were conducted to explore not only the factors impacting edema formation and evolution, but also to assess the model’s robustness and limitations. The results indicate that, from a qualitative standpoint, the model can reproduce the disease, considering the dynamics between the pathogen and the immune system, as well as the mechanical response of the myocardium during inflammation in a three-dimensional poroelastic mesh representing the human left ventricle. |
Palabras clave : | Modelagem computacional Imunologia computacional Poroelasticidade Miocardite Formação de edemas Computational modelling Computational immunology Poroelasticity Myocarditis Oedema formation |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editorial : | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
Sigla de la Instituición: | UFJF |
Departamento: | ICE – Instituto de Ciências Exatas |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional |
Clase de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Licenças Creative Commons: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI : | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17736 |
Fecha de publicación : | 18-sep-2024 |
Aparece en las colecciones: | Doutorado em Modelagem Computacional (Teses) |
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