Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17736
Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
wesleydejesuslourenco.pdf9.15 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir
Tipo: Tese
Título: Uma abordagem poroelástica para a modelagem de edema miocárdico em uma miocardite infecciosa aguda
Autor(es): Lourenço, Wesley de Jesus
Primeiro Orientador: Lobosco, Marcelo
Co-orientador: Santos, Rodrigo Weber dos
Co-orientador: Rocha, Bernardo Martins
Membro da banca: Bastos, Flávia de Souza
Membro da banca: Quintela, Bárbara de Melo
Membro da banca: Quinelato, Thiago de Oliveira
Membro da banca: 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.
Abstract: 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.
Palavras-chave: 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
Editor: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Sigla da Instituição: UFJF
Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Programa: Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional
Tipo 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
Data do documento: 18-Set-2024
Aparece nas coleções:Doutorado em Modelagem Computacional (Teses)



Este item está licenciado sob uma Licença Creative Commons Creative Commons