Resumo (PT):
Próteses artificiais são utilizadas na cirurgia de bypass para restabelecer o fluxo sanguíneo em
artérias ocluídas ou severamente estenosadas. A configuração do bypass, incluindo a geometria da
prótese e da anastomose, tem uma forte influência na dinâmica do fluxo sanguíneo, verificando-se
por vezes a ocorrência de fenómenos de recirculação e criação de zonas de estagnação,
positivamente relacionadas com a reestenose pós-cirúrgica. A optimização, utilizando técnicas de
simulação numérica, pode e deve ser utilizada para encontrar soluções que garantam uma
minimização dos riscos pós-cirúrgicos. A procura de geometrias de próteses optimizadas tem sido
apresentada na literatura quase sempre restringida apenas a uma única função objectivo.
Investigação recente para desenvolver uma nova metodologia para optimização multi-objectivo de
próteses é aqui apresentada. Ao contrário das metodologias de optimização de uma única função
objectivo, a solução deste problema não é um único ponto, mas sim uma família dos pontos
permitindo uma selecção de acordo com a experiência do investigador em cirugia vascular. O
esquema deste trabalho de optimização multi-objectivo considera um algoritmo genético que
procura geometrias sinusoidais óptimas de próteses artificiais iterando sobre resultados de um
programa de elementos finitos desenvolvido para a simulação do fluxo sanguíneo. Relativamente à
escolha de funções objectivo considera-se a optimização da eficiência do fluxo, minimizando a
variação de pressão e ainda a minimização de zonas de ocorrência de recirculação e de estagnação.
Os resultados numéricos evidenciam os benefícios da optimização da geometria da prótese antes da
cirurgia do bypass arterial, minimizando zonas da recirculação e de estagnação do fluxo e
diminuindo a probabilidade de restenose arterial pós-cirúrgica. Este trabalho representa o uso
formal de algoritmos de optimização multi-objectivo no projecto de cirurgia hospitalar.
Language:
Portuguese
Type (Professor's evaluation):
Scientific
No. of pages:
9