Publicação: Desenvolvimento de métodos não invasivos para monitorar a pressão intracraniana
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Roquete, Antônio Geraldo Diniz
Resumo
A pressão intracraniana (PIC) é derivada dos componentes intracranianos, como a massa
cerebral, o líquido cefalorraquidiano e o sangue. Quando o volume dos componentes na caixa
craniana está em condições normais, a pressão se mantém constante. Porém, quando há
alguma massa intracraniana adicional, como um hematoma devido a um traumatismo
craniano, essa pressão se eleva ao esgotar os mecanismos regulatórios. A elevação da PIC
deve ser monitorada para indicar as condições fisiológicas do paciente, uma vez que, altos
valores de pressão podem levar o paciente ao coma e até mesmo a óbito. Atualmente, os
métodos de medição da pressão intracraniana são feitos de forma invasiva, complexa e
levando a riscos de infecções, tornando essencial o desenvolvimento de um método de
medição não invasivo, simples e de baixo custo. Portanto, nesse trabalho foi desenvolvido um
protótipo de medição não invasiva da PIC, in vitro, associado com as técnicas de
extensometria e correlação digital de imagens (DIC), relacionando o aumento da PIC com a
deformação craniana. Em ambas as técnicas, foi possível monitorar o crescimento da pressão
intracraniana ao longo do tempo, relacionando as deformações cranianas com os níveis de
pressão interna. Por meio dos resultados obtidos, um modelo numérico em elementos finitos
foi validado para representar os modelos reais. As metodologias criadas servirão para
monitorar a pressão intracraniana e identificar se há um crescimento ao longo do tempo, a fim
de tomar as medidas cabíveis em situações de emergências. Ressaltando ainda a necessidade
de ajustes nos protótipos para avaliações in vivo.
Abstract
The Intracranial pressure (ICP) is derived from intracranial components, such as brain,
cerebrospinal fluid and blood. When the volume of the components, inside the cranial cavity
is in normal conditions, the pressure remains constant. However, when there is an intracranial
mass, such as a hematoma due to a head injury, this pressure increases when the regulatory
mechanisms are exhausted. Elevation ICP must be monitored to indicate the patient
physiological conditions, once, high pressure values can lead to coma and even death.
Currently, intracranial pressure measurement methods are performed in an invasive and
complex manner, leading to the risk of infection, making it essencial to develop a simple,
low-cost non-invasive measurement method. Therefore, in this work was developed a
prototype of noninvasive measuring of ICP, in vitro, associated with the extensometry and
digital image correlation (DIC) techniques, relating the increase of ICP with cranial
deformation. In both techniques, it was possible to monitor the increase intracranial pressure
over time, relating cranial strains to levels of the internal pressure. From the obtained
experimental results was possible to validate a numerical model using finite element method
to represent the real models. The methodologies developed will be used to monitor
intracranial pressure and identify if there is an increase over time in order to perform the
necessary actions in emergecy situations. In addition, it is emphasized that there is a need for
adjustmentes in prototypes for in vivo evoluations.
Palavras-chave
Pressão Intracraniana, Método de Elementos Finitos, Correlação Digital de Imagens, Extensometria, Deformação Craniana, Intracranial Pressure, Finite Element Method, Digital Image Correlation, Extensometry, Cranial Deformation
Citação
PEREIRA, Larissa Rocha. Desenvolvimento de métodos não invasivos para monitorar a pressão intracraniana. 2019. 199 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2147
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