Desenvolvimento de dispositivo para remoção de coágulo na veia ilíaca

Abstract

A Sociedade Brasileira de Angiologia e Cirurgia Vascular indica que, em média, 113 pessoas são hospitalizadas diariamente na rede pública de saúde para tratar a trombose, uma condição que resulta na obstrução parcial ou total das artérias e veias. As estatísticas médicas indicam uma incidência significativa de tromboembolismo venoso (TEV) nas veias profundas dos membros inferiores, local onde 2 % a 5 % dos casos estão associados à Síndrome de Compressão da Veia Ilíaca. O tratamento desta condição envolve terapias farmacológicas ou procedimentos cirúrgicos, como a trombectomia. O objetivo deste estudo foi desenvolver um novo dispositivo mecânico inspirado na geometria do dispositivo MERCI® para a remoção de trombos, visando aprimorar a segurança do procedimento. A análise hemodinâmica foi realizada por meio de simulações numéricas em regime permanente e transiente, considerando a geometria da veia ilíaca saudável, comprimida, na presença de trombos e do dispositivo proposto. Nas simulações da veia ilíaca saudável obtiveram-se resultados analíticos e numéricos satisfatórios, com um comportamento regular do escoamento. Já os cenários com obstrução revelaram zonas de recirculação e aumento significativo na diferença de pressão, alcançando 100,3 % e 125,8 % na veia com 70 % de sua área reduzida pela compressão e pelo coágulo, respectivamente. Além disso, a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação do sangue, parâmetros diretamente correlacionados, aumentaram em 646,4 % e 625,7 %, nessa ordem. As simulações em regime transiente forneceram resultados detalhados para o ciclo cardíaco, já a análise de Interação Fluido-Estrutura (FSI) atestou a viabilidade das alterações propostas, indicando uma perturbação insignificante no escoamento sanguíneo pela presença do dispositivo, com deformação máxima de 0,00548 mm e tensão equivalente máxima de 0,0263 MPa.

The Brazilian Society of Angiology and Vascular Surgery research indicates that an average of 113 people are hospitalized every day due to thrombosis. This disorder results in partial or total obstruction of arteries and veins. Medical statistics reveal a significant incidence of venous thromboembolism (VTE) in the deep veins of the lower limbs, where 2 % and 5 % of cases are associated with Iliac Vein Compression Syndrome. This conditions treatment involves pharmacological therapies or surgical procedures, such as thrombectomy. Therefore, the main objective of this study was to develop a new mechanical device for thrombus removal, inspired by MERCI’s® device geometry, aiming to improve the safety of this procedure. The hemodynamic analysis was performed through numerical simulation in permanent and transient conditions, considering the geometry of health and compressed iliac vein, as in the presence of thrombi and the proposed device. The healthy iliac veins simulations showed a satisfactory result between numerical and analytical values, with regular flow behavior. The scenarios with obstruction revealed recirculation zones and an increase in the pressure difference, reaching 100.3 % and 125.8 % in the vein with 70 % of its area reduced by compression and clot, respectively. Furthermore, the shear stress and blood strain rate, directly correlated parameters, increased by 646.4 % and 625.7 %, in that order. The transient simulations, in turn, provided detailed results for the cardiac cycle, while the Fluid-structure Interaction (FSI) confirmed the proposed changes viability. The study indicated a negligible disturbance of the blood flow due to device’s presence, which showed a maximum deformation of 0.00548 mm and a maximum equivalent stress of 0.0263 MPa.