Seminário PESC debate métodos computacionais em estudo do fluxo sanguíneo que rendeu Prêmio ACM de Computação

Os estudos considerados revolucionários para diagnosticar e tratar uma variedade de doenças com métodos computacionais voltados para a saúde, principalmente para o fluxo sanguíneo, conduziram a professora Amanda Randles, da Pratt School of Engineering/Duke University (EUA), a conquistar o Prêmio ACM de Computação 2023, da Association for Computing Machinery. Tais estudos e os avanços brasileiros nesta área serão apresentados e debatidos durante o próximo Seminário PESC, dia 14 de agosto, promovido pelo Programa de Engenharia de Sistemas e Computação da Coppe/UFRJ.

Os métodos computacionais desenvolvidos por Amanda envolvem algoritmos inovadores, ferramentas e computação de alto desempenho, com ênfase em Hemodinâmica, ou seja, no estudo do fluxo sanguíneo e das forças envolvidas na circulação do sangue através do sistema cardiovascular. Para palestrar a respeito deste tema foi convidado o professor Pablo Javier Blanco, pesquisador do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC). O título da palestra será “Hemodinâmica Computacional na Vida Real” (Real-Life Computational Hemodynamics), e o evento terá como moderador o professor Frederico Jandre, do Programa de Engenharia Biomédica da Coppe.

O Seminário PESC será realizado, às 11 horas, na sala 324B do bloco H, com transmissão pelo canal do Pesc no YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=F95wGZYTuQw

O professor Pablo diz que a palestra visa explorar alguns dos mais recentes avanços brasileiros no campo da hemodinâmica computacional em escala sistêmica. Ele explica que especificamente será discutido a integração de modelos altamente detalhados do sistema cardiovascular, o impacto da respiração e a simulação do fluxo sanguíneo em redes vasculares massivas, para representar ambientes microcirculatórios.

De acordo com o professor, para revelar o papel das forças fundamentais que impulsionam a fisiologia e a fisiopatologia humanas é preciso ter uma compreensão profunda da ampla gama de ambientes biomecânicos, aos quais o sistema cardiovascular está exposto durante a nossa vida diária. Depende também da complexa interação entre os fenômenos circulatórios que ocorrem em diferentes escalas temporais e espaciais.

Pablo explica que, embora tenham sido propostas representações de parâmetros concentrados bastante abrangentes, o uso de modelos de parâmetros distribuídos (modelos 1D), tem sido limitado ao estudo do sistema cardiovascular sob cenários fisiológicos simplificados, como o estado de repouso, a posição supina e, ocasionalmente, condições de doenças.

“Ao pensar em incrementar o realismo dessas simulações cardiovasculares 1D, é importante destacar que o impacto de fatores como respiração, mecanismos de controle, gravidade e diversos estados fisiológicos, como condições de exercício ou sono, foi apenas parcialmente explorado. Além disso, é notável que tais condições apresentam vários desafios, que vão desde o processo de montagem do modelo até os solucionadores numéricos e suas implementações computacionais”, explica o professor.

Sobre o palestrante

Pesquisador titular do Laboratório Nacional de Computação Científica e professor da Universidade Católica de Petrópolis, Pablo Javier Blanco é engenheiro eletromecânico, com doutorado em Modelagem Computacional. É vice-coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica, e coordenador do Hemodynamics Modeling Laboratory, além de membro do World Council of Biomechanics.

É também especialista em Mecânica dos Fluidos, Mecânica do Contínuo, Cálculo Variacional, Métodos Numéricos, Modelagem Matemática, Modelagem de Sistemas Multiescala, Aprendizado de Máquina, Modelagem do Sistema Cardiovascular Humano, Hemodinâmica Computacional, Análise e Processamento de Imagens Médicas.