Modelo matemático-computacional reduzido para potencial de ação, dinâmica de cálcio e tensão ativa de cardiomiócitos - Silva, João Gabriel Rocha; Xavier, Carolina Ribeiro; Santos, Rodrigo Weber dos (Anais Estendidos do Simpósio Brasileiro de Computação Aplicada à Saúde (SBCAS); 2025: Anais Estendidos do XXV Simpósio Brasileiro de Computação Aplicada à SaúdeDO - 10.5753/sbcas_estendido.2025.7630, 2025)
A simulação da atividade eletromecânica do coração é essencial para a análise de fenômenos cardíacos, mas modelos computacionais podem ser custosos. Na tese, foi desenvolvido um modelo reduzido em nível celular, capaz de reproduzir qualitativamente a atividade eletromecânica cardíaca, considerando as interações elétricas, de cálcio e mecânica, além de simular efeitos de diferentes drogas. O modelo foi construído a partir do acoplamento do modelo mínimo de Bueno-Orovio para a parte elétrica e de equações simplificadas para a dinâmica do cálcio e da tensão ativa, com parâmetros ajustados por um algoritmo genético. Os resultados mostraram que o modelo reproduziu adequadamente o potencial de ação, cálcio e força ativa com apenas seis equações diferenciais ordinárias. Além disso, em simulações 3D, o modelo desenvolvido apresentou uma redução significativa no custo computacional quando comparado ao modelo de referência, com ganhos de velocidade evidentes tanto em GPU quanto em CPU. O speed-up atingiu até 5.75, destacando a eficiência do modelo proposto para simulações biventriculares extensas.