Diapositivo 1
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BIOMATERIAIS APLICAÇÕES CARDIOVASCULARES EUA – nº total de implantes anual • válvulas cardíacas (mecânicas e biológicas) - 52000 • pacemakers - 144000 • próteses vasculares 160000 •Bypass (= oxigenadores ou cardiopulmonar bypass) - 260000 • Outros sistemas Bombas intra-aorta 313000 Dispositivos ventriculares 400 Corações artificiais 17 Fátima Vaz BIOMATERIAIS Materiais usados propriedades mecânicas e biocompatíveis Interacções sangue-material: • Interacções que afectam o material, mas podem ou não ter um efeito indesejável sobre o sujeito 1. Adsorção de lípidos ou cálcio sobre a superfície do dispositivo 2. Adesão de plaquetas na superfície do dispositivo 3. Formação de cápsula de tecido na superfície exterior do dispositivo 4. Alterações das propriedades mecânicas ou outras dos dispositivos b) Interacções que têm um efeito indesejável no sujeito 1. Formação de coágulos na superfície do dispositivo (trombose) 2. Danificação das células sanguíneas que circulam no dispositivo resultando em anemia 3. Danificação das células e dos tecidos adjacentes aos dispositivos Fátima Vaz BIOMATERIAIS BYPASS CARDIOPULMONAR =CPB Função: bombear sangue não oxigenado do lado direito do coração através de um oxigenador sintético (em vez dos pulmões) e devolver o sangue oxigenado ao sistema circulatório Fátima Vaz BIOMATERIAIS CPB – usado pelos cirurgiões para: • reparar defeitos congénitos das paredes do coração •fazer bypass das artérias coronárias (colocar prótese vascular nas artérias) • permitir a continuação da vida em doentes com graves danos no coração ou pulmões (Ex: embolia pulmonar) CPB formado por: Oxigenadores: Bolha ou Membrana Dispositivo de troca gasosa (oxigenado) Membrana de fibras ocas = polipropileno microporoso Bombas para mover o sangue dispositivos para trocas de calor linhas de sucção Tubos filtros O sangue passe pela superfície exterior das fibras embebidas em poliuretano. No interior do dispositivo em contacto com o sangue estão tubos de Al revestidos com resina epoxídica (trocas de calor) Outros materiais membranas = elastómero de silicone Não existem materiais sintéticos que sejam totalmente trombo resistentes anticoagulantes como a heparina (na superfície) uso de Fátima Vaz BIOMATERIAIS Válvulas cardíacas: mecânicas ou biológicas Válvulas mecânicas: elastómero de silicone, ligas cobalto-crómio, titânio, carbono pirolítico, PTFE Tromboembolismo em 2-5% dos pacientes ⇒terapia continua de anticoagulantes - PTFE=aro exterior - Carbono pirolítico=aro interior - Ligas Co-Cr=restante Si – adicionado ao carbono isotrópo para aumentar resistência mecânica e ao desgaste Fátima Vaz BIOMATERIAIS Válvulas biológicas: Feitas de materiais de origem biológica: • a partir de cadáveres humanos • a partir de tecidos de outras espécies (Ex: suínos ou bovinos) ⇒ problemas (deterioração ao fim de 10 anos e calcificação) Fátima Vaz BIOMATERIAIS biológicas Próteses vasculares: sintécticas Biológicas- Ex: retirar artéria abaixo do joelho e usar em bypass coronário, renal ou de artérias periféricas Maior duração que próteses sintécticas Ex: 300000 pacientes/ano USA Sintécticas – é necessário usar em casos: 1) substituir ou bypass da aorta que ficou estreita ou sofreu aneurisma 2) performance insatisfatória das homopróteses 3)se não houver veia para prótese coronária ou outra artéria Fátima Vaz BIOMATERIAIS Sintécticas – PTFE (TEFLON) ou DRACON PTFE: -boa resistência à tracção (resiste à pressão sanguínea) -baixa incidência de trombose - usado para próteses com diâmetros ≤ 4mm; caso contrário riscos de coagulação do sangue DRACON: -usado para locais com diâmetros superiores a 4mm -é o material mais usado em próteses vasculares -impregnado com colagéneo -forma-se cápsula fibrosa à volta da prótese -usa-se heparina para evitar coagulação de sangue- trombose Fátima Vaz BIOMATERIAIS EXTENSORES= STENT = serve como estrutura temporária para aumentar o diâmetro usado em angioplastia de balão =substituição de artéria coronária por oposição ao bypass=nova artéria alternativa por onde passa o sangue 4 tipos de design: ¾ design em espiral com um diâmetro pequeno e depois expande quando o constrangimento é removido ¾extensores em Nitinol = liga metálica com memória de forma que varia com o aquecimento ¾extensores tipo balão que funcionam devido à deformação plástica ¾extensores de polímeros biodegradáveis Extensores ⇒ boa resistência à flexão, torção, biocompatíveis Fátima Vaz BIOMATERIAIS Extensores de artéria coronária em balão Fátima Vaz BIOMATERIAIS Catéteres: = “tubagem “ colocada em artérias ou veias São usados para: para a administrar fluidos (medicamentos, glucose) a retirar amostras de sangue a hemodiálise, quimioterapia a como têm diâmetros muito pequenos – riscos de obstrução; na superfície têm heparina a elastómeros de poliuretano e silicone Fátima Vaz BIOMATERIAIS PACEMAKERS= sincronizadores de ritmo cardíaco regularizam o ritmo cardíaco 500000 pessoas/EUA possuem um pacemaker Fátima Vaz BIOMATERIAIS PACEMAKER- consiste num gerador de pulso com eléctrodos e bateria. • o gerador de pulso comunica com o exterior • o gerador de pulso está fechado numa caixa de Ti • é implantado debaixo da pele, abaixo da clavícula ou do abdomem superior • os eléctrodos são de Pt, Ag, Ti, aço inox ou ligas de cobalto • duração da bateria – 10 anos • Ligação = poliéter+poliuretano encapsulado por Ti • Parafusos = liga TiAlV isolados por alumina • Ligação= flexível, não corrosiva, condutor eléctrico: sofre as flexões das contracções cardíacas (30-40 milhões/ano) Fátima Vaz BIOMATERIAIS Bomba intra-aorta = Balão cilíndrico de poliuretano colocado na aorta descendente através da aorta fémural e ligado por um catéter a uma bomba exterior. O balão enche durante a diástole (= período de relaxação e dilatação do coração) para bombear o sangue da aorta O balão contrai antes da sístole (= período de contracção do coração) Permite ao coração trabalhar com menos volume ; o objectivo é reduzir o “trabalho” do coração Usado após cirurgias cardíacas Fátima Vaz BIOMATERIAIS Componentes de assistência ventricular e coração artificial • usados quando o coração falha de forma irreversível e não é possível transplante (não há corações disponíveis) • implante de componente de assistência ventricular ou de coração artificial até ser possível o transplante (duração = semanas) • muito complicado; muitos materiais usados (poliuretano, Ti, Dracon, Silicone…..) Fátima Vaz
