01-013 - Slabo

9° Congresso Latino-Americano de Orgãos Artificiais e Biomateriais
13° Congresso da Sociedade Latino Americana de Biomateriais, Orgãos Artificiais e Engenharia de Tecidos - SLABO
24 a 27 de Agosto de 2016 - Foz do Iguaçu -PR
Projeto, construção e validação de um simulador híbrido do sistema
cardiovascular.
Fonseca, J.(1); Andrade, A.(1); Utiyama, B.(1); Drigo, E.(1); Leão, T.(1); de Sá, R.C.L.(1); Biscegli, J.(1);
Lucchi, J.(2);
(1) IDPC; (2) USJT;
Palavra chave: simulação do sistema cardiovascular, Mock Circulatory Loop, Dispositivo de assistência
Ventricular.
Resumo:
As doenças cardíacas ainda permanecem como sendo a maior causa de óbitos no mundo. Nos casos mais
graves da Insuficiência Cardíaca, a única alternativa possível é o transplante cardíaco. No entanto, devido às
dificuldades de disponibilidade, captação e transporte do órgão, muitos transplantes acabam não
acontecendo e fatalmente o paciente que aguarda na fila vai a óbito. Esta realidade mundial não é diferente
da que acontece no Brasil. Neste contexto, como alternativa, existem os Dispositivos para Assistência
Ventricular que auxiliam o coração natural doente, tendo como função manter o paciente vivo durante a
espera pelo transplante cardíaco. Ocorre que em muitos países, incluindo o Brasil, estes dispositivos não
estão disponíveis, ou ainda que estejam disponíveis, os custos são tão elevados que seu uso se torna
proibitivo. Desta forma, o projeto e o desenvolvimento de dispositivos nacionais a custos acessíveis ao
Sistema de Saúde são de extrema relevância. Entretanto, durante o desenvolvimento destes dispositivos,
estudos e ensaios “In Vitro” e “In Vivo” devem ser realizados antes do início das avaliações clínicas.
Embora a experimentação com animais ainda seja algo insubstituível, alguns ensaios poderiam ser realizados
com uma ferramenta que possibilite o estudo simulado do sistema cardiovascular. Neste contexto, o objetivo
deste trabalho é apresentar o projeto, a construção e a validação de uma ferramenta híbrida (parte física,
parte numérica) de simulação do sistema cardiovascular humano que permita estudar a interação entre o
sistema circulatório e um dispositivo assistente. Para validar esta nova ferramenta, foram realizados dois
tipos de ensaios: avaliação da capacidade do Simulador Híbrido em seguir o mecanismo de Frank-Starling
por meio da variação da pré-carga, pós-carga e contratilidade do ventrículo simulado; avaliação da
assistência circulatória realizada por bomba centrífuga de fluxo contínuo e por bomba pulsátil, ambas
conectadas ao ventrículo nas configurações átrio-aórtica e ápico-aórtica. Os resultados observados nos
ensaios foram validados pela aderência a um modelo computacional do sistema cardiovascular e a dados de
experimentos obtidos na literatura. Os ensaios realizados para avaliação da assistência circulatória
possibilitaram analisar situações específicas como o descarregamento volumétrico do ventrículo esquerdo e
o crítico ajuste da velocidade da bomba centrífuga na aplicação ápico-aórtica. Adicionalmente, este trabalho
contribui com o desenvolvimento da assistência circulatória por permitir estudar mecanismos que criem um
ambiente favorável ao remodelamento do sistema cardiovascular, auxiliando o médico na tomada de decisão
pelo melhor instante para a retirada do dispositivo de assistência.