Desenvolvolvimento e caracterização de um dispositivo

Protótipo de um dialisador para a hemodiálise.
MsC. Eng. Biomédica – Paulo César de Faria
Orientador – Profº. Drº. Airton A. Martin
Co-orientador – Profº. Drº. Milton Beltrame
Reconto Anatomofisiopatológico dos Rins
´ Exames de Laboratórios
´ Definição de IRC
´ Estado da Arte dos Dialisadores
´ Justificativas
´ Metodologia
´
9
Desenvolver um protótipo de um dialisador,
composto por uma membrana do tipo fibra oca a base
de poliacrilonitrila-co-metalilssulfonato de sódio
utilizado na filtração sanguínea (hemodiálise) por
osmoses reversa.
Específico:
¾
Comprovar a eficiência do dispositivo (capacidade de filtragem)
via CEC;
Análises físico-química da água proveniente da filtragem;
Exames bioquímicos do sangue: Uréia, creatina, eletrólitos.
¾
¾
Anatomia Renal
Entre o peritôneo a parede posterior abdominal
A cada lado da Coluna
Vertebral
Órgãos retroperitoneais
´
Com a filtração do sangue e a formação da urina, os rins contribuem
para a homeostasia dos líquidos do corpo de várias maneiras:
Regulação da composição iônica do sangue;
´
Regulação do volume sangüíneo;
´
Regulação da pressão arterial;
´
Regulação do pH do sangue;
´
Liberação de hormônios;
´
Regulação do nível de glicose no sangue;
´
Excreção de resíduos e substâncias estranhas
Néfrons : Unidade morfofuncional
Cada rim contém 1 milhão
Função produzir urina
Definição : IRC
´
Síndrome provocada por diversas nefropatias, de
evolução progressiva, determina o modo gradativo,
inexorável e um completa redução das funções
renais (glomerulares, tubulares). (MARCONDES,
1999).
´
Síndrome clínico humoral resultante da
perda sustentável e progressiva da função
mais nobre que exerce os rins, a filtragem.
(NAVARRO,1996)
´
O organismo perde a capacidade de manter
o equilíbrio hidroeletrolítico e metabólico.
Proporcionando um aumento de uréia e
creatinina no organismo, gerando um
quadro de distúrbios bioquímicos
denominado uremia. (BIALY et al., 1999)
Ionograma
•
Na, K, Cl e o íon Bicarbonato
•
Potássio < ou = 6,0 mg/dl
Hemograma Completo
•
GV, GB, Hemácias etc.
Uréia
•
Uréia < ou = 40 mg/dl
Creatinina
A filtração glomerular é medida pelo clearence de creatinina
•
Creatinina normal= 0,80 à 1,3 mg/dl
•
Clearence creatinina= 80 a 120 ml/min
Glicosuria
¾ Perda de glicose pela urina,
( Manual MERCK, 1994)
´
Há algumas décadas a IRC era um indício de
morte. Hoje em dia os vários tipos de
tratamento modificam a história natural desta
doença. ( ALMEIDA E MELEIRO ,2000)
´
Os tratamentos utilizados pelos nefropatas
crônicos são: substituição dos rins insuficiente por
um rim artificial (terapia renal substitutiva
(hemodiálise), e o transplante renal. (Tomé a et al.,
1999).
Estado da Arte “Dialisadores”
1830 a 1837
Tomas Granhan
1905 a 1955
Adolf Fick e Einstein
Linha do tempo
Granhan e Fick
(Hemodiálises)
1913
1917
Linha do tempo
John J. Abel e Coill
George Haas de Gieszen
Aumenta a área da
MB e esteriliza a
CEC c/ etanol.
O 1º Rim Artificial
1924 a 1926
Georg Haas Gieszen
Aventurou 1ª
Hemodiálise em seres
humanos (Mulher) 15’
não consegue
sobreviver.
1928
Georg Haas Gieszen
Retirou ½ L de
sangue e fez
circular pelo
tubo ½ Hs
(com soro) e
reinfundindo
Repete o método
porém com
Heparina. E ao
invés de 1 realiza
9 passagens.
1929
2 inovações:
Heparina e
Produção em
larga escala
de Celofane
Polímero (fibras
da madeira)
1930
Médico Willem Kolff
Vê um paciente
(masculino) de
22 anos falecer
de uremia , sem
poder fazer nada
e sem nenhuma
perspectiva e
tratamento
1936
- Inicia a
comercialização
do celofane.
- Aplicação da
diálise com
maior
segurança.
.
1940
Willem Kolff
Desenvolve um
rim artificial
1945
Rim artificial de Kolff
Inovação
A propulsão do sangue
era feita por uma bomba
de automóvel .
30 a 40
tubos
O grande problema era :
uma nova veia e uma
nova artéria
A sobrevivência do
1º paciente com
IRA.
11:00 de diálise,
com a recuperação
da função renal
1947
Nils Alwal
Modifica o
dialisador de Kolff
Composto por mb de
celofane, suportava
maior pressão por
estar entre 2 grades
metálicas (baixa
pressão do dialisato)
1948 a 1953
Kolff-Brigham
Kolff, muda-se para os EUA,
contacta Brigham da
empresa Baxter.
E desenvolvem o modelo de
Kolff e Brigham
Custo : 5.600
dólares
1948
Von Garrelts
Desenvolve um
filtro a base de
acetato de
celulose, envolvida
por hastes
Inconveniente:
pesava 45,5 Kg
1949
Tito Ribeiro de
Almeida
Realiza a 1ª
hemodiálise no Brasil
Fabrica um dialisador.
Cilíndrico com tubos de
celofane estacionário
de forma vertical,
enquanto o dialisato
era agitado
Diferenças entre
Tito e Kolff
Cilindro estacionário
composto por uma
hélice impulsionava a
solução dialisante
(Tito)
Cilindro girava dentro
de um tambor que
contém a solução
dialisante (Kolff)
1952
Willian Inoye
Desenvolve um
modelo de rim artificial
“Panela de Pressão”
Túbulos de acetato de
celulose, dentro de uma
taça, separada por
bobinas de fibra de vidro
colocadas dentro de uma
panela de pressão
1955
Modelo de Kolff-Brigham
Desembarca no RJ,
Hospital Pedro Ernesto
1960
Começa os Tx de
pacientes com IRC.
Sessões 2 x por
semana
1960 a 1965
Coill –
Tubos
de
celofan
e
enrola
dos em
espiral
Kolff –
Tubos
de
celofan
e na
horizon
tal e
paralel
o
Dialisadores do Tipo
Kolff
Placas de celofane em
paralelo .
Uso em muitas clínicas
ate a década de 90
1965
O celofane é
substituído por outro
derivado celulósico Cuprofane
1960 em diante
Vários dialisadores
foram idealizados, a
maioria modificações
do tipo: coill e kolff
1966
Grande passo
2 Italianos (Cinino e
Brescia) criaram a
fístulaarteriovenosa
1967
A empresa Travenol
aperfeiçoa o modelo de
Coill e Kolff – com um
reservatório que contém
120 l da solução dialisante
O custo inicial deste
aparelho : 1.400,00 dólares.
6:00/ 3 x semana.
3.500,00 unids foram
vendidas
1971
Biscegli, do Instituto
Dante Pazzanese –
fabricou 32 unids
do modelo Kolff
A indústria médica
norteou a fabricação dos
modelos do tipo coill e
são os permanecem até
hoje
1972
Cordis Dow, lança no
mercado um modelo do tipo
Coill (cilíndrico) e Kolff
composto por capilares de
fibra oca
Concluíram que a
eficiência dialisador
concentra no tipo de
capilar que o compõem
1972 em diante
As indústrias investem
pesadamente na
tentativa de
descobrirem novas mbs.
1999
Parmanyer Portugal
Intensificam pesquisas
nos tipos de membranas
sintéticas: PA, PS, PAN,
PMMA, sendo a PS e PAN
as mais biocompatíveis,
portanto as mais usadas
2007
Pronefro produtos nefrológicos
Trabalha com capilares de
fibra oca do tipo
Polieteressulfona (PES)
´
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´
´
´
´
Não se produz dialisadores no Brasil composto capilares do
tipo fibra oca;
Custa aos cofres da União aproximadamente R$ 100,00/
paciente;
3 sessões/semana. 4 horas / sessão;
Para 2010, o custo total para o (SUS), estima-se atingir a
marca de R$7.500.000,00/ano;
Um projeto de Cunho Social e Humanitária para atender os
110 mil pacientes (2010) necessitam deste Tx;
O impacto social favorável que este dispositivo poderá causar
sendo produzido no país.
Métodos para se obter a PAN
No aquecimento deste polímero ocorre um
fenômeno chamado de Ciclização –
formação de ciclos entre os átomos de (C).
Termos de custo e benefício
este é o melhor e mais barato
Este é o produto da
polimerização da acrilonitrila
(PAN) pó branco
Polímero – THERMPAN
Com a adição da glicerina na PAN , dará ao polímero
resultante uma característica termoplástica que o possibilita
uma reutilização a uma Tº C elevada acima de 180ºC
Finalidade – Testar a sua viabilidade
na diálise (Via osmose)
Estado Inicial
Solução:
C6H12O6
MB
semipermeáve
l
Solvente
Estado Final
Observa-se que houve passagem do
meio menos concentrado (soluto) para a
região com maior concentração de soluto
Solução:
C6H12O6
´
Passagem de soluções através de membranas
semipermeáveis (apresenta permeabilidade seletiva)
permeável a certas substâncias e a outras não;
´
O transporte é somente de água;
´
A água passa de um meio de menor concentração de
soluto para um meio com maior concentração de
soluto
Quanto maior for a [solução] maior
será pressão que se deve exercer
sobre a solução impedindo a osmose
Pressão Osmótica – Pressão exercida
sobre a solução para impedir a
osmose.
Se a pressão aplicada
sobre a solução for maior
que a pressão osmótica ,
o fluxo de água é invertido
e a água atravessa a mb
de forma não-expontânea
,
Descrição do processo - PAN Termoplástico
Fieira – Processo de Fiação Via úmida (Wet spinning)
Croqui
Circulação extra corpo
Resultados
?
Conclusões
?
´
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´
´
´
´
- ALMEIDA, J. B. REVISÃO – atualização em hipertenção arterial: hipertensão arterial e
progressão da lesão renal. Em que podemos intervir? Jornal Brasileiro de Nefrologia, São
Paulo, v. 20, n. 3, p.327-331, set. 1998.
-ALMEIDA, A.M.; MELEIRO, A.M. Depresão e insuficiência renal crônica: uma revisão. Jornal
Brasileiro de Nefrologia, São Paulo, v.22, n.1, p.199-200, 2000.
-BARROS, E. et al. (cols). Nefrologia: rotina, diagnóstico e tratamento. 2 ed. Porto Alegre:
Artmed, 1999. 627 p.
BIALY, L. et al. Resgatando trajetória de vida de idosos renais crônicos. Cogitare Enfermagem,
Curitiba, v. 4, n. 1, p. 113 – 119, jan./jun. 1999.
-BIERNAT, J. C. Crise na Diálise? Que crise é essa?. Inter. Rev. Assoc. Med. Bras., v.49, n.3,
2003. Disponível em: <: http://www.sonesp.org.br/nefrosp/pdf/090909.pdf >. Acesso em: 03
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-BRASIL. Ministério da Saude. Fundação Nacional da Saude. Centro Nacional de Epdemiologia.
Coordenação de informações epidemiológicas. Estatísticas de Mortalidade – Brasil 1987.
Brasília 1992.
-CASTRO, M., et al. Qualidade de vida de pacientes com insuficiência renal crônica em
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-MARCONDES, E. Pediatria Básica. 8. Ed. São Paulo: Sarvier, 1999. v.2, 1790 p.
-NAVARRO, LL. R. Propedéutica Clínica y Fisiopatologia. 2. reimp. La Habana: Pueblo y
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