Projeto, construção e validação de um simulador híbrido do sistema cardiovascular

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Jeison Willian Gomes da Fonseca
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Sistema cardiovascular; Simulação computadorizada; Pressão sanguínea; Medicina; Engenharia; Bioengenharia
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2871

Durante o desenvolvimento de dispositivos de assistência circulatória, vários estudos e testes "In Vitro" e "In Vivo" devem ser realizados antes do início das avaliações clínicas com o dispositivo. Embora a experimentação com animais ainda seja 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, desde o pós-operatório imediato até o longo prazo. Para validar esta nova ferramenta, foram realizados dois tipos de ensaios: avaliação da capacidade do Simulador Híbrido em seguir a lei 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.