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InCor pediatric simulator: development of a pediatric mock circulation loop with an automated adjustment of pressures. (2018)

  • Authors:
  • Autor USP: TORRES, DANIEL SEIDENBERGER - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PTC
  • Subjects: BIOENGENHARIA; DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS MÉDICOS; MODELOS FISIOLÓGICOS
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: Os dispositivos de assistência ventricular (DAVs) podem ser utilizados para a estabilização hemodinâmica de pacientes à espera do transplante cardíaco. Os avanços nas tecnologias e a utilização de materiais biocompatíveis vem contribuindo para o desenvolvimento de dispositivos com dimensões reduzidas e menor trauma ao sangue. A avaliação do desempenho desses dispositivos demanda a utilização de simuladores hidráulicos do sistema circulatório que reproduzam as pressões e fluxos existentes nas condições fisiológicas de interesse. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da circulação pediátrica com ajustes automatizados de pressões. O simulador é composto por um circuito hidráulico modelando os laços sistêmico e pulmonar e um sistema microcontrolado com uma interface de usuário para medição e visualização dos fluxos e pressões ventriculares e automatização dos ajustes das pressões arteriais aórtica e pulmonar (PAo, PAP) e das pressões atriais esquerda e direita (PAE, PAD). Duas bombas pulsáteis com 15 ml de volume de ejeção são utilizadas para modelar os comportamentos mecânicos dos ventrículos esquerdo e direito. As complacências da aorta e da artéria pulmonar e as pré-cargas dos ventrículos são simuladas por câmaras com volumes ajustáveis de ar e líquido (análogo sanguíneo) utilizando uma bomba de ar. As resistências hidráulicas dos laços são ajustadas por oclusores motorizados. Os sinais instantâneos dos fluxos de entrada e saída dos DAVs e das pressões arteriais, atriais e ventriculares são obtidos por transdutores e digitalizados em um microcontrolador que comanda os oclusores e a bomba de ar. Foram desenvolvidos algoritmos para ajustes das resistências, complacências e pré-cargas. Uma interface gráfica de usuário apresenta os sinais em tempo real(ou gravados) permitindo a escolha dos parâmetros e condições de simulação. O desempenho do sistema de automatização foi avaliado nas simulações de: 1) condições definidas pelo aplicativo da interface e 2) condições fisiológicas (normal e redução na contratilidade do miocárdio). No modelo hidráulico sistêmico as pressões foram ajustadas em ambas as situações com erro máximo de 0,5% para a PAo e 5% para a PAE em aproximadamente 80 segundos. No modelo completo da circulação o erro máximo para as simulações de condições fisiológicas foi de 4% para as pressões arteriais e 5% para as atriais. Os resultados obtidos demonstram que o simulador desenvolvido permite reproduzir adequadamente as características da circulação pediátrica essenciais para a avaliação do desempenho de dispositivos de assistência mecânica. O simulador é portátil, de fácil utilização e pode ser utilizado como ferramenta didática ou para o treinamento de profissionais da saúde envolvidos em assistência a pacientes com suporte circulatório.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 14.05.2018
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      TORRES, Daniel Seidenberger; CESTARI, Idágene Aparecida. InCor pediatric simulator: development of a pediatric mock circulation loop with an automated adjustment of pressures.. 2018.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3154/tde-27082018-150622/pt-br.php >.
    • APA

      Torres, D. S., & Cestari, I. A. (2018). InCor pediatric simulator: development of a pediatric mock circulation loop with an automated adjustment of pressures. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3154/tde-27082018-150622/pt-br.php
    • NLM

      Torres DS, Cestari IA. InCor pediatric simulator: development of a pediatric mock circulation loop with an automated adjustment of pressures. [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3154/tde-27082018-150622/pt-br.php
    • Vancouver

      Torres DS, Cestari IA. InCor pediatric simulator: development of a pediatric mock circulation loop with an automated adjustment of pressures. [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3154/tde-27082018-150622/pt-br.php

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