Um modelo de bomba centrífuga de sangue, denominado Dispositivo de Suporte Circulatório Temporário (DSCT), foi desenvolvido para utilização como ponte para decisão e/ou ponte para recuperação. Durante o seu desenvolvimento, foi utilizada a proporção áurea para cálculos das medidas dos componentes. Baseando-se nas condições de uso, foi desenvolvido um modelo de DSCT com cone externo, base externa, sistema de mancal e rotor. Com o uso da espiral áurea, foi possível desenvolver três diferentes modelos de aletas para o rotor, denominadas como aleta reta (rotor 1), aleta curvada (rotor 2) e aleta mais curvada (rotor 3). Foram realizados testes In Vitro de desempenho hidrodinâmico e de hemólise. Para avaliar o desempenho hidrodinâmico, foi utilizado um circuito de teste fechado e os dados de pressão, fluxo e rotação foram registrados. Curvas foram geradas mostrando pressão e fluxo (?P x F) para diferentes rotações, comparando os três protótipos. Os três modelos de rotores apresentaram desempenho hidrodinâmicos semelhantes em baixas rotações e os rotores 1 e 3 apresentaram um melhor desempenho para todas as outras rotações. Para avaliar a hemólise foi utilizado um circuito fechado padronizado pelas normas ASTM F1830 e F1841, com sangue bovino, fluxo de 5 L/min e pressão de 100 mmHg e, posteriormente, calculados os valores do Índice Normalizado de Hemólise (INH). Os resultados obtidos de INH mostraram que o DSCT com rotor 3, aletas com curvas mais acentuadas, obteve o menor valor de hemólise, INH = 0,00332 ± 0,00136 g/100L, considerado excelente para esta aplicação, contra os valores de INH = 0,03951 ± 0,03031 g/100L para o rotor 1 e INH = 0,05115 ± 0,03147 g/100L para o rotor 2. Considerando os resultados de hemólise obtidos, pode-se concluir que o modelo de dispositivo de suporte circulatório utilizando o rotor tipo 3, com aletas mais curvadas, apresentou resultado mais favorável e sendo o mais indicado. As próximas etapas do desenvolvimento estão sendo preparadas, como visualização do comportamento do fluxo e ensaios In Vivo. / A new model of centrifugal blood pump, a temporary circulatory support device (TCSD), has been developed and tested to be used as bridge to decision or bridge to recovery. During TCSD development, golden ration was utilized to calculate mechanical component dimensions. Based on conditions of use, a TCSD has been developed with external housing, bearing system and impeller. Three impellers with different blade curvatures were created: straight blades (rotor 1), low curvature blades (rotor 2) and high curvature blades (rotor 3). Two comparative In Vitro tests were conducted: hydrodynamic performance and hemolysis test. A mock loop system was used for hydrodynamic performance test and pressure, flow and rotational speed were recorded. Curves showing total pressure head versus flow (?PxF) were obtained at different rotational speeds, comparing all three rotors. Results showed similar hydrodynamic performance for low speeds. However, rotor 1 and rotor 3 showed better hydrodynamic performance for high speeds. Standardized closed circuitry (ASTM F1830 and F1841) was used to evaluate hemolysis, filled with bovine blood. Flow was 5 l/min against total pressure head of 100 mmHg. Normalized Index Hemolysis (NIH) was calculated. Hemolysis tests showed better NIH for rotor 3, NIH = 0.00332±0.00136 g/100L (lower than excellent result found in literature) against values of NIH = 0.03951±0.03031 g/100L for rotor 1 and NIH = 0.05115±0.03147 g/100L for rotor 2. With those results, we conclude that, for this model TCSD, the rotor 3 with high curvature blades is indicated. Thereby, future stages of development such as flow visualization and In Vivo trials are being prepared.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-28 / Introdução: Pacientes com Insuficiência Cardíaca (IC) e instáveis hemodinamicamente, às vezes necessitam de drogas inotrópicas e dispositivos de assistência ventricular, como o Balão Intra aórtico (BIA). Objetivos: Construção de um protocolo de cuidados com o BIA para paciente com IC grave refratária e validação do conteúdo dos indicadores correlacionando as publicações da literatura científica à vivência prática de especialistas. Método: Elaboração de itens que constituíram oito Indicadores Assistenciais (IA). A validação do conteúdo dos indicadores e julgamento dos seus itens foi realizada por 48 juízes, entre médicos e enfermeiros experientes em assistência ao paciente em uso do BIA. Foram considerados válidos os itens que obtiveram consenso mínimo de 75% na análise de concordância entre os avaliadores. Resultados: os itens considerados válidos foram: esclarecer ao paciente e a família quanto ao risco-benefício do balão intra aórtico (BIA); paramentar-se para realizar a inserção do BIA; usar heparina na solução que preenche o transdutor do sistema; utilizar solução de clorexidine alcoólica a 2% para a limpeza do local de inserção do BIA; instalar o cateter de preferência na artéria femoral; manter o paciente em decúbito horizontal e restringir o membro com a inserção do cateter; avaliar a posição do cateter na radiografia de tórax; realizar a avaliação clínica e com Doppler do membro de inserção do cateter;; avaliar o coagulograma - Índice de Normatização Internacional (INR),Tempo de Tromboplastina Parcial (TTPA) e Plaquetas; indicar anticoagulante com heparina subcutânea – enoxoparina; realizar a troca do curativo comum do sítio de inserção do cateter a cada 24 horas; monitorar constantemente a freqüência cardíaca (FC); monitorar a funcionalidade do equipamento (console) e a quantidade do gás hélio; iniciar o desmame após a estabilização hemodinâmica, a diminuição progressiva e gradual dos fármacos e a diminuição dos ciclos mandatórios da contrapulsação de 1:1 até 1:3; retirar o cateter balão pelo profissional médico; realizar compressão manual e curativo compressivo após a retirada do cateter; trocar o curativo compressivo após 24 horas. Conclusões: A partir dos resultados ficou estabelecido o protocolo de cuidados referentes ao paciente em uso do BIA. Devido à carência de abordagem do assunto na literatura, novos estudos devem ser realizados. / Introduction: Patients with Cardiac Insufficiency (CI) and hemodynamically unstable, sometimes need inotropic drugs and ventricular assistance devices, such as Intra-aortic Balloon (IBA). Objective: Construct o protocol for care with IBA for patients with serious CI refractory and validation of indicator contents correlating publications of scientific literature to experts' practical experience. Methods: Elaborate items that constitute eight Assistance Indicators (AI) that were judged by expert doctors and nurses to validate contents and verify reliability with agreement analysis among evaluators. Results: items that reached consensus among evaluators were: clarify to patient regarding the riskbenefit of the IBA; explain to family about risk-benefit of the IBA; use heparin in the solution that fills the system's transducer; use 2% alcohol chlorhexidine solution to clean insertion point of IBA; install catheter preferably in femoral artery; maintain patient in horizontal decubitus after inserting catheter; restrain member with catheter insertion; evaluate the position of the catheter through thorax radiography; perform clinical evaluation of catheter insertion member; perform evaluation of catheter insertion member with Doppler; evaluate coagulogram – International Standardization Index (ISI), Time of Partial Thromboplastin (TPT) and and Platelets; indicate anticoagulant with subcutaneous heparin – enoxaparin; change common dressing of catheter insertion site every 24 hours; constantly monitor cardiac frequency (CF); monitor functionality of IBA equipment (console); monitor quality of helium gas; begin withdrawal after hemodynamic stabilization, progressive decrease of medicine and decrease of mandatory cycles of counterpulsation from 1:1 to 1:3; remove balloon catheter by medical professional; perform manual compression after removing catheter; perform compressive dressing after removing catheter; change compressive dressing after 24 hours. Conclusions: From the results, the care protocol was established regarding patients using the IBA. Due to the lack of approach of the subject in literature, new studies must be performed. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Um modelo de bomba centrífuga de sangue, denominado Dispositivo de Suporte Circulatório Temporário (DSCT), foi desenvolvido para utilização como ponte para decisão e/ou ponte para recuperação. Durante o seu desenvolvimento, foi utilizada a proporção áurea para cálculos das medidas dos componentes. Baseando-se nas condições de uso, foi desenvolvido um modelo de DSCT com cone externo, base externa, sistema de mancal e rotor. Com o uso da espiral áurea, foi possível desenvolver três diferentes modelos de aletas para o rotor, denominadas como aleta reta (rotor 1), aleta curvada (rotor 2) e aleta mais curvada (rotor 3). Foram realizados testes In Vitro de desempenho hidrodinâmico e de hemólise. Para avaliar o desempenho hidrodinâmico, foi utilizado um circuito de teste fechado e os dados de pressão, fluxo e rotação foram registrados. Curvas foram geradas mostrando pressão e fluxo (?P x F) para diferentes rotações, comparando os três protótipos. Os três modelos de rotores apresentaram desempenho hidrodinâmicos semelhantes em baixas rotações e os rotores 1 e 3 apresentaram um melhor desempenho para todas as outras rotações. Para avaliar a hemólise foi utilizado um circuito fechado padronizado pelas normas ASTM F1830 e F1841, com sangue bovino, fluxo de 5 L/min e pressão de 100 mmHg e, posteriormente, calculados os valores do Índice Normalizado de Hemólise (INH). Os resultados obtidos de INH mostraram que o DSCT com rotor 3, aletas com curvas mais acentuadas, obteve o menor valor de hemólise, INH = 0,00332 ± 0,00136 g/100L, considerado excelente para esta aplicação, contra os valores de INH = 0,03951 ± 0,03031 g/100L para o rotor 1 e INH = 0,05115 ± 0,03147 g/100L para o rotor 2. Considerando os resultados de hemólise obtidos, pode-se concluir que o modelo de dispositivo de suporte circulatório utilizando o rotor tipo 3, com aletas mais curvadas, apresentou resultado mais favorável e sendo o mais indicado. As próximas etapas do desenvolvimento estão sendo preparadas, como visualização do comportamento do fluxo e ensaios In Vivo. / A new model of centrifugal blood pump, a temporary circulatory support device (TCSD), has been developed and tested to be used as bridge to decision or bridge to recovery. During TCSD development, golden ration was utilized to calculate mechanical component dimensions. Based on conditions of use, a TCSD has been developed with external housing, bearing system and impeller. Three impellers with different blade curvatures were created: straight blades (rotor 1), low curvature blades (rotor 2) and high curvature blades (rotor 3). Two comparative In Vitro tests were conducted: hydrodynamic performance and hemolysis test. A mock loop system was used for hydrodynamic performance test and pressure, flow and rotational speed were recorded. Curves showing total pressure head versus flow (?PxF) were obtained at different rotational speeds, comparing all three rotors. Results showed similar hydrodynamic performance for low speeds. However, rotor 1 and rotor 3 showed better hydrodynamic performance for high speeds. Standardized closed circuitry (ASTM F1830 and F1841) was used to evaluate hemolysis, filled with bovine blood. Flow was 5 l/min against total pressure head of 100 mmHg. Normalized Index Hemolysis (NIH) was calculated. Hemolysis tests showed better NIH for rotor 3, NIH = 0.00332±0.00136 g/100L (lower than excellent result found in literature) against values of NIH = 0.03951±0.03031 g/100L for rotor 1 and NIH = 0.05115±0.03147 g/100L for rotor 2. With those results, we conclude that, for this model TCSD, the rotor 3 with high curvature blades is indicated. Thereby, future stages of development such as flow visualization and In Vivo trials are being prepared.

Apesar dos crescentes avanços no controle e tratamento da insuficiência cardíaca, sejam eles na área clinica ou cirúrgica, o tratamento definitivo permanece sendo o transplante cardíaco. No entanto, o transplante cardíaco tem enfrentado o grave problema da escassez de doadores. Atualmente, estima-se que entre 20% e 40% dos pacientes selecionados falecem na fila de espera em todo o mundo sendo que a maioria, por falência circulatória progressiva. Para esses pacientes, a utilização de dispositivos de assistência circulatória mecânica é, muitas vezes, a única possibilidade de sobrevivência durante a espera do doador. No Brasil, a experiência com o emprego de métodos de assistência circulatória mecânica no tratamento do choque cardiogênico é pequena. Paralelamente, a expectativa de vida dos pacientes nesta situação, em particular os de etiologia chagásica, é muito limitada, e nenhum programa regular foi ainda introduzido com a finalidade de utilizar estes dispositivos no tratamento do choque cardiogênico refratário, especialmente como ponte para o transplante cardíaco. Objetivos: O objetivo deste estudo é determinar a viabilidade e segurança do implante do DAV-InCor como ponte para o transplante cardíaco, avaliando o seu desempenho hemodinâmico, a evolução clínica e as alterações da resposta inflamatória dos pacientes submetidos a este procedimento. Métodos: Este estudo foi realizado em pacientes que estavam na fila de espera para o transplante cardíaco, no período de outubro de 2003 a abril de 2006, e se apresentavam em quadro clínico de choque cardiogênico refratário. Durante os primeiros dias, foram analisadas as medidas de pressão capilar pulmonar (PCP), pressão de artéria pulmonar (PAP), pressão venosa central (PVC), débito cardíaco e índice cardíaco (IC). O cálculo do fluxo indexado era obtido pela divisão entre o fluxo do dispositivo pela superfície corpórea. Durante o seguimento pós-operatório imediato, a saturação venosa central de oxigênio (SVO2), os níveis de lactato sérico, uréia, creatinina, bilirrubinas e desidrogenase lática foram dosados diariamente. Os níveis séricos do peptídeo natriurético central (BNP), das interleucinas (IL6 e IL8), do fator de necrose tumoral alfa (TNF alfa) e da proteína C reativa (PCR) foram dosados nos três primeiros dias de seguimento e posteriormente a cada semana. Resultados: No período do estudo, 29 pacientes foram indicados em caráter de prioridade para o transplante cardíaco. Destes pacientes, 11 evoluíram em choque cardiogênico refratário à terapêutica farmacológica e ao implante de balão intra-aórtico. O implante do DAV-Incor foi realizado em sete destes pacientes. O diagnóstico etiológico foi cardiopatia chagásica em cinco (71%) e cardiomiopatia dilatada idiopática em dois (29%) dos sete pacientes estudados. Cinco pacientes eram do sexo masculino. A idade variou entre 34 e 54 anos (média de 39,5 anos). A assistência circulatória mecânica ao ventrículo esquerdo foi mantida nos 7 pacientes por períodos que variaram de 14 a 42 dias, com média de 26,2 dias. Neste período, o desempenho hemodinâmico foi adequado, sendo observada a normalização do índice cardíaco, das pressões em território pulmonar, da SVO2 e do lactato sérico. A avaliação da resposta inflamatória sistêmica demonstrou a elevação do TNF e das interleucinas, principalmente nos pacientes que evoluíram com alterações infecciosas. O transplante cardíaco foi realizado em 2 pacientes e os outros 5 faleceram em uso do DAV Incor por infecção sistêmica ou falência de múltiplos órgãos. Não ocorreram complicações relacionadas ao DAV em 6 pacientes nos primeiros 30 dias de seguimento. Um paciente apresentou episódio de acidente vascular cerebral extenso aos 26 dias de pós-operatório. Conclusões: Os resultados deste estudo demonstram que, apesar do alto índice de complicações apresentado pelos pacientes, a assistência circulatória mecânica ao ventrículo esquerdo pode ser realizada como ponte para transplante cardíaco em nosso meio. / Cardiac transplantation faces a serious problem of lack of donation. Between 20 and 40% of the listed patients died while waiting for heart transplantation, most of them because of progressive heart failure. For these patients, the use of mechanical circulatory assist devices is the only choice of surviving during that time. In Brazil, the experience with mechanical circulatory support is limited and there is no regular program of the use of these devices as bridge to heart transplantation. Objectives: To evaluate the hemodynamic performance and the systemic inflammatory response during the clinical application of the ventricular assist device type InCor (DAV-InCor) as bridge to heart transplantation. Methods: Between October 2003 and April 2006, 11 patients on the waiting list for heart transplantation have hemodynamic deterioration to refractory cardiogenic shock. Hemodinamic profile (cardiac index, capilar pressure, pulmonary artery pressure and central venous pressure) was analised during early post-operative days. Serum levels of central venous saturation, lactate, urea, creatinin, bilirrubin and lacti desidrogenase were measured every day Blood drawn from patients for 3 days and once a week was assayed for levels of BNP, interleukin 6, interleukin 8, and tumor necrosis factor-alfa. Results: During the study, 11 patients listed for cardiac transplantation as urgent status have deteriorated to refractory cardiogenic shock. Seven of these patients were submitted to DAV-InCor implantation for left ventricular assistance. The etiologic diagnosis was Chagas\' disease in 5 patients (71%) and idiopathic dilated cardiomyopathy in 2 (29%). There were 5 male and 2 female. The age ranged from 34 and 54 years (mean 39,5). Duration of left ventricular assistance ranged from 14 to 42 days (mean 26.2 days). During this period, the hemodynamic performance of the DAV-InCor was adequate to support a normal hemodynamic condition. There was normalization of cardiac index, central venous oxygen saturation and serum lactate. The systemic inflammatory response showed elevated TNF-alfa, Interleukin-6 and interleukin-8 concentrations. Two patients were submitted to heart transplantation, while the other 5 patients died under assistance due to infection and multiple organ failure. There were no complications related to the device in 6 patients. One patient had a stroke by the 26st day Conclusions: Mechanical circulatory support can be performed as bridge to heart transplantation with the DAV-InCor, in spite of the high incidence of complications.

Apesar dos crescentes avanços no controle e tratamento da insuficiência cardíaca, sejam eles na área clinica ou cirúrgica, o tratamento definitivo permanece sendo o transplante cardíaco. No entanto, o transplante cardíaco tem enfrentado o grave problema da escassez de doadores. Atualmente, estima-se que entre 20% e 40% dos pacientes selecionados falecem na fila de espera em todo o mundo sendo que a maioria, por falência circulatória progressiva. Para esses pacientes, a utilização de dispositivos de assistência circulatória mecânica é, muitas vezes, a única possibilidade de sobrevivência durante a espera do doador. No Brasil, a experiência com o emprego de métodos de assistência circulatória mecânica no tratamento do choque cardiogênico é pequena. Paralelamente, a expectativa de vida dos pacientes nesta situação, em particular os de etiologia chagásica, é muito limitada, e nenhum programa regular foi ainda introduzido com a finalidade de utilizar estes dispositivos no tratamento do choque cardiogênico refratário, especialmente como ponte para o transplante cardíaco. Objetivos: O objetivo deste estudo é determinar a viabilidade e segurança do implante do DAV-InCor como ponte para o transplante cardíaco, avaliando o seu desempenho hemodinâmico, a evolução clínica e as alterações da resposta inflamatória dos pacientes submetidos a este procedimento. Métodos: Este estudo foi realizado em pacientes que estavam na fila de espera para o transplante cardíaco, no período de outubro de 2003 a abril de 2006, e se apresentavam em quadro clínico de choque cardiogênico refratário. Durante os primeiros dias, foram analisadas as medidas de pressão capilar pulmonar (PCP), pressão de artéria pulmonar (PAP), pressão venosa central (PVC), débito cardíaco e índice cardíaco (IC). O cálculo do fluxo indexado era obtido pela divisão entre o fluxo do dispositivo pela superfície corpórea. Durante o seguimento pós-operatório imediato, a saturação venosa central de oxigênio (SVO2), os níveis de lactato sérico, uréia, creatinina, bilirrubinas e desidrogenase lática foram dosados diariamente. Os níveis séricos do peptídeo natriurético central (BNP), das interleucinas (IL6 e IL8), do fator de necrose tumoral alfa (TNF alfa) e da proteína C reativa (PCR) foram dosados nos três primeiros dias de seguimento e posteriormente a cada semana. Resultados: No período do estudo, 29 pacientes foram indicados em caráter de prioridade para o transplante cardíaco. Destes pacientes, 11 evoluíram em choque cardiogênico refratário à terapêutica farmacológica e ao implante de balão intra-aórtico. O implante do DAV-Incor foi realizado em sete destes pacientes. O diagnóstico etiológico foi cardiopatia chagásica em cinco (71%) e cardiomiopatia dilatada idiopática em dois (29%) dos sete pacientes estudados. Cinco pacientes eram do sexo masculino. A idade variou entre 34 e 54 anos (média de 39,5 anos). A assistência circulatória mecânica ao ventrículo esquerdo foi mantida nos 7 pacientes por períodos que variaram de 14 a 42 dias, com média de 26,2 dias. Neste período, o desempenho hemodinâmico foi adequado, sendo observada a normalização do índice cardíaco, das pressões em território pulmonar, da SVO2 e do lactato sérico. A avaliação da resposta inflamatória sistêmica demonstrou a elevação do TNF e das interleucinas, principalmente nos pacientes que evoluíram com alterações infecciosas. O transplante cardíaco foi realizado em 2 pacientes e os outros 5 faleceram em uso do DAV Incor por infecção sistêmica ou falência de múltiplos órgãos. Não ocorreram complicações relacionadas ao DAV em 6 pacientes nos primeiros 30 dias de seguimento. Um paciente apresentou episódio de acidente vascular cerebral extenso aos 26 dias de pós-operatório. Conclusões: Os resultados deste estudo demonstram que, apesar do alto índice de complicações apresentado pelos pacientes, a assistência circulatória mecânica ao ventrículo esquerdo pode ser realizada como ponte para transplante cardíaco em nosso meio. / Cardiac transplantation faces a serious problem of lack of donation. Between 20 and 40% of the listed patients died while waiting for heart transplantation, most of them because of progressive heart failure. For these patients, the use of mechanical circulatory assist devices is the only choice of surviving during that time. In Brazil, the experience with mechanical circulatory support is limited and there is no regular program of the use of these devices as bridge to heart transplantation. Objectives: To evaluate the hemodynamic performance and the systemic inflammatory response during the clinical application of the ventricular assist device type InCor (DAV-InCor) as bridge to heart transplantation. Methods: Between October 2003 and April 2006, 11 patients on the waiting list for heart transplantation have hemodynamic deterioration to refractory cardiogenic shock. Hemodinamic profile (cardiac index, capilar pressure, pulmonary artery pressure and central venous pressure) was analised during early post-operative days. Serum levels of central venous saturation, lactate, urea, creatinin, bilirrubin and lacti desidrogenase were measured every day Blood drawn from patients for 3 days and once a week was assayed for levels of BNP, interleukin 6, interleukin 8, and tumor necrosis factor-alfa. Results: During the study, 11 patients listed for cardiac transplantation as urgent status have deteriorated to refractory cardiogenic shock. Seven of these patients were submitted to DAV-InCor implantation for left ventricular assistance. The etiologic diagnosis was Chagas\' disease in 5 patients (71%) and idiopathic dilated cardiomyopathy in 2 (29%). There were 5 male and 2 female. The age ranged from 34 and 54 years (mean 39,5). Duration of left ventricular assistance ranged from 14 to 42 days (mean 26.2 days). During this period, the hemodynamic performance of the DAV-InCor was adequate to support a normal hemodynamic condition. There was normalization of cardiac index, central venous oxygen saturation and serum lactate. The systemic inflammatory response showed elevated TNF-alfa, Interleukin-6 and interleukin-8 concentrations. Two patients were submitted to heart transplantation, while the other 5 patients died under assistance due to infection and multiple organ failure. There were no complications related to the device in 6 patients. One patient had a stroke by the 26st day Conclusions: Mechanical circulatory support can be performed as bridge to heart transplantation with the DAV-InCor, in spite of the high incidence of complications.