Introdução: A utilização de dispositivos de assistência ventricular esquerda (DAVE) proporciona melhor manejo dos pacientes que necessitam de métodos alternativos como ponte para o transplante cardíaco. Parcela significativa dos pacientes sob uso de DAVE desenvolve falência de ventrículo direito (VD), com elevada mortalidade. Propusemos estudo experimental para desenvolvimento de método de descompressão do VD em pacientes sob assistência mecânica esquerda e disfunção biventricular. Método: Foi realizado estudo experimental em cães adultos, com disfunção biventricular em fibrilação ventricular, mantidos em uso de DAVE com bomba centrífuga. Os animais foram divididos em dois grupos. No Grupo A, foi realizada descompressão do VD através de anastomose cavo-pulmonar, com anastomose da veia cava superior na artéria pulmonar direita. No grupo B, não foi realizado o \"shunt\". Após o preparo inicial foi iniciada assistência circulatória átrio esquerdo-aorta. Foram realizadas medidas hemodinâmicas e laboratoriais no momento inicial e aos 30, 60 e 90 minutos de assistência nos dois grupos. Resultados: Os dados hemodinâmicos e laboratoriais iniciais foram semelhantes nos dois grupos. No Grupo A, houve melhora da pressão arterial media (p<0,0001) durante a assistência. O fluxo pulmonar também foi maior no grupo A (p<0,0001), resultando em maior fluxo na bomba centrífuga, principalmente aos 90 min(1,2L/min X 0,5L/min, p<0,0001). A dosagem de lactato sérico no último momento de estudo foi menor no grupo A (27,6mg/dL versus 47,6mg/dL, p<0,05). Conclusão: Concluímos que a anastomose cavo-pulmonar promove descompressão do VD em modelo de disfunção bi-ventricular aguda sob assistência circulatória isolada do ventrículo esquerdo. A descompressão do VD leva a aumento do fluxo pulmonar e melhor desempenho hemodinâmico da assistência ao ventrículo esquerdo. / Introduction: The use of Left Ventricular Assist Devices promotes better clinical handling of patients in the need of alternative methods as bridge to heart transplant. A significant part of them develop right ventricle failure, leading to high death incidence. We have proposed an experimental study for the development of a method to decompress the right ventricle in biventricular failure patients under Left Ventricular Assist Devices . Method: Experimental study with adult dogs with acute biventricular failure in ventricular fibrillation under left assist device by centrifugal pump. The animals were divided in 2 groups. In Group A decompression of RV was made by cavo-pulmonary anastomosis between superior vena cava and right pulmonary artery. In Group B the anastomosis was not performed. After initial preparation left atrium-aorta circulatory support begun. Hemodinamic and laboratory measures were taken at start time and at 30, 60 and 90 minutes of circulatory support. Results: Initial laboratory and haemodinamic data were similar in both groups. Group A had better mean arterial pressure during support(p<0,0001). Pulmonary blood flow was higher in Group A resulting in higher pump flow, mainly at 90 minutes(1,2L/minX0,5L/min, p<0,0001). Serum lactate was lower at 90 minutes in Group A(27,6mg/dL x 47,6mg/dL, p<0,05). Conclusion: We conclude that the cavo-pulmonary anastomosis led to right ventricle decompression in an experimental model of acute biventricular failure under isolated left ventricle circulatory support. The right ventricle decompression generated enhancement in pulmonary blood flow and better circulatory support performance.

Introdução: A falência do ventrículo direito (VD), durante o emprego de dispositivos de assistência circulatória do ventrículo esquerdo (DAVE), pode resultar em severo compromisso hemodinâmico com altas taxas de mortalidade. Objetivo: Este estudo avaliou o desempenho hemodinâmico e as alterações miocárdicas decorrentes do emprego de dispositivo de assistência ventricular esquerda, associado ou não à descompressão do ventrículo direito (VD) através de derivação cavo-pulmonar.Estes achados foram comparados com o emprego de assistência circulatória esquerda isolada e com a assistência circulatória biventricular, em modelo experimental de falência cardíaca. Métodos: O suporte ventricular esquerdo foi instalado por meio de bomba centrífuga em vinte e um suínos (25-32 kg) com falência biventricular severa obtida pela indução de ritmo de fibrilação ventricular (FV). Os animais foram randomizados em três grupos. No grupo Controle, foi implantado apenas o DAVE. No grupo Derivação, além do DAVE foi realizada a cirurgia de Glenn modificada, com anastomose de tubo de Politetrafluoroetileno expandido (PTFE) n° 16, entre a veia cava superior e o tronco da artéria pulmonar. No grupo Biventricular, foram instaladas duas bombas centrífugas em paralelo, uma do lado esquerdo e outra do lado direito do coração. Foram monitoradas as pressões intracavitárias no momento prévio à indução de FV e a cada 30 minutos de assistência até o limite de 180 minutos. Lactato venoso e dosagens de citocinas inflamatórias também foram coletados em momentos distintos no inicio da FV e a Intervalos regulares de uma hora até o final do experimento Amostras do endocárdio dos dois ventrículos foram coletadas e analisadas por meio de microscopia óptica e eletrônica Resultados: manutenção do ritmo de FV foi responsável por detenoração hernodinâmica Importante no grupo Controle e no grupo Derivação A diferença observada entre o fluxo do DAVE nos grupos Derlvação e Controle (+55±14 ml/kg/mln p=O 072) não foi significativa ao passo que o fluxo no grupo Biventricular for significativamente maior (+93±17 ml/kg/mln p=0.012) e se manteve estável durante o experimento A PAM se manteve constante apenas no grupo Biventricular (p<O 001) que também apresentou diminuição significativa da pressão venosa central (p=O 043). Não houve diferença nos níveis de citocinas inflamatórias entre os grupos enquanto que os níveis de lactato sérico revelaram-se significativamente menores no grupo Biventricular (p=0,014). Na análise ultraestrutural notou-se uma presença menor de edema celular na parede livre do VD no grupo Biventricular (p=0017). Conclusão: Os resultados apresentados demonstram que o desempenho hemodinâmicos da assistência ventricular esquerda associada a derivação cavopulmonar, neste modelo experimental, não foi superior ao observado com a assistência de VE isolada e não substitui a assistência biventricular de maneira efetiva. Os níveis de citocinas séricas não sofreram alterações significativas no período estudado. O grupo biventricular apresentou menor quantidade de edema celular na parede livre do ventrículo direito. / Background Right ventricular (RV) failure durinq left ventricular assist device (LVAD) support can result in severe hernodynarnic cornpromise with hiqh mortality. Objective: This study investiqated the acute effects of cavopulmonary anastomosis on L VAD performance and riqht ventricular myocardial compromise in comparison with isolated LVAD support and biventricular circulatory support in a model of severe cardiac failure. Methods: LVAD support was performed by means of centrituqa pump implantation in 21 anesthetized guinea piqs (25-32 kg) with severe biventricular failure achieved by ventricular fibrillation (VF) induction. Animais were randomized in three groups In the Control group, isolated LVAD support was performed In the Cavopulmonary group, cavopulmonary anastomosis was established by connecting the superior vena cava ano pulmonary main artery with a short segment of expanded politrafluorotylen no. 16 (rnodified Glenn shunt). In the Biventricular group, biventricular assist device support was established by means of two parallel centrifugal: pumps, one of them on the riqht-hand side of the heart and the other on the left-hand side. They were maintened under circulatory support and hemodynamic monitoring for 3h. Blood sample was collected before VF and in intervals of 30 minutes until the end of the surgery. Venous lactate and cytokines serum levels derterminations were also obtained, before VF and each hour. Endocardium samples of the septum and two ventricles were collected and analyzed by optics and electronic in microscopy. Results: Ventricular fibrillation maintenance was responsible for acute LVAD performance impairment after mino in the Control and Cavopulmonary groups. Cavopulmonary anastomosis resulted in non-significant improvement of LVAD pump flow in relation to control group (+55±14 ml/kg/min, p=0.072), while animais under biventricular support maintained higher LVAD flow performance (+93±17 ml/kg/min, p=0.012). Mean arterial pressure remained constant only in biventricular group (p<0.001), which also presented significant decrease of right atrial pressure (p=0,043). Similar increases in cytokine levels were observed in the three groups while the serum lactate presented lower level only in the Biventricular group (p=0,014). Ultrastructural analysis documented the presence of lower levels of myocardial cellular swelling in right ventricle in the Biventricular group . (p=0.017). Conclusion: The concomitant use of cavopulmonary anastomosis during LVAD support in a pig model of severe biventricular failure resulted in non-siqnificant improvement of hemodynamic performance and it did not effectively replace the use of biventricular support. Cytokine levels were similar in three groups. The Biventricular group showed lower levei of cellular swelling in the right ventricle.

Introdução: A utilização de dispositivos de assistência ventricular esquerda (DAVE) proporciona melhor manejo dos pacientes que necessitam de métodos alternativos como ponte para o transplante cardíaco. Parcela significativa dos pacientes sob uso de DAVE desenvolve falência de ventrículo direito (VD), com elevada mortalidade. Propusemos estudo experimental para desenvolvimento de método de descompressão do VD em pacientes sob assistência mecânica esquerda e disfunção biventricular. Método: Foi realizado estudo experimental em cães adultos, com disfunção biventricular em fibrilação ventricular, mantidos em uso de DAVE com bomba centrífuga. Os animais foram divididos em dois grupos. No Grupo A, foi realizada descompressão do VD através de anastomose cavo-pulmonar, com anastomose da veia cava superior na artéria pulmonar direita. No grupo B, não foi realizado o \"shunt\". Após o preparo inicial foi iniciada assistência circulatória átrio esquerdo-aorta. Foram realizadas medidas hemodinâmicas e laboratoriais no momento inicial e aos 30, 60 e 90 minutos de assistência nos dois grupos. Resultados: Os dados hemodinâmicos e laboratoriais iniciais foram semelhantes nos dois grupos. No Grupo A, houve melhora da pressão arterial media (p<0,0001) durante a assistência. O fluxo pulmonar também foi maior no grupo A (p<0,0001), resultando em maior fluxo na bomba centrífuga, principalmente aos 90 min(1,2L/min X 0,5L/min, p<0,0001). A dosagem de lactato sérico no último momento de estudo foi menor no grupo A (27,6mg/dL versus 47,6mg/dL, p<0,05). Conclusão: Concluímos que a anastomose cavo-pulmonar promove descompressão do VD em modelo de disfunção bi-ventricular aguda sob assistência circulatória isolada do ventrículo esquerdo. A descompressão do VD leva a aumento do fluxo pulmonar e melhor desempenho hemodinâmico da assistência ao ventrículo esquerdo. / Introduction: The use of Left Ventricular Assist Devices promotes better clinical handling of patients in the need of alternative methods as bridge to heart transplant. A significant part of them develop right ventricle failure, leading to high death incidence. We have proposed an experimental study for the development of a method to decompress the right ventricle in biventricular failure patients under Left Ventricular Assist Devices . Method: Experimental study with adult dogs with acute biventricular failure in ventricular fibrillation under left assist device by centrifugal pump. The animals were divided in 2 groups. In Group A decompression of RV was made by cavo-pulmonary anastomosis between superior vena cava and right pulmonary artery. In Group B the anastomosis was not performed. After initial preparation left atrium-aorta circulatory support begun. Hemodinamic and laboratory measures were taken at start time and at 30, 60 and 90 minutes of circulatory support. Results: Initial laboratory and haemodinamic data were similar in both groups. Group A had better mean arterial pressure during support(p<0,0001). Pulmonary blood flow was higher in Group A resulting in higher pump flow, mainly at 90 minutes(1,2L/minX0,5L/min, p<0,0001). Serum lactate was lower at 90 minutes in Group A(27,6mg/dL x 47,6mg/dL, p<0,05). Conclusion: We conclude that the cavo-pulmonary anastomosis led to right ventricle decompression in an experimental model of acute biventricular failure under isolated left ventricle circulatory support. The right ventricle decompression generated enhancement in pulmonary blood flow and better circulatory support performance.

Introdução: A falência do ventrículo direito (VD), durante o emprego de dispositivos de assistência circulatória do ventrículo esquerdo (DAVE), pode resultar em severo compromisso hemodinâmico com altas taxas de mortalidade. Objetivo: Este estudo avaliou o desempenho hemodinâmico e as alterações miocárdicas decorrentes do emprego de dispositivo de assistência ventricular esquerda, associado ou não à descompressão do ventrículo direito (VD) através de derivação cavo-pulmonar.Estes achados foram comparados com o emprego de assistência circulatória esquerda isolada e com a assistência circulatória biventricular, em modelo experimental de falência cardíaca. Métodos: O suporte ventricular esquerdo foi instalado por meio de bomba centrífuga em vinte e um suínos (25-32 kg) com falência biventricular severa obtida pela indução de ritmo de fibrilação ventricular (FV). Os animais foram randomizados em três grupos. No grupo Controle, foi implantado apenas o DAVE. No grupo Derivação, além do DAVE foi realizada a cirurgia de Glenn modificada, com anastomose de tubo de Politetrafluoroetileno expandido (PTFE) n° 16, entre a veia cava superior e o tronco da artéria pulmonar. No grupo Biventricular, foram instaladas duas bombas centrífugas em paralelo, uma do lado esquerdo e outra do lado direito do coração. Foram monitoradas as pressões intracavitárias no momento prévio à indução de FV e a cada 30 minutos de assistência até o limite de 180 minutos. Lactato venoso e dosagens de citocinas inflamatórias também foram coletados em momentos distintos no inicio da FV e a Intervalos regulares de uma hora até o final do experimento Amostras do endocárdio dos dois ventrículos foram coletadas e analisadas por meio de microscopia óptica e eletrônica Resultados: manutenção do ritmo de FV foi responsável por detenoração hernodinâmica Importante no grupo Controle e no grupo Derivação A diferença observada entre o fluxo do DAVE nos grupos Derlvação e Controle (+55±14 ml/kg/mln p=O 072) não foi significativa ao passo que o fluxo no grupo Biventricular for significativamente maior (+93±17 ml/kg/mln p=0.012) e se manteve estável durante o experimento A PAM se manteve constante apenas no grupo Biventricular (p<O 001) que também apresentou diminuição significativa da pressão venosa central (p=O 043). Não houve diferença nos níveis de citocinas inflamatórias entre os grupos enquanto que os níveis de lactato sérico revelaram-se significativamente menores no grupo Biventricular (p=0,014). Na análise ultraestrutural notou-se uma presença menor de edema celular na parede livre do VD no grupo Biventricular (p=0017). Conclusão: Os resultados apresentados demonstram que o desempenho hemodinâmicos da assistência ventricular esquerda associada a derivação cavopulmonar, neste modelo experimental, não foi superior ao observado com a assistência de VE isolada e não substitui a assistência biventricular de maneira efetiva. Os níveis de citocinas séricas não sofreram alterações significativas no período estudado. O grupo biventricular apresentou menor quantidade de edema celular na parede livre do ventrículo direito. / Background Right ventricular (RV) failure durinq left ventricular assist device (LVAD) support can result in severe hernodynarnic cornpromise with hiqh mortality. Objective: This study investiqated the acute effects of cavopulmonary anastomosis on L VAD performance and riqht ventricular myocardial compromise in comparison with isolated LVAD support and biventricular circulatory support in a model of severe cardiac failure. Methods: LVAD support was performed by means of centrituqa pump implantation in 21 anesthetized guinea piqs (25-32 kg) with severe biventricular failure achieved by ventricular fibrillation (VF) induction. Animais were randomized in three groups In the Control group, isolated LVAD support was performed In the Cavopulmonary group, cavopulmonary anastomosis was established by connecting the superior vena cava ano pulmonary main artery with a short segment of expanded politrafluorotylen no. 16 (rnodified Glenn shunt). In the Biventricular group, biventricular assist device support was established by means of two parallel centrifugal: pumps, one of them on the riqht-hand side of the heart and the other on the left-hand side. They were maintened under circulatory support and hemodynamic monitoring for 3h. Blood sample was collected before VF and in intervals of 30 minutes until the end of the surgery. Venous lactate and cytokines serum levels derterminations were also obtained, before VF and each hour. Endocardium samples of the septum and two ventricles were collected and analyzed by optics and electronic in microscopy. Results: Ventricular fibrillation maintenance was responsible for acute LVAD performance impairment after mino in the Control and Cavopulmonary groups. Cavopulmonary anastomosis resulted in non-significant improvement of LVAD pump flow in relation to control group (+55±14 ml/kg/min, p=0.072), while animais under biventricular support maintained higher LVAD flow performance (+93±17 ml/kg/min, p=0.012). Mean arterial pressure remained constant only in biventricular group (p<0.001), which also presented significant decrease of right atrial pressure (p=0,043). Similar increases in cytokine levels were observed in the three groups while the serum lactate presented lower level only in the Biventricular group (p=0,014). Ultrastructural analysis documented the presence of lower levels of myocardial cellular swelling in right ventricle in the Biventricular group . (p=0.017). Conclusion: The concomitant use of cavopulmonary anastomosis during LVAD support in a pig model of severe biventricular failure resulted in non-siqnificant improvement of hemodynamic performance and it did not effectively replace the use of biventricular support. Cytokine levels were similar in three groups. The Biventricular group showed lower levei of cellular swelling in the right ventricle.

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.

O presente estudo apresenta o desenvolvimento de uma Bomba de Sangue Ápico Aórtica (BSAA) para uso como dispositivo de assistência ventricular esquerda. A BSAA é um dispositivo que já se encontrava em desenvolvimento antes do início deste trabalho e o ponto de partida deste estudo foi a realização de ensaios In Vivo. Os ensaios In Vivo foram realizados em porcos (Landrace, sem gênero definido e massa de 45 a 90 Kg) o tempo de pós-operatório programado foi de 6 horas. Ao total foram realizados 7 experimentos, sendo que um dos experimentos não foi incluso na análise dos resultados devido a complicações na cirurgia. Em três experimentos, as 6 horas de pós-operatório foram cumpridas, em 1 experimento, o animal veio a óbito após 5h30 e em dois experimentos o animal veio a óbito antes da BSAA entrar em uso. Através dos ensaios In Vivo, foi possível implementar diversas melhorias no dispositivo, principalmente no sistema de conexão das cânulas. Foi realizado um ensaio para determinar a geometria de topo da cânula de entrada, mostrando que o modelo com cânula tubular simples é o mais adequado. Em um ensaio de durabilidade foram observadas duas falhas: o desacoplamento do rotor por desgaste do pivô inferior do mancal e uma fratura no eixo do mancal. A fratura no eixo foi analisada por uma simulação computacional. Foi proposta uma modificação no eixo do mancal para eliminar uma região com acúmulo de tensões. Para solucionar o degaste do pivô inferior foi proposta uma modificação na topologia do estator que, deixando de ser axial e se tornando radial. Para verificar o efeito do estator radial na redução do desgaste no mancal foi realizado um ensaio de desgaste, este ensaio mostrou a influência da carga no mancal em relação ao desgaste e serviu para fundamentar a implementação do estator radial. O protótipo da BSAA com estator radial foi construído. Neste modelo, foi possível reduzir o tamanho do dispositivo. Os resultados do ensaio para determinar o Índice Normalizado de Hemólise (INH) do modelo com estator radial mostraram que um INH clinicamente satisfatório. O estudo do desempenho hidrodinâmico do modelo com estator radial mostrou que o dispositivo é capaz de gerar pressão e fluxo para seu uso na assistência ventricular esquerda. Os resultados deste trabalho permitiram aprofundar o conhecimento sobre o desempenho da BSAA em condições reais de uso, possibilitando a melhoria do dispositivo e redução do desgaste visando seu uso em terapias de longo prazo. / This study presents the development of an Apico-Aortic Blood Pump (AABP) a left ventricle assist device. AABP is a device that was already in development before the beginning of this research and the starting point were Acute In Vivo experiments. The In Vivo experiments were performed in pigs (Landrace, gender not defined and weight 45 to 90 Kg), post operatory time was 6 hours. 7 experiments were performed and one of them was not included in the data analysis due to complications in the surgical procedure that lead to animal\'s early death and thus its exclusion. In 3 experiments, the 6 hours of post operatory were achieved, in one experiment the animal died after 5h30 minutes and in two experiments, the animal died before AAPB implantation. These In Vivo experiments allowed AAPB improvement mainly in the connection system. A study to select the edge geometry of the inlet cannulae was performed, the results appointed that a tube shape cannulae model would be more appropriated for the device ease implantation. In the durability test two failures occurred: rotor decoupling due to wear in the lower pivot of the bearing system and a fracture in the bearing axis. The fracture in the bearing axis was further studied by computer simulation, which results lead to a modification in the axis geometry to eliminate a region with accumulated tension. To solve wear problem in the lower pivot, a stator topology modification was explored, AABP\'s stator would became radial instead of axial as it was in the original model. In order to verify the effect of the radial stator in reducing wear on the lower pivot, a wear test was performed. In this test, the influence of load on the wear production rate was observed and the results appointed that reducing the load would reduce the wear. These results were the basis for stator change to the radial topology. An AAPB prototype with the radial stator was constructed and this model had lower dimensions than the original model with axial stator. Normalized Index of Hemolysis (NIH) obtained with the prototype with the radial stator was in the clinically satisfactory limit. Hydrodynamic performance of the model with the radial stator indicated that this device could provide pressure and flow for its use as a left ventricle assist device. Results from this thesis allowed a deeper knowledge from AABP performance in real use conditions, which lead to the improvement of the device and through this study was possible to know and implement features aiming to enhance AAPB\'s durability for its use in long-term therapies.

O presente estudo apresenta o desenvolvimento de uma Bomba de Sangue Ápico Aórtica (BSAA) para uso como dispositivo de assistência ventricular esquerda. A BSAA é um dispositivo que já se encontrava em desenvolvimento antes do início deste trabalho e o ponto de partida deste estudo foi a realização de ensaios In Vivo. Os ensaios In Vivo foram realizados em porcos (Landrace, sem gênero definido e massa de 45 a 90 Kg) o tempo de pós-operatório programado foi de 6 horas. Ao total foram realizados 7 experimentos, sendo que um dos experimentos não foi incluso na análise dos resultados devido a complicações na cirurgia. Em três experimentos, as 6 horas de pós-operatório foram cumpridas, em 1 experimento, o animal veio a óbito após 5h30 e em dois experimentos o animal veio a óbito antes da BSAA entrar em uso. Através dos ensaios In Vivo, foi possível implementar diversas melhorias no dispositivo, principalmente no sistema de conexão das cânulas. Foi realizado um ensaio para determinar a geometria de topo da cânula de entrada, mostrando que o modelo com cânula tubular simples é o mais adequado. Em um ensaio de durabilidade foram observadas duas falhas: o desacoplamento do rotor por desgaste do pivô inferior do mancal e uma fratura no eixo do mancal. A fratura no eixo foi analisada por uma simulação computacional. Foi proposta uma modificação no eixo do mancal para eliminar uma região com acúmulo de tensões. Para solucionar o degaste do pivô inferior foi proposta uma modificação na topologia do estator que, deixando de ser axial e se tornando radial. Para verificar o efeito do estator radial na redução do desgaste no mancal foi realizado um ensaio de desgaste, este ensaio mostrou a influência da carga no mancal em relação ao desgaste e serviu para fundamentar a implementação do estator radial. O protótipo da BSAA com estator radial foi construído. Neste modelo, foi possível reduzir o tamanho do dispositivo. Os resultados do ensaio para determinar o Índice Normalizado de Hemólise (INH) do modelo com estator radial mostraram que um INH clinicamente satisfatório. O estudo do desempenho hidrodinâmico do modelo com estator radial mostrou que o dispositivo é capaz de gerar pressão e fluxo para seu uso na assistência ventricular esquerda. Os resultados deste trabalho permitiram aprofundar o conhecimento sobre o desempenho da BSAA em condições reais de uso, possibilitando a melhoria do dispositivo e redução do desgaste visando seu uso em terapias de longo prazo. / This study presents the development of an Apico-Aortic Blood Pump (AABP) a left ventricle assist device. AABP is a device that was already in development before the beginning of this research and the starting point were Acute In Vivo experiments. The In Vivo experiments were performed in pigs (Landrace, gender not defined and weight 45 to 90 Kg), post operatory time was 6 hours. 7 experiments were performed and one of them was not included in the data analysis due to complications in the surgical procedure that lead to animal\'s early death and thus its exclusion. In 3 experiments, the 6 hours of post operatory were achieved, in one experiment the animal died after 5h30 minutes and in two experiments, the animal died before AAPB implantation. These In Vivo experiments allowed AAPB improvement mainly in the connection system. A study to select the edge geometry of the inlet cannulae was performed, the results appointed that a tube shape cannulae model would be more appropriated for the device ease implantation. In the durability test two failures occurred: rotor decoupling due to wear in the lower pivot of the bearing system and a fracture in the bearing axis. The fracture in the bearing axis was further studied by computer simulation, which results lead to a modification in the axis geometry to eliminate a region with accumulated tension. To solve wear problem in the lower pivot, a stator topology modification was explored, AABP\'s stator would became radial instead of axial as it was in the original model. In order to verify the effect of the radial stator in reducing wear on the lower pivot, a wear test was performed. In this test, the influence of load on the wear production rate was observed and the results appointed that reducing the load would reduce the wear. These results were the basis for stator change to the radial topology. An AAPB prototype with the radial stator was constructed and this model had lower dimensions than the original model with axial stator. Normalized Index of Hemolysis (NIH) obtained with the prototype with the radial stator was in the clinically satisfactory limit. Hydrodynamic performance of the model with the radial stator indicated that this device could provide pressure and flow for its use as a left ventricle assist device. Results from this thesis allowed a deeper knowledge from AABP performance in real use conditions, which lead to the improvement of the device and through this study was possible to know and implement features aiming to enhance AAPB\'s durability for its use in long-term therapies.

A hemólise induzida mecanicamente em sistemas de bombeamento centrífugo é um processo complexo para o qual ainda se almeja um modelo matemático que possa auxiliar eficazmente o desenvolvimento e otimização destes dispositivos médicos. Este trabalho propõe um equacionamento matemático do escoamento do fluido sanguíneo no interior de bombas centrífugas, levando-se em consideração as variações do campo de tensões através de uma abordagem reológica não-newtoniana. A destruição da fase globular é modelada matematicamente por uma distribuição estatística. Tal modelo bifásico simplificado é utilizado em simulações numéricas de experimentos virtuais propostos e padronizados pela comunidade científica internacional especializada. A validação do modelo é realizada através de comparação com resultados referenciais. Os resultados obtidos demonstram um nova possibilidade de solução numérico-computacional para o problema da hemólise por trauma mecânico. / Mechanically induced hemolysis in centrifugal pumping systems is a complex process for which a mathematical model is still desired. It can effectively aid the development and optimization of these medical devices. This work proposes a mathematical modeling for the blood flow into centrifugal pumps, taking into account the variations of the stress field through a non-Newtonian rheological approach. The destruction of the globular phase is mathematically modeled by a statistical distribution. Such a simplified two-phase model is used in numerical simulations of virtual experiments proposed and standardized by the international scientific community. The validation of the model is performed through comparison with reference results. The results obtained show a new mathematical solution for the problem of hemolysis induced by mechanical trauma.

A hemólise induzida mecanicamente em sistemas de bombeamento centrífugo é um processo complexo para o qual ainda se almeja um modelo matemático que possa auxiliar eficazmente o desenvolvimento e otimização destes dispositivos médicos. Este trabalho propõe um equacionamento matemático do escoamento do fluido sanguíneo no interior de bombas centrífugas, levando-se em consideração as variações do campo de tensões através de uma abordagem reológica não-newtoniana. A destruição da fase globular é modelada matematicamente por uma distribuição estatística. Tal modelo bifásico simplificado é utilizado em simulações numéricas de experimentos virtuais propostos e padronizados pela comunidade científica internacional especializada. A validação do modelo é realizada através de comparação com resultados referenciais. Os resultados obtidos demonstram um nova possibilidade de solução numérico-computacional para o problema da hemólise por trauma mecânico. / Mechanically induced hemolysis in centrifugal pumping systems is a complex process for which a mathematical model is still desired. It can effectively aid the development and optimization of these medical devices. This work proposes a mathematical modeling for the blood flow into centrifugal pumps, taking into account the variations of the stress field through a non-Newtonian rheological approach. The destruction of the globular phase is mathematically modeled by a statistical distribution. Such a simplified two-phase model is used in numerical simulations of virtual experiments proposed and standardized by the international scientific community. The validation of the model is performed through comparison with reference results. The results obtained show a new mathematical solution for the problem of hemolysis induced by mechanical trauma.