No contexto da especificidade da urbanização brasileira, onde as cidades crescem simultaneamente às formas de trabalho com capitais reduzidos e tecnologias menos modernas, nossa pesquisa analisa o território usado por diferentes agentes do sistema produtivo de equipamentos médicohospitalares no Estado de São Paulo, atentando para as diferentes divisões do trabalho existentes na forma dos circuitos da economia urbana. Valorizado de forma seletiva, o meio construído permite que atividades mais e menos rentáveis se instalem, enquanto a coexistência de divisões do trabalho que datam de diferentes épocas assegura uma dinâmica interdependente entre os circuitos da economia urbana. Neste sentido, discutimos a existência de um circuito superior marginal ligado às atividades de produção de equipamentos médicohospitalares em Campinas, Ribeirão Preto e São José do Rio Preto (SP) e o papel complementar que este cumpre para os serviços de saúde do país. / In the context of the specificity of Brazilian urbanization, where simultaneous with the growth of the cities, the types of work with reduced capital and less modern technologies also grow, our research analyses the territory used by different agents of the medicalhospital equipments production system in the state of São Paulo, looking at the different divisions of labor, existing in ways of the circuits of urban economy. Valued in a selective way, the environment building allows installation of more or less profitable activities, while the coexistence of divisions of labor of different ages ensures an interdependent dynamic among the circuits of the urban economy. In this way, we discuss the existence of a marginal upper circuit related to the medicalhospital equipments production in Campinas, Ribeirão Preto e São José do Rio Preto (SP) and its complementary function that it accomplishes for the brazilian health services.

No contexto da especificidade da urbanização brasileira, onde as cidades crescem simultaneamente às formas de trabalho com capitais reduzidos e tecnologias menos modernas, nossa pesquisa analisa o território usado por diferentes agentes do sistema produtivo de equipamentos médicohospitalares no Estado de São Paulo, atentando para as diferentes divisões do trabalho existentes na forma dos circuitos da economia urbana. Valorizado de forma seletiva, o meio construído permite que atividades mais e menos rentáveis se instalem, enquanto a coexistência de divisões do trabalho que datam de diferentes épocas assegura uma dinâmica interdependente entre os circuitos da economia urbana. Neste sentido, discutimos a existência de um circuito superior marginal ligado às atividades de produção de equipamentos médicohospitalares em Campinas, Ribeirão Preto e São José do Rio Preto (SP) e o papel complementar que este cumpre para os serviços de saúde do país. / In the context of the specificity of Brazilian urbanization, where simultaneous with the growth of the cities, the types of work with reduced capital and less modern technologies also grow, our research analyses the territory used by different agents of the medicalhospital equipments production system in the state of São Paulo, looking at the different divisions of labor, existing in ways of the circuits of urban economy. Valued in a selective way, the environment building allows installation of more or less profitable activities, while the coexistence of divisions of labor of different ages ensures an interdependent dynamic among the circuits of the urban economy. In this way, we discuss the existence of a marginal upper circuit related to the medicalhospital equipments production in Campinas, Ribeirão Preto e São José do Rio Preto (SP) and its complementary function that it accomplishes for the brazilian health services.

Numerical modelling and simulation are powerful tools for analysis and design, and with the improvement of computational power and numerical methods they are being applied on complex phenomena and systems. This work shows examples of the application of a very sophisticated numerical method, namely the Spectral/hp element method, in the study of the flow inside bioinspired complex geometries. The two topics investigated are fluid dynamic instabilities in a constricted channel and flow inside a paediatric ventricular assist device were studied by means of computational fluid mechanics. The constricted channel is an idealized model of a nasal cavity, which is characterized by complex airway channels, and also bears some resemblance to a human artery in the presence of an atherosclerotic plaques. The paediatric ventricular assist device is an actual device, designed by the Bioengineering research group of the Heart Institute of the Medicine School of the University of São Paulo, which works as a pump that assists the left ventricle of patients waiting for transplantation. Therefore, the aim of this thesis is to contribute in the understanding of biological and bio-inspired geometries flows, using computational tools. Linear and nonlinear stability were carried out for the constricted channel. Three different flow regimes were investigated: symmetric steady flow, which is stable for low Reynolds number, asymmetric steady flow, which rises as a result of the primary bifurcation of the symmetric flow and pulsatile flow. Direct stability analysis was carried out to determine the unstable regions and the critical values for each flow regime. The physical mechanisms behind the transition processes were studied by means of direct numerical simulations to characterize the bifurcations. Since the bifurcations had subcritical behaviour, the relevance of non-normal growth in these flows was assessed. Dependence on phase, Reynolds number and spanwise wavenumber of optimal modes were extensively investigated in stable regions of the three flow regimes. Convective instabilities were also studied in order to comprehend the physical mechanisms which led the optimal modes to their maxima growth, and different convective mechanisms were found. The flow inside the paediatric ventricular assist device was analyzed by means of threedimensional numerical simulations. A computational model based on special boundaries conditions was developed to model the pulsatile flow. In this model, the opening and closure of the mitral valve and diaphragm were represented with the use of specially devised boundary conditions. The driving force and the flow direction of the diaphragm were defined by velocity distribution on the diaphragm wall, and the opening and closure of the mitral valve were performed by a velocity waveform which goes to zero in the systolic period. Flow patterns, velocity fields and time-average wall shear rate were analyzed to evaluate the performance of the device. / Modelagem e simulação numéricas são ferramentas poderosas para análise e design, e com a melhoria do poder computacional e dos métodos numéricos, eles estão sendo aplicados em fenômenos e sistemas complexos. Este trabalho mostra exemplos de aplicações de um método numérico sofisticado, o método dos elementos espectrais/hp, no estudo do escoamento dentro de geometrias complexas bio-inspiradas. Os dois tópicos investigados são: instabilidades em dinâmica de fluido em um canal constrito e o escoamento dentro de um dispositivo de assistência ventricular pediátrica. O canal constrito é um modelo idealizado de uma cavidade nasal, que é caracterizada por canais complexos da via aérea, e também tem semelhança com uma artéria humana na presença de placas ateroscleróticas. O dispositivo de assistência ventricular pediátrica é um dispositivo real, projetado pelo grupo de pesquisa de Bioengenharia do Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, que funciona como uma bomba que auxilia o ventrículo esquerdo dos pacientes à espera de transplante. Portanto, o objetivo desta tese é contribuir na compreensão de escoamentos em geometrias biológicas e bio-inspiradas, usando ferramentas computacionais. Análises de estabilidade linear e não linear foram feitas para um canal constrito. Três diferentes regimes de escoamento foram empregados: escoamento estacionário simétrico, que é estável para baixo número de Reynolds, escoamento assimétrico, o qual é resultado da primeira bifurcação do escoamento simétrico e escoamento pulsátil. Análise de estabilidade direta foi executada para determinar as regiões instáveis em cada regime de escoamento. Os mecanismos físicos por trás do processo de transição foram estudados por meio de simulação numérica direta para caracterizar as bifurcações. Uma vez que, as bifurcações tiveram um comportamento subcrítico, a relevância do crescimento não normal nestes escoamentos foi avaliado. Assim, dependência com a fase, número de Reynolds e número de onda do modo tridimensional foram extensivamente investigados em regiões estáveis para os três regimes de escoamento. Instabilidades convectivas foram também estudadas a fim de compreender os mecanismos físicos que conduzem os modos ótimos para seus crescimentos máximos, e diferentes mecanismos convectivos foram encontrados. O escoamento dentro do dispositivo de assistência ventricular pediátrico foi analisado por meios de simulações numéricas tridimensionais. Um modelo computacional baseado em condições de contorno especiais foi desenvolvido para modelar o escoamento pulsátil. Neste modelo, a abertura e fechamento da válvula mitral e diafragma foram representados com o uso de condições de contorno especialmente elaboradas. A força motora e o direcionamento do fluxo do diafragma foram definidos por uma distribuição de velocidades na parede do diafragma, e a abertura e fechamento da válvula mitral foram executadas por uma função de onda de velocidade que vai a zero no período sistólico. Padrões do escoamento, campos de velocidade e tensão de cisalhamento no tempo foram analisadas para avaliar o desempenho do dispositivo.

A utilização de equipamentos para monitoração de parâmetros fisiológicos não é apenas crucial em pacientes que são submetidos a alguns procedimentos médicos, mas é também de extremo valor para animais em uso similar. Este projeto tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de monitoração de saturação de oxigênio e freqüência cardíaca para roedores; tal sistema é composto por um dispositivo protótipo compacto e sensor óptico. No presente trabalho, foram utilizadas as tecnologias dos microcontroladores da Microchip para realizar as diversas digitalizações; a tecnologia USB, para realizar a comunicação com computadores e o desenvolvimento da interface desenvolvida com o software disponível da National Instruments, o LabVIEW. Neste estudo, o sistema desenvolvido foi empregado em camundongos e foram realizadas diversas avaliações em laboratório e em campo para a validação do dispositivo protótipo. Os batimentos cardíacos e a saturação de oxigênio, tanto em repouso quanto em movimento, foram detectados pelo protótipo. Os valores de freqüência cardíaca variaram entre 545 e 700 bpm enquanto os valores de saturação de oxigênio variaram entre 80 a 95%. / The equipments use to monitoring physiological parameters isnt just crucial in patients who are submitted to some medical procedures but it is also of extreme value for animals in similar use. This project has as main objective the development of a monitor oxygen saturation and cardiac frequency for mice; the system is compound of a compact prototype device and optic sensor. In the present work, the Microchip microcontrollers technologies had been used, to realize many digitalization; the USB technology interface, to realize the communication with computers and the interface development developed with the available National Instruments software, the LabVIEW. In this study, the developed system was used in mice and have been realized many evaluations in laboratory and field for the prototype validation device. The cardiac beatings and oxygen saturation, as much in rest how in movement they had been detected by the prototype. The values of heart rate had varied of 545 to 700 while the values of oxygen saturation had varied of 80 to 95%.

A utilização de equipamentos para monitoração de parâmetros fisiológicos não é apenas crucial em pacientes que são submetidos a alguns procedimentos médicos, mas é também de extremo valor para animais em uso similar. Este projeto tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de monitoração de saturação de oxigênio e freqüência cardíaca para roedores; tal sistema é composto por um dispositivo protótipo compacto e sensor óptico. No presente trabalho, foram utilizadas as tecnologias dos microcontroladores da Microchip para realizar as diversas digitalizações; a tecnologia USB, para realizar a comunicação com computadores e o desenvolvimento da interface desenvolvida com o software disponível da National Instruments, o LabVIEW. Neste estudo, o sistema desenvolvido foi empregado em camundongos e foram realizadas diversas avaliações em laboratório e em campo para a validação do dispositivo protótipo. Os batimentos cardíacos e a saturação de oxigênio, tanto em repouso quanto em movimento, foram detectados pelo protótipo. Os valores de freqüência cardíaca variaram entre 545 e 700 bpm enquanto os valores de saturação de oxigênio variaram entre 80 a 95%. / The equipments use to monitoring physiological parameters isnt just crucial in patients who are submitted to some medical procedures but it is also of extreme value for animals in similar use. This project has as main objective the development of a monitor oxygen saturation and cardiac frequency for mice; the system is compound of a compact prototype device and optic sensor. In the present work, the Microchip microcontrollers technologies had been used, to realize many digitalization; the USB technology interface, to realize the communication with computers and the interface development developed with the available National Instruments software, the LabVIEW. In this study, the developed system was used in mice and have been realized many evaluations in laboratory and field for the prototype validation device. The cardiac beatings and oxygen saturation, as much in rest how in movement they had been detected by the prototype. The values of heart rate had varied of 545 to 700 while the values of oxygen saturation had varied of 80 to 95%.

Numerical modelling and simulation are powerful tools for analysis and design, and with the improvement of computational power and numerical methods they are being applied on complex phenomena and systems. This work shows examples of the application of a very sophisticated numerical method, namely the Spectral/hp element method, in the study of the flow inside bioinspired complex geometries. The two topics investigated are fluid dynamic instabilities in a constricted channel and flow inside a paediatric ventricular assist device were studied by means of computational fluid mechanics. The constricted channel is an idealized model of a nasal cavity, which is characterized by complex airway channels, and also bears some resemblance to a human artery in the presence of an atherosclerotic plaques. The paediatric ventricular assist device is an actual device, designed by the Bioengineering research group of the Heart Institute of the Medicine School of the University of São Paulo, which works as a pump that assists the left ventricle of patients waiting for transplantation. Therefore, the aim of this thesis is to contribute in the understanding of biological and bio-inspired geometries flows, using computational tools. Linear and nonlinear stability were carried out for the constricted channel. Three different flow regimes were investigated: symmetric steady flow, which is stable for low Reynolds number, asymmetric steady flow, which rises as a result of the primary bifurcation of the symmetric flow and pulsatile flow. Direct stability analysis was carried out to determine the unstable regions and the critical values for each flow regime. The physical mechanisms behind the transition processes were studied by means of direct numerical simulations to characterize the bifurcations. Since the bifurcations had subcritical behaviour, the relevance of non-normal growth in these flows was assessed. Dependence on phase, Reynolds number and spanwise wavenumber of optimal modes were extensively investigated in stable regions of the three flow regimes. Convective instabilities were also studied in order to comprehend the physical mechanisms which led the optimal modes to their maxima growth, and different convective mechanisms were found. The flow inside the paediatric ventricular assist device was analyzed by means of threedimensional numerical simulations. A computational model based on special boundaries conditions was developed to model the pulsatile flow. In this model, the opening and closure of the mitral valve and diaphragm were represented with the use of specially devised boundary conditions. The driving force and the flow direction of the diaphragm were defined by velocity distribution on the diaphragm wall, and the opening and closure of the mitral valve were performed by a velocity waveform which goes to zero in the systolic period. Flow patterns, velocity fields and time-average wall shear rate were analyzed to evaluate the performance of the device. / Modelagem e simulação numéricas são ferramentas poderosas para análise e design, e com a melhoria do poder computacional e dos métodos numéricos, eles estão sendo aplicados em fenômenos e sistemas complexos. Este trabalho mostra exemplos de aplicações de um método numérico sofisticado, o método dos elementos espectrais/hp, no estudo do escoamento dentro de geometrias complexas bio-inspiradas. Os dois tópicos investigados são: instabilidades em dinâmica de fluido em um canal constrito e o escoamento dentro de um dispositivo de assistência ventricular pediátrica. O canal constrito é um modelo idealizado de uma cavidade nasal, que é caracterizada por canais complexos da via aérea, e também tem semelhança com uma artéria humana na presença de placas ateroscleróticas. O dispositivo de assistência ventricular pediátrica é um dispositivo real, projetado pelo grupo de pesquisa de Bioengenharia do Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, que funciona como uma bomba que auxilia o ventrículo esquerdo dos pacientes à espera de transplante. Portanto, o objetivo desta tese é contribuir na compreensão de escoamentos em geometrias biológicas e bio-inspiradas, usando ferramentas computacionais. Análises de estabilidade linear e não linear foram feitas para um canal constrito. Três diferentes regimes de escoamento foram empregados: escoamento estacionário simétrico, que é estável para baixo número de Reynolds, escoamento assimétrico, o qual é resultado da primeira bifurcação do escoamento simétrico e escoamento pulsátil. Análise de estabilidade direta foi executada para determinar as regiões instáveis em cada regime de escoamento. Os mecanismos físicos por trás do processo de transição foram estudados por meio de simulação numérica direta para caracterizar as bifurcações. Uma vez que, as bifurcações tiveram um comportamento subcrítico, a relevância do crescimento não normal nestes escoamentos foi avaliado. Assim, dependência com a fase, número de Reynolds e número de onda do modo tridimensional foram extensivamente investigados em regiões estáveis para os três regimes de escoamento. Instabilidades convectivas foram também estudadas a fim de compreender os mecanismos físicos que conduzem os modos ótimos para seus crescimentos máximos, e diferentes mecanismos convectivos foram encontrados. O escoamento dentro do dispositivo de assistência ventricular pediátrico foi analisado por meios de simulações numéricas tridimensionais. Um modelo computacional baseado em condições de contorno especiais foi desenvolvido para modelar o escoamento pulsátil. Neste modelo, a abertura e fechamento da válvula mitral e diafragma foram representados com o uso de condições de contorno especialmente elaboradas. A força motora e o direcionamento do fluxo do diafragma foram definidos por uma distribuição de velocidades na parede do diafragma, e a abertura e fechamento da válvula mitral foram executadas por uma função de onda de velocidade que vai a zero no período sistólico. Padrões do escoamento, campos de velocidade e tensão de cisalhamento no tempo foram analisadas para avaliar o desempenho do dispositivo.

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. / Ventricular assist devices (VADs) can be used for the hemodynamic stabilization of patients waiting for heart transplantation. Advances in the technologies and the use of biocompatible materials have contributed to the development of devices with reduced dimensions and blood trauma. Evaluation of the performance of these devices demands the use of hydraulic simulators of the circulatory system that reproduce pressures and flows existing in physiological conditions of interest. This work aims to develop a simulator of the pediatric circulation with automated adjustments of pressures. The simulator consists of a hydraulic circuit modeling the systemic and pulmonary branches and a microcontrolled system with a user interface for monitoring flows and ventricular pressures, and automating adjustments of aortic and pulmonary arterial pressures (AoP, PAP) and left and right atrial pressures (LAP, RAP). Two pulsatile pumps with 15 ml ejection volume are used to model the mechanical behavior of the left and right ventricles. Aortic and pulmonary arterial compliances and preloads of the ventricles are simulated by chambers with adjustable volumes of air and fluid (blood analog) using an air pump. Motorized clamps adjust the hydraulic resistances of the loops. Instantaneous signals of VAD input and output flows and of arterial, atrial and ventricular pressures are obtained by transducers and digitalized in a microcontroller that commands the clamps and the air pump. Algorithms were developed to adjust the resistances, compliances and preloads. A graphical user interface displays signals in real time (or recorded) and allows selection of simulation parameters. The performance of the automation system was tested setting pressures in two situations: 1) simulations of random conditions defined by the interface software and 2) simulations of physiological conditions (normal and low myocardial contractility). In the systemic model, the pressures were adjusted in both cases (maximum error of 0.5% for AoP and 5% for LAP) in approximately 80 seconds. In the complete model, the maximum error for simulations of physiological conditions was 4% for arterial pressures and 5% for atrial pressures. The results obtained demonstrate that the simulator developed allows mimicking the relevant features of the systemic and pulmonary branches of the circulation needed to assess the performance of mechanical circulatory assist devices. The simulator is portable, easy to operate and can be applied in teaching and training of health professionals working with mechanical circulatory support of patients.

Nas Pequenas e Médias Empresas (PMEs) industriais em que o seu produto é essencialmente metal mecânico e o desenvolvimento de produtos é estratégico, surgem questões sobre quais são as metodologias mais adequadas para as diferentes fases de projeto de produto e como implantá-las em um modelo de Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP) adequado às necessidades dessas empresas, de modo a aumentar a probabilidade de sucesso do produto. O presente trabalho propõe um modelo de referência do PDP aplicado a PMEs industriais do setor metal mecânico que desenvolvem móveis hospitalares. O modelo é baseado em propostas de PDP da grande área mecânica, especificidades do produto, a saber, móveis hospitalares e dispositivos médicos e em fatores da realidade das PMEs. O trabalho divide-se nas seguintes fases principais: revisão bibliográfica sobre propostas de modelos de gestão do PDP da grande área mecânica e do setor específico de móveis e dispositivos médicos, revisão de normas e regulamentações que tenham influência no PDP, realização de estudos de casos múltiplos de PMEs industriais metal mecânicas que desenvolvem móveis hospitalares, no Brasil e na Colômbia e, por último, síntese de uma proposta final do modelo de referência de PDP, específico para as PMEs industriais do setor metal mecânico que desenvolvem móveis hospitalares, aplicado à realidade do Brasil e da Colômbia. / In small and medium-sized industrial enterprises (PMEs), in which the product is essentially metal mechanical, and the product development is strategic, issues arise about which are the most appropriate methodologies for the different stages of product design and how to deploy them in a model of Product Development Process (PDP), suitable to the needs of these companies, in order to increase the probability of success of the product. The present research proposes a reference model for PDP applied to industrial SMEs at the metal mechanical sector that develops hospital furniture. The model is based on PDP proposals of large mechanical area, in specific features of the product as medical devices and hospital furniture and in reality factors of SMEs. The work is divided into the following main phases: literature review about proposals for PDP management models of large area mechanics, and specific sector of furniture and medical devices, revision of rules and regulations that have influenced on PDP, realization of multiple case studies of industrial metal mechanics PMEs that develop hospital furniture in Brazil and Colombia and lastly, a synthesis of a final proposal of the PDP reference model, specific for SMEs industry-industrial metal mechanic who develop hospital furniture, applied to the reality of Brazil and Colombia.

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. / Ventricular assist devices (VADs) can be used for the hemodynamic stabilization of patients waiting for heart transplantation. Advances in the technologies and the use of biocompatible materials have contributed to the development of devices with reduced dimensions and blood trauma. Evaluation of the performance of these devices demands the use of hydraulic simulators of the circulatory system that reproduce pressures and flows existing in physiological conditions of interest. This work aims to develop a simulator of the pediatric circulation with automated adjustments of pressures. The simulator consists of a hydraulic circuit modeling the systemic and pulmonary branches and a microcontrolled system with a user interface for monitoring flows and ventricular pressures, and automating adjustments of aortic and pulmonary arterial pressures (AoP, PAP) and left and right atrial pressures (LAP, RAP). Two pulsatile pumps with 15 ml ejection volume are used to model the mechanical behavior of the left and right ventricles. Aortic and pulmonary arterial compliances and preloads of the ventricles are simulated by chambers with adjustable volumes of air and fluid (blood analog) using an air pump. Motorized clamps adjust the hydraulic resistances of the loops. Instantaneous signals of VAD input and output flows and of arterial, atrial and ventricular pressures are obtained by transducers and digitalized in a microcontroller that commands the clamps and the air pump. Algorithms were developed to adjust the resistances, compliances and preloads. A graphical user interface displays signals in real time (or recorded) and allows selection of simulation parameters. The performance of the automation system was tested setting pressures in two situations: 1) simulations of random conditions defined by the interface software and 2) simulations of physiological conditions (normal and low myocardial contractility). In the systemic model, the pressures were adjusted in both cases (maximum error of 0.5% for AoP and 5% for LAP) in approximately 80 seconds. In the complete model, the maximum error for simulations of physiological conditions was 4% for arterial pressures and 5% for atrial pressures. The results obtained demonstrate that the simulator developed allows mimicking the relevant features of the systemic and pulmonary branches of the circulation needed to assess the performance of mechanical circulatory assist devices. The simulator is portable, easy to operate and can be applied in teaching and training of health professionals working with mechanical circulatory support of patients.

Nas Pequenas e Médias Empresas (PMEs) industriais em que o seu produto é essencialmente metal mecânico e o desenvolvimento de produtos é estratégico, surgem questões sobre quais são as metodologias mais adequadas para as diferentes fases de projeto de produto e como implantá-las em um modelo de Processo de Desenvolvimento de Produto (PDP) adequado às necessidades dessas empresas, de modo a aumentar a probabilidade de sucesso do produto. O presente trabalho propõe um modelo de referência do PDP aplicado a PMEs industriais do setor metal mecânico que desenvolvem móveis hospitalares. O modelo é baseado em propostas de PDP da grande área mecânica, especificidades do produto, a saber, móveis hospitalares e dispositivos médicos e em fatores da realidade das PMEs. O trabalho divide-se nas seguintes fases principais: revisão bibliográfica sobre propostas de modelos de gestão do PDP da grande área mecânica e do setor específico de móveis e dispositivos médicos, revisão de normas e regulamentações que tenham influência no PDP, realização de estudos de casos múltiplos de PMEs industriais metal mecânicas que desenvolvem móveis hospitalares, no Brasil e na Colômbia e, por último, síntese de uma proposta final do modelo de referência de PDP, específico para as PMEs industriais do setor metal mecânico que desenvolvem móveis hospitalares, aplicado à realidade do Brasil e da Colômbia. / In small and medium-sized industrial enterprises (PMEs), in which the product is essentially metal mechanical, and the product development is strategic, issues arise about which are the most appropriate methodologies for the different stages of product design and how to deploy them in a model of Product Development Process (PDP), suitable to the needs of these companies, in order to increase the probability of success of the product. The present research proposes a reference model for PDP applied to industrial SMEs at the metal mechanical sector that develops hospital furniture. The model is based on PDP proposals of large mechanical area, in specific features of the product as medical devices and hospital furniture and in reality factors of SMEs. The work is divided into the following main phases: literature review about proposals for PDP management models of large area mechanics, and specific sector of furniture and medical devices, revision of rules and regulations that have influenced on PDP, realization of multiple case studies of industrial metal mechanics PMEs that develop hospital furniture in Brazil and Colombia and lastly, a synthesis of a final proposal of the PDP reference model, specific for SMEs industry-industrial metal mechanic who develop hospital furniture, applied to the reality of Brazil and Colombia.