Orientador: Eugenio Spano Rosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazza_RicardoAugusto_M.pdf: 24943190 bytes, checksum: bbead42234f22c9a283f30321b17c4fb (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Mecanismos pulso duplicadores são importantes em aplicações biomédicas. Podemos utiliza-los no estudo in vitro do escoamento hemodinâmicoe suas possíveis perturbações, tais como estenoses, aneurismas, bifurcações, vaso elasticidade entre outras. A proposta deste trabalho é desenvolver um ferramental matemáticas para modelar e analisar mecanismos pulso duplicadores e propor um novo mecanismo pulso duplicador. O modelo matemático unidimensional é fundamentado nas equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia. Uma analise de escala do sistema é feita, tomando a equação adimensional e formando os grupos adimensionais, representando parâmetros do escoamento, geométricos e dinâmicos. A solução é obtida por meio de dois métodos: um analítico, utilizando a teoria das perturbações e um numérico, desenvolvido no software Mathematica ¿MARCA REGISTRADA¿. As ferramentas matemáticas são aplicadas para analisar o comportamento dinâmico do novo mecanismo pulso duplicador, sem válvulas. O princípio de funcionamento, baseia-se no fato de podermos decompor uma onda em duas componentes, uma constante, representando a média temporal e uma de flutuação, representando os níveis de oscilação. O responsável pela componente constante é um tanque de nível constante e pela componente de flutuação é o deslocamento oscilatório de um pistão, que é controlado por microcomputador / Abstract: Pulse duplicators simulators are useful devices in biomedical applications. They can simulate in vitro flow phenomena related to arterial blood flow such as: stenosis, aneurysms, bifurcations, vessel elasticity among others. The purpose of this work is two-fold: develop mathematicaltools to model and analyze pulse duplicators simulators and the propose a new conceptual design of pulse duplicator. The one-dimensional mathematical model is founded on the conservations equations of mass, momentum and energy. A scale analysisis performed on the system rendering the equations in dimensionless form plus dimensional groups representing geometric and dynamic flow parameters. The solution is obtained by means of two methods: one analytical approximated method with the use of perturbation theory and the other a numericalmethod developed in the Mathematicaâ. The mathematicaltools were applied to analyzethe dynamicbehavior of a new valveless pulse duplicator designoThe pulse duplicator concept relies on the decomposition of a given waveform in twO components: DC and AC levels which represent, respectively, the waveform time average and fluctuatingcomponents. The waveformDC component is supplied by a constant head tank while the AC component is given by a reciprocating piston pump controlled by a computer / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Reinaldo Wilson Vieira / Tese (doutorado)- Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:18:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VieiraJunior_FranciscoUbaldo_D.pdf: 9716061 bytes, checksum: 94d31e9715d7d77c249963888ed77562 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Introdução: Dentre os equipamentos utilizados em circulação extracorpórea, as bombas de roletes têm grande importância, com modelos disponíveis de vários fabricantes. O ajuste dos roletes é um fator importante nas taxas de hemólise e o potencial hemolítico difere em cada um deles. Pesquisadores nem sempre abordam detalhes sobre os perfis do leito rígido supondo que as formas padronizadas de ajuste garantem valores iguais e comparáveis para todos os modelos de bombas de roletes. Dispomos principalmente de dois métodos para o ajuste de bombas de roletes e nenhum deles considera as características de impulsão do fluido, definida pelo perfil do leito rígido. Objetivo: O objetivo desse trabalho é analisar o perfil hidrodinâmico de três diferentes modelos de bombas de roletes comercializados no Brasil e sua influência no fluxo e refluxo. Materiais e Métodos: Foram utilizados tubos de silicone de 9,5x1,6; 9,5x2,4; 13x2,4 mm de diâmetro de dois fornecedores diferentes. Os testes foram realizados em solução fisiológica e solução análoga ao sangue. O perfil hidrodinâmico de três bombas de roletes foi realizado por medidas de velocidade de queda e calibração dinâmica. Foi investigada a variação das medidas de velocidade de queda com o tempo e testes de compressão em equipamento servo-hidráulico. Os refluxos foram visualizados em aspirador de sangue e reservatório de cardiotomia com medidas simultâneas. Resultados: Os perfis hidrodinâmicos apresentaram diferenças em suas variâncias para medidas de velocidade de queda (P<0,01) e calibração dinâmica (P<0,0001). A tensão residual nos tubos de silicone ocasionou redução nas medidas de velocidade de queda com o tempo (P<0,0002) e foram confirmadas pelos testes de compressão (P<0,0001). Conclusão: Os ajustes realizados pelos métodos de velocidade de queda e calibração dinâmica são dependentes da forma do leito rígido. Comparações envolvendo bombas de roletes devem ser feitas com cautela. A tensão residual em tubos de silicone compromete a repetitividade dos ajustes feitos pelo método de velocidade de queda. / Abstract: Introduction: Among the equipment used in cardiopulmonary bypass, roller pumps have great importance, with models available from several manufacturers. The roller adjustment is an important factor in the rates of hemolysis and the hemolytic potential differs in adjustment. Researchers do not always address details on the profiles of the raceway accepting that the forms of standardized settings ensure equal and comparable values for all models of roller pumps. There are two methods for setting roller pumps and none considers the dynamic characteristics of the fluid, defined by the profile of the raceway. Objective: The aim of this study is to analyze the hydrodynamic profile of three different models of roller pumps commercialized in Brazil and its influence on the flow and back flow. Materials and methods: We used silicone tubes of 9.5x1.6, 9.5 x2.4 and 13x2.4 mm in diameter from two different suppliers. The tests were performed in saline and solution analogous to blood. The hydrodynamic profile in three roller pumps was achieved by measurements of drop rate and dynamic calibration. The drop rate variations were investigated in silicone tubes by measurements of drop rate and the compression tests in servo-hydraulic equipment. Retrograde flows were viewed in blood aspirator and cardiotomy reservoir. Results: The hydrodynamic profiles showed differences in their variances for measurements of drop rate (P <0.01) and dynamic calibration (P <0.0001). The residual stress in the silicone tubes caused reduction in drop rate with time (P<0.0002) and were confirmed by compression tests (P <0.0001). Conclusion: The adjustments made by the methods of drop rate and dynamic calibration are dependent on the raceway profile. Comparisons involving roller pumps must be made with caution. The residual stress in the silicone tubes compromises repeatability of adjustments made by the drop rate method. / Doutorado / Pesquisa Experimental / Doutor em Cirurgia