título: Simulação da resistência vascular sistêmica do simulador híbrido do sistema cardiovascular

tITLE: Systemic vascular resistance simulation of the hybrid cardiovascular system simulator

autor/author(s): Palma, R.V., Nishida, B.Y.T., Hernandes, M.M.A., Fonseca, J.W.G. & Bock E.G.P.

RESUMO: Este trabalho propõe o estudo da viabilidade do uso do ambiente MatLab/Simulink para auxílio no redimensionamento e validação de um dispositivo que simule a dinâmica do sistema circulatório humano. Na perspectiva de obter contribuições para o desenvolvimento do protótipo de uma válvula de controle proporcional que seja capaz de simular a dinâmica do sistema cardiovascular. Através de variações nos parâmetros do modelo objetiva-se que seja possível reproduzir diferentes condições fisiológicas dos pacientes, tais como as situações de repouso e de atividade física. Pacientes em estágio avançado de insuficiência cardíaca são candidatos a transplante do coração. Existem casos que os pacientes não se enquadram neste cenário, os doadores não são satisfatórios para suprir a demanda, seja por número insuficiente ou por incompatibilidade dos órgãos. Pesquisadores tem empreendido o uso de corações artificiais e Dispositivos de Assistência Ventricular Esquerda (DAVE), com o objetivo de estender a espera aumentando o tempo de vida de pacientes na etapa que precede o transplante. Ainda que os experimentos com animais sejam indispensáveis, algumas experiências poderiam ser realizadas com ferramentas (softwares) que possibilitem estudos simulados do sistema cardiovascular. A válvula de controle proporcional desempenha um papel fundamental no controle da vazão do fluxo sanguíneo no DAVE. Neste trabalho, são mostrados os possíveis usos da ferramenta de simulação na comparação da metodologia a ser aplicada com os resultados esperados das variáveis hemodinâmicas em níveis seguros.

ABSTRACT: This work proposes the study of the feasibility of using the MatLab / Simulink environment to aid in the scaling and validation of a device that simulates the dynamics of the human circulatory system. In order to obtain contributions to the development of the prototype of a proportional control valve that is able to simulate the dynamics, assisting the left ventricle of the cardiovascular system. Through variations in the parameters of the model it is objectified that it is possible to reproduce different physiological conditions of the patients, such as the rest and physical activity situations. Patients in advanced stages of heart failure are candidates for heart transplantation. There are cases that the patients do not fit in this scenario, the donors are not satisfactory to supply the demand, either by insufficient number or by incompatibility of the organs. Researchers have undertaken the use of artificial hearts and Left Ventricular Assist Devices (LVAD), in order to extend the waiting period by increasing the life span of patients in the stage preceding the transplant. Although animal experiments are indispensable, some experiments could be carried out with tools (softwares) that allow simulated studies of the cardiovascular system. The proportional control valve plays a key role in controlling the flow of blood flow in the LVAD. The possible use of the simulation tool in the comparison of the methodology to be applied with the expected results of the hemodynamic variables at safe levels is shown.

PALAVRAS-CHAVE: Sistema Circulatório Humano, Dispositivo de Assistência Ventricular Esquerda, Controlador Fisiológico e Níveis de Atividades Físicas.

KEYWORDSModeling, Human Circulatory System, Left Ventricular Assist Device, Physiological Controller, Levels of Physical Activities.

CITAÇÃO / CITATION: Palma, R.V. et al. Simulação da resistência vascular sistêmica do simulador híbrido do sistema cardiovascular. The Academic Society Journal, 1(1), 3-8, 2017. DOI: doi.org/10.32640/tasj.2017.1.3.