Performance Evaluation of Geometrically Different Pediatric Arterial Cannulae in a Pediatric Cardiopulmonary Bypass Model

ABSTRACT Objective: To define a reference chart comparing pressure drop vs. flow generated by a set of arterial cannulae currently utilized in cardiopulmonary bypass conditions in pediatric surgery. Methods: Cannulae from two manufacturers were selected considering their design and outer and inner diameters. Cannula performance was evaluated in terms of pressure drop vs. flow during simulated cardiopulmonary bypass conditions. The experimental circuits consisted of a Jostra HL-20 roller pump, a Quadrox-i pediatric oxygenator (Maquet Cardiopulmonary AG, Rastatt, Germany), and a custom pediatric tubing set. The circuit was primed with lactated Ringer's solution only (first condition) and with human packed red blood cells added (second condition) to achieve a hematocrit of 30%. Cannula sizes 8 to 16 Fr were inserted into the cardiopulmonary bypass circuit with a "Y" connector. The flow was adjusted in 100 ml/min increments within typical flow ranges for each cannula. Pre-cannula and post-cannula pressures were measured to calculate the pressure drop. Results: Utilizing a pressure drop limit of 100 mmHg, our results suggest a recommended flow limit of 500, 900, 1400, 2600, and 3100 mL/min for Braile arterial cannulae sizes 8, 10, 12, 14, and 16 Fr, respectively. For Medtronic DLP arterial cannulae sizes 8, 10, 12, 14, and 16 Fr, the recommended flow limit is 600, 1100, 1700, 2700, and 3300 mL/min, respectively. Conclusion: This study reinforces discrepancies in pressure drop between cannulae of the same diameter supplied by different manufacturers and the importance of independent translational research to evaluate components' performance.

Protótipo de cateter vesical de três vias para a Lavagem Vesical / Three-way bladder catheter prototype for bladder washing

As principais complicações pós-operatórias de Ressecção Transuretral da Próstata (RTU-P) são: retenção urinária por coágulos sanguíneos na sonda e a contaminação exógena do sistema urinário por manipulação do profissional de saúde ao realizar a técnica de lavagem vesical. O artigo descreve o desenvolvimento de um protótipo para a manutenção do sistema urinário fechado durante a lavagem vesical e permitir a medição das pressões no interior do cateter vesical de demora (CVD) de três vias com o protótipo durante a técnica da lavagem vesical. Trata-se de uma pesquisa tecnológica baseada no modelo de Processo de Desenvolvimento do Produto de Rozenfeld. Foram realizados testes de funcionalidade por meio de experimentos em ambiente controlado dentro de laboratório. O protótipo apresentou resultados satisfatórios quanto a manutenção do sistema urinário fechado durante a técnica de lavagem vesical. O uso do catéter permitiu a medição das pressões específicas do CVD de três vias em três momentos diferentes: cateter desobstruído, cateter parcialmente obstruído e cateter totalmente obstruído. Os resultados obtidos demonstram que o protótipo pode representar uma ferramenta inovadora na área de urologia. Atendeu as especificações do projeto e possibilitou a manutenção do sistema urinário fechado na lavagem vesical. Além de diminuir os riscos de contaminação do sistema urinário durante a manipulação da técnica. Portanto, o presente estudo demostrou que o protótipo é plenamente seguro quando comparado as pressões exercidas dentro do CVD. Existe a necessidade de realizar testes experimentais em humanos para comprovar a diminuição de contaminação do trato urinário como uso do protótipo.

The main postoperative complications of Transurethral Resection of the Prostate (TURP) are urinary retention by blood clots in the probe and exogenous contamination of the urinary system by manipulation of the healthcare professional when performing the bladder washing technique. The aim of this study was to develop a prototype for keeping the urinary system closed during bladder washes and to measure the internal pressures of the three-way Indwelling Urinary Catheter (IDC) during the bladder washing technique. This was a technological study based on the Rozenfeld's Product Development Process model. Functionality tests were carried out through experiments in a controlled environment in the laboratory. The prototype showed satisfactory results regarding the preservation of the urinary system closed during the bladder washing technique. It was possible to obtain specific pressures from the three-way IDC at three different moments: unobstructed catheter, partially obstructed catheter, and totally obstructed catheter. The results obtained demonstrate that the prototype can represent an innovative tool in the area of urology. It met the project's specifications and preserved the urinary system closed during the bladder washing. Moreover, it reduces the risk of urinary system contamination during the technique manipulation. Therefore, the present study showed that the prototype is fully safe regarding the pressures exerted inside the IDC. There is a need to carry out experimental tests in humans to prove the decrease of urinary tract contamination with the use of this prototype.

Impact of vacuum-assisted venous drainage on forward flow in simulated pediatric cardiopulmonary bypass circuits utilizing a centrifugal arterial pump head

Abstract Objective: To analyze the impact of vacuum-assisted venous drainage (VAVD) on arterial pump flow in a simulated pediatric cardiopulmonary bypass circuit utilizing a centrifugal pump (CP) with an external arterial filter. Methods: The simulation circuit consisted of a Quadrox-I Pediatric oxygenator, a Rotaflow CP (Maquet Cardiopulmonary AG, Rastatt, Germany), and a custom pediatric tubing set primed with Lactated Ringer's solution and packed red blood cells. Venous line pressure, reservoir pressure, and arterial flow were measured with VAVD turned off to record baseline values. Four other conditions were tested with progressively higher vacuum pressures (-20, -40, -60, and -80 mmHg) applied to the baseline cardiotomy pressure. An arterial filter was placed into the circuit and arterial flow was measured with the purge line in both open and closed positions. These trials were repeated at set arterial flow rates of 1500, 2000, and 2500 mL/min. Results: The use of progressively higher vacuum caused a reduction in effective arterial flow from 1490±0.00 to 590±0.00, from 2020±0.01 to 1220±0.00, and from 2490±0.0 to 1830±0.01 mL/min. Effective forward flow decreased with increased levels of VAVD. Conclusion: The use of VAVD reduces arterial flow when a CP is used as the main arterial pump. The reduction in the forward arterial flow increases as the vacuum level increases. The loss of forward flow is further reduced when the arterial filter purge line is kept in the recommended open position. An independent flow probe is essential to monitor pump flow during cardiopulmonary bypass.

Characterization of a pediatric rotary blood pump

Abstract Introduction A ventricular assist device (VAD) is an electromechanical pump used to treat heart failures. For designing the physiological control system for a VAD, one needs a mathematical model and its related parameters. This paper presents a characterization procedure for determining the model parameter values of the electrical, mechanical, and hydraulic subsystems of a pediatric Rotary Blood Pump (pRBP). Methods An in vitro test setup consisting of a pRBP prototype, a motor driver module, an acrylic reservoir, mechanical resistance and tubings, pressure and fluid flow sensors, and data acquisition, processing, and visualization system. The proposed procedure requires a set of experimental tests, and a parameter estimation algorithm for determining the model parameters values. Results The operating limits of the pRBP were identified from the steady-state data. The relationship between the pressure head, flow rate, and the rotational speed of the pRBP was found from the static tests. For the electrical and mechanical subsystems, the dc motor model has a viscous friction coefficient that varies nonlinearly with the flow. For the hydraulic subsystem, the pressure head is assumed to be a sum of terms related to the resistance, the inertance, the friction coefficient, and the pump speed. Conclusion The proposed methodology was successfully applied to the characterization of the pRBP. The combined use of static and dynamic tests provided a precise lumped parameter model for representing the pRBP dynamics. The agreement, regarding mean squared deviation, between experimental and simulated results demonstrates the correctness and feasibility of the characterization procedure.

Functional performance of different venous limb options in simulated neonatal/pediatric cardiopulmonary bypass circuits

Abstract Objective: Hemodilution is a concern in cardiopulmonary bypass (CPB). Using a smaller dual tubing rather than a single larger inner diameter (ID) tubing in the venous limb to decrease prime volume has been a standard practice. The purpose of this study is to evaluate these tubing options. Methods: Four different CPB circuits primed with blood (hematocrit 30%) were investigated. Two setups were used with two circuits for each one. In Setup I, a neonatal oxygenator was connected to dual 3/16" ID venous limbs (Circuit A) or to a single 1/4" ID venous limb (Circuit B); and in Setup II, a pediatric oxygenator was connected to dual 1/4" ID venous limbs (Circuit C) or a single 3/8" ID venous limb (Circuit D). Trials were conducted at arterial flow rates of 500 ml/min up to 1500 ml/min (Setup I) and up to 3000 ml/min (Setup II), at 36°C and 28°C. Results: Circuit B exhibited a higher venous flow rate than Circuit A, and Circuit D exhibited a higher venous flow rate than Circuit C, at both temperatures. Flow resistance was significantly higher in Circuits A and C than in Circuits B (P<0.001) and D (P<0.001), respectively. Conclusion: A single 1/4" venous limb is better than dual 3/16" venous limbs at all flow rates, up to 1500 ml/min. Moreover, a single 3/8" venous limb is better than dual 1/4" venous limbs, up to 3000 ml/min. Our findings strongly suggest a revision of perfusion practice to include single venous limb circuits for CPB.

Anastomose cavo-pulmonar associada ao suporte circulatório esquerdo comparada à assistência biventricular na falência cardíaca aguda / Cavo-pulmonary anastomosis associated with left ventricular in comparison with biventricular circulatory support in acute heart failure

OBJETIVO: Este estudo avaliou o desempenho hemodinâmico e as alterações miocárdicas decorrentes do emprego de dispositivos de assistência ventricular esquerda (DAVE), associado ou não à descompressão do ventrículo direito por meio de derivação cavo-pulmonar, sendo esses achados comparados ao emprego de assistência circulatória biventricular. MÉTODOS: Vinte e um suínos foram submetidos à indução de insuficiência cardíaca através de fibrilação ventricular, sendo a atividade circulatória mantida por DAVE durante 180 minutos. No grupo controle, foi apenas implantado o DAVE. No grupo derivação, além do DAVE foi realizada cirurgia de derivação cavo-pulmonar. No grupo biventricular, foi instituída assistência biventricular. Foram monitoradas as pressões intracavitárias por 3 horas de assistência e amostras do endocárdio dos dois ventrículos foram coletadas e analisadas à microscopia óptica e eletrônica. RESULTADOS: O lactato sérico foi significativamente menor no grupo biventricular (P=0,014). A diferença observada entre o fluxo do DAVE nos grupos derivação e controle (+55±14 ml/kg/min, P=0,072) não foi significativa, enquanto que o fluxo no grupo biventricular foi significativamente maior (+93±17 ml/kg/min, P=0,012) e se manteve estável durante o experimento. A pressão arterial média (PAM) se manteve constante apenas no grupo biventricular (P<0,001), que também apresentou diminuição significativa das pressões em câmaras direitas. Na análise ultraestrutural, notou-se menor presença edema miocárdico no ventrículo direito no grupo biventricular (P=0,017). CONCLUSÃO: Os resultados apresentados demonstram que o desempenho hemodinâmico da assistência ventricular esquerda associada à derivação cavo-pulmonar, neste modelo experimental, não foi superior ao observado com a assistência de ventrículo esquerdo isolada e não substituiu a assistência biventricular de maneira efetiva.

OBJECTIVE: Right ventricular (RV) failure during left ventricular assist device (LVAD) support can result in severe hemodynamic compromise with high mortality. This study investigated the acute effects of cavo-pulmonary anastomosis on LVAD performance and RV myocardial compromise in comparison with biventricular circulatory support, in a model of biventricular failure. METHODS: LVAD support was performed by centrifugal pump in 21 pigs with severe biventricular failure obtained by FV induction. Animals were randomized to be submitted to cavo-pulmonary anastomosis, to biventricular circulatory support or to control group. They were maintained under circulatory support and hemodynamic monitoring for 3h. Venous lactate and cytokines serum levels were also obtained. Endocardium samples were analyzed by electronic microscopy. RESULTS: FV maintenance was responsible for acute LVAD impairment after 180 min in the control group. cavo-pulmonary anastomosis resulted in non-significant improvement of LVAD pump flow in relation to control group (+55±14 ml/kg/min, P=0.072), while animals under biventricular support maintained higher LVAD flow (+93±17 ml/kg/min, P=0.012). Mean arterial pressure remained constant only in biventricular group (P<0.001), which also presented decrease of right atrial and ventricular pressures. Similar increases in lactate and cytokines levels were observed in the three groups. Ultra-structural analysis documented low levels of myocardial swelling in the biventricular group (P=0.017). CONCLUSION: The concomitant use of cavo-pulmonary anastomosis during LVAD support in a pig model of severe biventricular failure resulted in non-significant improvement of hemodynamic performance and it did not effectively replace the use of biventricular support.

Estudo in vivo do comportamento de bioprótese liofilizada: seguimento de 3 meses em carneiros jovens / In vivo study of lyophilized bioprostheses: 3 month follow-up in young sheep

OBJETIVO: Para melhorar as propriedades mecânicas e imunogênicas, o glutaraldeído é utilizado no tratamento do pericárdio bovino que é utilizado em biopróteses. A liofilização do pericárdio bovino tratado com glutaraldeído diminui os radicais aldeído, com provável redução do potencial para calcificação. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da liofilização em biopróteses valvares de pericárdio bovino como mecanismo protetor na diminuição da disfunção estrutural valvar. MÉTODOS: Foi realizado o implante de biopróteses de pericárdio bovino tratado com glutaraldeído, liofilizadas ou não, em carneiros de 6 meses de idade, sendo os animais eutanasiados com 3 meses de seguimento. As biopróteses foram implantadas em posição pulmonar, com auxílio de circulação extracorpórea. Um grupo controle e outro grupo liofilizado foram avaliados quanto ao gradiente ventrículo direito/artéria pulmonar (VD/AP) no implante e explante; análise quantitativa de cálcio; inflamação; trombose e pannus. O nível de significância estabelecido foi de 5%. RESULTADOS: O gradiente médio VD/AP, no grupo controle, no implante, foi 2,04 ± 1,56 mmHg e, no grupo de liofilização, foi 6,61 ± 4,03 mmHg. No explante, esse gradiente aumentou para 7,71 ± 3,92 mmHg e 8,24 ± 6,2 mmHg, respectivamente, nos grupos controle e liofilização. O teor de cálcio médio, após 3 meses, nas biopróteses do grupo controle foi 21,6 ± 39,12 µg Ca+2/mg de peso seco, em comparação com um teor médio de 41,19 ± 46,85 µg Ca+2/mg de peso seco no grupo liofilizado (P = 0,662). CONCLUSÃO: A liofilização de próteses valvares com pericárdio bovino tratado com glutaraldeído não demonstrou diminuição da calcificação neste experimento.

OBJECTIVE: Glutaraldehyde is currently used in bovine pericardium bioprosthesis to improve mechanical and immunogenic properties. Lyophilization is a process that may decrease aldehyde residues in the glutaraldehyde treated pericardium decreasing cytotoxicity and enhancing resistance to calcification. The aim of this study is to evaluate bioprosthetic heart valves calcification in adolescent sheep and to study the potential of lyophilization as a mechanism to protect calcification. METHODS: Two groups were evaluated: a control group in which a bovine pericardium prosthetic valve was implanted in pulmonary position and a lyophilized group in which the bovine pericardium prosthetic valve was lyophilized and further implanted. Sixteen sheeps 6 months old were submitted to the operation procedure. After 3 months the sheeps were euthanized under full anesthesia. RESULTS: Six animals of the control group reached 95.16 ± 3.55 days and six animals in the lyophilized group reached 91.66 ± 0.81 days of postoperative evolution. Two animals had endocarditis. Right ventricle/pulmonary artery (RV/PA) mean gradient, in the control group, at the implantation was 2.04 ± 1.56 mmHg, in the lyophilization group, the RV/PA mean gradient, at the implantation was 6.61 ± 4.03 mmHg. At the explantation it increased to 7.71 ± 3.92 mmHg and 8.24 ± 6.25 mmHg, respectively, in control and lyophilization group. The average calcium content, after 3 months, in the control group was 21.6 ± 39.12 µg Ca+2/mg dry weight, compared with an average content of 41.19 ± 46.85 µg Ca+2/mg dry weight in the lyophilization group (P=0.662). CONCLUSION: Freeze drying of the bovine pericardium prosthesis in the pulmonary position could not demonstrate calcification mitigation over a 3 month period although decreased inflammatory infiltration over the tissue.

Análise do comportamento hemodinâmico de conduto valvado de pericárdio bovino, implantado em posição aórtica de ovinos / Analysis of hemodynamic performance of the bovine pericardium valved conduit, implanted in the aortic position in ovines

OBJETIVOS: A necessidade de substituição da valva, aorta ascendente e reimplante coronariano em pacientes onde a anticoagulação é indesejável, é crescente. Avaliamos em animais o comportamento hemodinâmico de um conduto valvado aórtico feito com pericárdio bovino tratado pelo glutaraldeído (CVAP). MÉTODOS: Para isto, implantamos CVAPs em oito ovinos e os explantamos após 150 dias de pós-operatório. Realizouse estudo angiográfico e hemodinâmico no pré-operatório e antes do explante. EcoDopplercardiogramas foram realizados nos dias 30 e 150 de pós-operatório (teste) e também em cinco ovinos não operados. Após explantados, submetemos os CVAPs à avaliação macroscópica, radiológica e histológica por microscopia óptica. RESULTADOS: Na análise hemodinâmica, as pressões arterial e capilar pulmonar aumentaram (P<0,05) entre os dias 0 e 150. Na análise ecoDopplercardiográfica, o grupo teste apresentou incremento dos diâmetros diastólicos e sistólicos do ventrículo esquerdo (P<0,05). O grupo teste entre os dias 30 e 150 aumentou: peso, espessura das paredes do ventrículo esquerdo, gradiente transvalvar máximo, gradiente transvalvar médio, diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo e decréscimo da fração de ejeção (P<0,05). Dois animais com endocardite explicam essas diferenças, tal como demonstrado na análise estatística realizada sem a presença desses animais. A macroscopia demonstrou calcificação de grau variável. A microscopia óptica demonstrou similaridade com a literatura quanto ao uso do pericárdio bovino tratado pelo glutaraldeído. CONCLUSÕES: Estes dados indicam que o CVAP permite a realização desse tipo de experimento no modelo proposto e que os resultados hemodinâmicos encontrados se assemelham aos parâmetros fisiológicos.

OBJECTIVE: The necessity for replacement of the valve, ascending aorta and aortic with coronary reimplantation in patients where anti-coagulation is undesirable, is increasing. We evaluated the hemodynamic performance of an aortic valved conduit made with glutaraldehyde treated bovine pericardium (AVCP) in animals. METHODS: Therefore, AVCPs were implanted in eight young ovine and explanted after 150 days. Angiographic and hemodynamic study was performed at pre-operative and prior the explant. EchoDopplercardiograms were performed at day 30 and 150 of post-operative (test) and also in five nonoperated ovines. After explanted, AVCPs were submitted to a macroscopical, radiological and histological evaluation by optic microscopy. RESULTS: In the hemodynamic analysis the arterial and pulmonary capillary pressure increased (P<0.05) between day 0 and 150. In the echoDoppercardiographic analysis, the test group presented higher values in the diastolic and systolic diameters of the left ventricle (P<0.05). In the test group, between day 30 and 150, occurred an increase of weight, thickness of the left ventricle walls, maximum transvalvar gradient, medium transvalvar gradient, left ventricle diastolic diameter and a decrease in the ejection function (P<0.05). Two animals with endocarditis explain those differences, how we can see with the statistycal analysis without this sample. Macroscopy showed calcification in variable degrees. Optic microscopy revealed data similar to literature with the use of glutaraldehyde treated bovine pericadium. CONCLUSIONS: These data indicate that the AVCPs allows the performance of this kind of experiment in the proposed model and that the hemodynamic outcomes found are similar to physiological parameters.

Desempenho hemodinâmico e resposta inflamatória durante o uso do DAV-InCor como ponte para o transplante / Hemodynamic performance and inflammatory response during the use of VAD-InCor as a bridge to transplant

FUNDAMENTO: O transplante cardíaco enfrenta o grave problema da escassez de doadores. Estima-se que entre 20 por cento e 40 por cento dos pacientes falecem na fila de espera. Para esses pacientes, a utilização de dispositivos de assistência circulatória é, muitas vezes, a única possibilidade de sobrevivência durante a espera do doador. No Brasil, não existe nenhum programa regular de utilização desses dispositivos como ponte para transplante. OBJETIVO: Avaliar o desempenho hemodinâmico e a resposta inflamatória durante a utilização do DAV-InCor como ponte para transplante. MÉTODOS: Entre outubro de 2003 e abril de 2006, 11 pacientes, indicados em caráter de prioridade para o transplante cardíaco, evoluíram em choque cardiogênico refratário. O implante do DAV-InCor foi realizado em sete pacientes. O diagnóstico etiológico foi cardiopatia chagásica em cinco pacientes e cardiomiopatia dilatada idiopática em dois. RESULTADOS: A assistência mecânica ao ventrículo esquerdo foi mantida nos sete pacientes por períodos entre 14 e 42 dias (média 26,2). O desempenho hemodinâmico foi adequado, com a normalização do índice cardíaco, dos níveis de saturação venosa de O2 e do lactato. O transplante foi realizado em dois pacientes, os outros cinco faleceram por infecção sistêmica ou falência de múltiplos órgãos. CONCLUSÃO: O desempenho do DAV-Incor, no comportamento hemodinâmico dos pacientes estudados, foi adequado para a manutenção de uma condição circulatória satisfatória durante o período estudado. Houve melhora dos parâmetros de perfusão tecidual e manutenção de sinais de resposta inflamatória sistêmica. Houve alta incidência de complicações; contudo, não foram demonstradas complicações relacionadas ao dispositivo que comprometam a segurança da utilização do mesmo.

BACKGROUND: Cardiac transplantation faces the serious problem of lack of donors and it is estimated that 20 to 40 percent of the patients die while waiting for heart transplantation. For these patients, the use of mechanical circulatory assist devices is the only choice of survival while waiting for a donor. In Brazil, the experience with mechanical circulatory support is limited and there is no regular program regarding the use of these devices as a bridge to heart transplantation. OBJECTIVE: To evaluate the hemodynamic performance and the systemic inflammatory response during the clinical use of the InCor-type ventricular assist device (VAD-InCor) as a bridge to heart transplantation. METHODS: Between October 2003 and April 2006, 11 patients in the waiting list for heart transplantation presented hemodynamic deterioration due to refractory cardiogenic shock. Seven of these patients were submitted to VAD-InCor implantation for left ventricular assistance. The etiologic diagnosis was Chagas' disease in 5 patients and idiopathic dilated cardiomyopathy in 2. RESULTS: The 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 state. There was normalization of central venous oxygen saturation and serum lactate. Two patients were submitted to heart transplantation, while the other 5 patients died under assistance due to infection and multiple organ failure. CONCLUSION: The performance of the VAD-InCor, in the hemodynamic behavior of the studied patients, was adequate for the maintenance of a satisfactory circulatory state during the studied period. There was improvement in the tissue perfusion parameters and maintenance of systemic inflammatory response signs. There was a high incidence of complications; however, complications related to the device, which could compromise the safety of its use, were not demonstrated.

Um circuito simples com bomba única para circulação extracorpórea com oxigenação autógena / A simple circuit with only centrifugal pump for extracorporeal circulation with autogenous oxygenation

Material e Métodos: Foi testado em 30 cães um circuito capaz de promover circulação extracorpórea (CEC) com oxigenação autógena (OA) do sangue, usando apenas uma bomba centrífuga. Esta montagem dispensou bombeamento para o lado direito: o gradiente de pressão bastante para vencer a resistência arterial pulmonar foi vencido aumentando-se a pressão nas artérias pulmonares pela expansão da volemia e diminuindo-se a pressão do átrio esquerdo pela drenagem dessa câmara mediante um sifão. O coração foi mantido em ritmo de fibrilação ventricular durante o período de perfusão e ao seu término, o ritmo próprio foi recuperado mediante cardioversão elétrica.Resultados: Este circuito permitiu a manutenção de parâmetros hemodinâmicos e gases sangüíneos adequados durante a perfusão. O campo operatório e a mobilidade do coração foram similares aos proporcionados pela CEC convencional. Conclusão: Concluímos que o uso de bomba centrífuga única simplifica a OA, podendo tornar-se uma escolha prática nos procedimentos de revascularização do miocárdio(AU)#S#as#BR

Avaliação do desempenho hemodinâmico do dispositivo de assistência ventricular InCor como substituto do coração esquerdo / Analysis of the hemodynamic performance of the InCor ventricular assist device as a substitute for the left heart

FUNDAMENTO: A assistência circulatória mecânica é uma opção terapêutica em casos de choque cardiogênio refratário ao tratamento farmacológico, sendo freqüentemente utilizada como ponte para o transplante cardíaco. OBJETIVO: Avaliar o desempenho do Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV) desenvolvido pela Bioengenharia do Instituto do Coração, quando implantado com substituto do coração esquerdo. CASUÍSTICA E MÉTODOS: Foram estudados 10 bezerros da raça Girolando com peso médio de 73 kg. O implante DAV-InCor foi realizado com a cânula de drenagem posicionada no átrio esquerdo (AE) ou na ponta do ventrículo esquerdo (VE) e a cânula de reposição implantada na aorta torácica descendente. As pressões do coração direito e esquerdo, débito cardíaco e o fluxo do DAV foram determinados antes e após a indução farmacológica de insuficiência miocárdica, na vigência de diferentes níveis de vácuo do sistema de drenagem. RESULTADOS: Com a drenagem no AE, os valores do fluxo do DAV foram de 2,2 / 0,5 l/min na condição sem vácuo, 3,7 / 0,4 l/min com vácuo de 10 mmHg, de 4,3 / 0,4 com vácuo de 20 mmHg e de 4,8 / 0,6 com vácuo de 30 mmHg. Os valores da pressão de AE foram de 11,7 / 6; 9,8 / 5,3, 8,5 / 4,4 e 5,6 / 3,3 mmHg nas mesmas condições, respectivamente. Com a cânula ventricular, o fluxo DAV foi de 4,2 / 0,6 na condição sem vácuo e de 4,4 / 0,7 com vácuo de 10 mmHg, sendo observados valores de pressão de AE de 11,1 / 2 e 10,3 / 3,5 mmHg nas duas condições. Esses resultados foram observados em condições hemodinâmicas semelhantes, sendo o fluxo do DAV responsável por um porcentual maior do débito cardíaco total conforme o nível de vácuo. Esse porcentual foi de 86 / 13 por cento com a cânula atrial e vácuo de 30 mmHg e de 97 / 3 por cento com a drenagem ventricular e vácuo de 10 mmHg. CONCLUSÕES: O DAV-InCor mostrou-se eficiente como substituto do ventrículo esquerdo. O desempenho deste dispositivo foi melhor quanto maior o nível de vácuo no sistema de drenagem e com a utilização de cânula ventricular

Sistema para avaliaçäo "in vitro" da hemólise em bomba centrífuga / System for evaluation \"in vitro\" of hemolysis in centrifugal pump

Este trabalho apresenta um sistema para avaliação in vitro da hemólise produzida por uma bomba de fluxo contínuo do tipo centrifuga utilizada para assistência circulatória temporária. O sistema desenvolvido é composto por reservatório, trocador de calor, console para acoplamento e motor para acionamento da bomba, fluxômetro eletromagnético e transdutor de pressão. Para a validação do sistema utilizou-se bomba comercial (Biopump©) rotineiramente utilizada em assistência. Os experimentos foram realizados com sangue bovino fresco heparinizado (volume: 1000 ml, 37 Graus Celssius). A variação de hemoglobina livre plasmática foi medida ao longo de 4 horas, mantendo-se vazão 3,5 1/min contra uma pressão de 120 mmHg (R=1902).

Abstract - This paper presents a system developed for in vitro evaluation of hemolysis caused by a centrifugai type pump utilized for cardiac assistance. lt consists of a blood reservoir, a heat exchanger. pump actuator, electromagnetic flowmeter and pressure transducer. Experimental evaluation was performed utilizing a commercial centrifugal pump (Biopump®) running with fresh bovine blood (volume: 1000 ml, 37 ºC). Plasma free hemoglobin was measured during 4 Hs, at 3,5 l/min flow and 120 mmHg pressure gradient (~H=l 902)

Bases experimentais da utilizaçäo da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica / Experimental bases of the use of cardiomyoplasty in tho treatment of myocardial insufficiency

A cardiomioplastia é uma técnica que utiliza exertos musculares esqueléticos, estimulados sincronamente ao coraçäo, para substituir, ou envolver o miocárdio. O objetivo deste trabalho foi analisar as características contráteis e a resistência a fadiga do músculo grande dorsal normal e estimulado cronicamente, bem como avaliar a eficiência da cardiomioplastia como método de suporte circulatório. Treze cäes foram estudados, após condicionamento elétrico do músculo grande dorsal esquerdo, por período de 6 semanas. Sete deles foram submetidos a medida isométrica da força exercida pelos músculos condicionados e pelos controles contralaterais e a estudo morfológico. Os parâmetros ideais de estimulaçäo foram semelhantes para os músculos normais e os condiconados. Os músculos condicionados, constituídos, predominantemente, de fibras de açäo lenta, apresentaram uma força de amplitude menor (-27%) e um tempo de contraçäo mais longo (+32%). Por outro lado, as curvas de fadiga dos músculos normais, constituídos de fibras mistas, mostraram a queda inicial da força de contraçäo e valores estáveis, após 30 minutos, inversamente proporcionais a freqüência das contraçöes, resultados em um mesmo índice tensäo-tempo (18 ñ 2 KgF. seg/min). Já os músculos condicionados apresentaram um desempenho estável nas mesmas freqüências, mantendo um índice tensäo-tempo elevado (68 ñ 6 KgF. seg/min). Os outros 6 animais foram submetidos a cardiomioplastia, sendo estudados hemodinâmica e ecocardiograficamente, após a induçäo de disfunçäo miocárdica. Com a estimulaçäo do músculo esquelético, observou-se a elevaçäo do índice cardíaco em 35ñ4% (p < 0,01), associada a queda da pressäo capilar pulmonar. O aumento da fraçäo de ejeçäo foi documentado (51 ñ 3%), inclusive quando o enxerto foi colocado apenas sobre o ventrículo esquerdo (p < 0,01). Em conclusäo: 1) os músculos esqueléticos säo capazes de manter atividade semelhante ao trabalho cardíaco, com um desempenho que depende de sua capacidade aeróbica; 2) estimulaçäo crônica leva a transformaçäo adaptativa das fibras musculares, aumentando a sua capacidade de trabalho aeróbico; 3) a cardiomioplastia pode ser um método alternativo, no tratamento da insuficiência miocárdica, mesmo quando é possível apenas o envolvimento parcial do coraçäo pelo enxerto

Measurements of renal sympathetic nerve activity in conscious sinoaortic denervated rats

The increase in renal sympathetic nerve activity (RSNA) produced in freely moving rats by sinoaortic denervation was analyzed both by couting the neural spikes and integrating the recorded electroneurogram. The percent increase was found to be greater when activity was calculated considering spike frequency (71%) rather than integrated voltage (54%). The different values obtained by the two methods suggests that after SAD, in addition to the increase in the nerve impulse frequency, there is an alteration in the pattern of nerve discharge