Clinical evaluation of the Spiral Pump® after improvements to the original project in patients submitted to cardiac surgeries with cardiopulmonary bypass / Avaliação clínica da bomba espiral (Spiral Pump®) após aperfeiçoamentos introduzidos ao projeto original em pacientes submetidos a cirurgias cardíacas com circulação extracorpórea

Objective: The objective of this paper is to present the results from Spiral Pump clinical trial after design modifications performed at its previous project. This pump applies axial end centrifugal hydraulic effects for blood pumping during cardiopulmonary bypass for patients under cardiac surgery. Methods: This study was performed in 52 patients (51% males), between 20 to 80 (67±14.4) years old weighing 53 to 102 (71.7±12.6) kg, mostly under myocardial revascularization surgery (34.6%) and valvular surgery (32.8%). Besides the routine evaluation of the data observed in these cases, we monitored pump rotational speed, blood flow, cardiopulmonary bypass duration, urine free hemoglobin for blood cell trauma analysis (+ to 4+), lactate desidrogenase (UI/L), fibrinogen level (mg/dL) and platelet count (nº/mm3). Results: Besides maintaining appropriate blood pressure and metabolic parameters it was also observed that the Free Hemoglobin levels remained normal, with a slight increase after 90 minutes of cardiopulmonary bypass. The Lactate Dehydrogenase showed an increase, with medians varying between 550-770 IU/L, whereas the decrease in Fibrinogen showed medians of 130-100 mg/dl. The number of platelets showed a slight decrease with the medians ranging from 240,000 to 200,000/mm3. No difficulty was observed during perfusion terminations, nor were there any immediate deaths, and all patients except one, were discharged in good condition. CONCLUSION: The Spiral Pump, as blood propeller during cardiopulmonary bypass, demonstrated to be reliable and safe, comprising in a good option as original and national product for this kind of application. .

Objetivos: Apresentar resultados da aplicação da bomba espiral que emprega efeitos hidráulicos centrífugo e axial de bombeamento como elemento propulsor do circuito de circulação extracorpórea em pacientes submetidos a cirurgias cardíacas após modificações introduzidas no design do projeto original. Métodos: O estudo foi realizado em 52 pacientes (51% masculinos), com idade entre 20 a 80 (67±14,4) anos, peso 53 a 102 (71,7±12,6) kg, submetidos na maioria a cirurgia de revascularização miocárdica (34,6%) e Orovalvar (32,8%). Além das avaliações rotineiras, foram registrados rotação, tempo de CEC e para análise do impacto traumático à crase sanguínea, hemoglobina livre na urina (+ a 4+), desidrogenase láctica, fibrinogênio (mg/dL) e contagem de plaquetas (nº/mm3). Resultados: Observou-se a manutenção de parâmetros pressóricos e metabólicos adequados. Quanto aos marcadores de danos à crase sanguínea, as alterações estiveram proporcionais ao tempo maior de circulação extracorpórea. Os níveis de Hemoglobina Livre permaneceram com valores normais, com ligeiro aumento a partir dos 90 minutos de circulação extracorpórea. A Desidrogenase Láctica mostrou aumento, variando as medianas entre 550 a 770 UI/L enquanto o Fibrinogênio mostrou queda das medianas de 130 a 100 mg/dl. O número de plaquetas mostrou ligeira queda das medianas variando entre 240.000 a 200.000/mm3. Não ocorreram dificuldades de saída de perfusão, não se observou óbito imediato e todos os pacientes, exceto 1, obtiveram alta hospitalar. Conclusão: A bomba espiral aplicada como bomba propulsora de sangue durante cirurgia cardíaca se mostrou confiável e segura, não causou impacto traumático ...

Coração artificial auxiliar / Heart artificial auxiliary

A geração de tecnologia própria, sempre presente na cardiologia brasileira, proporcionou a formação de profissionais capacitados, criando grupo de pesquisas e empresas de produção de equipamentos. Com base em dados do Minsitério da Saúde, as doenças cardiovasculares representavam aproximadamente 11,8% do total de óbitos das capitais em 1930 em nosso país; em 1996 este percentual cresceu drasticamente chegando a 27,2%; já em 2004 esse índice chegou à 31,8%, o que corresponde à causa de maior mortalidade no Brasil. Em função desse quadro, pesquisas que visam o desenvolvimento de dispositivos para suporte à vida destes pacientes são de grande importância (Ministério da Saúde, 2007).O Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC) e a Fundação Adib Jatene vêm desenvolvendo um modelo de Coração artificial auxiliar (CAA), configurado como dispositivo de assistência ventricular (DAV), com princípio de funcionamento eletromecânico. O DAV é configurado para assistência ventricular esquerda, pois a grande maioria das insuficiências cardíacas ocorrem no ventrículo esquerdo. O dispositivo...

Tele-ECG (tele-eletrocardiografia à distância via celular) / Tele-ECG (Tele-Echocardiography by distance of cellular phone)

O Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia(IDPC) presta atendimento a paciente de diversas regiões; dentre estes, observou-se uma parcela significativa de pacientes externos provenientes de localidades distantes, vindos de Unidades Básicas de Saúde (UBS) que normalmente não possuem especialista em cardiologia. Muitos destes pacientes poderiam ser evitados, reduzindo os custos logísticos da operação, inclusive o custo social. O Sistema Tele-EGG tem como objetivo aplicar uma solução em telemedicina, que consiste de um eletrocardiógrafo convencional, de 12 derivações simultâneas, interligado a um módulo de transmissão/recepção de dados que utiliza a telefonia móvel (celular) para enviar o sinal de ECG e os dados do paciente para uma central de exames. Valendo-se da mobilidade que o sistema oferece, a instalação dos equipamentos, nos mais variados locais, independe de haver uma estrutura fixa com microcomputadores e internet de banda larga: basta haver um sinal de telefonia celular. A central de exames consiste de uma sala de terminais de computadores...

Testes in vitro e in vivo com o Coração Artificial Auxiliar (CAA): um novo modelo de coração artificial totalmente implantável e heterotópico / In vitro and in vivo tests with the Auxiliary Total Artificial Heart (ATAH): a new device of a totally implantable and heterotopic artificial heart

Um novo modelo de coração artificial está sendo desenvolvido e testado em nossos laboratórios, o Coração Artificial Auxiliar (CAA). Este dispositivo foi projetado com dimensões reduzidas para ser implantado em paralelo ao coração natural do paciente, dentro da cavidade torácica direita de forma heterotópica. Foram realizados testes in vitro, em um circuito simulador do sistema circulatório humano, para verificação do desempenho hidrodinâmico do CAA. Os resultados mostraram que o CAA pode fornecer um fluxo de até 5,8 L/min, com uma pré-carga de 20 mmHg e uma pós-carga de 100 mmHg. A freqüência de batimento do CAA e, consequentemente, o débito cardíaco são dependentes da pré-carga do ventrículo esquerdo, funcionamento semelhante ao coração natural (Lei de Frank Starling). Testes in vivo animal estão sendo realizados para avaliar os resultados obtidos com os testes in vitro e para verificar o comportamento do CAA em ambiente e condições fisiológicas difíceis de serem simuladas. Os testes in vivo estão sendo também importantes para o desenvolvimento de técnicas cirúrgicas e treinamento dos cirurgiões cardiovasculares envolvidos no projeto. Até o momento, dois estudos agudos in vivo foram realizados, com o CAA funcionando por 5h, implantado na cavidade torácica direta de carneiros adultos (50 + ou - 5 kg). Os resultados destes estudos in vivo demonstraram que o funcionamento do CAA é sincronizado ao coração natural, sendo possível estudar o comportamento do CAA quando, gradativamente, o coração natural teve sua contratilidade reduzida até sua parada total.

Indices de hemodiálise e visualizaçäo do fluxo na "Spiral Pump" (SP), uma bomba centrífuga de sangue por fuso crônico / Hemodialysis indices and visualization of the flow in \"Spiral Pump\" (SP), a blood centrifugal pump for conic spindle

A "Spiral Pump" (SP) é uma bomba de sangue que utiliza, simultaneamente, os princípios de bombeamento axial e centrífugo, através da rotação de um fuso cônico. As características hidrodinâmicas da SP foram estudadas em diversas condições de bombeamento, utilizando um circuito composto de tubos e reservatório plásticos, com 500 ml de solução água-glicerina (37 por cento). O comportamento do fluxo foi estudado nas áreas mais importantes da bomba utilizando um plano de luz laser estroboscópica. Partículas plásticas, suspensas na solução, foram iluminadas pela luz laser durante o funcionamento da bomba. Vários testes de hemólise foram realizados "In Vitro" utilizando sangue bovino, simulando duas condições de bombeamento: bomba de assistência ventricular esquerda e bomba de circulação e oxigenação extracorpórea

Abstract: The Spiral Pump (SP) is a blood pump that utilizes the two well known centrifugai and axial pumping principies, simultaneously. The hydrodynamic performance of the pump was studied at severa! test conditions, using a closed circuit loop with plastic tubes and reservoir, filled with 500 mi of 37% glycerin-water solution. The results show that the SP has good pumping performance. The flow behavior was studied in the most important areas of the pump using a stroboscopic planar helium-neon laser light. Amberlite plastic particles (80 mesh) were used in suspension in the solution and were illuminated by the laser light during the pumping process. Severa! in vitro hemolysis tests were performed using bovine blood, simulating two pump conditions: as left ventricular assist device and as cardiopulmonary bypass

Respiraçäo artificial com oxigenador de membrana extracorpóreo em posiçäo artério-venosa sem bomba: estudo experimental / Respiratory Support with Arteriovenous Pumpless Extracorporeal Membrane Oxygenation. An Experimental Study

PURPOSE--To test the hypothesis of respiratory support and to study the consequent hemodynamic alterations, we performed pumpless A-V ECMO using a 1.2m2 polipropylene hollow fiber membrane oxygenator, specially adapted from conventional model utilized in routine cardiac surgery. METHODS--Two canine groups of six dogs each were studied. Group 1 had normal lungs and group 2 acute respiratory failure induced by 0.035ml/kg intravenous oleic acid. The dogs were anesthetized and maintained in apnea with curare. Heparin was given in a single dose of 400U/kg. Gasimetric and hemodynamic parameters were monitored each 30 minutes during a 3 hour period. Then the oxygenator was discontinued and after 15 minutes a final arterial blood gas sample was taken for analysis. RESULTS--Blood samples at 3 hours have shown a mean PaO2 of 260.6mmHg in group 1 and 114.4mmHg in group 2 and PaCO2 of 54.3 and 56.2mmHg, respectively. After the oxygenator was discontinued PaCO2 levels increased to 161.6 and 193.7mmHg, respectively. The hemodynamic parameters shown few alterations. CONCLUSION--In both groups pumpless A-V ECMO was able to maintain gasimetric parameters within acceptable patterns and compatible with life, with few hemodynamic alterations. However, an adequate mean arterial blood pressure is needed to provide flow through membrane oxygenator

Objetivo - Testar a hipótese de manutenção do suporte respiratório e observar as alterações hemodinâmicas provocadas pelo emprego da assistência respiratória extracorpórea por via artério-venosa sem bomba, usando um oxigenador de fibra oca capilar de polipropileno de 1,2m2, especialmente adaptado do modelo utilizado em cirurgia cardíaca de rotina. Métodos - Foram estudados dois grupos de 6 cães cada, sendo o grupo 1 com pulmões normais e o grupo 2 onde se induziu insuficiência respiratória aguda com ácido oléico (0,035ml/kg). Os cães foram mantidos apnéicos durante o experimento com administração continuada de curare. Heparina foi injetada em dose única (400U/kg) e parâmetros gasimétricos e hemodinâmicos foram monitorados cada 30min por 3h. A seguir, foi desligado o oxigenador e 15min depois colhida amostra sangüínea arterial para gasimetria final. Resultados - Amostras sangüíneas coletadas ao final de 3h mostraram média de PaO2 de 260,65mmHg no grupo 1 e 114,4mmHg no grupo 2 e PaCO2 de 54,3 e 56,2mmHg, respectivamente. Quando se desligou o oxigenador, após 15min PaCO2 elevou-se para 161,6 e 193, 7mmHg, respectivamente. Os parâmetros hemodinâmicos mostraram-se estáveis durante o experimento. Conclusão - Em ambos os grupos o método foi capaz de manter os parâmetros gasimétricos dentro de padrões aceitáveis e compatíveis com a vida, com paucas alterações hemodinômicas. Entretanto, necessita pressão arterial média adequada para prover fluxo através do oxigenador de membrana

Estudo comparativo das características fluidodinâmicas de próteses valvulares biológicas de pericárdio bovino de perfil alto e baixo / Comparative study of fluid dynamics characteristics of biological valve prosthesis from bovine pericardium of high and low profiles

O comportamento fluidodinâmico e a vida útil média de uma prótese vaivular cardíaca sao características muito importantes na escolha do modelo de prótese a ser implantada em um determinado paciente. Por esse motivo, foi realizado um estudo comparativo entre as válvulas biológicas de perfil alto e baixo, para se verificarem possíveis alteraçoes na vida média, gradiente de pressao e refluxo, causadas pela diminuiçao do perfil dessas próteses. Com o auxilio de um duplicador de pulso, foram analisadas cinco próteses de perfil alto e cinco de perfil baixo, todas tamanho 29, fabricadas no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC). Mantendo-se a freqüência de batimentos em 100 bpm e a diferença de pressao em 1000 mmHg, verificou-se que a vida útil média da válvula de perfil baixo permaneceu equivalente à de perfil alto. Em outro equipamento, denominado simulador cardíaco, as próteses foram submetidas a condiçoes semelhantes às condiçoes fisiológicas de funcionamento para uma freqüência cardíaca de 75 bpm. Os resultados mostraram que o volume de retorno necessário para fechamento (refluxo), nas válvulas de perfil baixo, é menor do que nas de perfil alto. Isso traz um melhor aproveitamento do efeito de bombeamento do coraçao. As perdas de carga das válvulas foram comparadas através dos gradientes máximos de pressao visibilizados com a sobreposiçao dos sinais de pressao. Observou-se que as válvulas de perfil baixo oferecem menos resistência ao fluxo; assim, quando sao implantadas, possibilitam uma passagem mais livre e desobstruída do sangue.

Ultrafiltraçäo paralela em cirurgia cadíaca / Parallel ultrafiltration during cardiac surgery

A ultrafiltraçäo foi realizada como método de hemoconcentraçäo mecânica em 6 pacientes submetidos a cirurgia cardíaca com circulaçäo extracorpórea. Sua indicaçäo consistiu em insuficiência cardíaca congestiva (5 pacientes) ou anemia (1 paciente). Cinco pacientes eram portadores de lesäo valvar e um de comunicacäo interventricular pós infarto do miocárdio. O ultrafiltro capilar, construído especialmente para a investigaçäo, foi montado paralelamente ao oxigenador de bolhas e utilizado por período médio de 58,5 min, mantendo-se volume de ultrafiltrado de 953 ml para uma pressäo transmembrana de 466 mmHg. O ultrafiltrado mostrou composiçäo eletrolítica semelhante a do perfusato, taxa de glicose aumentada e auência de proteínas ou hemácias. O hematócrito após circulaçäo extracorpórea foi inferior ao pré-operatório, mas näo alcancou valores críticos mesmo em pacientes hemodiluídos. Nenhuma complicaçäo relacionada a técnica foi observada. a ultrafiltraçäo com ultrafiltro capilar mostrou ser método seguro, confiável e de fácil emprego. Embora o grau de beneficio obtido seja de difícil definiçäo, o emprego da técnica descrita pareceu favorecer a evoluçäo pós-operatória em 4 dos pacientes estudados

Programa de computaçäo para circulaçäo extracorpórea / Computer program for extracorporeal circulation

Um programa de computaçäo foi desenvolvido para auxiliar no preparo e operaçäo da máquina de circulaçäo extracorpórea para cirurgia cardíaca. Utilizou-se um computador ITAUTEC I-700 (64 kbytes de memória RAM, duas unidades de disquete de 8", face simples, dupla densidade, compatível com CPM 2.2) e uma impressora matricial. O programa fornece o tipo de oxigenador, diâmetro dos tubos de PVC e de cânulas arterial e venosa, fluxo sistêmico de acordo com a temperatura, volume e composiçäo do perfusato e de adiçöes durante a circulaçäo extracorpórea. O volume de infusäo de soluçäo cardioplégica é tambem indicado. Esse programa de computaçäo é útil quando da montagem e operaçäo da máquina de circulaçäo extracorpórea e ajuda na obtençäo de resultados satisfatórios e reproduzíveis

Preparado cardiopulmonar / Cardiopulmonary preparation

Trata-se de um método de preservaçäo do conjunto coraçäo-pulmäo isolado em condiçöes fisiológicas. Após abertura do tórax, é instituída a autoperfusäo ex-corpore, que se obtém pela canulaçäo do tronco braquicefálico e veia cava superior, conectando-se a um reservatório situado a 1 metro de altura, de tal maneira que, pela contraçäo ventricular esquerda, o sangue é impulsionado ao reservatório, retorna ao coraçäo direito e segue as vías normais, passando pelos pulmöes, onde é oxigenado. A seguir, sem qualquer interrupçäo dos batimentos e da avaliaçäo, o bloco é retirado do tórax e accondicionado no Recipiente para Conservaçäo e Transporte do Conjunto Cardiopulmonar à temperatura normal. Foram empregados 28 cäes, com peso entre 18 e 28 kg, tendo sido feito 8 preservaçöes, para se testar o método, e 10 preservaçöes, para transplante cardiopulmonar em 10 cäes receptores. Foram monitorizados, continuamente, eletrocardiograma, pressäo intraórtica, pressäo ventricular esquerda, DP/DT, índice tempo-tensäo e trabalho cardíaco que mostram valores estáveis e satisfatórios, tanto na fase de preservaçäo, quanto após o transplante. Os gases sangüíneos guardam relaçäo com as diferentes misturas administradas à ventilaçäo. A análise microscópica de fragmentos do músculo cardíaco e tecido pulmonar retirado ao final dos procedimentos näo revelou alteraçöes significativas decorrentes do método

Aneurismectomia de ventrículo esquerdo. Reconstrução geométrica com utilização de prótese semi-rígida de teflon / Aneurysmectomy of the left ventricle. Geometric reconstruction using a semi-rigid teflon prosthesis

Os autores analisam a experiencia global do servico em 97 pacientes consecutivos e nao selecionados submetidos a 98 aneurismectomias nos ultimos 10 anos. Nao foram incluidos nesta serie pacientes nos quais a aneurismectomia foi procedimento cirurgico coadjuvante da revascularizacao miocardica, mas tao somente aqueles em que o aneurisma ventricular isoladamente se constituia em objeto da indicacao cirurgica. Na experiencia inicial ate 1978, o procedimento cirurgico realizado foi a aneurismectomia classica com sutura direta de seus bordos. A partir de agosto de 1978, para os aneurismas de colo largo passamos a utilizar a tecnica da reconstrucao geometrica proposta por Jatene, com utilizacao de retalho eliptico de dacron para a restauracao da parede ventricular.A finalidade do presente trabalho e apresentar uma protese semi-rigida de teflon que foi desenvolvida visando simplificar a utilizacao tatica deste principio e comparar os resultados obtidos entre os 21 pacientes operados com a tecnica da reconstrucao geometrica, cotejando-os com os 77 procedimentos da reconstrucao classica. Os autores apresentam ainda no trabalho os resultados imediatos e tardios das duas tecnicas assim como discutem os achados angiograficos da ventriculografia esquerda pos-operatoria realizada em 14 dos 77 pacientes em observacao