Revista Colombiana de Cardiología (Feb 2007)
Desarrollo de un prototipo de bomba de flujo pulsátil para caracterizar las condiciones hidrodinámicas en un ambiente de circulación extracorpórea Development of a prototype of pulsatile flow pump for characterizing the hydrodinamic conditions in an extracorporeal circulation setting
Abstract
Es difícil generar con bombas convencionales las condiciones de flujo del sistema cardiovascular, con las cuales se emulen condiciones hemodinámicas para evaluar diferentes dispositivos interpuestos a la corriente sanguínea. Para resolver este inconveniente, se desarrolló un sistema automatizado de bombeo de flujo pulsátil, conformado por un controlador difuso que captura datos de los instrumentos de monitoreo de variables hidrodinámicas a través de una interfaz de adquisición, y aplica señales de control a una bomba de flujo pulsátil. Este sistema permite hacer pruebas hidromecánicas que brindan elementos para interpretar la influencia de las variables que intervienen en el flujo pulsante y simular condiciones hemodinámicas en un ambiente de circulación extracorpórea. Mediante técnicas de diseño asistido por computador, se construyó una bomba de diafragma accionada neumáticamente. El controlador se desarrolló mediante la técnica de Fuzzi Control®, el cual regula el pulso y el flujo de acuerdo con parámetros y datos capturados con la interfaz de adquisición. Las pruebas del prototipo se realizaron en un laboratorio de fluidos variando frecuencia, resistencia hidráulica, viscosidad y presión de pulso, imitando las condiciones hemodinámicas de un adulto y usando como fluido de trabajo una solución acuosa con 5 cPo a 370C, para simular la viscosidad sanguínea a temperatura corporal. La reproducción de una bomba que sirve para analizar el efecto de las variables en el flujo pulsante, puede usarse en el estudio de diferentes dispositivos intravasculares y ayudar a refinar aspectos técnicos y funcionales en el estudio preliminar de máquinas de circulación extracorpórea.With conventional pumps, it is difficult to generate the cardiovascular system conditions that may emulate hemodynamic conditions for evaluating different devices interposed to the blood flow. In order to resolve this inconvenient, an automated pulsatile flow system formed by a diffuse controller that captures data from the monitoring instruments of hydrodynamic variables through an acquisition interface and applies control signals to a pulsatile flow pump, was developed. This system allows making hydromechanical tests that give elements for interpreting the influence of the variables that take part in the pulsatile flow and emulate hemodynamic conditions in an extracorporeal setting. Through computed assisted design techniques, a pneumatically operated diaphragmatic pump was constructed. The controller was developed by the Fuzzi Control® technique, which regulates pulse and flow according to the data captured by the acquisition interface. The prototype tests were realized in a fluids laboratory by varying frequency, hydraulic resistance, viscosity and pulse pressure, emulating hemodynamic adult conditions, and using as work fluid an aqueous solution with 5 cPo at 37°C for mimicking blood viscosity at corporal temperature. The reproduction of a pump that serves for analyzing the effect of variables in the pulsatile flow may be used in the study of different intravascular devices and help to refine technical and functional aspects in the preliminary study of extracorporeal circulation machines.
