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Idoneidad de Diferentes Fluidos Análogos a la Sangre en la Determinación de las Características de la Bomba de un Dispositivo de Asistencia Ventricular

Autores: Knüppel, Finn; Thomas, Inga; Wurm, Frank-Hendrik; Torner, Benjamin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Idoneidad de Diferentes Fluidos Análogos a la Sangre en la Determinación de las Características de la Bomba de un Dispositivo de Asistencia Ventricular


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Dispositivos de asistencia ventricular
Dav
Características de la bomba
Fluidos análogos a la sangre
Polietilenglicol acuoso 200
Peg 200

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los dispositivos de asistencia ventricular (VAD) son turbomáquinas implantables que salvan y mejoran la vida de los pacientes con insuficiencia cardíaca severa. En la evaluación preclínica, un diseño de VAD debe ser probado experimental o numéricamente en cuanto a sus características de bomba, principalmente por su acumulación de presión (cabeza de presión) ya que debe proporcionar al sistema cardiovascular un caudal de sangre suficiente. Esas características de bomba se determinan en un banco de pruebas. Aquí, se utiliza casi exclusivamente una mezcla de glicerol y agua como fluido análogo a la sangre, que debería reflejar las propiedades (densidad, viscosidad) de la sangre lo más cerca posible. Sin embargo, el agua de glicerol tiene algunas desventajas, como una mayor densidad en comparación con la sangre real y un costo relativamente alto. Por lo tanto, el estudio tuvo como objetivo analizar seis fluidos análogos a la sangre para seleccionar el más adecuado en consideración al manejo del fluido, costos y, lo más importante, propiedades del fluido (material y reológicas). Primero, todos los fluidos se mezclaron para lograr valores de referencia de densidad y viscosidad de la sangre de la literatura. Posteriormente, las características de la bomba (cabezas de presión y eficiencias a través del VAD) se determinaron experimental y numéricamente y se compararon entre sí y con los valores de la literatura. De los seis fluidos investigados, solo la solución de polietilenglicol 200 (PEG 200) acuosa coincide exactamente con las propiedades deseadas de la sangre, y las características de la bomba de este fluido están en el rango esperado para el punto de operación analizado del VAD. Otra ventaja es que el costo de la mezcla es un 35% más bajo en comparación con el agua de glicerol. Además, demostramos que el comportamiento de flujo no newtoniano tiene poco efecto en las características de la bomba en nuestro VAD.

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