Duplicador de pulsos

Herramienta de pruebas médicas

Diagrama simplificado de un diseño común de duplicador de pulsos. Se utiliza un pistón para crear y liberar presión, simulando el flujo sanguíneo. Tenga en cuenta que ambas válvulas no estarían completamente abiertas al mismo tiempo en funcionamiento real.

Un duplicador de pulsos es un dispositivo que se utiliza para duplicar el flujo pulsante del corazón humano y la hemodinámica asociada . Se utiliza para investigar las condiciones de las enfermedades cardíacas. ^{[1] [2] [3]} Los duplicadores de pulsos se pueden utilizar para realizar pruebas in vitro o ex vivo . Los usos comunes incluyen la prueba de nuevas válvulas cardíacas artificiales ^[4] y la simulación de procedimientos como el reemplazo de la válvula aórtica transcatéter . ^[5]

Diseño

Un duplicador de pulsos replica partes del sistema circulatorio. Muchos duplicadores de pulsos modelan solo la mitad del corazón, comúnmente la aurícula y el ventrículo izquierdos, para poder probar las válvulas mitral y aórtica .

Un diseño común para modelar el corazón utiliza un pistón para simular la contracción y expansión del corazón. Un diseño alternativo utiliza un modelo de corazón de plástico flexible, o un corazón ex vivo, y aplica presión hidráulica para inducir la contracción y expansión. ^{[1] [6]}

Los vasos sanguíneos del sistema circulatorio se modelan normalmente mediante tubos. Se pueden utilizar cámaras de distensibilidad y tubos estrechos para modelar el efecto Windkessel . ^[7]

Un duplicador de pulsos se clasifica como un modelo de parámetros globales, también conocido como modelo Windkessel, si utiliza un conjunto limitado de cámaras de compliancia y tubos de resistencia para modelar la suma de la compliancia y la resistencia circulatorias. Un duplicador de pulsos es un modelo de propagación de ondas si replica físicamente el sistema circulatorio de una manera anatómicamente más correcta. ^[2]

Un duplicador de pulsos se llena con un fluido con una viscosidad y gravedad específica similar a la de la sangre. Uno de estos análogos de la sangre es una mezcla de agua, glicerol y una pequeña cantidad de cloruro de sodio . ^{[5] [2]}

Referencias

1. Duran, Gunning, McMillan (1964). "Un duplicador de pulso simple y versátil". Thorax . 19 (6): 503–6. doi :10.1136/thx.19.6.503. PMC  1018869 . PMID  14238387.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
2. Rodriguez, Reynaldo (1 de diciembre de 2017). Rediseño y evaluación del desempeño de un duplicador de pulsos cardíacos (tesis de maestría en ingeniería (mecatrónica)). Universidad de Stellenbosch . Consultado el 4 de junio de 2024 .
3. Mashari A, Knio Z, Jeganathan J, Montealegre-Gallegos M, Yeh L, Amador Y; et al. (2016). "Pruebas hemodinámicas de válvulas mitrales específicas del paciente utilizando un duplicador de pulso: una aplicación clínica de la impresión tridimensional". Revista de anestesia cardiotorácica y vascular . 30 (5): 1278–85. doi :10.1053/j.jvca.2016.01.013. PMID  27179613.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
4. Vernon MJ, Mela P, Dilley RJ, Jansen S, Doyle BJ, Ihdayhid AR; et al. (2024). "Impresión 3D de válvulas cardíacas". Trends Biotechnol . 42 (5): 612–630. doi :10.1016/j.tibtech.2023.11.001. PMID  38238246.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
5. Rotman OM, Kovarovic B, Sadasivan C, Gruberg L, Lieber BB, Bluestein D (2018). "Replicador vascular realista para procedimientos TAVR". Ingeniería y tecnología cardiovascular . 9 (3): 339–350. doi :10.1007/s13239-018-0356-z. PMC 6095732 . PMID  29654509. {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
6. Rosalia L, Ozturk C, Goswami D, Bonnemain J, Wang SX, Bonner B; et al. (2023). "Modelo hidrodinámico robótico blando específico del paciente de estenosis aórtica y remodelación ventricular". Sci Robot . 8 (75): eade2184. doi :10.1126/scirobotics.ade2184. PMC 10280738 . PMID  36812335. {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
7. Westerhof N, Lankhaar JW, Westerhof BE (2009). "El Windkessel arterial". Med Biol Eng Comput . 47 (2): 131–41. doi : 10.1007/s11517-008-0359-2 . PMID  18543011.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )