PI9900391 CORAÇÃO ARTIFICIAL ELETRO-MECÂNICO
Depósito: 02/02/1999
Destaque: apresentado na conferência anual da American Society for Artificial Internal Organs (Asaio), realizada em Washington, nos Estados Unidos
Inventor: Aron José Pazin de Andrade / Denys Emílio Campion Nicolosi
Titular: Aron José Pazin de Andrade (BR/SP) / Denys Emílio Campion Nicolosi (BR/SP)
A presente invenção refere-se a um coração artificial eletro-mecânico, totalmente implantável, que atua como um dispositivo de assistência circulatória auxiliar (CAA), operando em paralelo ao coração natural do paciente. O CAA não é um coração artificial total, mas um dispositivo de assistência ventricular duplo e sincronizado, que opera em harmonia com o coração natural — uma solução menos invasiva, mais segura e economicamente viável para pacientes cardíacos em estado crítico. O dispositivo é composto por duas câmaras de bombeamento (esquerda e direita) com diafragmas e placas propulsoras, acionadas por um sistema eletro-mecânico central que inclui um motor sem escovas e um parafuso de roletes. O motor converte movimento rotacional em linear, movimentando as placas propulsoras para ejectar o sangue. Sensores de efeito Hall detectam a posição das placas e controlam o ciclo de enchimento e ejeção, garantindo operação sincronizada e autónoma. O coração artificial pode ser usado como assistência ventricular esquerda, direita ou biventricular, servindo como ponte para transplante ou suporte temporário. Seu design compacto permite implantação na cavidade torácica, mantendo o coração natural do paciente. Materiais biocompatíveis e vedação eficiente previnem vazamentos e garantem durabilidade. O controlador eletrónico ajusta a frequência de bombeamento com base no enchimento ventricular, assegurando débito cardíaco e pressões sanguíneas fisiológicas. A invenção oferece uma solução versátil, segura e eficiente para suporte cardíaco mecânico.
Desenvolvido a partir de 1998 pelo engenheiro biomédico Aron de Andrade durante seu doutorado na UNICAMP, com pesquisas no Baylor College of Medicine (EUA), o coração artificial eletro-mecânico brasileiro é um dispositivo auxiliar implantável que opera em paralelo ao coração natural do paciente, não o substituindo. Projetado para pacientes em espera por transplante, o dispositivo possui dois ventrículos – diferentemente de outros modelos nacionais de ventrículo único – e é feito de poliuretano com revestimento interno de colágeno para evitar coagulação sanguínea. Alimentado por um motor elétrico localizado entre dois diafragmas de silicone, o coração artificial é conectado ao coração natural por válvulas biológicas de pericárdio bovino, auxiliando no bombeamento sanguíneo para pulmão e aorta. O coração auxiliar é ligado ao natural por válvulas biológicas de pericárdio bovino (membrana que envolve a válvula artificial para evitar rejeição). O ventrículo artificial direito auxilia seu equivalente natural bombeando o sangue com mais pressão para o pulmão. O ventrículo artificial esquerdo envia o sangue com mais força para a aorta, que o distribui pelo corpo. Assim, as limitações provocadas pelo coração doente diminuem e o paciente tem mais tempo para aguardar o transplante. Em casos de parada cardíaca, o coração auxiliar pode assumir por tempo limitado as funções do natural, permitindo que o paciente seja socorrido a tempo.
Com peso aproximado de 500 gramas e corpo em alumínio, o dispositivo é energizado por um sistema duplo de baterias desenvolvido pela USP: uma interna (com autonomia de 45 minutos) e outra externa que recarrega via campo magnético. Controlado por software do ITA, o equipamento já foi testado em animais e teve patente concedida no INPI. Com custo estimado em R$ 30 mil – significativamente menor que os similares importados –, sua implantação oferece vantagens como cirurgia menos invasiva, manutenção das funções cardíacas naturais e maior segurança em caso de falhas.
Aron de Andrade possui graduação em Engenharia Mecânica pelo Instituto de Ensino de Engenharia Paulista (1984), graduação em Administração de Empresas pelas Faculdades Integradas Ibirapuera (1985), mestrado em Engenharia Mecânica (Materiais e Processos) pela UNICAMP (1988), doutorado em Engenharia Mecânica pela UNICAMP/Baylor College of Medicine, Houston TX, EUA (1998), Pós-Doutorado pela Universidade Federal de Minas Gerais (2001) e Livre Docência pelo Dept. de Eng. Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Escola Politécnica da USP (2012).
Desenvolvido por uma equipe multidisciplinar de instituições paulistas liderada pelo engenheiro Aron Andrade do Instituto Dante Pazzanese, o coração artificial auxiliar (CAA) brasileiro é um dispositivo inovador que funciona em paralelo ao coração natural do paciente, diferindo-se dos modelos totais que substituem o órgão. Projetado como ponte para transplante em casos de insuficiência cardíaca severa, o CAA possui dois ventrículos que auxiliam o bombeamento sanguíneo para pulmão e aorta, operando de forma sincronizada com o coração natural. Construído com materiais biocompatíveis e pesando cerca de 600 gramas, seu princípio eletromecânico utiliza um motor alimentado por bateria externa que aciona diafragmas para gerar fluxo pulsátil. Com custo estimado entre US$ 30-60 mil, significativamente inferior aos modelos internacionais, o dispositivo já passou por testes bem-sucedidos em animais e aguarda autorização do Ministério Saúde para os primeiros implantes humanos, que inicialmente serão paracorpóreos (ventrículo esquerdo) e posteriormente abdominais com ambos os ventrículos. A pesquisa, iniciada há 15 anos com cooperação internacional, posiciona o Brasil na vanguarda da tecnologia de assistência circulatória, oferecendo uma alternativa nacional para reduzir a mortalidade na fila de transplantes cardíacos.
Resumo: PI9900391 CORAÇÃO ARTIFICIAL ELETRO-MECÂNICO", que atua como um coração artificial auxiliar (CAA) para bombear o sangue em paralelo ao coração natural (CN) do paciente, auxiliando o coração natural (CN) a bombear o sangue e manter o débito cardíaco e as pressões sanguíneas em níveis fisiológicamente aceitáveis. O coração artificial auxiliar (CAA) sendo compreendido pôr um conjunto de bombas esquerda e direita, definidas pôr suas câmaras (9 e 10); um corpo central (2); um sistema de acionamento eletro-mecânico, definindo pôr um motor (5); uma placa estabilizadora ou suporte (8) e um correspondente parafuso de roletes (6); pôr placas propulsoras (4) e os diafragmas (7) e um conjunto de conectores de entrada e saída.
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