Investigando a importância do instante de ejeção de dispositivos de assistência ventricular pulsáteis para o desempenho de controladores síncronos

Abstract

Cardiovascular diseases represent a large portion of the main cause of death in Brazil. In severe cardiovascular dysfunctions, a good treatment is using mechanical pumps called ventricular assist devices (VADs), which are designed to extend the patient's life perspective. This work proposes to use computer simulation for modeling a VAD coupled to an adult human cardiovascular system model, under the influence of a control system that changes the ejection instant, designed to improve the physiological response of patients. As a starting point, techniques available in the literature, which have fixed parameters, were analyzed under changing the values of these parameters. Performance indexes based on the error signal were used to compare the original techniques and after modifications. Finally, the computational simulation results were analyzed the discovered solutions, finding the ideal parameters from the minimization of the error signal. Resumo: As doenças cardiovasculares representam grande parte das principais causas de morte no Brasil. Em disfunções cardiovasculares graves, um bom tratamento é o uso de bombas mecânicas chamadas dispositivos de assistência ventricular (DAVs), que são projetadas para estender a perspectiva de vida do paciente. Este trabalho propõe o uso de simulação computacional para modelagem de um DAV acoplado a um modelo de sistema cardiovascular humano adulto, sob a influência de um sistema de controle que altera o instante de ejeção, projetado para melhorar a resposta fisiológica dos pacientes. Como ponto de partida, técnicas disponíveis na literatura, e que operam com parâmetros fixos, foram analisadas com a alteração dos valores desses parâmetros. Índices de desempenho baseados no sinal de erro foram usados para comparar as técnicas originais e após as modificações. Por fim, os resultados da simulação computacional foram analisados das soluções descobertas, encontrando os parâmetros ideais a partir da minimização do sinal de erro.