PHYSIOPUMP – FLUXO PULSATIL FISIOLÓGICO
Um coração saudável funciona ao ritmo médio de 72 batidas por minuto, 104 mil por dia e bombeia o equivalente à 85 gramas de sangue a cada batida.
Quando ocorre procedimentos que necessitam de circulação extracorpórea (CEC,ECMO e VAD), os dispositivos existentes no mercado apenas possuem fluxo linear. Dessa forma, tais dispositivos geram alguns problemas à saúde e retardo na recuperação do paciente; aos quais serão mencionados posteriormente.
Importante mencionar que alguns dispositivos de fluxo pulsátil já foram lançados no mercado. Todavia, não obtiveram o objetivo almejado.
Atualmente, há estudos e pesquisas relacionados ao avanço da tecnologia para a obtenção dessa nova tecnologia. Entretanto, nenhuma delas, até o presente momento, se mostrou eficiente e conclusiva.
Segundo as estimativas da Federação Mundial do Coração, 17,3 milhões de pessoas morrem de problemas cardíacos por ano no mundo. Eles são a quarta maior causa de morte nos países pobres e a primeira nos ricos.
As mortes por problemas de coração devem crescer ainda mais, acredita a Federação Mundial do Coração. A previsão é de que em 2 030 a quantidade de mortes chegue a 23 milhões por ano, número maior do que toda a população da Austrália.
A PhysioPump, é um dispositivo de fluxo pulsátil fisiológico com tecnologia inovadora e 100% nacional. Além do mais, é de supra importância frisar que, ao longo de 05 anos, já foram realizados inúmeros estudos, pesquisas e testes clínicos com o intuito de desenvolver e aprimorar tal conceito.
A PhysioPump, mesmo ainda em desenvolvimento, já supera as expectativas iniciais e já pode ser considerada uma das maiores promessas da área médica das últimas décadas!!
FLUXO PULSÁTIL FISIOLÓGICO
Fisiologicamente, o fluxo sanguíneo é pulsátil e morfologicamente resultado do ciclo cardíaco. Ciclo cardíaco é o termo referente aos eventos relacionados ao fluxo e pressão sanguínea que ocorrem desde o início de um batimento cardíaco até o próximo batimento. Em resumo, dividimos o ciclo em dois períodos: o de relaxamento, chamado diástole, quando o coração se distende ao receber o sangue, e o de contração, denominado sístole, quando ele ejeta o sangue.
A contração e o relaxamento das câmaras do coração resultam nas alterações de pressão no interior destas, que produzem o movimento do sangue pelo sistema cardiovascular.
Esse ciclo produz uma grande variação na pressão arterial, ou seja, a onda de pressão. A cada ciclo cardíaco é ejetado uma quantidade de sangue nas artérias (volume sistólico) e a frequência dos ciclos produz o débito cardíaco, cuja intensidade produz nas artérias o fluxo sanguíneo e, ao mesmo tempo, determina uma força contrária ao fluxo, chamada resistência.
A relação entre fluxo e resistência determina a pressão arterial. A pressão arterial apresenta morfologia de onda com picos de pressão (pressão sistólica) e depressão de onda (pressão diastólica). A diferença de pressão sistólica e diastólica é o pulso arterial.
FLUXO CONTÍNUO X FLUXO PULSÁTIL
Durante anos, empresas de credibilidade internacional investiram no desenvolvimento de dispositivos de fluxo pulsátil, por acreditarem ser este o mais eficiente. Entretanto, nenhum dispositivo desenvolvido conseguiu reproduzir o fluxo pulsátil fisiológico.
Inúmeros estudos foram publicados comparando dispositivos de fluxo pulsátil (não fisiológico) com dispositivos de fluxo contínuo. Mesmo não sendo fisiológico, o fluxo pulsátil obteve melhores resultados clínicos.
É razoável supor que o fluxo que mais se aproxima ao fluxo sanguíneo natural seja o mais adequado, ou seja, o Fluxo Pulsátil.
Todavia, após anos de investimentos em pesquisas para o desenvolvimento de dispositivos com fluxo pulsátil e sem alcançar êxito, a maioria das empresas acabou por optar em investir no fluxo contínuo por achar esse
mais vantajoso quanto à parte mecânica do dispositivo. (dispositivo de tamanho reduzido, apresenta maior durabilidade de sistema, melhor eficiência energética, transmite maior confiança à equipe médica e ao paciente, drive silencioso, entre outros…)
Porém, já quanto à parte clínica, é sabido que o fluxo pulsátil apresenta vantagens como; atenua a resposta neuro-hormonal, reduz a resistência vascular, aumenta o fluxo sanguíneo visceral, melhora a função renal… entre outras.
Sendo assim, observa-se que, no momento, há uma tendência de se incorporar o fluxo pulsátil nos dispositivos de fluxo contínuo tendo como resultado um dispositivo as vantagens mecânicas do fluxo contínuo e as vantagens clinicas do fluxo pulsátil.
De qualquer forma, o objetivo de obter um fluxo pulsátil o mais próximo do fisiológico não foi alcançado. O protótipo PhysioPump indica que estamos próximos deste feito.
Segundo o estudo clínico “Comparison of continuois-flow and pulsatile-flow left ventricular assist devices: is there any advantage to pulsatility”, o fluxo contínuo oferece vantagens como menor tamanho do dispositivo, maior confiabilidade e durabilidade do sistema.
No entanto, em procedimentos longos o fluxo contínuo possui uma baixa taxa de recuperação do ventrículo associada à falta de pulsatilidade, aumento do gradiente de pressão na válvula aórtica e diminuição de complacência nos pequenos vasos arteriais.
A conclusão desse estudo é que dispositivos de fluxo pulsátil podem ser benéficos e potencialmente necessários em procedimentos de longa duração e que a melhor solução pode estar na incorporação da pulsatilidade nos dispositivos de fluxo contínuo, mantendo seus benefícios.
A Conclusão do Estudo “Arterial Pulsatility and Aortic Valve Function under Continuous Flow Left Ventricular Assist Device Support, Continuous Speed vs. Varying Speed Pump Assistance”,reforça que vários estudos mostram as vantagens e benefícios do fluxo pulsátil. Neste estudo, foi criada uma pulsatilidade em um dispositivo de fluxo contínuo através da variação da velocidade (RPM) sugerindo que num futuro próximo essa tecnologia possa ser aplicada em pacientes para reduzir os efeitos adversos a longo prazo gerados pelo fluxo contínuo.
Além disso, ao analisar esses e outros estudos comparativos entre fluxo pulsátil e fluxo contínuo, é possível chegar a conclusão de que o fluxo pulsátil atual apesar de todas as vantagens clínicas, ainda não é o ideal por apresentar desvantagens mecânicas e principalmente por não ser um fluxo pulsátil fisiológico.
Já o artigo, “ NO PULSE: HOW DOCTORS RENVETED THE HUMAM HEART”, Sugere que um coração artificial que gira a 10.000 rpm e gera um fluxo continuo, pode ser ainda melhor que o coração humano ( pulsátil ). A publicação sugere que nem sempre copiar a natureza é o melhor e dá como exemplo a tentativa de Leonardo da Vinci voar construindo asas parecidas com as dos pássaros.
De fato, tanto as asas desenvolvidas por da Vinci quanto o fluxo pulsátil atual não funcionaram, porém as duas estão muito longe da cópia perfeita da natureza.
“Assim como o vôo humano não foi possível até as pessoas desistiram da ideia de imitar aves, substituir permanentemente o mais vital dos órgãos pode não ser possível sem libertar nossas mentes dos batimentos reveladores do coração. “Eu acho que estamos à beira, agora, de resolver o problema do coração artificial”, disse ele. “Tudo o que tínhamos a fazer era se livrar do pulso.”
O que podemos concluir é que após inúmeras tentativas fracassadas de se copiar o coração humano, chegou-se a conclusão de que o grande obstáculo é o fluxo pulsátil. Sem o fluxo pulsátil, torna-se muito mais simples a construção de um coração artificial seguro e longevo. É difícil de acreditar mas na verdade, para resolver um problema mecânico, estão tentando diminuir a importância do fluxo pulsátil para o ser humano.
Segue abaixo a Conclusão e pontos chaves do capitulo 10″ Pulsatile Cardiopulmonary Bypass ” do livro : Cardiopulmonary Bypass: Principles and Practice.
KENNETH M. TAYLOR and TERRY GOURLAY
CONCLUSÃO
“O Fluxo Pulsátil na CEC continua a ser uma questão controversa (7). Estudos de fluxo sanguíneo pulsátil durante a CEC concentraram-se em um amplo espectro de fatores, que vão desde o metabolismo celular ao funcionamento dos órgãos incluindo tanto as respostas hemodinâmicas e metabólicas. No entanto, a maior parte destes trabalhos, particularmente os estudos clínicos, tem sido realizado sem um fluxo de sangue pulsátil verdadeiramente fisiológico, resultado da falta de um dispositivo capaz de fornecer tal padrão de fluxo durante a CEC. Apesar das evidências a seu favor, o fluxo pulsátil na CEC ainda permanece controversa; no entanto, é concebível que a produção de uma bomba pulsátil capaz de gerar fluxo pulsátil fisiológico durante a CEC irá resolver essa questão. Isso nos deixa uma considerável oportunidade para uma investigação futura. Apesar das questões de segurança levantadas na segunda metade deste capítulo, parece lógico que uma modalidade de fluxo muito parecida com o estado natural vai ter um melhor resultado. Resta ser visto se esta pode ser conseguida com segurança dentro das restrições impostas pelo tamanho das cânulas arteriais. Com o avançar do desenvolvimento tecnológico, essa controvérsia pode não estar tão distante para ser resolvida.”
KEY POINTS
• É reconhecido, há muito tempo, que o fluxo pulsátil é de importância fisiológica e que a reprodução da pulsatilidade, durante a circulação extracorpórea, pode ser benéfico. Porém, essa reprodução não se mostra totalmente segura pois apresenta obstáculos tecnológicos.
• Apenas gerar uma pressão de pulso normal pode não ser o suficiente para sustentar a fisiologia circulatória normal durante circulação extracorpórea. A reprodução da pulsatilidade fisiológica “normal” é o objetivo.
• CEC não pulsátil induz um aumento progressivo na resistência vascular sistêmica, comprometendo de forma potencial a perfusão dos órgãos durante a circulação extracorpórea e gerando um possível aumento da demanda de oxigênio do miocárdio após o bypass.
Os mecanismos envolvidos no aumento da resistência vascular sistémica incluem aumento na catecolaminas circulantes e a vasopressina e a ativação do sistema renina-angiotensina.
• As pesquisas clínicas realizadas em animais, de forma geral, revelaram que, tanto a urina como o fluxo sanguíneo renal, são melhores preservados com o sistema pulsátil, em comparação à circulação não pulsátil; apesar desses estudos não notarem melhorias significativas no sistema renal com o fluxo pulsátil. Isso ocorre, muito provável, porque o fluxo pulsátil não foi suficientemente fisiológico.
• A Circulação extracorpórea pulsátil, de forma experimental, tem demonstrado reduzir não somente a acidose cerebral mas também os marcadores de lesão cerebral e disfunção neuro-humorais. Todavia, estudos clínicos não conseguiram produzir melhores comprovações.
As investigações sugerem que as funções hepáticas, pancreáticas e do instestino são melhores preservadas durante a circulação extracorpórea pulsátil; muito possivelmente devido à uma redução no desenvolvimento de isquemia da mucosa, o que pode induzir endotoxemia. As implicações clínicas dessas descobertas permanecem obscuras.
O projeto PhysioPump busca resolver alguns dos problemas mecânicos dos dispositivos atuais de fluxo pulsátil, incorporar as qualidades mecânicas dos fluxos contínuos e se aproximar ao máximo do fluxo pulsátil fisiológico.