Sistema de controle eletrônico do dispositivo de assistência ventricular (coração artificial)

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dc.contributor.advisorAkamine, Cristiano
dc.contributor.authorHasan, Mohd Hasan Tawfiq Mohd
dc.date.accessioned2024-09-20T23:41:29Z
dc.date.available2024-09-20T23:41:29Z
dc.date.issued2024-08-02
dc.description.abstractAs doenças cardíacas, em sua maioria, decorrem dos diversos problemas que vêm assolando o mundo e, com isso, a necessidade de transplante vem aumentando significativamente a cada ano. No entanto, a escassez de órgãos disponíveis associada ao aumento de pacientes em fila de espera por transplante, além do alto custo do tratamento, têm contribuído para um número expressivo de mortes. Novas pesquisas e o avanço da tecnologia trazem esperança àqueles que precisam de tratamento e é neste cenário que estão os Dispositivos de Assistência Ventricular Esquerdo (DAVE)s, dispositivos que utilizam uma bomba auxiliar que, colocada junto ao coração, permite melhor qualidade de vida ao paciente na espera de um transplante. Em alguns casos, a sua utilização se torna permanente. O controle eletrônico autônomo oferecido neste trabalho sobre o projeto da bomba de fluxo contínuo e centrífugo utilizou sensores não invasivos inseridos fora do corpo humano, oferecendo maior segurança nas leituras de batimentos cardíacos, e velocidade do motor. O funcionamento em modo automático permite uma imediata alteração na velocidade do motor assim que os batimentos cardíacos a alterem. Esses dados são interpretados e processados por um microprocessador sob controle de um software desenvolvido para esta finalidade, de modo que os pacientes possam ter maior mobilidade e liberdade nas suas tarefas diárias. Neste trabalho, evidenciaram-se resultados conforme proposto, pois foi possível controlar o motor Brushless Direct Current Motor (BLDC) via Frequência Cardíaca (FC) em modo automático e no manual. No modo manual, o motor foi testado sem o uso do sensor da FC e apresentou resultados do funcionamento conforme proposto neste trabalho para este modo, a velocidade do motor correspondia o comando do potenciômetro do sistema variando a sua velocidade do 4000 Rotação Por Minuto (RPM) a 12000 RPM. E no modo automático o sensor da frequência cardíaca registrava os batimentos cardíacas enquanto o motor BLDC acompanhava de uma forma automática o registro do sensor, confirmando a proposta deste trabalho. Os resultados obtidos durante o funcionamento do sistema - tanto no modo automático como no manual - atingiram o objetivo deste estudo.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/39435
dc.language.isopt_BR
dc.language.isoen
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.subjecttransplantes de coração
dc.subjectcontrole eletrônico
dc.subjectDAVE
dc.titleSistema de controle eletrônico do dispositivo de assistência ventricular (coração artificial)
dc.typeDissertação
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0394598624993168
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-3161-4668
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9288204620338553
local.contributor.board1Santos, Edson Tafeli Carneiro dos
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0161192178607515
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2571-0776
local.contributor.board2Lopes, Paulo Batista
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1678715490240349
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8070-1688
local.description.abstractenHeart diseases are mostly due to various problems afflicting the world, and as a result, the need for transplants has been increasing significantly each year. However, the scarcity of available organs, combined with the growing number of patients on the transplant waiting list, as well as the high cost of treatment, has contributed to a significant number of deaths. New research and technological advancements bring hope to those in need of treatment, and it is in this scenario that Left Ventricular Assist Devices (LVADs) are found. These devices use an auxiliary pump placed near the heart, which allows for a better quality of life for patients awaiting a transplant. In some cases, their use becomes permanent. The autonomous electronic control offered in this work on the design of the continuous-flow, centrifugal pump utilized non-invasive sensors placed outside the human body, providing greater safety in readings of heartbeats and motor speed. The automatic mode allows for an immediate change in motor speed as soon as heartbeats change. This data is interpreted and processed by a microprocessor controlled by software developed for this purpose, so patients can have greater mobility and freedom in their daily tasks. In this work, results were evidenced as proposed, as it was possible to control the Brushless Direct Current (BLDC) motor via Heart Rate (HR) in both automatic and manual modes. In manual mode, the motor was tested without using the HR sensor and showed operational results as proposed in this work for this mode, with the motor speed corresponding to the system’s potentiometer command, varying its speed from 4000 Revolutions Per Minute (RPM) to 12000 RPM. In automatic mode, the heart rate sensor recorded heartbeats while the BLDC motor automatically followed these changes, confirming the proposal of this work. Thus, the results obtained during the system’s operation—in both automatic and manual modes—achieved the study’s objective. Tests were conducted using external measuring devices to compare the system’s results with those of the external devices, where motor speed and heart rate were tested for verification.
local.keywordsheart transplants
local.keywordselectronic control
local.keywordsLVAD
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia Elétrica e Computação
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS
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