Fantoma cardíaco antropomórfico dinâmico controlado por arduino

• Autor(a) principal: Bandeira, Caroline Kretezel
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4667
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA; Sistema cardiovascular - Doenças; Radiologia médica; Coração - Radiografia; Dispositivos de treinamento simulado; Arduino (Controlador programável) - Simulação por computador; Coração - Doenças - Diagnóstico; Coração - Doenças - Diagnóstico - Simulação por computador; Cardiovascular system - Diseases; Radiology, Medical; Heart - Radiography; Synthetic training devices; Arduino (Programmable controller) - Computer simulation; Heart - Diseases - Diagnosis; Heart - Diseases - Diagnosis - Computer simulation; Engenharia Elétrica

As doenças cardiovasculares são a maior causa de morte no mundo e os exames por métodos de imagem possuem grande relevância para o diagnóstico e prognóstico destas doenças. Assim, é importante que os profissionais da radiologia saibam realizar exames de forma correta para obtenção de imagens com qualidade diagnóstica. Para tanto podem ser utilizados fantomas, que são objetos simuladores e podem ser aplicados como ferramenta no processo de ensinoaprendizagem e no controle de qualidade dos equipamentos, sem a necessidade de expor pacientes à radiação desnecessariamente. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é o de desenvolver um fantoma antropomórfico cardíaco dinâmico que possa simular patologias como as arritmias cardíacas, e dessa forma possa ser aplicado no ensino e treinamento de profissionais da radiologia para realização de exames cardíacos. O fantoma foi construído a partir da aplicação de camadas de látex em um modelo anatômico de coração humano. Na parte interna foram elaboradas duas válvulas e um septo que simulam as válvulas atrioventriculares e o septo cardíaco. Para simular a circulação sistêmica e pulmonar foram utilizadas cânulas que foram conectadas entre as câmaras cardíacas. Foi utilizado um infusor de duas vias, que foi conectado ao átrio direito do fantoma, pelo qual foram injetados os fluidos para realização dos experimentos. Para realizar a simulação dos batimentos cardíacos foi utilizado um Arduino Uno para controlar a movimentação de cinco servomotores, sendo que quatro motores realizavam a compressão das câmaras cardíacas e um realizava a compressão das cânulas para simular as válvulas semilunares. Foram realizados experimentos em um equipamento de raios X convencional, em um fluoroscópio e em um tomógrafo de 64 canais. A partir da análise das imagens pode-se verificar que o contraste injetado chegou a todas as câmaras cardíacas e o código desenvolvido possibilitou realizar a simulação de arritmias e variar a frequência de batimentos cardíacos. Percebe-se a necessidade de maiores refinamentos a serem realizados, porém o trabalho apresenta potencial para ser utilizado no ensino de profissionais, demonstrando como o posicionamento e os parâmetros alteram a qualidade das imagens, e para realização de experimentos e aprimoramento de protocolos em clínicas e hospitais.