Universidade de Tóquio está desenvolvendo um coração artificial

O projeto está em desenvolvimento desde 1959 e deve ser finalizado em 2016

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Pesquisadores da Universidade de Medicina de Tóquio estão usando o software PTC Creo para o desenvolvimento de um coração artificial. A instituição está trabalhando nesse projeto desde 1959, tendo iniciado nos anos 1970 testes em animais que foram bem sucedidos. Os recursos de modelagem 3D avançados fornecidos pelo PTC Creo são componentes-chave para a equipe de pesquisa conseguir avançar nesse desenvolvimento que deverá ser concluído em 2016.

A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que a insuficiência cardíaca afeta mais de 20 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo que há mais de dois milhões de novos casos diagnosticados anualmente. Cerca de cinco mil transplantes de coração são realizados em todo o mundo a cada ano. Hoje, por exemplo, o tempo médio de espera para um transplante de coração no Japão chega a 981 dias. O aumento de doenças cardíacas, bem como a escassez crítica de corações de doadores, motiva a realização de pesquisas para possibilitar a criação de um coração artificial que possa ser implantado, substituindo completamente um coração humano ? um grande avanço médico.

Existem dois tipos de coração artificial: o que substitui totalmente o coração humano e o dispositivo de assistência ventricular que é implantado no corpo e complementa a capacidade de bombeamento do coração. A equipe da universidade está usando o PTC Creo para desenvolver um coração artificial total o qual possui um mecanismo (rolamento hidrodinâmico) que promete notável melhoria na durabilidade.

Em 2008, foi implantado um coração artificial numa cabra e o animal sobreviveu 153 dias, o que foi considerado um recorde no Japão. A equipe também conseguiu manter um bode vivo por 532 dias com um coração artificial total pneumático-driven, que consiste em uma bomba para circulação do sangue e uma unidade de alimentação fora do corpo, que igualmente é recorde mundial para a maior sobrevida em animais.

A Universidade de Tóquio começou a usar o software Pro/ENGINEER para criar modelos 3D no seu processo de design do coração artificial em 2003 e, em 2012, migrou para o PTC Creo. A equipe de pesquisa acredita que a próxima geração do Coração Artificial Total exigirá uma bomba rotativa sem contato e implantou a solução de CAD da PTC para compartilhar informação visual em um esforço para maximizar o desempenho do dispositivo, aumentar a eficiência e durabilidade, e projetar uma bomba que melhora o fluxo sanguíneo.

A capacidade de modelagem do PTC Creo também desempenha um papel crítico para a usinagem de componentes e uma série de fluidos numéricos de simulação. Em outubro de 2014, a equipe reforçou sensivelmente a estabilidade de rolamento hidrodinâmico em seu modelo de coração artificial usando o PTC Creo, e com isso obteve êxito  em algumas questões hemolíticas e trombóticas que estava enfrentando.

O software também possibilita a colaboração entre a equipe, permitindo criar e compartilhar todo o material gráfico, com cortes transversais, de um modelo 3D e animações.

“O PTC Creo tornou-se uma parte essencial do nosso ambiente de desenvolvimento e uma solução padrão para a equipe de Engenharia que está trabalhando no coração artificial”, explica Takashi Isoyama, Ph.D. e  Professor Assistente do Departamento de Engenharia Biomédica da Escola de Pós-Graduação da Universidade de Tóquio que integra a equipe de pesquisa e desenvolvimento do coração artificial. ?O PTC Creo apoiou com sucesso os processos de projetos e estudos, além de usinagem de componentes, e permite que a nossa equipe faça avanços significativos para alcançar os objetivos”, completa.

“Estamos animados em apoiar a investigação inovadora que está sendo feita na Universidade de Tóquio”, aponta John Stuart, vice-presidente sênior de Educação da PTC. “Acreditamos que o sucesso de nossos clientes e da sociedade depende da capacitação de cada geração para resolver os desafios do mundo real. A pesquisa Coração Artificial Total é um excelente exemplo de como as instituições acadêmicas estão usando soluções líderes de tecnologia da PTC para preparar os seus alunos para competir efetivamente no mercado de trabalho”, finaliza.