Actuador magnético para un dispositivo de compresión cardíaca directa

Abstract

Se presenta una prueba de concepto de un actuador magnético para un dispositivo de compresión cardíaca directa (CCD). Se diseñó un actuador magnético con la finalidad de asistir a un corazón con insuficiencia cardiaca (IC) mediante la compresión de los ventrículos. El actuador tipo funda rodea al corazón en dos capas. Cada capa posee una fuente magnética; ambas capas interactúan para generar la fuerza y el desplazamiento que podrían asistir a un corazón humano. Se propusieron cuatro configuraciones diferentes basadas en la actuación magnética para comprimir los ventrículos. Cada configuración está compuesta al menos por una fuente magnética controlable, y también una fuente magnética permanente. Se realizaron simulaciones en 2D utilizando el software Finite Element Method Magnetics (FEMM) y simulaciones 3D utilizando el software CST Studio para obtener las fuerzas, los desplazamientos, el tiempo de accionamiento y el consumo de energía de las cuatro propuestas. Una de las propuestas, una única bobina que rodea el corazón con imanes permanentes adentro y alrededor de la bobina, mostró que puede generar una fuerza de hasta 7 [N] con desplazamiento de 20 [mm] en un momento más corto que la sístole en los seres humanos. Los resultados demuestran que un dispositivo de CCD tipo funda basado en actuación magnética tiene potencial a seguirse desarrollando para crear un implante que asista a un corazón con insuficiencia cardiaca.