Resumen
La última generación de Dispositivos de Asistencia al Ventrículo Izquierdo (LVAD) está compuesta por bombas centrífugas que utilizan sistemas de levitación magnética para posicionar el rotor asegurando una holgura entre partes móviles y estáticas. A pesar del uso en aumento de estos dispositivos como terapia de destino en pacientes en fases avanzadas de fallo cardiaco, todavía existen complicaciones en el largo plazo relacionadas con su hemocompatibilidad que hace referencia al daño a la sangre asociado a dispositivos médicos con superficies en contacto con la sangre.
En este proyecto, se investigan las prestaciones de los principales LVAD de última generación, haciendo uso de la herramienta de mecánica de fluidos computacional (CFD) y considerando tanto la hemodinámica (salto de presión, potencia mecánica en el eje, eficiencia hidráulica) como el daño a la sangre asociado (hemólisis, sangrado, trombosis). Los dispositivos estudiados son HeartWare VAD (HVAD) y HeartMate 3 (HM3). El primero utiliza un sistema híbrido para el posicionamiento axial del rotor que combina levitación hidrodinámica y magnética. Como consecuencia de los requerimientos para producir levitación hidrodinámica, incorpora un rotor de álabes anchos con gran superficie en contacto con la holgura axial que, además, tiene una altura del orden de diez glóbulos rojos. El segundo, en cambio, utiliza un sistema de levitación puramente magnético, hace uso de álabes convencionales y sus holguras tanto axiales como radiales son del orden de cien glóbulos rojos. Los modelos CFD de ambos dispositivos se validan experimentalmente, y se comparan diversas metodologías computacionales con el fin de construir el modelo más apropiado.
Los diferentes diseños de los dispositivos considerados conllevan a prestaciones notablemente desiguales: HM3 presenta mayor eficiencia hidráulica y tiene asociado un daño a la sangre menor que HVAD, debido a la forma de sus álabes y al diseño de las holguras. La finalidad de este proyecto es estudiar a fondo la hemodinámica de los LVAD más recientes para posteriormente construir y evaluar un nuevo diseño con prestaciones y hemocompatibilidad mejoradas.
