Estudo experimental do desempenho de um novo filtro de veia cava inferior

Abstract

Filtros de veia cava (FVC) são dispositivos médicos implantáveis utilizados na prevenção do tromboembolismo pulmonar (TEP). Este evento é uma desordem potencialmente fatal que ocorre em consequência do desprendimento e migração de um ou mais coágulos sanguíneos (trombos) formados no sistema venoso quando estes obstruem artérias pulmonares. Os filtros de veia cava inferior são empregados em cirurgias minimamente invasivas, ou seja, o filtro é alojado em um cateter que é conduzido por um vaso sanguíneo até a porção inferior da veia cava. O dispositivo consiste em uma estrutura cônica de hastes metálicas que se fixa na parede da veia através de sua base e tem a função de capturar coágulos sanguíneos e evitar sua chegada aos vasos pulmonares. O estudo apresentado neste trabalho é parte do processo de desenvolvimento de um novo filtro de veia cava criado pela empresa Biokyra Pesquisa e Desenvolvimento, onde foram conduzidos experimentos in vitro dos protótipos desenvolvidos. Os testes permitiram a avaliação de quatro fatores fisiológicos simulados: diâmetro da veia cava, vazão sanguínea e diâmetro e comprimento dos coágulos, através de testes de eficiência de captura e medição da pressão diferencial. A eficiência de captura é definida como a razão entre os coágulos inseridos no sistema circulatório simulado e os coágulos capturados pelo filtro e a pressão diferencial é a medida do aumento da pressão hidrostática referente à captura de coágulos pelos filtros de veia cava. Os resultados mostraram forte influência do comprimento dos trombos na eficiência de captura e considerável variação entre os diferentes filtros testados. As distintas geometrias dos filtros influenciaram os resultados de eficiência o que foi sistematicamente confirmado com testes dos variados parâmetros construtivos dos protótipos. Os experimentos permitiram a comparação entre filtros de veia cava comerciais e qualificaram os protótipos desenvolvidos para as etapas seguintes da validação dos dispositivos.<br>

Abstract : Vena cava filters (VCF) are implantable medical devices used in the prevention of the pulmonary thromboembolism (PE). This kind of event is a potentially deadly disorder which occurs in consequence of the dislodgement and migration of one or more blood clots (thrombi) formed in the deep venous system, when the clots obstruct pulmonary arteries. Inferior vena cava filters are employed in minimally invasive intervention, where the filter is housed in a catheter which is conducted through a blood vessel until the inferior portion of the vena cava. The device consists of a conical structure of metal rods fixed on the wall of the vein through its base and serves to capture blood clots preventing them of reaching the pulmonary vessels. The study presented in this paper is part of the product development process of a new vena cava filter designed by Biokyra Research and Development, where experiments were conducted for the in vitro evaluation of the developed prototypes. The test allowed evaluation of four simulated physiological factors: diameter of the vena cava, blood flow and the diameter and length of the clots by testing clot trapping efficacy and differential pressure measurement. The clot trapping efficacy is defined as the ratio of the inserted clots in the circulatory system and the simulated clot captured by the filter and the differential pressure is a measure of the increase in hydrostatic pressure caused by the clot capture in the vena cava filters. The results showed a strong influence of the length of thrombi in the clot trapping efficacy and considerable variation between the tested filters. The different geometries of the filters affected the results that were systematically confirmed with tests of various construction parameters of the prototypes. The experiments allowed comparison between vena cava filters and commercial prototypes and qualified the filters for the next stages validation tests.