K Pump–mackenzie: desenvolvimento e validação em bancada de um dispositivo de assistência ventricular totalmente implantável com telemetria 5G no Brasil

Luiz Fernando Kubrusly; Osvaldo Malafaia; Benedito Guimarães Aguiar-Neto; Paulo Batista Lopes; Roberto Coutinho; Cristiano Akamine; Pollyana Coelho da Silva Notargiacomo; Elesandro Antonio Baptista; Licia M. D'arezzo Maestrelli; Douglas Mesadri Gewehr; Cris Rangel de Abreu; Fernando Bermudez Kubrusly

doi:10.1590/SciELOPreprints.15302

article.authors6a0538d8b3535

Luiz Fernando Kubrusly Universidade Federal do Paraná https://orcid.org/0000-0002-6546-9841
- Project Administration
Osvaldo Malafaia Universidade Federal do Paraná https://orcid.org/0000-0002-1829-7071
- Writing – Review & Editing
Benedito Guimarães Aguiar-Neto Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0002-8928-2256
- Supervision
Paulo Batista Lopes Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0002-8070-1688
- Supervision
Roberto Coutinho Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0003-1039-9185
- Supervision
Cristiano Akamine Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0002-3161-4668
- Software
Pollyana Coelho da Silva Notargiacomo Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0001-8292-1644
- Validation
Elesandro Antonio Baptista Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0002-0414-4656
- Validation
Licia M. D'arezzo Maestrelli Universidade Presbiteriana Mackenzie https://orcid.org/0000-0002-0432-2694
- Validation
Douglas Mesadri Gewehr Evangelical Mackenzie College of Paraná, Curitiba, PR, Brazil https://orcid.org/0000-0001-9393-2445
- Conceptualization
Cris Rangel de Abreu Evangelical Mackenzie College of Paraná, Curitiba, PR, Brazil https://orcid.org/0000-0002-6546-6704
- Methodology
Fernando Bermudez Kubrusly Evangelical Mackenzie College of Paraná, Curitiba, PR, Brazil https://orcid.org/0000-0002-5045-9237
- Formal Analysis

DOI:

https://doi.org/10.1590/SciELOPreprints.15302

Keywords:

Dispositivo de assistência ventricular, Assistência circulatória mecânica, Coração artificial, Telemetria médica, Tecnologia 5G, Validação experimental em bancada

Resumen

Introdução: Insuficiência cardíaca avançada é causa importante de mortalidade no Brasil. O acesso limitado ao transplante cardíaco e o alto custo dos dispositivos importados reforçam a necessidade de soluções tecnológicas nacionais.

Objetivo: O projeto KPump-Mackenzie propõe o desenvolvimento de um dispositivo mecânico de assistência circulatória totalmente implantável, integrado à telemetria 5G, com potencial de aplicação no Sistema Unificado de Saúde do Brasil (SUS).

Método: Um rotor protótipo centrífugo, sistema de controle em tempo real e sensores integrados de fluxo e pressão foram desenvolvidos. O dispositivo foi submetido a testes para avaliar desempenho mecânico, estabilidade operacional, integridade estrutural e conectividade via rede 5G.

Resultado: Em testes de bancada, o dispositivo mostrou rotação controlada de até 10.000 rpm, fluxo ajustável entre 2 e 6 L/min e latência média inferior a 20 milissegundos na transmissão de dados. A estabilidade operacional contínua foi observada por até 72 h, com funcionamento adequado dos sistemas de monitoramento e segurança.

Conclusão: KPump-Mackenzie demonstrou viabilidade técnica e desempenho satisfatório na validação inicial de laboratório. A fase pré-clínica planejada será fundamental para avaliar a segurança e o desempenho biológico, constituindo um passo necessário para futuras aplicações clínicas.