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Comparative study of fluid dynamic characteristics in high and low biological prosthetic heart valves from bovine pericardium

Aron J. P Andrade; José F Biscegli; Denys E Nicolosi; Hernán C Gómez; J. Eduardo M. R Sousa

DOI: 10.1590/S0102-76381989000300008

ABSTRACT

The fluid dynamic performance and lifetime of a prosthetic heart valve are one of the most important characteristics to determine the choice of what prosthesis must be applied to a patient. Because of this, two different biological prosthetic heart valves profiles (one high profile and other low profile) were studied, to verify possible alterations of working life, pressure gradient and reverse flux debt to this profiles difference. With a Pulse Duplication, ten valves sixe 29 were analysed , manufactured by Institute Dante Pazzanese de Cardiologia, being five low profile and five high profile. With a working frequency of 1000 ppm (pulses per minute) and a differential pressure of 1000 mmHg, we verified the same working life in both cases. With a Cardiac Simulator, the prosthesis was submitted to similar physiologic human cardiac conditions, with an equivalent 75 ppm heart pulse. The results show that the reverse flux volume necessary to close the low profile valve is lower than with the high profile valve. The loss head of these valves were compared though the maximum pressure gradient of them. It was noticed that the low profile, biological prosthetic valves are lower flux resistant than the high profile valves, being then more indicated to its implant function.

RESUMO

O comportamento fluidodinâmico e a vida útil média de uma prótese valvular cardíaca são características muito importantes na escolha do modelo de prótese a ser implantada em um determinado paciente. Por esse motivo, foi realizado um estudo comparativo entre as válvulas biológicas de perfil alto e baixo, para se verificarem possíveis alterações na vida média, gradiente de pressão e refluxo, causadas pela diminuição do perfil dessas próteses. Com o auxílio de um duplicador de pulso, foram analisadas cinco próteses de perfil alto e cinco de perfil baixo, todas tamanho 29, fabricadas no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC). Mantendo-se a freqüência de batimentos em 100 bpm e a diferença de pressão em 1000 mmHg, verificou-se que a vida útil média da válvula de perfil baixo permaneceu equivalente à de perfil alto. Em outro equipamento, denominado simulador cardíaco, as próteses foram submetidas a condições semelhantes às condições fisiológicas de funcionamento para uma freqüência cardíaca de 75 bpm. Os resultados mostraram que o volume de retorno necessário para fechamento (refluxo), nas válvulas de perfil baixo, é menor do que nas de perfil alto. Isso traz um melhor aproveitamento do efeito de bombeamento do coração. As perdas de carga das válvulas foram comparadas através dos gradientes máximos de pressão visibilizados com a sobreposição dos sinais de pressão. Observou-se que as válvulas de perfil baixo oferecem menos resistência ao fluxo; assim, quando são implantadas, possibilitam uma passagem mais livre e desobstruída do sangue.
Full text available only in portuguese PDF format.

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Article receive on Wednesday, October 25, 1989

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