Avaliação de desempenho em um medidor eletromagnético de baixo custo desenvolvido para aplicações em simulação cardiovascular

Tecnicas cirurgicas, proteses e dispositivos implantaveis utilizados pela cardiologia estao em constante desenvolvimento. Alguns institutos de pesquisas e universidades desenvolvem simuladores hidrodinâmicos com capacidade de reproduzir os niveis de pressao e vazao do sistema cardiovascular humano, com pistoes, valvulas, câmaras de complacencia, dispositivos para ajustes e medicao de pressao e vazao. Este artigo apresenta o desenvolvimento e a avaliacao de um fluxometro eletromagnetico (FE). O custo elevado de um fluxometro por ultrassom (FUS) pode inviabilizar algumas pesquisas com simuladores; desta forma, uma alternativa com menor custo e apresentada neste trabalho. Baseado na inducao eletromagnetica para medicao de vazao em um fluido ionico, o FE desenvolvido mostrou ser uma solucao de baixo custo. O transdutor foi montado em um tubo de plastico com diâmetro interno de 9,5 mm, excitado por um campo magnetico de 0,35 T, possui 4 eletrodos que, ligados a um circuito eletronico, fornecem tensao eletrica proporcional a velocidade do fluido. A equacao da tensao induzida, tecnicas para calibracao, ensaios e resultados sao apresentados. Para a realizacao dos ensaios, foram utilizados um simulador cardiovascular e um FUS como referencia. Os dados foram obtidos por hardware e software da National Instruments. Dentre os resultados, destaca-se o baixo desvio padrao de 0,043 L/min do FE para uma vazao de 3,56 L/min. O maior erro porcentual relativo foi de 1,49 ± 1,25%. Em um dos graficos de vazao do FE observou-se um comportamento nao monotonico, confirmado por uma analise da resposta em frequencia, observando-se maior amplitude na segunda, terceira e quarta harmonicas. Os resultados indicaram que o FE pode substituir o FUS em aplicacoes com simuladores hidrodinâmicos. Implantable devices, prosthesis and their associated surgical techniques in cardiology are constantly under development. Many research groups have been using hydrodynamic simulators as a tool to assist the development in cardiovascular area, capable to mimic pressure and flow found in human cardiovascular system. They are made with plastic tubes, compliances chambers, valves, moving diaphragms and clamps for pressure and flow adjustments. The high cost of ultrasonic flow meters (UF) may difficult, for some research groups, the development of their own mock systems. This paper presents a simple and low cost electromagnetic flow meter (EF) useful for those cardiovascular simulation systems. EF measures flow of ionic fluids based on electromagnetic induction. A special transducer was assembled directly on a plastic tube with 9.5 mm of inner diameter. The transducer has 4 electrodes and, when excited by a magnetic field of 0.35 tesla, detects electric tension that is proportional to the fluid velocity. In this paper, induced electric potential equation, calibration techniques, performance tests and results are presented. A cardiovascular simulation system was used as test setup with an UF (Transonic Systems Inc.) as comparative flow meter. The signals were acquired by a PCI-6036E card and processed with LabView® 7.1 (National Instruments). The results from EF showed a standard deviation (SD) of 0.043 L/min for a flow of 3.56 L/min. The largest relative error was of 1.49 ± 1.25%. In one flow signal from the EF, the non monotonic behavior suggests a rich harmonic signal, which was confirmed by an analysis in the frequency domain. In vitro performance tests indicated that our EF can substitute the commercial available UF for hydrodynamic simulator application.