Piattaforme per test in vitro di fluidodinamica cardiovascolare (Pulse Duplicator)

This work aims to describe the Pulse Duplicator ®ViVitro Labs Inc., and compare it with other non-marketed devices, evaluating their performance. The focus will be on the use of the device for the study of normal and pathological blood flow conditions, with particular reference to the use of the pulse duplicator for the study of a stenotic aorta. Pulse Duplicator means "impulse replicator", its main function is to reproduce the systemic circulation and the dynamic, pulsatile behavior of the heart. The device consists of a pulsatile flow hydraulic circuit with pressurized pipelines in various motion regimes which have the purpose of replicating the physiological conditions of pressure, flow, etc. of the heart. The heart muscle is generally simulated by a hydraulic pump, while the entire blood path is simulated by rigid and non-rigid ducts, compliant elements and concentrated resistances. The attention is placed on the left side of the heart since historically it is the most studied and regulated by the legislation but it does not mean that, with the necessary precautions, it is also possible to simulate the behavior of the right heart. The pulse duplicator is generally used to develop and test ventricular assist devices, prosthetic heart valves, or other devices before proceeding to animal studies and clinical trials.

Il presente lavoro ha l’obiettivo di descrivere il Pulse Duplicator ®ViVitro Labs Inc. , e confrontarlo con altri dispositivi non commercializzati, valutandone le performance. L’attenzione verrà posta sull’utilizzo del dispositivo per lo studio di condizioni di flusso sanguigno normali e patologiche, con particolare riferimento all’utilizzo del pulse duplicator per lo studio di una valvola aortica stenotica. Pulse Duplicator significa “replicatore di impulsi”, la sua funzione principale è quella di riprodurre la circolazione sistemica ed il comportamento dinamico, pulsatile, del cuore. Il dispositivo è costituito da un circuito idraulico a flusso pulsatile con condotte in pressione in regime di moto vario che hanno lo scopo di replicare le condizioni fisiologiche di pressione, flusso etc. del cuore. Il muscolo cardiaco è generalmente simulato da una pompa idraulica, mentre l’intero percorso del sangue è simulato da condotte rigide e non, elementi complianti e resistenze concentrati. L’attenzione è posta nel lato sinistro del cuore poiché storicamente è il più studiato e regolamentato dalla normativa ma nulla toglie che, con i dovuti accorgimenti, si possa simulare anche il comportamento del cuore destro. Il pulse duplicator, generalmente, viene usato per sviluppare e testare dispositivi per assistenza ventricolare, valvole cardiache protesiche o altri dispositivi prima di procedere agli studi su animale ed ai trial clinici.