A Empresa
A Pangolin Medical produz sistemas de biomimética que imitam a realidade clínica para médicos e pesquisadores, permitindo a prática de procedimentos complexos, de alto risco e inovadores em ambientes não clínicos seguros e precisos. Sua equipe é composta por engenheiros de dispositivos médicos, radiologistas e médicos especialistas em cateterismo — profissionais em implante de stents, cateterismo e outros procedimentos endovasculares.
Simuladores médicos da marca Pangolin podem ser usados em centros de treinamento médico e por fabricantes de dispositivos médicos que desenvolvem equipamentos para a implantação de stents, válvulas cardíacas e outros.
O Desafio
O desafio da Pangolin Medical era criar um simulador biomimético — um “fantasma” médico — que incluísse um “coração” pulsante e um “tronco encefálico”, a parte do cérebro humano que controla autonomamente os batimentos cardíacos e a pressão arterial.
Para permitir que médicos, instrutores e estudantes pratiquem procedimentos endovasculares, como implante de stents, cateterismo e substituição de válvulas, em um ambiente clínico realista, a Pangolin criou uma réplica do coração humano de quatro câmaras em silicone flexível, incluindo os átrios e ventrículos direito e esquerdo, as artérias coronárias e as veias que irrigam o coração. Isso permite que os médicos realizem procedimentos que exigem acesso transaórtico ou transseptal por meio de veias ou artérias femorais.
O “tronco encefálico” precisava replicar com exatidão a pulsação — a batida real — do coração humano. Em essência, o coração é uma bomba e, portanto, contém válvulas como qualquer outra bomba. O tronco encefálico humano controla o fluxo sanguíneo em pressões específicas; o desafio, portanto, era controlar essa pressão para replicar diferentes estados do paciente; por exemplo, as mudanças de estado de um paciente com insuficiência cardíaca que está sendo submetido a diferentes procedimentos.
Outro aspecto crítico do sistema era a necessidade absoluta de suportar os sensores de dispositivos médicos padrão, como cateteres.
A solução
A Pangolin Medical fez parceria com a RDT , distribuidora da Unitronics localizada em Petah Tikva. A Pangolin forneceu um “fantasma” de silicone para uso simulado — fantasmas médicos são dispositivos projetados especificamente para imitar a anatomia humana e as propriedades dos tecidos — bem como a instrumentação médica necessária, como sensores familiares aos médicos. A RDT forneceu os controles de hardware e a expertise em controle; juntas, elas conseguiram desenvolver o sistema rapidamente, em apenas duas semanas.
A funcionalidade do “tronco encefálico” é replicada por um CLP Unitronics UniStream e uma tela sensível ao toque de 7 polegadas, juntamente com um servoacionador Unitronics EtherCAT com STO integrado. Os sinais de sensores comumente usados em hospitais durante procedimentos cardíacos, como sensores de pressão, são enviados ao CLP e ao servoacionador. O servoacionador está conectado a um atuador linear, que funciona como uma bomba de pulso.
A bomba de pulso simula uma onda senoidal, baseada na frequência do pulso, no volume do pulso e na pressão diastólica/sistólica; o CLP controla as válvulas para definir a pressão e o fluxo sanguíneo em todo o modelo de uso simulado. Isso permite que a simulação biomimética do Pangolin replique com precisão a pressão arterial sistólica e diastólica em diferentes estados do paciente.
Os dados de leitura que refletem o estado hemodinâmico do paciente durante os procedimentos são recebidos pelo PLC e exibidos na IHM.
A Pangolin exigiu que esses dados fossem exibidos exatamente como seriam em uma sala de cirurgia durante procedimentos cardíacos; portanto, as telas HMI UniStream são projetadas para exibir todos os dados normalmente fornecidos em monitores médicos — animações, gráficos em tempo real mostrando pressão, volume sistólico, valores de débito cardíaco, ciclo diastólico, fluxo total, batimentos por minuto e muito mais.
O usuário final pode facilmente usar a tela HMI para programar formas de onda complexas, por exemplo, alterando o ciclo diastólico.
