Sistemas propulsores eletromagnéticos para coração artificial implantável e dispositivos de suporte circulatório mecânico

• Processo: 13/24434-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos
• Pesquisador responsável: José Roberto Cardoso
• Beneficiário: José Roberto Cardoso
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Aron Jose Pazin de Andrade ; Diolino José dos Santos Filho ; Emílio Carlos Nelli Silva
• Pesquisadores associados: André César Martins Cavalheiro ; Bruno Utiyama da Silva ; Carlos Antonio França Sartori ; Cícero Ribeiro de Lima ; Delson Torikai ; Denys Emilio Campion Nicolosi ; Edir Branzoni Leal ; Fabrício Junqueira ; Ivan Eduardo Chabu ; Jeison Willian Gomes da Fonseca ; João Manoel Rossi Neto ; Juan Sergio Romero Saenz ; Julio Cesar Lucchi ; Luiz Lebensztajn ; Marcosiris Amorim de Oliveira Pessoa ; Newton Maruyama ; Oswaldo Horikawa ; Paulo Chaccur ; Paulo Eigi Miyagi ; Paulo Roberto Pialarissi ; Ricardo Cury Ibrahim ; Tarcísio Fernandes Leão ; Viviane Cristine Silva
• Auxílio(s) vinculado(s): 19/03141-0 - 6th International Conference on Control, Decision and Information Technologies, AR.EXT; 18/10334-7 - XLV ESAO Congress, AR.EXT; 17/07623-4 - ASAIO - American Society for Artificial Internal Organs - 63rd Annual Conference, AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/04639-2 - Estudo de posicionamento anatômico de um dispositivo de assistência transventicular em modelos 3D obtidos por tomografia computadorizada, BP.IC; 18/15106-2 - Estudo computacional de diferentes configurações de metamaterial e do seu impacto no desempenho de um sistema de transmissão de energia sem fio, BP.IC; 17/27049-0 - Método de otimização topológica aplicado ao projeto de rotor e voluta de dispositivos de assistência ventricular baseados no efeito de viscosidade (princípio Tesla), BP.DD; + mais bolsas vinculadas 17/15808-4 - Modelagem e simulação computacional dos efeitos pelicular e de proximidade dos condutores de Litz num sistema transcutâneo de transmissão de energia sem fio, BP.IC; 17/01353-5 - Determinação do comprimento de uma bomba de sangue intraventricular por meio de estudo de posicionamento anatômico em modelos obtidos por tomografia computadorizada, BP.IC; 16/19261-7 - Método de Otimização Topológica Aplicado ao Projeto de Rotores e Voluta de Dispositivos de Auxílio Ventricular, BP.DR; 15/15189-7 - Método de otimização topológica aplicado ao projeto de rotores de máquinas de fluxo radiais operando em escoamento laminar, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Coração artificial Doenças cardiovasculares Mortalidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coração Artificial | Dispositivo de Assistência Ventricular | Dispositivos de Suporte Circulatório Mecânico | Propulsores eletromagnéticos | Engenharia Elétrica

Resumo

As doenças cardiovasculares são a maior causa de mortes no Brasil e no mundo, os dispositivos de suporte circulatório mecânico são uma tecnologia capaz de contribuir na redução deste índice de mortalidade. Os desafios a serem superados para atingir os objetivos incluem: aplicação de métodos de engenharia avançados para construção de dispositivos de alto rendimento, bem como sistemas de avaliação dos mesmos, do ponto de vista clínico, experimental e tecnológico. A metodologia consiste no desenvolvimento de 13 subprojetos, que abordam assuntos de engenharia aplicada, ensaios de validação em animais e por métodos numéricos, avaliação clínica em pacientes, projeto e otimização de novos dispositivos de assistência circulatória, desenvolvimento do procedimento cirúrgico, desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de falhas, desenvolvimento de sistemas de alimentação elétrica avançados. (AU)

Publicações científicas

(25)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; SAENZ, JUAN SERGIO ROMERO; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Non-newtonian laminar 2D swirl flow design by the topology optimization method. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 62, n. 1, MAR 2020. (14/50279-4, 17/27049-0, 13/24434-0)

SA, L. F. N.; NOVOTNY, A. A.; ROMERO, J. S.; SILVA, E. C. N.. Design optimization of laminar flow machine rotors based on the topological derivative concept. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 56, n. 5, p. 1013-1026, NOV 2017. (13/24434-0, 14/50279-4, 15/15189-7, 16/19261-7)

SA, L. F. N.; AMIGO, R. C. R.; NOVOTNY, A. A.; SILVA, E. C. N.. Topological derivatives applied to fluid flow channel design optimization problems. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 54, n. 2, p. 249-264, AUG 2016. (13/24434-0, 14/50279-4, 15/15189-7)

CAVALHEIRO, ANDRE C. M.; SANTOS FILHO, DIOLINO J.; DIAS, JONATAS C.; ANDRADE, ARON J. P.; CARDOSO, JOSE R.; TSUZUKI, MARCOS S. G.. Safety Control Architecture for Ventricular Assist Devices. MACHINES, v. 10, n. 1, JAN 2022. (13/24434-0)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; NOGUEIRA DE SA, LUIS FERNANDO; ROMERO SAENZ, JUAN SERGIO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Topology optimization based on a two-dimensional swirl flow model of Tesla-type pump devices. COMPUTERS & MATHEMATICS WITH APPLICATIONS, v. 77, n. 9, p. 2499-2533, MAY 1 2019. (14/50279-4, 17/27049-0, 16/19261-7, 13/24434-0)

ROMERO, J. S.; SILVA, E. C. N.. Non-newtonian laminar flow machine rotor design by using topology optimization. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 55, n. 5, p. 1711-1732, MAY 2017. (13/24434-0)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Topology optimization applied to the design of Tesla-type turbine devices. Applied Mathematical Modelling, v. 103, p. 28-pg., 2022-03-01. (17/27049-0, 14/50279-4, 13/24434-0)

SA, LUIS F. N.; YAMABE, PAULO V. M.; SOUZA, BRUNO C.; SILVA, EMILIO C. N.. Topology optimization of turbulent rotating flows using Spalart-Allmaras model. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING, v. 373, JAN 1 2021. (16/19261-7, 13/24434-0, 14/50279-4)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Blood flow topology optimization considering a thrombosis model. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 6, p. 25-pg., 2022-06-01. (17/27049-0, 14/50279-4, 13/24434-0)

MOSCATELLI, EDUARDO; ALONSO, DIEGO HAYASHI; NOGUEIRA DE SA, LUIS FERNANDO; PICELLI, RENATO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Topology optimisation for rotor-stator fluid flow devices. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 5, p. 23-pg., 2022-05-01. (14/50279-4, 19/01685-3, 18/05797-8, 21/02340-0, 13/24434-0, 17/27049-0, 20/15230-5)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Topology optimization for blood flow considering a hemolysis model. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 63, n. 5, MAR 2021. (14/50279-4, 17/27049-0, 13/24434-0)

MOSCATELLI, EDUARDO; DE SA, LUIS FERNANDO NOGUEIRA; RANJBARZADEH, SHAHIN; PICELLI, RENATO; GIORIA, RAFAEL DOS SANTOS; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Hybrid geometry trimming algorithm based on Integer Linear Programming for fluid flow topology optimization. COMPUTERS & FLUIDS, v. 244, p. 14-pg., 2022-06-30. (14/50279-4, 19/01685-3, 18/05797-8, 18/11474-7, 21/02340-0, 13/24434-0, 20/15230-5)

JORGE, ANDRE A.; RIASCOS, LUIS A. M.; JUNQUEIRA, FABRICIO; SANTOS FILHO, DIOLINO J.; MIYAGI, PAULO E.; IEEE. Model of the Human Cardiovascular System based on Hybrid Systems. 2019 6TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, DECISION AND INFORMATION TECHNOLOGIES (CODIT 2019), v. N/A, p. 6-pg., 2019-01-01. (13/24434-0)

SA, L. F. N.; ROMERO, J. S.; HORIKAWA, O.; SILVA, E. C. N.. Topology optimization applied to the development of small scale pump. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 57, n. 5, SI, p. 2045-2059, MAY 2018. (13/24434-0, 14/50279-4, 16/19261-7)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; ROMERO SAENZ, JUAN SERGIO; PICELLI, RENATO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. opology optimization method based on the Wray-Agarwal turbulence mode. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 3, MAR 2022. (19/01685-3, 18/05797-8, 14/50279-4, 13/24434-0)

PICELLI, RENATO; MOSCATELLI, EDUARDO; YAMABE, PAULO VINICIUS MIYUKI; ALONSO, DIEGO HAYASHI; RANJBARZADEH, SHAHIN; DOS SANTOS GIORIA, RAFAEL; MENEGHINI, JULIO ROMANO; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Topology optimization of turbulent fluid flow via the TOBS method and a geometry trimming procedure. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 1, JAN 2022. (13/24434-0, 17/27049-0, 19/01685-3, 14/50279-4, 18/05797-8)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; NOGUEIRA DE SA, LUIS FERNANDO; ROMERO SAENZ, JUAN SERGIO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Topology optimization applied to the design of 2D swirl flow devices. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 58, n. 6, p. 2341-2364, DEC 2018. (13/24434-0, 17/27049-0, 14/50279-4, 16/19261-7)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; GARCIA RODRIGUEZ, LUIS FERNANDO; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Flexible framework for fluid topology optimization with OpenFOAM (R) and finite element-based high-level discrete adjoint method (FEniCS/dolfin-adjoint). STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 64, n. 6, SEP 2021. (13/24434-0, 14/50279-4, 17/27049-0)

DE ANDRADE, GUSTAVO; HORIKAWA, OSWALDO; DRIGO, EVANDRO; ANDRADE, ARON; CARDOSO, JOSE. Impeller geometry definition of the transventricular assist device. ARTIFICIAL ORGANS, v. 44, n. 8, MAY 2020. (13/24434-0)

SILVA, K. E. S.; SIVAPURAM, R.; RANJBARZADEH, S.; GIORIA, R. S.; SILVA, E. C. N.; PICELLI, R.. Topology optimization of stationary fluid-structure interaction problems including large displacements via the TOBS-GT method. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 11, p. 18-pg., 2022-11-01. (14/50279-4, 19/01685-3, 18/05797-8, 19/26809-7, 13/24434-0, 20/15230-5)

GARCIA-RODRIGUEZ, LUIS FERNANDO; KIYONO, CESAR YUKISHIGUE; PICELLI, RENATO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Influence of integer design variables in topology optimization of incompressible turbulent flow. Applied Mathematical Modelling, v. 115, p. 23-pg., 2022-11-13. (18/05797-8, 14/50279-4, 13/24434-0)

ALONSO, DIEGO HAYASHI; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Topology optimization for fluid flow devices modeled through the Multiple Reference Frame approach. Applied Mathematical Modelling, v. 118, p. 26-pg., 2023-02-13. (13/24434-0, 14/50279-4, 22/07937-7, 20/15230-5)

SA, L. F. N.; ROMERO, J. S.; HORIKAWA, O.; SILVA, E. C. N.. Topology optimization applied to the development of small scale pump. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 57, n. 5, p. 15-pg., 2018-05-01. (13/24434-0, 16/19261-7, 14/50279-4)

RODRIGUES, GUILHERME A.; LEBENSZTAJN, LUIZ; IEEE. Study on Transcutaneous Energy Transmission Device Optimal Design. 2019 22ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE COMPUTATION OF ELECTROMAGNETIC FIELDS (COMPUMAG 2019), v. N/A, p. 4-pg., 2019-01-01. (13/24434-0)

JORGE, ANDRE A.; PESSOA, MARCOSIRIS A. O.; JUNQUEIRA, FABRICIO; RIASCOS, LUIS A. M.; SANTOS FILHO, DIOLINO J.; MIYAGI, PAULO E.. Modelling and Simulation of the Human Cardiovascular System by Differential Hybrid Petri Net. IFAC PAPERSONLINE, v. 53, n. 2, p. 6-pg., 2020-01-01. (13/24434-0)