Diseño y construcción de una válvula de alivio de presiones intracraneales

Abstract

El objetivo de este trabajo especial de grado es el de diseñar concurrentemente y fabricar una válvula para aliviar las presiones dentro del cerebro. El ser humano siempre ha buscado la longevidad, desde la búsqueda de pócimas y elixires, hasta los cambios genéticos e implantes. Existen una serie de enfermedades mortales a las cuales el hombre ha buscado cura, una de estas es la Hipertensión Endocraneana, la cual consiste en un aumento de la presión dentro del cerebro. Estos cambios de presión pueden ser provocados por un golpe o pueden ser congénitos. El tratamiento de esta enfermedad puede hacerse mediante el uso de medicamentos o la colocación de implantes. En este trabajo especial de grado se diseñó, construyó y probó un prototipo de esta clase de implantes, que sirven para regular la presión dentro del cerebro. Dentro de las enfermedades que tiene que ver con la Hipertensión Endocraneana, nos enfocamos en la Hidrocefalia, la cual es un trastorno en la producción de líquido cefalorraquídeo (LCR) producido por el cerebro. La primera etapa consistió en un estudio de los aspectos médicos que se involucran en esta enfermedad, de manera de poder identificar tanto los requerimientos de funcionamiento como las condiciones a las cuales se encontrará sometida la válvula una vez implantada. Se encontró que la presión normal dentro del cerebro varía según la edad, si se está de pie o acostados e incluso según cada autor, pero se podría decir que la presión normal en un adulto que se encuentra en posición erguida está entre 200 y 300 mmH2O. Para establecer la cantidad de líquido nuestra válvula debería drenar según la presión, se utilizaron los datos que proporciona la compañía PS-Medical. Luego se realizo un diseño concurrente con el proceso de fabricación, donde se hizo referencia tanto a los métodos utilizados para la fabricación de nuestro prototipo como a los métodos que se pueden emplear para la construcción en serie de estos dispositivos reguladores. Se fabricó un banco de prueba de membranas, el cual nos permitió variar parámetros como presión de la columna de líquido y apriete entre la membrana y el tope de membrana, con el fin de seleccionar el dispositivo regulador más adecuada y poder definir las dimensiones finales de la válvula. El líquido utilizado para simular el LCR que encontramos en el cerebro fue una solución isotónica de cloruro de sodio o llamada también solución salina. Al someter la válvula a distintas presiones y registrar la cantidad de caudal que esta drenaba, se compararon dichos resultados con los obtenidos en el banco de prueba de membrana, llegando a la conclusión de que la válvula drena más líquido, esto puede deberse a alguna filtración o al cambio de material que existe entre el banco de prueba (acrílico) y la válvula final (nylon), ya que la fricción existente entre estos materiales y la silicona, afecta la cantidad de solución salina drenada en las pruebas de funcionamiento.