Wspomaganie serca

Przystępując do Programu Wieloletniego „Polskie Sztuczne Serce” Centrum Techniki Okrętowej S.A. zaproponowało koncepcję konstrukcji wszczepialnej pompy przeznaczonej do wspomagania serca.

tlo2e-ok - manekin4Założono, że wirnik pompy będzie napędzany i utrzymywany w pozycji roboczej w sposób bezkontaktowy, właściwy dla wszczepialnych pomp osiowych wspomagających serce III generacji. Podstawową przesłanką projektową było opracowanie pompy jak najmniej inwazyjnej w stosunku do krwi, czego wyrazem były:

  • redukcja prędkości obrotowej wirnika pompy w stosunku do rozwiązań referencyjnych,
  • znacząca redukcja wielkości obszarów przepływu, w których na komórki krwi może działać nadmiernie duże naprężenie mechaniczne – celem obniżenia ryzyka hemolizy,
  • uzyskanie pompy, w której przepływ będzie wolny od oderwań i obszarów lokalnego zastoju sprzyjających wykrzepianiu krwi,
  • utrzymanie prostoty konstrukcji, budowy i sterowania pompy celem zwiększenia jej niezawodności.

akustyka[1]Zaprojektowana konstrukcja pompy, zarówno pod względem geometrii układu przepływowego jak i bezkontaktowego napędu i łożyskowania magnetycznego wirnika, została poddana kompleksowym badaniom, których celem była walidacja teoretycznych własności hemodynamicznych, mechanicznych i elektrycznych pompy przeznaczonej do wspomagania lewej komory serca.

Badania obejmowały obliczenia numeryczne przepływu przez pompę, obliczenia związane z projektowaniem bezkontaktowego układu napędowego pompy oraz magnetycznego zawieszenia jej wirnika oraz szereg eksperymentów związanych z testowaniem funkcjonowania pompy w warunkach in vitro.

W efekcie opracowano i wytworzono cztery funkcjonalne modele pomp, które spełniają wyjściowe założenia projektowe, różniące się konfiguracją wirnika i kierownic przepływu.

walizka[1]Wyniki badań, którym poddane zostały wszystkie cztery warianty pompy, w szczególności dotyczące charakterystyk przepływowych oraz oddziaływania na krew w eksperymentach in vitro wykazały szereg cech, które pozwalają pozytywnie ocenić możliwość kwalifikacji konstrukcji do badań in vivo na modelu zwierzęcym.

Aktualnie prowadzone prace mają na celu przygotowanie wybranej konstrukcji pompy do przeprowadzenia badań in vivo na modelu zwierzęcym, otwierających ścieżkę do rozpoczęcia badań klinicznych.