Implantable electromechanical displacement blood pumps : systematic design and validation methods

• Implantierbare elektro-mechanische Verdrängerblutpumpen : systematische Konstruktions- und Bewertungsmethoden

Kwant, Paul Barteld; Rau, Günter (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2008)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Kurzfassung

Blutpumpen werden für verschiedene klinische Einsätze, wie zum Beispiel kardiopulmonalen Bypass, extrakorporale Membran-Oxygenierung, Herzunterstützung (Überbrückung bis zur Herzerholung oder Transplantation, Destination Therapy) und Herzersatz entwickelt. Die REMATCH Studie hat gezeigt, dass mechanische Blutpumpen sich als wichtige Alternative zur medikamentösen Therapien von Herzinsuffizienz entwickelt haben. Diese Dissertation beschreibt die systematischen Entwurfs- und Bewertungsmethoden von zwei implantierbaren elektromechanischen Verdrängerpumpen, die zur Zeit am Helmholtz Institut Aachen entwickelt werden: das Kunstherz (TAH) ACcor und das Herzunterstützungssystem (VAD) VERSUS. ACcor wird für langfristigen Herzersatz entwickelt. Mit Hilfe von hydraulischen Tests in Kreislaufsimulatoren, strömungstechnischen Studien, anatomischen Studien und akuten Tierversuchen wurde das System validiert. ( Es wurde in hydraulischen Tests, compliance Studien, Strömungssichtbarmachungsstudien, anatomischen Studien und akuten Tierversuchen validiert.) Basierend auf diesen Ergebnissen wurde der Entwurf des ACcor verbessert. Dies ergab Volumen- und Gewichtsverminderung sowie einfachere Implantationsmöglichkeiten. VERSUS wird als Unterstützungssystem bis zur Herzerholung entwickelt. Es wurde in hydraulischen Tests, Stabilitätsuntersuchungen, Dauertests und Tierversuchen validiert. Auch der Entwurf des VERSUS wurde verbessert. Die letzte Version von VERSUS wurde erfolgreich in einem Tierversuch von 37 Tagen getestet. Die Entwicklung eines neuartigen Datenerfassungssystems, um eine Bewegungsfreiheit der Versuchstiere während der Versuchsdauer zu ermöglichen, wird diskutiert. Austauschbare Batterien liefern dabei Energie an die Pumpe. Die Batterien werden zusammen mit einer Telemetrie-Überwachung vom Tier in einem Rucksack getragen. Diese Dissertation stellt einen Überblick über systematische Entwurfs- und Bewertungssmethoden für ACcor und VERSUS dar. Sie beschreibt bereits realisierte und erläutert zukünftige Entwicklungsschritte.

Einrichtungen

• [811001-1]
• Lehrstuhl und Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik [411910]