In-vitro-Untersuchung eines neuartigen Pumpprinzips zur Herzunterstützung oder bei totalem Herzersatz

Abstract

Bei der Entwicklung von Herzunterstützungssystemen oder Systemen für den totalen Herzersatz muss untersucht werden, ob ein definierter Blutfluss gewährleistet werden kann und entsprechende Druckdifferenzen erzeugt werden können. Zudem ist eine möglichst geringe Blutschädigung von großer Bedeutung. Zur Untersuchung der Förderleistung wird der erzeugte Volumenstrom bei verschiedenen Leistungsaufnahmen (Stromstärken) ermittelt. Es zeigt sich ein linearer Zusammenhang zwischen Leistungsaufnahme (A) und erzeugtem Fluss (l/min), da der erzeugte Druckgradient der Kraft des Kolbens proportional ist. Im Weiteren werden Druck- und Flussbeziehungen bei maximaler Leistungsaufnahme gemessen und dargestellt. Hier zeigt sich, dass bis zu einer Nachlast von 120 mmHg die maximale Flussrate von 11 l/min erzielt wird. In weiteren Versuchsreihen wird das Ausmaß der Hämolyse bestimmt, indem die lineare Blutpumpe mit einem klinisch etablierten System (Medos-HIA-Ventrikel) verglichen wird. Dafür wird der normierte Hämolyse Index (NIH) bestimmt. Die vergleichende Untersuchung im Modellkreislauf ergibt, dass für die lineare Blutpumpe der Index 0,078 g/100l zwar höher liegt, als bei dem klinisch etablierten Medos-Ventrikel 0,0037 g/100l, die Erythrozyten-, Thrombozyten- und Leukozytenzahl sowie der Hkt bleiben aber unverändert über sechs Stunden. Die hier vorgestellte lineare Blutpumpe besitzt neben ausreichender Leistungsfähigkeit und neuartigen Regulationsmöglichkeiten eine dem Entwicklungsstand nach geringe blutschädigende Wirkung. Die lineare Blutpumpe stellt damit einen geeigneten neuen Lösungsansatz zur Konstruktion eines pulsatilen Geräts zu Herzunterstützung als auch totalem Herzersatz dar.