Eine Minipumpe, die ohne chirurgischen Eingriff eingesetzt werden kann und den Blutkreislauf unterstützt, soll dem chronisch erkrankten Herzen Ruhepausen verschaffen. Ein bürstenloser DC-Motor sorgt in der Pumpe für Bewegung.
Für Patienten mit chronischen Herzerkrankungen gibt es in Texas eine interessante Entwicklung: Dort haben Biowissenschaftler die erste Pumpe zur Kreislaufunterstützung entwickelt, die sich per Katheter einsetzen lässt und für den langfristigen Einsatz vorgesehen ist.
Der Anbieter Procyrion Inc. nennt sein System Aortix, und es soll eine Behandlungsmöglichkeit für Menschen mit chronischen Herzstörungen bieten, die wegen ihres Gesundheitszustands keine Medikamente einnehmen können. Allein in den USA sind davon zwei Millionen Menschen betroffen. Noch ist das Produkt zwar in der Testphase. Doch schon bald haben Kardiologen die Möglichkeit, jüngere Herzpatienten damit zu behandeln, um einer weiteren Schädigung des Herzens vorzubeugen.
Die intraaortale Pumpe unterstützt die natürliche Herzfunktion und bietet damit eine Alternative zu großen Herzpumpen, die im Rahmen eines chirurgischen Eingriffs eingesetzt werden und das Herz vollständig entlasten. Eine solche Operation ist mit Risiken verbunden, die die Anwendung von Aortix nicht mit sich bringt. Mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 6,5 cm kann die Pumpe von einem Kardiologen mit einem Katheter durch die Oberschenkelarterie in die Brustaorta gebracht werden. Dort spreizen sich kleine Anker, die aus einer Nickel-Titan-Legierung bestehen, selbstständig ab und fixieren die Pumpe an der Aortawand.
Das System unterstützt das Herz, in dem es einen Teil des Blutes aufnimmt und als Strahl durch stromab gerichtete Öffnungen wieder abgibt. Der Strahl fließt im natürlichen Blutstrom mit und überträgt dabei seine Energie an das kardiovaskuläre System. Damit verbessert Aortix die Blutversorgung lebenswichtiger Organe wie zum Beispiel der Nieren. In einem Modell für chronisches Herzversagen ließ sich der Energieverbrauch des Herzens so um 39 % senken. Damit beschleunigt die Pumpe den Rehabilitations- und Erholungsprozess bei Herzpatienten entscheidend.
Einen Motor für diese anspruchsvolle Anwendung zu entwickeln, hat eine gewisse Zeit in Anspruch genommen: Procyrion und die Schweizer Maxon Motor AG aus Sachseln haben mehr als zwei Jahre daran gearbeitet. Als Grundlage diente ein bürstenloser Motor vom Typ EC 6. Dieser erhielt einen hocheffizienten Motorkern, dessen Effizienz die Lebensdauer der Batterie verlängert und die Wärmeentwicklung reduziert.
Zusätzlich entstand in enger Kooperation zwischen Maxon Motor und Procyrion ein Magnetantrieb, der die Umschalung des Motors in einer hermetisch abgedichteten Kammer ermöglicht. Das verhindert das Eindringen von Blut in den Motorkern. Diese Bauweise findet sich üblicherweise in den riesigen Pumpen, die Erdöl fördern. Bei der Übertragung dieser Technologie auf die Herzpumpe haben die Ingenieure von Maxon das Procyrion-Team beraten und unterstützt und dabei von ihren branchenübergreifenden Erfahrungen profitiert.
Jedes Aortix-Gerät ist mit einem Stromkabel verbunden, das durch einen Tunnel zu einem Ausgang geführt wird. Alternativ ist mit einem Akku-Implantat eine drahtlose Energieübertragung transkutan, also über die Haut, möglich. Derzeit läuft das Gerät über 8 h mit einem einzigen Akku. Der externe Akku und die Steuereinheit können im laufenden Betrieb ausgetauscht werden. Das Team von Procyrion hat zudem ein Ladesystem für die transkutane Energieübertragung entwickelt, welches den Akku durch die Haut hindurch lädt. Diese Konstruktion verringert das Infektionsrisiko deutlich.
Herkömmliche Geräte ersetzen die Herzfunktion komplett, sodass ihr Ausfall tödlich enden kann. Da Aortix die Herztätigkeit unterstützt, ohne den natürlichen Blutfluss zu behindern, besteht bei einem Geräteversagen keine Lebensgefahr für den Patienten. Das Gerät kann zudem problemlos ausgetauscht werden.
Stefan Roschi Maxon Motor, Sachseln/CH
Weitere Informationen Über den Motorenhersteller: www.maxonmotor.de Bei Twitter: @maxonmotor
Ihr Stichwort
- Herzunterstützungssystem
- Einsetzen über Katheter
- Speziell entwickelter Miniaturantrieb
- Geringer Energieverbrauch
Unsere Whitepaper-Empfehlung
Lesen Sie, warum Medizintechnikunternehmen ihre Testprozesse für die Validierung von Software optimieren müssen und wie sie dabei die Erfahrung der Automobilbranche für sich nutzen können.
Teilen:
