Hämodynamische und anatomische Auslegung sowie experimentelle Validierung eines künstlichen Herzens

Viac o knihe

Als Alternative zur Herztransplantation könnten mechanische Kunstherzen den Mangel an Spenderherzen beheben. Aktuell verfügbare Systeme haben jedoch Einschränkungen und Komplikationen, weshalb diese Therapie noch nicht etabliert ist. In dieser Arbeit werden Lösungsansätze für ein voll-implantierbares Kunstherzsystem präsentiert, mit Schwerpunkten auf anatomischer Passung, ausreichendem Herzminutenvolumen und Minimierung der strömungsinduzierten Blutschädigung. Zunächst werden Anforderungen definiert, auf deren Basis ein Kunstherzsystem entworfen und validiert wird. Eine geeignete anatomische Passung wird durch die spezielle Ausrichtung der Ein- und Auslasskanäle sowie die Orientierung der Pumpeinheit im Thorax erreicht. Zur Sicherstellung eines ausreichenden Herzminutenvolumens werden verschiedene Ansätze zur Steigerung des Schlagvolumens vorgestellt. Konzepte für eine physiologische Förderregelung ermöglichen eine kontinuierliche Balance zwischen rechtem und linkem Herzminutenvolumen und dessen Anpassung an den metabolischen Bedarf. Die Minimierung der strömungsinduzierten Blutschädigung konzentriert sich auf das Auswaschverhalten der Pumpkammern. Ein neuartiger Ansatz zur Quantifizierung dieses Verhaltens wird präsentiert. Abschließend wird die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf verschiedene pulsatile Kunstherzsysteme geprüft. Die Arbeit trägt zur Entwicklung voll-implantierbarer, pulsatiler Kunstherzen bei und bildet eine B