Hämokompatibilität von rotodynamischen Blutpumpen

Patienten mit Herzschwäche, die mit einer Blutpumpe behandelt werden, haben oft noch mit schwerwiegenden Nebenwirkungen zu kämpfen. Das liegt vermutlich daran, dass die Pumpen noch nicht optimal für den Einsatz im Körper angepasst sind. Bisher werden die Pumpen nach Prinzipien gebaut, die eher für herkömmliche Maschinen gedacht sind und nicht ideal für das Pumpen von Blut geeignet sind. Wir wollen die Zusammenhänge zwischen den drei entscheidenden Bereichen im Pumpendesign untersuchen: Elektromagnetik (wie die Pumpe angetrieben wird), Hydraulik (wie die Pumpe das Blut bewegt) und Hämokompatibilität (wie schonend die Pumpe für das Blut ist). Unser Ziel ist es, das Pumpen von Blut zu verbessern, indem wir das Wissen über Maschinenbau mit dem der Bioingenieurwissenschaften verbinden. So wollen wir ein Design schaffen, das sowohl effizient als auch für den menschlichen Körper verträglich ist. Am Ende möchten wir Richtlinien entwickeln, um Pumpen zu gestalten, die für verschiedene Patientengruppen besser geeignet sind und weniger Nebenwirkungen verursachen. Um das zu erreichen, entwickeln wir spezielle Tests und Simulationen, um den Einfluss verschiedener Designs auf die Strömung im Pumpeninneren genau zu untersuchen. Diese Strömungsanalysen werden dann mit Nebenwirkungen in einer klinischen Studie verglichen. Schließlich untersuchen wir auch den Einfluss der magnetischen Lagerung der Pumpe und die Auswirkungen auf das Blut. Aus all diesen Erkenntnissen möchten wir neue Designregeln für optimierte Blutpumpen ableiten. Diese Untersuchung ist die erste, die das Zusammenspiel zwischen Blutverträglichkeit, Pumpentechnik und elektrischer Antriebstechnik so umfassend erforscht. Dadurch könnten wir erstmals wissenschaftlich fundierte Richtlinien für die Entwicklung neuer Pumpen schaffen, die speziell auf die Bedürfnisse der Patienten abgestimmt sind. Neben diesem großen Fortschritt wird in jedem der drei Bereiche ein tieferes Verständnis erreicht: die genaue Bewegung des Blutes in der Pumpe, wie Energieverluste das Blut schädigen und wie die Pumpe optimal magnetisch stabilisiert werden kann, um das Blut schonender zu pumpen.