可植入的径向泵有助于损坏心脏

俄亥俄州克里夫兰市 -终末期心脏病每年夺去350,000名美国人的生命。只有2000名幸运的人接受了移植：捐赠者的心灵太少了。幸运的是，数千名患有心脏受损或患病的人可能在十年内过上更健康的生活，而不需要人工更换。植入式心室辅助装置(VADs)可以缓解心脏衰弱的松弛。到2000年，他们的潜在市场估计为30亿美元。

在克利夫兰诊所，世界领先的心脏外科和生物医学工程领域，工程师们可能已经设计出迄今为止最简单，最优雅，最紧凑的VAD。他们的专利，连续流动，径向输出VAD安装在您的手掌中，在3,000转/分钟下输送约5升/分钟。它的双叶轮设计有一个运动部件，采用血液润滑的流体动力轴颈轴承，并采用巧妙的倒置无刷直流电机驱动。小型二级叶轮可防止轴承中的滞流和凝结。通过使用血液润滑轴承，

首席工程师Bill Smith声称，Clinic独特的VAD设计比竞争设计更简单，更便宜，更轻便。他预计它将花费10,000到20,000美元，比其他VAD低约40%。这款VAD还解决了VAD设计师面临的一项重大设计挑战：“为了防止细胞损伤，我们需要低剪切力，并且为了减少凝血，我们需要高剪切力，”史密斯解释道。

ADM多伦多的设计与制造提供了一个独一无二的机会，可以将供应商与寻求最新创新，产品和解决方案的买家联系起来。用安大略省蓬勃发展的制造业的销售线索填补您的销售渠道。设计与制造展，2019年6月6日至6日，多伦多会议中心。

血液润滑的轴颈轴承满足这两个要求。它允许10至20微米直径的血细胞通过，并使平均剪切力保持在2,000至4,000达因/平方厘米之间，完全在红细胞的粘弹性耐受范围内。一些细胞死亡(溶血)是可以忍受的，因为骨髓不断制造替代细胞。

一些竞争的VAD试图通过采用更复杂的方法来解决细胞凝结和损伤问题。一种方法是使用外部盐水来从泵的停滞流动的异物表面擦拭细胞，其中可能形成凝块。

连续流动还可以避免困扰模仿心跳的脉冲式VAD的问题。脉冲泵较大 - 可能不适合儿童的胸部 - 并且需要更复杂的单向阀和定时机构。与Clinic的1.5英寸长和1.625英寸直径的泵相比，后者有一个活动部件。脉冲VAD在发生故障时可防止回流。但是他们在操作时可能会遇到回流问题。

史密斯说，磁铁电机组件和电机绕组的反转受到倒置的二战飞机发动机的启发。该设计将轴承放置在转子的内径而不是外径上。该特征还降低了血液上的剪切力。

电机的电输入约为6.5W，机械输出在1W至2W之间。这些低数字减少了向血液的热传递，从而最大限度地降低了血液温度上升，从而降低了导致凝血的“凝血级联”的危险。

植入患者胸部的电池为VAD供电。它们通过皮带组或其他动力源的经皮电磁耦合进行充电。目前，理论上患者可以在不携带腰带的情况下花费长达一小时，一天两次。皮带包重量在1到2磅之间，持续2到4个小时。

这款VAD的未来是什么?“我们有一个很好的设计。凭借在诊所的资源，我们有机会成功实现它，”史密斯说。他希望在系统中增加一个微处理器。它将使用起搏器传感器上下移动泵的输出 - 取决于活动水平 - 以及收集有价值的诊断数据。如果按照比尔史密斯的方式行事，他的设计团队很快就会从国家卫生研究院获得500万美元的资金。该团队是比赛的决赛选手。