1. The Artificial Heart Technical Structure and function of the HeartMate3
- Author
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Ebermann, Florian
- Subjects
Herzinsuffizinez ,Zentrifugalpumpe ,Cardiac technology ,Centrifugal pump ,Herzunterstützung ,Linksventrikuläres Unterstützungssystem ,Heart failure ,Heart support ,Heart transplantation ,Herztransplantation ,Left Ventricular Assist Device ,HeartMate 3 ,Kardiotechnik - Abstract
Das zentrale Thema dieser Bachelorarbeit ist der technische Aufbau der einzelnen Komponenten und der Funktionsweise des linksventrikulären Unterstützungssystems HeartMate 3 der Firma Abbott. Auf Basis einer Literaturrecherche deutscher und englischer Artikel diverser Datenbanken sowie aktueller Fachliteratur, wird dem/der Leser*in detaillierte Information über das System übermittelt, welche einerseits Studierenden das Gerät näher bringt und andererseits helfen kann, mögliche Fragen von Patient*innen akkurat zu beantworten. Bei dem HeartMate 3 handelt es sich um eine Zentrifugalpumpe, deren Impeller magnetisch gelagert ist. Aufgrund einer Beschichtung aller blutführenden Oberflächen wird die Hämokompatibilität des Systems deutlich verbessert. Diverse technische Sicherheitsmaßnahmen, wie eine Driveline mit doppeltem Adersatz oder auch der Systemcontroller in Form eines kurzzeitigen Stützakkus, schützen das System vor Ausfällen. Das HeartMate 3 produziert einen kontinuierlichen Blutfluss, wobei der einzige Parameter, der verändert werden kann, die Drehzahl der Pumpe ist. Eine Zusatzfunktion des Geräts ist die Simulation eines künstlichen Pulses, oder auch die Sicherheitsfunktion „Suction Detection“, die eine Unterdruckbildung im linken Ventrikel verhindert. Der Drehzahlbereich des HeartMate 3 liegt zwischen 2500 und 9000 Umdrehungen pro Minute. Eine minimalinvasive Implantation ist möglich, wodurch die Regenerationszeiten der Patient*innen verringert werden. Ebenso besteht die Möglichkeit einer Implantation als BiVAD oder TAH. Komplikationen wie Pumpenthrombosen, Schlaganfälle und Blutungen wurden im Vergleich zu Vorgängermodellen deutlich reduziert, auch wird an der Möglichkeit einer transkutanen Energieübertragung geforscht, um Drivelineinfektionen zu verhindern. Auf Grund der steigenden Lebenserwartung der Bevölkerung und der zunehmenden Anzahl an Herzinsuffizienz-Diagnosen, werden linksventrikuläre Unterstützungssysteme wie das HeartMate 3 öfter implantiert werden, weshalb diese Arbeit einen Überblick über die technischen Komponenten und die Funktionsweise des Geräts gibt. The central topic of this bachelor thesis is the technical design of the individual components and the functionality of the left venctricular support system HeartMate 3, made by Abbott. On the basis of a literature research of German and English articles in various databases, as well as current technical literature, detailed information about the system is provided to the reader, which on the one hand supports students in understanding the system and on the other hand can help to answer possible questions from patients accurately. The HeartMate 3 is a centrifugal pump with a magnetic impeller. Due to a coating on all blood-carrying surfaces, the hemocompatibility of the system is significantly improved. Various technical safety measures, such as a driveline with a doubleadder-set or the system controller in form of a backup battery, protect the system from failure. The HeartMate 3 produces a continous blood flow, whereby the only parameter that can be changed is the speed of the pump. An additional function of the device is the simulation of an artificial pulse, or the safety function „Suction Detection “, which prevents a negative pressure in the left ventricle. The speed range of the HeartMate 3 is between 2500 and 9000 revolutions per minute. A minimally invasive implantation is possible, which reduces the regeneration time of the patient. Implantation as BiVAD or TAH is also possible. Complications such as pump thrombosis, strokes and bleeding have been significantly reduced, compared to previous models. Research is also being conducted into the possibility of transcutaneous energy transfer to prevent driveline infections. Due to the rising life exptectancy of the population and the increasing number of heart failure diagnoses, devices like the HeartMate 3 will be implanted more often, so this paper gives an overview of the technical components and the functionality of the device.
- Published
- 2021