NASA Computer Rocket Science aitab Debakey Heart Pumpi meeskonda

NASA Computer Rocket Science aitab Debakey Heart Pumpi meeskonda
NASA Computer Rocket Science aitab Debakey Heart Pumpi meeskonda
Anonim

NASA arvutieksperdid on NASA/DeBakey miniatuurse südameabipumba täiustamiseks kasutanud superarvutit, mille tulemuseks on käimasolevad inimkatsed südamesiirdamist ootavate patsientidega. Eksperdid soovitasid täiustusi pärast verevoolu simuleerimist läbi pumba NASA arvuti abil, mis tavaliselt modelleerib raketivedeliku voolu.

Praeguseks on arstid siirdanud südameabipumba Euroopa kliiniliste uuringute käigus 25 patsiendile. MicroMed Technology, Inc., Houston, TX, toodab pumpa, mida nüüd nimetatakse DeBakey VADª.

"Johnsoni kosmosekeskus (Houston, Texas) ja DeBakey Heart Center of Baylor College of Medicine (Houston, Houston) palusid meil neid aidata, kuna meil on kogemusi vedeliku voolu simuleerimisel rakettmootorite kaudu," ütles teadlane Dochan Kwak. NASA Amesi uurimiskeskuses Californias Silicon Valleys. Tema ja kolleeg Cetin Kiris analüüsisid verevoolu läbi akutoitel töötava südamepumba, mille tera pöörleb nii kiiresti kui 12 500 pööret minutis. "Vedeliku voolu kiirus läbi rakettmootori on kiirem kui verevool, kuid paljuski väga sarnane," märkis Kwak.

Ühetollise × kolmtollise siirdatava pöörleva südamepumba esialgse väljatöötamise käigus märkasid insenerid kahte peamist probleemi. Hõõrdumine kahjustas vererakke, kuna seade tekitas turbulentsed voolud läbi paljude pumba osade; ja pumbas olid paigalseisvad piirkonnad, mis põhjustasid vere hüübimist, mis on vatsakeste abiseadmete peamine probleem.

Järeldes superarvuti simulatsioone, suutsid NASA teadlased vähendada punaste vereliblede kahjustusi koguseni, mis on tunduv alt alla vastuvõetava piiri. Täiustatud verevoolu muster vähendab ka kalduvust verehüüvete tekkeks.

"Tegime meeskonnaga koostööd, et muuta verevool läbi pumba sujuvamaks; see eemaldas ka paigalseisvad piirkonnad, " ütles Kwak. NASA Amesi teadlased hakkasid NASA/Baylori meeskonda esimest korda abistama 1993. aastal ning jätkavad abistamist ka sel aastal ja võib-olla pikema aja jooksul.

"Ilma NASA superarvuti disainiekspertide toetuseta ei töötaks pump nii tõhus alt kui praegu," ütles Dallas Anderson, ettevõtte MicroMed president ja tegevjuht, kellele NASA andis aastal pumba ainuõigused. 1996.

Kahe aasta jooksul pärast NASA-lt pumba litsentsi saamist sai MicroMed rahvusvahelise kvaliteedi ja elektrooniliste standardite sertifikaadid, sai loa alustada kliinilisi katseid Euroopas ja implanteeris esimese seadme. Esimene patsient, 56-aastane mees, sai DeBakey VADª 1998. aasta novembris Berliinis. Pump töötas normaalselt ja vastav alt selle konstruktsiooninõuetele, ütles Anderson.

Seade suudab pumbata rohkem kui 10 liitrit verd minutis, mis on ligikaudu kaks korda suurem kui normaalse südame pumpamisvajadus. Pump on seni olnud patsientide käes juba neli kuud. Kaheksale patsiendile on juba siirdatud süda.

"MicroMed esitab peagi Toidu- ja Ravimiametile (FDA) dokumendid, et saada luba viia läbi pumba kliinilisi uuringuid inimestel USA-s," ütles Anderson.

Pump põhineb osaliselt Space Shuttle'i kütusepumpades kasutataval tehnoloogial. Arendajad ennustavad, et südamepump ei ole mitte ainult pikaajaline "sild" siirdamiseks, vaid toimib ka püsivama seadmena, mis aitab paranevatel patsientidel elada normaalsemat elu. Pumba kontseptsioon sai alguse aastaid tagasi Baylor College of Medicine'i dr Michael DeBakey ja ühe tema südamesiirdamisega patsiendi, 1996. aastal surnud NASA Johnsoni inseneri David Saucieri läbirääkimistest.

Kuus kuud pärast 1984. aasta südamesiirdamist oli Saucier tagasi tööl. Koos teiste NASA töötajate, aga ka dr DeBakey, dr George Nooni ja teiste Baylori töötajatega töötas Saucier õhtuti ja nädalavahetustel pumba esialgse disaini kallal.

"Alates enda siirdamisest olen kulutanud palju aega inimeste külastamisele, kes ootavad doonorsüdant," ütles Saucier toona. NASA alustas projekti rahastamist 1992. aastal.

Populaarne teema