泰爾茂“Dur aHeart”:采用磁懸浮技術(shù)驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)
泰爾茂的“DuraHeart”是與Sunmedical技術(shù)研究所的“EVAHEART”同時在日本國內(nèi)獲得藥事批準并得以上市的另一款植入型輔助人工心臟。在開發(fā)過程中,該公司因在日本國內(nèi)采購部材比較困難等原因,于2000年將開發(fā)基地遷到了美國,情況與Sunmedical不同。DuraHeart屬于“在日本出生在美國長大”(泰爾茂臨床開發(fā)部臨床開發(fā)科輔助人工心臟項目現(xiàn)場臨床專員本間紗帆)的產(chǎn)品。另外,該產(chǎn)品在此次于日本國內(nèi)發(fā)售之前,已于2007年在歐洲上市。
由于這些原因,DuraHeart的構(gòu)成部材“大部分在海外生產(chǎn)”(本間紗帆)。而Sunmedical的EVAHEART“海外部材只占整體的10%左右”(Sunmedical的牛山),二者形成了鮮明的對比。
以傳感器控制旋轉(zhuǎn)位置
泰爾茂的DuraHeart使用的是通過泵內(nèi)部的葉輪旋轉(zhuǎn)來泵出血液的連續(xù)流型血泵。這一點與Sunmedical的EVAHEART相同。但驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)的原理卻大不相同。具體而言,泰爾茂采用了一項名為“磁懸浮型離心泵”的技術(shù)(圖A-1)。這是一種利用磁力使葉輪懸浮并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的方式,由京都大學工學系名譽教授赤松映明與恩梯恩共同提出。泰爾茂從1994年開始與二者一同進行開發(fā)。
磁懸浮型離心泵的最大特點是,不再需要葉輪支撐軸,可以省去容易導致血栓及血液損傷的機械軸承。而Sunmedical的冷卻密封系統(tǒng)(Cool Seal System,參考下圖)是在有軸存在的前提下,防止血栓形成及血液損傷的機構(gòu)。二者的實現(xiàn)方法不同。
泰爾茂的血泵比較大,由電磁鐵、葉輪及馬達3個部件構(gòu)成(圖A-1(b))。馬達部分也裝有磁鐵,未接通電源時,葉輪與馬達緊貼在一起。接通電源時,電磁鐵會發(fā)揮作用,使葉輪處于懸浮狀態(tài),驅(qū)動葉輪與帶磁鐵的馬達同步旋轉(zhuǎn)(圖A-1(c))。
圖A-1:采用“磁懸浮型離心泵”的輔助人工心臟
泰爾茂的輔助人工心臟“DuraHeart”(a)。采用以磁力使推出血液的葉輪懸浮并旋轉(zhuǎn)的方式(b、c)。
懸浮的葉輪還采用了在適當位置繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的機制。電磁鐵部分配置了多個位置傳感器,通過這些傳感器控制葉輪的旋轉(zhuǎn)位置。
控制器的重量不同
泰爾茂與Sunmedical的輔助人工心臟在部分性能參數(shù)上存在差別。其原因如上所述,兩公司為防止血栓形成及血液損傷而采用的方法不同。
以控制器為例,泰爾茂的控制器約重2kg,而Sunmedical的控制器重4.3kg,約為前者的兩倍。重量存在差別的主要原因是,Sunmedical的技術(shù)通過冷卻密封系統(tǒng)帶動水進行循環(huán),控制器內(nèi)需要安裝蓄水罐。
其他不同點是,Sunmedical的血泵的葉輪通過軸與馬達直接連結(jié)并一同旋轉(zhuǎn),因此沒有像泰爾茂的血泵那樣使用位置傳感器。Sunmedical表示,“我們采用的方式未在血泵內(nèi)安裝任何電子部件,因此對長期使用十分有利”。
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