2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
מומחי מחשבים של נאס"א השתמשו במחשב-על כדי לשפר את משאבת הלב המיניאטורית של NASA/DeBakey, מה שמוביל לניסויים מתמשכים בבני אדם עם חולים הממתינים להשתלת לב. המומחים הציעו שיפורים לאחר הדמיית זרימת דם דרך המשאבה באמצעות מחשב של נאס"א שבדרך כלל מדגים את זרימת נוזל הטילים.
עד היום, רופאים השתילו את משאבת הלב ב-25 חולים במהלך ניסויים קליניים באירופה. MicroMed Technology, Inc., יוסטון, טקסס, מייצרת את המשאבה, הנקראת כעת DeBakey VADª.
"מרכז החלל ג'ונסון, יוסטון, טקסס, ומרכז הלב של DeBakey מ-Baylor College of Medicine, יוסטון, ביקשו מאיתנו לעזור להם בגלל הניסיון שלנו עם הדמיית זרימת נוזלים דרך מנועים רקטיים", אמר דוכן קוואק, חוקר במרכז המחקר איימס של נאס"א בעמק הסיליקון בקליפורניה. הוא ועמיתו Cetin Kiris ניתחו את זרימת הדם דרך משאבת הלב המופעלת על ידי סוללה שהלהב שלה מסתובב במהירות של 12,500 סל"ד. "מהירות זרימת הנוזל דרך מנוע רקטי היא מהירה יותר מזרימת הדם, אך דומה מאוד במובנים רבים", ציין קוואק.
במהלך הפיתוח הראשוני של משאבת הלב הניתנת להשתלה בגודל אינץ' על שלושה אינץ', המהנדסים הבחינו בשתי בעיות עיקריות. החיכוך פגע בתאי הדם מכיוון שהמכשיר יצר זרימות סוערות דרך חלקי משאבה רבים; והיו אזורים עומדים במשאבה שגרמו לקרישת דם, בעיה גדולה במכשירי עזר לחדרים.
בעקבות סימולציות של מחשבי-על, חוקרי נאס"א הצליחו להפחית את הנזק לתאי הדם האדומים לכמות מתחת לגבולות המקובלים. דפוס זרימת הדם המשופר גם מפחית את הנטייה להיווצרות קרישי דם.
"עבדנו עם הצוות כדי לגרום לדם לזרום בצורה חלקה יותר דרך המשאבה; זה גם הסיר את האזורים העמוסים", אמר קוואק. מדעני איימס של נאס"א החלו לסייע לראשונה לצוות נאס"א/ביילור ב-1993, וימשיכו לעזור השנה ואולי לתקופה ארוכה יותר.
"ללא התמיכה של מומחי תכנון מחשבי העל של נאס"א, המשאבה לא תתפקד ביעילות כפי שהיא פעלה", אמר דאלאס אנדרסון, נשיא ומנכ"ל MicroMed, החברה שנאס"א העניקה לה זכויות בלעדיות למשאבה ב. 1996.
בשנתיים לאחר קבלת הרישיון למשאבה מנאס"א, MicroMed השיגה אישורי איכות ותקנים אלקטרוניים בינלאומיים, קיבלה אישור להתחיל בניסויים קליניים באירופה והשתלה את המכשיר הראשון. החולה הראשון, גבר בן 56, קיבל את ה-DeBakey VADª בנובמבר 1998, בברלין. המשאבה פעלה כרגיל ולפי מפרטי העיצוב שלה, אמר אנדרסון.
המכשיר יכול לשאוב יותר מ-10 ליטר דם בדקה, בערך פי שניים מהצורכי שאיבה של לב רגיל. המשאבה נמצאת בחולים כבר ארבעה חודשים עד כה. שמונה מהחולים כבר עברו להשתלת לב.
"MicroMed תגיש בקרוב תיעוד למינהל המזון והתרופות (FDA) לקבלת אישור לערוך ניסויים קליניים בבני אדם במשאבה בארצות הברית", אמר אנדרסון.
המשאבה מבוססת בחלקה על טכנולוגיה המשמשת במשאבות דלק של מעבורות החלל. מפתחים צופים כי משאבת הלב לא רק תהווה "גשר" לטווח ארוך להשתלה, אלא תשמש כמכשיר קבוע יותר שיסייע לחולים מחלימים לנהל חיים נורמליים יותר. הרעיון של המשאבה החל לפני שנים בשיחות בין ד"ר מייקל דבייקי של מכללת ביילור לרפואה ואחד מחולי השתלת הלב שלו, דיוויד סוסייר ז"ל, מהנדס ג'ונסון של נאס"א שמת ב-1996.
שישה חודשים לאחר השתלת הלב שלו ב-1984, סוסייר חזר לעבודה. עם עמיתים לעובדי נאס"א, כמו גם ד"ר דבייקי, ד"ר ג'ורג' נון וצוות אחר של ביילור, סוסייר עבד בערבים ובסופי שבוע על תכנון המשאבה הראשוני.
"מאז ההשתלה שלי, ביליתי זמן רב בביקור אצל אנשים שמחכים ללב תורם", אמר אז סוסייר. נאס"א החלה לממן את הפרויקט ב-1992.
