Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi
ul. Wolności 345a, 41-800 Zabrze (32) 373-56-00 biuro@frk.pl

PRACOWNIA SZTUCZNEGO SERCA

Projekty zrealizowane

Koordynowany przez Fundację program „Polskie Sztuczne Serce” składał się z dwóch zasadniczych części, odpowiednio do charakteru realizowanych zadań: badawczej i wdrożeniowej. Pracownia Sztucznego Serca brała udział w realizacji zarówno zadań badawczych jak i wdrożeniowych.

Część badawcza programu składała się z trzech przedsięwzięć badawczych:

    • Przedsięwzięcie P01 pt.: „Opracowanie technologii inżynierii materiałowej, inżynierii powierzchni i bioinżynierii dla potrzeb protez sercaczytaj więcej;
    • Przedsięwzięcie P02 pt.: „Opracowanie technologii metrologicznych, informatycznych i teleinformatycznych dla potrzeb protez serca czytaj więcej;
    • Przedsięwzięcie P03 pt.: „Opracowanie konstrukcji klinicznych systemów wspomagania serca czytaj więcej

Wybrane technologie materiałowe i technologiczne opracowywane w zadaniach badawczych przedsięwzięć P01 i P02 programu miały znaleźć zastosowanie w protezach serca, których konstrukcja była opracowywana w przedsięwzięciu P03 programu.

Na część wdrożeniową składały się dwa przedsięwzięcia:

  • Przedsięwzięcie P04 pt.: „Wprowadzenie do stosowania klinicznego metod leczenia niewydolności serca z wykorzystaniem polskich protez serca czytaj więcej
  • Przedsięwzięcie P05 pt.: „Utworzenie wysoko specjalistycznej platformy naukowo – technologicznej, w celu prowadzenia kompleksowych prac badawczych i rozwojowych w zakresie protez sercaczytaj więcej

Przedsięwzięcie P04 ukierunkowane było na działania związane z wprowadzaniem do praktyki klinicznej konstrukcji protez serca opracowywanych w ramach części badawczej programu (przedsięwzięcie P03). Utworzenie bazy naukowej, wdrożeniowej i technologicznej dla potrzeb realizacji zadań programu oraz kontynuowania prac badawczo-rozwojowych w dziedzinie mechanicznego wspomagania serca w Polsce po zakończeniu realizacji programu, było przedmiotem realizacji przedsięwzięcia P05.
 
Szczegółowe informacje o programie „Polskie Sztuczne Serce” znajdują się na stronie www.pwpss.pl

Kierownik projektu: prof. dr hab. Jacek Moll
Lider projektu ze strony FRK: mgr inż. Agnieszka Szuber
Projekt wykonywany był we współpracy z Uniwersytetem Śląskim oraz Politechniką Śląską.
Przedmiotem projektu były badania dedykowane opracowaniu technologii wytwarzania oraz wykonania dysku węglowego dla mechanicznej protezy zastawki serca. W ramach projektu podjęto próby opracowania metody wytwarzania techniką pirolizy warstw węglowych o wysokiej twardości i niskiej porowatości. Badania prowadzono w dwóch kierunkach: otrzymania warstw węgla szklistopodobnego wytwarzanych na rdzeniu z drobnoziarnistego grafitu oraz wytwarzania litych krążków węgla szklistopodobnego na bazie alkoholu furfurylowego.
W założeniach projektu przyjęto, że przebieg pracy badawczej doprowadzi do opracowania technologii wytwarzania biozgodnego materiału – węgla szklistego na dyski zastawek oraz konstrukcji i technologii wytwarzania dysku dla kompletnej zastawki do pulsacyjnej pompy wspomagania serca. Innowacyjnym dla projektu była próba wykorzystania jako technologii wytwarzania węgla szklistego pirolizy w temperaturze do 1000oC w ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego. Projekt zakładał wytworzenie, w oparciu o opracowane rozwiązania, partii próbek materiałowych, modeli dysków zastawek i kompletnych zastawek z dyskami węglowymi oraz pomp wspomagania serca wyposażonych w zamontowane modelowe zastawki oraz wykonanie badań: strukturalnych biomateriałów i dysków, wytrzymałości mechanicznej i własności funkcjonalnych dysków i zastawek oraz biologicznych – wpływu kontaktu materiału węglowego na krew. Poszczególne etapy realizacji zaplanowanego celu badawczego przydzielone zostały konsekwentnie do kolejno realizowanych zadań projektu.
Finalnym rezultatem zrealizowanej pracy badawczej są modele zastawek dyskowych typu Moll z dyskami z węgla szklistego, przebadane w zakresie własności strukturalnych biomateriału dysków, własności eksploatacyjnych i wytrzymałościowych dysków i kompletnych zastawek oraz model pozaustrojowej pompy wspomagania serca typu ReligaHeart EXT, wyposażony w modelowe zastawki z dyskami węglowymi, na którym wykonano badania funkcjonalne pracy pompy z zastawkami oraz oceniono własności biologiczne kontaktu krwi z materiałem dysku zastawki.
Szczegółowymi rezultatami projektu są:
- wiedza potwierdzająca możliwość wykorzystania węgla szklistego w konstrukcji dysku zastawki mechanicznej dla pulsacyjnych pomp wspomagania serca, z wytycznymi rozwoju konstrukcji w kierunku finalnego rozwiązania aplikacyjnego;
- wiedza na temat własności procesu pyrolizy węgla w temperaturach do 1000oC i ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego, dla wytwarzania węgla szklistego, jako biozgodnego biomateriału na implanty np. dyski zastawek, z wytycznymi dotyczącymi rozwoju technologii dla opracowania szczegółowego procesu aplikacyjnego;
- wiedza na temat metod oceny strukturalnej i funkcjonalnej biomateriałów oraz elementów i kompletnych zastawek, przydatna dla oceny i walidacji biomateriałów oraz wyrobów medycznych przeznaczonych do implantacji. Wyniki zrealizowanego projektu dostarczyły wiedzę pozwalającą na podjęcie dalszych badań w kierunku aplikacyjnym (badania rozwojowe lub stosowane) dla opracowania finalnej konstrukcji oraz technologii wytwarzania dysków węglowych dla zastawek typu Moll.

Projekt realizowany był przez konsorcjum naukowe w składzie: Instytut Maszyn Przepływowych Politechniki Łódzkiej – lider projektu, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej oraz Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej, jako współwykonawcy projektu. Kierownikiem projektu był prof. dr hab. Krzysztof Jóźwik.
Celem projektu było opracowanie typoszeregu dyskowych zastawek mechanicznych dla pediatrycznych komór wspomagania serca o niskim profilu podtrzymywania dysku. Nowa konstrukcja zastawki, powstała w projekcie, zapobiega głębokiemu
wnikaniu elementu mocującego dysk w strumień krwi, oraz pozwala na właściwy kąt otwarcia zastawki. W ramach realizacji projektu opracowano, wytworzono i przebadano wstępnie w warunkach in vitro i in vivo prototypowe konstrukcje polskich oryginalnych zastawek dyskowych o różnych rozmiarach, dla zastosowania w urządzeniach wspomagania pracy serca u dzieci.
Efektem realizacji projektu jest konstrukcja typoszeregu mechanicznych zastawek serca dla pediatrycznych polskich pulsacyjnych pomp wspomagania serca wraz z technologią ich wykonania, oraz technologią modyfikacji powierzchni pierścienia i dysku zastawki.
Badania nad zastawkami dla pomp pediatrycznych będą kontynuowane z wykorzystaniem partii informacyjnej pediatrycznych pomp ReligaHeart PED, przygotowywanej do wykonania pełnej oceny przedklinicznej w ramach prowadzonego przez Pracownię Sztucznego Serca projektu badań stosowanych.

Sponsorzy Fundacji

<
>
zobacz wszystkich sponsorów