Hjärtstödsystem drivs med NSK-kulskruvar

När det gäller medicintekniska produkter, särskilt de som gäller hjärtat, finns inga felmarginaler - enheten måste vara i drift hela tiden. Detta är kvalitetskravet hos Berlin Heart GmbH, som tillverkar innovativa mekaniska anordningar för hjärtat.

EXCOR^® VAD efterliknar funktionen hos ett mänskligt hjärta

I företagets EXCOR^®-serie är det en luftstyrd membranpump som stödjer hjärtats funktion. I den mobila versionen av EXCOR^® drivs det externa konstgjorda hjärtat av en miniatyrkulskruv som är konstruerad och tillverkad av NSK. Denna avancerade mobila enhet efterliknar exakt det sätt på vilket det mänskliga hjärtat arbetar och kulskruven får under inga omständigheter fallera.

Det mänskliga hjärtat är en anmärkningsvärd maskin, som erbjuder flödeshastigheter av 3-4,5 l/min och adaptiv reglering med hastigheter från 50 till 200 cykler per minut, med normalt mer än 100,000 arbetscykler per dag. Tyvärr fungerar dock vissa människors hjärtan inte på rätt sätt. Det är därför som Berlin Heart utvecklar moderna hjärtstödssystem, eller VAD-enheter (Ventricular Assist Devices) som de kallas i branschen.

Berlin Heart GmbH grundades 1996 och är den enda tillverkaren av VAD-system i Europa och det enda företaget i världen som erbjuder sådan teknik för både vuxna och barn. Den yngsta patient som hölls vid liv fram till genomförbar hjärttransplantationen var bara åtta dagar gammal när han fick en VAD.
Excor mobile tillverkas i Berlin och används i många länder runt om i världen

Berlin Heart tillverkar VAD-system som kan implanteras i kroppen eller förbli externa. I sistnämnda fall implanteras en kanyl i patienten, vilken är ihopkopplad med luftdrivna membranpumpar belägna utanför kroppen (paracorporeal). I Excor mobile rör sig NSK:s miniatyrkulskruv 60 till 130 gånger per minut i ett enda slag på upp till 55,5 mm och skjuter en definierad kvantitet av luft mot membranet, som skiljer den från kanylen med patientens blodomlopp.

När Excor mobile ursprungligen utformades var livslängden av axeln ett krav vid val av kulskruvsleverantör. Nedim Arslan, Engineering Department Manager på Berlin Heart, förklarar: ”NSK:s miniatyrkulskruv uppnådde en imponerande livslängd på cirka 120 miljoner cykler, vilket var överlägset högst i våra benchmark-tester.”

För högsta säkerhet genomgår kulskruvsenheten service hos Berlin Heart var tredje månad (cirka 10 miljoner cykler) för att bland annat rengöra och smörja axlarna. Med tanke på detta genomförde NSK specifika geometriska ändringar på kulskruven redan på projekteringsstadiet för att göra underhållet betydligt lättare.
Vy av det öppna drivsystemet hos pumpen. NSK:s kulskruv är utom synhåll i centrum av enheten

Ett annat övervägande på konstruktionsstadiet var typen av fett som användes av drivenheten. Det faktum att miniatyraxlarna på 8 mm diameter når temperaturer på 70 till 80° C kan tyckas överraskande med tanke på att servomotorerna som driver blodpumparna har mycket låg ledningsförmåga, men det är en indikator på hur mycket drivsystemet stressas. Av denna anledning var det mycket viktigt att välja fett som klarar dessa förhöjda temperaturer.

En kulskruv med hög finish och C3 noggrannhetsklass utgör grunden för NSK:s axelsystem som används i dag av Berlin Heart i företagets Excor mobile. Axlarna är tillverkade efter kundens behov och kan anses vara skräddarsydda. Delarna levereras färdiga för installation såsom en komplett modul med motsvarande lagerenhet.
Endast en kundspecifik miniatyrkulskruv från NSK kan möta de stränga kraven i Excor mobile

Berlin Heart har nästan 20 års erfarenhet av att arbeta med paracorporealt hjärtstöd och hjälper för närvarande mer än 3800 patienter. NSK, som levererar kulskruven, har blivit en pålitlig teknologipartner och företagen har haft ett nära samarbete vid ett flertal tillfällen för att ta itu med specifik design och tekniska utmaningar.

  Mer information…