Aiuta a far battere il cuore

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Frutto di sette anni di collaborazione tra la facoltà di medicina della Pennsylvania State University all’Hershey Medical Center e l’Arrow International, un produttore e innovatore mondiale di apparecchi medicali con sede a Reading (Pennsylvania), il LionHeart, un sistema di assistenza ventricolare sinistra (LVAS), può cambiare la vita di 15 milioni di persone che soffrono di insufficienza cardiaca congestiva causata dall’incapacità del cuore di mantenere una circolazione sanguigna adeguata nei tessuti periferici e nei polmoni.

Il LionHeart pesa 1,45 kg, è utilizzato clinicamente e non prevede il passaggio attraverso la pelle di cavi o tubi di alimentazione.

LionHeart è una pompa ausiliaria elettrica impiantata nell’addome del paziente, che offre un’opzione terapeutica ai pazienti non qualificati per il trapianto cardiaco e non più rispondenti alle medicazioni. Nel nuovo sistema la pompa azionata da un motore elettrico preleva il sangue dal ventricolo sinistro indebolito e lo pompa nell’aorta.
La pompa elettrica per il sangue comprende un motore, un meccanismo di pressione, una sacca liscia e due valvole a farfalla per il flusso unidirezionale.

L’energia necessaria al funzionamento del sistema viene trasmessa a una bobina impiantata sotto pelle da una bobina esterna, indossata dal paziente, collegata a una sorgente portatile di alimentazione. Grazie a questo metodo si evita un rischio di infezioni e il paziente gode di una maggiore mobilità.

Camera di compensazione e porta di accesso provvedono alla compensazione del volume, immettendo gas nelle camere evacuate della pompa mentre essa è in funzione. Ogni quattro settimane circa, la camera di compensazione viene rifornita di gas attraverso la porta di accesso, mediante una semplice procedura.

Elemento chiave

Un elemento chiave per garantire l’affidabilità della pompa di LionHeart è una vite a rulli satellliti SKF appositamente realizzata, un componente per l’attuazione del movimento lineare che consiste in una vite filettata, una madrevite filettata e un certo numero di rulli che impegnano sia la madrevite che la vite.

Un meccanismo interno di distribuzione assicura la rotazione continua dei rulli senza slittamenti.
La vite da 8 x 4 mm è stata progettata per facilitare un funzionamento preciso della piastra di pressione della pompa.
È realizzata in acciaio inox per escludere il rischio di corrosione rappresentato dall’umidità all’interno del corpo umano.
Mentre il rotore ruota in senso orario e antiorario, la vite a rulli spinge la piastra di pressione avanti e indietro dentro il corpo della pompa, in modo da comprimere e svuotare la sacca che, attraverso una valvola unidirezionale, si è riempita passivamente di sangue proveniente dal ventricolo destro.
La pompa funziona continuamente per pompare il sangue secondo una modalità “fill to empty”.

Mentre la maggior parte dei componenti del sistema LVAS sono accessibili con relativa facilità, la pompa è impiantata in una posizione raggiungibile solamente mediante un intervento chirurgico invasivo; ciò rende ancora più critica l’affidabilità della vite a rulli.

Assistito da LionHeart, il cuore naturale effettua 50 milioni di battiti all’anno e la vite a rulli deve seguirne il ritmo con la massima precisione. La vite compie 4,25 giri durante la corsa di andata della piastra e altri 4,25 giri durante la corsa di ritorno. In tutto 8,50 giri per ciclo si traducono in 425 milioni di giri all’anno.

Nell’arco dei quattro anni di durata prevista per gli attuali componenti del sistema LionHeart, la vite a rulli deve dunque compiere 1,7 miliardi di cicli.

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