Kunstherzsystem „ReinHeart“

Corscience implementiert physiologische Regelung

Gemeinsam mit der ReinHeart TAH GmbH und der RWTH Aachen University entwickelte Corscience eine physiologische Regelung für das vollimplantierbare Kunstherzsystem „ReinHeart“. Hierbei passt sich die Pumpenleistung des Kunstherzens automatisch an den jeweiligen Kreislaufzustand des Patienten an. Diese Closed-Loop-Regelung lieferte in Laborversuchen bereits erfolgversprechende Ergebnisse.

Kunstherz als Alternative zur Herztransplantation

Das Kunstherzsystem „ReinHeart“ soll als neue Therapie für Patienten mit terminaler Herzinsuffizienz dienen. Ein komplett implantierbares Kunstherz wird auch als „Total Artificial Heart“ (kurz TAH) bezeichnet. Das TAH der Firma ReinHeart ersetzt vollständig die Funktion des natürlichen Herzens und stellt damit eine Alternative zur Herztransplantation dar. Das „ReinHeart“ kann die Wartezeit auf ein Spenderherz überbrücken, beziehungsweise eine aufgrund des Mangels an Spenderorganen notwendige alternative Therapie zur Transplantation anbieten, bei deutlich verbesserter Lebensqualität für den Patienten gegenüber bisherigen Systemen. So kann der Mangel an Spenderorganen gelindert werden.

Abbildung: Das komplett implantierbare Kunstherzsystem „ReinHeart“ (Quelle: www.reinheart.de)

„ReinHeart“ soll nahezu wartungsfrei und über viele Jahre im Körper des Menschen schlagen. Die Pumpeneinheit ist das zentrale Element des Kunstherzsystems und ersetzt das menschliche Herz des Patienten vollständig. In dieser Pumpeneinheit erzeugt ein patentierter, wartungsfreier Linearantrieb die künstlichen überlebensnotwendigen Herzschläge. Damit sich die Pumpenleistung an den jeweiligen Kreislaufzustand des Patienten anpasst, benötigt das Kunstherzsystem jedoch eine physiologische Regelung.

Abbildung: Schematische Darstellung des Kunstherzsystems (Quelle: www.reinheart.de/systemueberblick)

Komplexes Regelungssystem steuert die Pumpenleistung

Um eine patienten-individuelle Steuerung des Kunstherzens zu gewährleisten, entwickelte Corscience gemeinsam mit der ReinHeart TAH GmbH und deren Forschungspartner RWTH Aachen (Lehr- und Forschungsgebiet „Kardiovaskuläre Technik“) hochzuverlässige Algorithmen zur Detektion des Kreislaufzustands. Corscience optimierte die Algorithmen für den Einsatz in einem energiesparenden, mobilen Medizinprodukt der Klasse III. Hierbei konnte der Erlanger Medical-Device-Engineering-Spezialist auf seine umfassende und langjährige Erfahrung in der medizinischen Datenanalyse, Algorithmik sowie im Bereich der ressourcensparenden Embedded-Programmierung zurückgreifen.

Mit der Umsetzung der Algorithmen in eine IEC 62304-konforme Firmware wurde die Funktion in Laborversuchen getestet. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern entstand so ein hochkomplexes Closed-Loop-Regelsystem, das selbstständig die Leistung des Kunstherzens an die physiologische Belastung des Körpers anpasst. Erste Tests an einem künstlichen Kreislauf verliefen erfolgreich.

Corscience ist stolz, einen Beitrag zu dieser anspruchsvollen Entwicklungsarbeit geleistet zu haben. Wir bedanken uns für die kreative und vertrauensvolle Zusammenarbeit aller Projektpartner.

Mit unserer Expertise in der normkonformen Systementwicklung von sicherheitskritischen Medizinprodukten, der Entwicklung von Vitalparameter-Algorithmen sowie unserem tiefgreifenden Verständnis des Herz-Kreislauf-Systems, setzen wir auch Ihr Entwicklungs- oder Forschungsprojekt in den Bereichen Life-Supporting-Systems, ECMO, Dialyse, Beatmung, Defibrillation, Implantate- und IABP-Steuerungen und VADs effizient und erfolgsorientiert um. Kontaktieren Sie uns!

„Das gemeinsame Projekt mit Corscience war gekennzeichnet durch optimales Projektmanagement, hohe Effizienz und Effektivität.“

Dr. Thomas Finocchiaro

Chief Scientific Officer, ReinHeart TAH GmbH