Design of a left ventricular assist device: heart Turcica Centrifugal

Sol karıncık destek aygıtları (SKDA), dünyada ve Türkiye' de bir numaralı ölüm nedeni olan kalp hastalıklarına karşı mücadelede önemli bir yere sahiptir. Bu bağlamda, bu proje kapsamında içinde sürekli sentrifüj pompa (SSP) barındıran Heart Turcica Centrifugal (HTC)' nin geliştirilmesi çalışması yapılmıştır. Bu tipte bir aygıtın geliştirilmesinde tasarım aşaması mekanik ve medikal zorluklar nedeniyle oldukça zordur. Örnek olarak küçük boyutlarda bir pompa ile yüksek performans elde edilmesi, biyouyumluluğun sağlanması, yüksek verimlilik ihtiyacı verilebilir. Bu zorlukları aşmak için, pompa içindeki akışın yeterince düzgün olması gerekmektedir. Pompa içindeki akış ise esas olarak pompa geometrisi tarafından belirlenmektedir. Pompa geometrisinin oluşturulabilmesi içinse, geometric dizayn parametrelerine doğru değerlerin atanması esastır. Bunu yaparken, bir boyutlu (1-D) tasarım prosedürü, hesaplamalı akışkanlar mekaniği (HAM) ve deneme-yanılma tasarım araçları incelenmiş ve yeterlilikleri test edilmiştir. İnceleme aşamasında, bilgisayar destekli tasarım, üretim ve analiz (BDT/BDÜ/BDA) araçlarından yararlanılmıştır. İncelemeler sonucunda, 1-D tasarım prosedürü, SKDA' nın çalışma koşullarını kapsamadığı için tasarım aşamasında yetersiz bulunmuştur. HAM ise bazı tasarımların deneysel sonuçlarını doğru tahmin edemediğinden ötürü tasarım aşamasını geometrik dizayn parametrelerinin değerlerinin belirlenmesi hususunda destekleyemediği sonucuna ulaşılmıştır. Diğer iki tasarımda kullanılan araca karşın, literatürdeki önceki çalışmalardan yararlanmış deneme-yanılma yöntemi ile başarılı bir tasarım gerçekleştirilmiştir. Bunun için iki pompa üretilmiş, 40 mm çaptaki ikinci pompada 5 L/dk ve 100 mm-Hg performans noktası 3000 rpm' de yakalanmıştır. Bu pompanın içerisindeki detaylı akış ise HAM aracının bu pompa için önce doğrulanıp sonra kullanılabilmesiyle gerçekleştirilmiştir. Sonucunda, pompada herhangi bir hemoliz veya trombojen oluşumuna yol açacak risk görülmemiştir. Böylece, önerilen tasarım metodolojisi başarıyla uygulanmış ve tatmin edici sonuçlar alınmıştır.