משאבת לב מלאכותי LVAD
מבנה ופעולה > חלקי המכשיר

חלקים פנימיים – משאבה, צינורית הזרמת הדם לאאורטה, כבל כוח פנימי.
חלקים חיצוניים – כבל כוח חיצוני, יחידת שליטה ושתי סוללות.
ברפואה המודרנית עושים שימוש במשאבות בעיקר מהדור ה-3 אשר קיבלו אישור מהFDA- הHEARTMATE 3 והHEARTWARE. מכשירי הדור השלישי מבוססים על משאבות צנטריפוגליות. החידוש שלהם ביחס לדורות הקודמים הוא תפקוד לזמן רב, קומפקטיות וזרימת דם אופטימלית, דבר המונע קרישיות דם והרס של תרומבוציטים. בזכות נתונים אלו המשאבות יכולות לתפקד בין 5 ל-10 שנים ברצף ללא תקלות הדורשות החלפה.
קומפקטיות המכשיר מאפשרת ניתוח קל יותר ביחס לקודמים ופחות פגיעה בחלקים פנימיים של המטופל. כל חלק בעל חשיבות רבה לתפקוד המכשיר אך החלקים הפנימיים דורשים פעולה כירורגית כדי לתקן תקלה בהם, דבר אשר מקשה מאוד על תיקון זריז ודורש התחשבות רבה בעת החדרת המכשור.
הפעולה הצנטריפוגלית – כמו שהזכרנו לפני משאבות זרימה קבועה בדור השלישי פועלות בצורה צנטריפוגלית – זהו כוח מדומה המושך גוף הנתון בתנועה מעגלית לאורך רדיוס הסיבוב בכיוון הפונה החוצה ממרכז המעגל.
לגוף בתנועה סיבובית יש מהירות קווית בכיוון המשיק למעגל בסיבוב וכיוון זה משתנה. עיקרון ההתמדה קובע כי גוף שואף להתמיד בתנועה ישרה בכיוון המשיק, לכן הגוף נמשך כלפי חוץ הסיבוב. משיכה זו היא הכוח הצנטריפוגלי. כדי לקיים תנועה מעגלית חייב להיות כוח המושך את הגוף כלפי מרכז הסיבוב. כוח זה נקרא כוח צנטריפטלי. זהו אינו כוח מדומה אלא כוח אמיתי הניצב למהירות. כוח זה משנה את כיוונו אך לא את גודלו. החלק אשר גורם לתנועת הסיבוב המייצר כוח זה הוא האימפלר – הגלגל המניע, במשאבה. הוא מסתובב במהירות גבוהה בעזרת אנרגיה המופעלת עליו – אנרגיה חשמלית או מגנטית. נוזל נכנס אל המשאבה ובעזרת הסיבוביות של הגלגל המניע יוצא בחוזקה ונע לכל חלקי הגוף הנדרשים.
בשתי המשאבות יש שימוש בריחוף מגנטי – בשיטה זו אנו משתמשים באנרגיה מגנטית בצורה של דחייה של השדה המגנטי, מצב זה מאזן את כוח תאוצת הכובד המושך כלפי מטה והחפץ נשאר יציב באוויר ללא מגע. הבנה זו מאוד יעילה לשימוש במכשור אשר דורש תנועה רבה – הוא מוריד את רמת החיכוך ומאפשר תנועה במהירות מאוד גבוהה. בריחוף מגנטי יש לשים לב לשני דברים כדי לעשות זאת בצורה טובה – ריחוף וייצוב באותה נקודה. ריחוף – כמו דחייה של שני מגנטים בעלי אותו דיפול. אם תנסו זאת שני המגנטים לא יתחברו כי הם דוחים אחד את השני. ואם נשים אח מעל השני הגבוה ירחף. דחייה זו אינה יציבה, לכן המגנט המרחף ינוע ימינה או שמאלה ובסופו של דבר לא יהיה הופכי לתאוצת הכובד, דבר אשר יפסיק את הריחוף (הריחוף מתרחש עקב איזון עם תאוצת הכובד) דבר זה הוכח על ידי תאוריית ארנשואו. האיזון נעשה בעזרת יציבות – כל תזוזה מנקודת שיווי המשקל מפעילה רשת כוחות אשר דוחה ומחזירה את המשוואה לאיזון בנקודת השיווי משקל.
היכולת לייצר יציבות נחלקת לשני סוגים:
יציבות סטטית – נעשית על ידי מגנטים מיוחדים. מגנטי דיפול קלאסיים כמו שאנו מכירים אינם יציבים בצירים השונים ואילו דיאמגנטים יציבים בציריהם ולכן ניתן לבצע זאת בעזרתם. בנוסף ניתן לשנות את החוסר איזון בעזרת תנועת אלקטרונים למערכת. נחבר את המגנטים למוליכים ונשלוט בתנועתם.
יציבות דינמית – יציבות אשר מתרחשת לאחר הפעלת כוח על המערכת. זאת אומרת שהמערכת תדע לספוג הפעלה חיצונית של אנרגיה. יש מספר דרכים לעשות זאת כמו הפעלת לחץ אוויר שייצב את המערכת או ההנעת אלקטרונים שייצבו את המערכת.
הגלגל המניע ממוקם בתוך המשאבות בשיטה זו וכך נמנע מצב של שפשוף חלקי המשאבה והארכת חייה.
HEARTWARE – מכשיר המשמש כיום גם כמכשיר תמיכה עד השתלת לב ומכשיר המחליף תפקוד לב לזמן רב. אושר לראשונה בשנת 2012 על ידי הFDA.
המשאבה – שוקלת 140 גרם, וגובהה הוא 53 מ"מ. מורכבת מבית משאבה, IMPELLER וINFLOW CANNULA.
המשאבה של ה-HEARTWARE קטנה יותר ממשאבות קודמות בשוק דבר המקל משמעותית על החדרתה בעת ניתוח. היא מושתלת בסמוך ללב בחלל הפריקרדיאלי בזכות גודלה הקטן הדומה לגודלו של כדור גולף.
IMPELLER – למכשיר זה יש רק חלק אחד המבצע תנועה והוא ממוקם בתוך בית המשאבה, הוא נקרא IMPELLER – זהו גלגל ברזל אשר מסתובב ומניע את הדם בצנרת המכשיר בתנועה צנטריפוגלית. הוא מסתובב במהירות של 1800 עד 4000 סיבובים לדקה ויכול להזרים עד 10 ליטר דם בדקה.
האימפלר מושעה בתוך בית המשאבה באמצעות שילוב של מגנטים פסיביים ומיסב דחף הידרודינמי. מיסב הדחף ההידרודינמי מושג באמצעות שכבה דקה של נוזל הדם בחלקו העליון של חרבות האימפלר. כאשר הוא מסתובב דם זורם בחלק העליון של האימפלר ומייצר אזור רך בין המשאבה לאימפלר המונע פגיעה בחלקי המכשיר.
INFLOW CANULLA – צינורית קטנה המשולבת במשאבה שכל תפקידה הוא מיקסום כניסת הדם אל המכשיר. חלק זה מוחדר אל הלב ומקל על תהליך ההשתלה. דרכו זורם הדם אל האימפלר שמניע את הדם דרך צינורית אל האאורטה.
עקב תנועה של חלק בודד במכשיר והעובדה כי המשאבה מבצעת מעט סיבובים לדקה המכשיר בעל כושר עמידות ותפקוד רב.
בנוסף לכך יש מערכת שליטה מאוד נוחה, עם מסך LCD בעל שני פסים, מערכת התראות ונוריות למקרה הצורך. המערכת מחוברת לשתי סוללות כמו מכשירים אחרים בשוק ויכולה בעת הצורך להתחבר לספק כוח נייח כמו שקע חשמלי או שקע ברכב.
מכשיר זה יחסית חדש בשוק ולפי סטטיסטיקות שונות שיפר את איכות החיים של מטופלים רבים.
HEARTMATE 3- מכשיר זרימה צנטריפוגלי המנוע על יד מגנטים. הוא מסתובב במהירות של 3000 עד 9000 סיבובים לדקה וגם הוא מזרים עד 10 ליטר דם לדקה. משאבה זו גם היא מוגדרת כמשאבה מתמשכת היא משנה את מהירות הסיבוב לפרקים כדי לייצר תנועות דופק מלאכותיות המסתנכרנות עם דופק הלב של אותו אדם כדי למנוע עמידה של הדם.
המשאבה שוקלת 240 גרם ויכולה להכיל נפח של 175 מ"ל. היא ברובה בנויה מטיטניום חוץ מנקודות שונות של פוליאסטר וטבעות PTFE בחיבורים.
היא מורכבת מצינורית כניסת דם וצינורית יציאת דם, צינורית הורדת לחצים בדם ואת כל כבלי בקרת השליטה שהזכרנו לפני.
הסוללות של מכשיר זה שוקלות כחצי קילו כל אחת.
מרקם המשאבה וצורתה נועדו לגרום להיווצרות של שכבה דמוית אינטימה בעת מגע עם הדם ובכך לבודד מגע של חומרים לא ביולוגיים מזרם הדם ולמנוע היווצרות של קרישי דם. לעומת זאת החלק הרוטור (חלק מסתובב המניע את הדם) בנוי מחומרים חלקים בעלי משטח עדין. בצורה זו אנו מורידים את הסיכוי לגזרה עקב לחץ על הרוטור. חברה זו נמצא בשוק זמן רב ומכשיריה הוכיחו עצמם עד כה, הם מאוד יעילים ובעלי ניסיון דבר המשפר את תפקודה. מכשיר זה בעל צג מאוד נוח למשתמש עם הרבה הסברים התורמים גם למטפל במניעת תקלות. כיום מפתחים משאבות נוספות אף קטנות יותר כדי לאפשר איכות חיים גבוהה אף יותר ממה שיש למטופלים כיום כי עיקר הבעיה במכשור היא החדרה כירורגית לא קלה וטיפול בתקלות במהלך חיי המטופל.