Ymchwil i Fodelu ac Optimeiddio Dyfeisiau Cymorth Fentriglaidd
Sefydlwyd Calon Cardio yn 2007 ac mae’n rhan o’r Sefydliad Gwyddorau Bywyd ym Mhrifysgol Abertawe. Mae Calon Cardio yn datblygu’r genhedlaeth nesaf o bympiau gwaed mewnblanadwy ar gyfer trin methiant cronig datblygedig yn y galon, y MiniVAD™, Dyfais Fechan Cymorth Fentriglaidd.
Dyma mae’r system gyfan yn ei gynnwys:
- Y pwmp MiniVAD™, sy’n cael ei ddatblygu ar gyfer mewnblaniad uniongyrchol i fentrigl chwith y galon fethedig er mwyn helpu i ddarparu cyflenwad digonol o waed i’r corff, lliniaru symptomau gwanychol methiant y galon a gwella ansawdd bywyd.
- Rheolwr, a luniwyd i fod yn hawdd ei ddefnyddio a’i reoli, a phecyn batri cryno, hwylus i’w wisgo.
- Dyfeisiau ychwanegol ar gyfer monitro a chymorth.
Bwriad y Cwmni yw cymhwyso technoleg a dylunio newydd i gynhyrchu dyfais (VAD) sydd â manteision amlwg o’i gymharu â’r dulliau gweithredu presennol, gan gynnwys llawdriniaeth lai ymwthiol, lefel isel o niwed i’r gwaed, lleihau lefel ffurfiant thrombysau a system reoli sydd wedi’i hoptimeiddio ar gyfer ansawdd bywyd.
Heriau
Mae ASTUTE 2020 yn cydweithio â Calon Cardio i optimeiddio’r MiniVAD™. Y nod yw cyflawni’r nodau canlynol:
- Addasrwydd: rhaid i’r pwmp ddarparu’r gyfradd ofynnol o ran llif gwaed i amrywiaeth eang o gleifion ar wahanol lefelau o weithgaredd (e.e. cysgu, darllen, ymarfer corff).
- Dibynadwyedd: gan ei bod yn system cynnal bywyd, rhaid i’r pwmp weithredu’n gyson 24/7 o bosib ar hyd oes y claf.
- Sefydlogrwydd: rhaid i’r pwmp weithio bron yn gyfangwbl ddistaw a heb ddirgrynu.
- Maint: rhaid i’r cynllun cyffredinol fod yn fach iawn, ac yn ysgafn, i’w leoli’n ergonomig yn y galon a cheudod y frest.
- Cost: dulliau gweithgynhyrchu a chydosod blaengar i leihau cost y nwyddau’n sylweddol.
- Niwed i’r gwaed: llwybr llif gwaed newydd, gyda’r bwriad o leihau risg niwed i’r gwaed a ffurfiant thrombysau.
Datrysiad
I gyflawni’r nodau uchelgeisiol hyn defnyddiwyd uwch-dechnolegau Deinameg Hylif Gyfrifiadurol (CFD) ac offer ôl-brosesu mewnol soffistigedig. Defnyddiwyd efelychiadau CFD lluosog i sicrhau sawl cipolwg gwahanol ar berfformiad y pwmp a chyfrannu at ei optimeiddio:
- Efelychiadau llif i greu cromlinau nodweddiadol y pwmp (cromlinau cyfradd pwysedd llif y pen) ac amcangyfrif perfformiad hydrolig y pwmp.
- Efelychiadau olrhain gronynnau Lagrange i amcangyfrif mynegai normaleiddiedig haemolysis, gan ddefnyddio’r amser amlygiad a straen croeswasgiad graddedig ar hyd llwybrau’r gronynnau.
- Efelychiadau cludiant sgalar Euler i efelychu dadleoliad llifyn trwy’r pwmp a delweddu maes llif deinamig y pwmp er mwyn canfod a datrys ardaloedd ailgylchredeg lle mae thrombysau’n debygol iawn o ymffurfio.
- Efelychiadau llif byrhoedlog cydraniad uchel i amcangyfrif y llwyth echelinol a rheiddiol ar y pwlsadur er mwyn helpu i ragfynegi sefydlogrwydd y rotor.
- Efelychiadau llif thermol cypledig i amcangyfrif y proffiliau tymheredd a sicrhau nad yw’r gwres a gynhyrchir yng ngweithrediad y pwmp yn achosi difrod i’r myocardium na’r gwaed.
- Efelychiadau llif sy’n curo er mwyn astudio effaith amrywio’r pwysedd ar draws y pwmp (y fentrigl chwith a’r Aorta) ar berfformiad hydrolig y pwmp.
Effaith
Defnyddir CFD i efelychu’r llif gwaed cymhleth yn y pwmp a chaffael gwybodaeth werthfawr a fydd yn galluogi Calon Cardio i optimeiddio’r MiniVAD™ yn effeithiol a chyflawni eu nodau o ran trin methiant datblygedig y galon.
Yn sgîl y cydweithio rhwng ASTUTE 2020 a Calon Cardio denwyd buddsoddiad preifat a fydd yn galluogi’r treialon clinigol i gychwyn yn 2018, ac o ganlyniad mae Calon yn disgwyl dyblu maint y cwmni.
