Khoa học - Y dược

Máy bơm trợ tim nhỏ nhất thế giới (06/01/2021)

Các nhà nghiên cứu Đức đã mất hơn 20 năm để phát triển và đã trình làng cỗ máy siêu nhỏ này. Đường kính cỗ máy này chỉ có 3 millimet, có thể đưa qua ống thông vào tim, đã thử nghiệm thành công trên người bệnh ở Hoa Kỳ.

Cho đến nay cỗ máy bơm tim có độ lớn là 4 mm và có thể bơm mỗi phút được 2,5 lít máu. Máy bơm càng lớn thì càng có thể hoạt động mạnh hơn, qua đó vận chuyển được một lượng máu lớn hơn trên một đơn vị thời gian. Về mặt y học lượng máu bơm trong một phút đạt trên 2,5 lít là đáp ứng yêu cầu nhưng với kích cỡ 4 mm thì máy vẫn còn quá lớn và không phải bác sỹ tim mạch nào cũng dám đưa nó qua ống thông vào tim.

Máy bơm tim trong tâm thất trái.

Máy bơm mới có tên ECP đủ nhỏ để có thể được đưa vào sử dụng tại bất cứ một bệnh viện nào. Mặc dù nhỏ như vậy nhưng máy bơm này có thể bơm bình quân tới 3,5 lít máu một phút. Làm thế nào để đạt được công suất đó?

Điều bí mật ở cỗ máy mới này là ở chỗ máy chỉ có kích cỡ 3 mm tuy nhiên khi đưa đến một vị trí mong muốn trong tim nó có thể tự bung và duỗi ra dài thêm sáu mm mà không cần phải nhấn nút điều khiển nào cả.

Khoảng một nửa máy bơm hình thành từ hợp kim - nickel-titan và phần còn lại là một chất liệu nhựa nhân tạo chuyên biệt. Phần nhựa chỉ giữ định hình trong nửa giờ đồng hồ đầu tiên, cho nên loại bơm 3mm này không thể lưu giữ sẵn trong kho mà trước khi đưa vào cơ thể người bệnh nó mới được định hình.

Trong máy bơm tim này có hai cánh quạt đối diện nhau trong một vỏ nhỏ và có vận tốc 32.000 vòng phút. Một trong những thách thức công nghệ là sau khi máy bơm phát huy hết công suất vẫn giữ được độ dung sai cực nhỏ, một phần triệu mét. Thêm đó là bề mặt phải cực nhẵn để bảo đảm hồng huyết cầu không bị tổn thương do các cấu trúc nhọn, sắc.

Một điểm quan trọng đối với loại máy bơm này là bảo đảm cung cấp năng lượng cho máy bơm mini. Không có chỗ cho điện và pin trong một hệ thống có thể gập lại. Bơm được vận hành nhờ một ống polymer dài 1,2m, bên trong là một cáp kim loại, chạy từ động mạch đùi tới tim và được vận hành nhờ động cơ điện một chiều đặc biệt đặt bên ngoài trong một bảng điều khiển.

Thách thức của công nghệ này rất rõ ràng: một mặt dây cáp gồm nhiều sợi kim loại rất nhỏ dẫn tới tim phải chịu được vòng quay cực nhanh. Mặt khác quá trình này không được rung lắc – điều đó thực sự nguy hiểm chết người. Ngoài ra hệ đống chuyển động cơ học này bao gồm cả cánh quạt ở trong tim không chịu được nhiệt độ cao. Do đó trục xoay phải được làm nguội bởi dung dịch glucose tương hợp sinh học.

Bệnh nhân có một máy bơm tim như vậy luôn kết nối với một bàn điều khiển do đó người bệnh phải hoàn toàn bất động. Vấn đề ở đây không liên quan gì đến sự di chuyển cả, thiết bị hoạt động tối đa không quá sáu tiếng đồng hồ. Vậy loại máy bơm nhỏ nhất thế giới này nhằm mục đích gì trong y học?

Nhóm phát triển máy bơm cho biết ví dụ: Có những bệnh nhân có nguy cơ cao, cho đến nay không thể điều trị vì tim của họ bị tổn thương nặng đến mức can thiệp mở mạch không mấy ai dám chịu trách nhiệm.Chỉ đến khi có máy bơm mini hoạt động tạm thời để tim không còn phải chịu tải một thời gian thì lúc đó các bác sỹ mới dám can thiệp bằng phẫu thuật, hoặc hoặc đặt ống thông.

Vậy sau khi sử dụng tạm thời kết thúc máy bơm mini này sẽ được đưa ra khỏi cơ thể bằng cách nào? Sau khi tắt để máy bơm ngừng quay nó sẽ được rút ra khỏi vòm động mạch chủ rồi đi lên ra khỏi động mạch - kích thước bơm được giữ nguyên. Tại đây nó được kéo qua một đường ống có đường kính cố định, do đó bơm lại bị ép xuống để đường kính bên ngoài chỉ còn là 3 mm. Ở trạng thái này nó sẽ được kéo dọc theo ống thông ra khỏi cơ thể.

Nguồn: Hoài Trang/tiasang.com.vn

Ngày cập nhật: 29/12/2020

https://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/May-bom-tro-tim-nho-nhat-the-gioi-26778