„Diese Erfahrung hat mein Leben verändert“, berichtet die 33-jährige Michelle Kellim aus Florida. „Ich habe immer gesund gelebt. Der Gedanke, ich könnte in meinem Alter eine Herzkrankheit haben, war mir völlig fern.“ Fünf Meilen lief die zweifache Mutter täglich, gesunde Ernährung war für sie selbstverständlich. Doch eines Nachts wacht ihr Mann Erik neben ihr auf und stellt fest, dass Michelle nicht mehr atmet. Es ist eine Mini - mal invasive-Herzpumpe namens Impella® 2.5, die Michelle das Leben rettet.
Ob im akuten Notfall oder im Rahmen eines geplanten Eingriffs: Bei der Öffnung verschlossener Herzkranzgefäße ist die sogenannte hämodynamische Instabilität (hämodynamisch = die Bewegung des Blutes betreffend) als gefährliche Komplikation gefürchtet. Eingesetzt werden die Pumpen deshalb sowohl in der Herzchirurgie während oder im Anschluss an Operationen als auch bei Eingriffen im Herzkatheterlabor. Je nach Impella®-Modell kann die Pumpe bis zu zehn Tage lang das Herz unterstützen, sodass sich dieses regenerieren kann.
Weltweit haben unsere Impella®-Pumpen bereits über 16.000 Mal Anwendung gefunden“, erläutert Ronald Lutz, Marketingleiter der ABIOMED Europe GmbH aus Aachen, die die beachtlichen Miniblutpumpen produziert − mit Komponenten und dem Know-how von FAULHABER. Die Impella®-Pumpe ahmt im Grunde das natürliche Herz-Kreislauf-System nach, bei dem sauerstoffreiches Blut aus dem linken Ventrikel über die Aortenklappe in die aufsteigende Aorta transportiert wird, um von dort in die Koronargefäße und in den systemischen Kreislauf zu gelangen. Das Herz kann sich erholen, da der linke Ventrikel aktiv durch die Impella®-Pumpe entlastet wird. Bis zu fünf Liter Blut pro Minute kann sie fördern.
Mithilfe eines Führungsdrahtes wird die Impella®-Pumpe über einen Standard-Zugang zur Femoralarterie im linken Ventrikel und der aufsteigenden Aorta platziert. Dort wird das Blut durch den Einlassbereich über die Kanüle in Richtung Auslass transportiert, der natürlichen Flussrichtung des Blutes entsprechend. Dank der nur vier Millimeter, die etwa das Modell Impella® 2.5 im Durchmesser misst, können sich die Aortenklappensegel vollständig um die Kanüle schließen. Gesteuert wird die Impella®-Pumpe über eine externe Konsole, mit der auch Einstellungen optimiert und die Wirkung überwacht werden kann. Die Vorbereitungszeit, die benötigt wird, bevor die Pumpe zum Einsatz kommt, wurde inzwischen auf unter drei Minuten reduziert. „Auch im akuten Notfall können Patienten ohne Zeitverzug versorgt werden“, sagt Lutz.
Technisch betrachtet besteht der Antrieb der Pumpe aus einem bürstenlosen elektronisch kommutierten DC-Motor mit einem Außendurchmesser von nur 4 Millimetern bei der kleinsten (Impella® 2.5) und
6,4 mm bei der größeren Pumpe, der Impella® 5.0 und einer Statorlänge von 12 bzw. 18 Millimetern. Mit einer Drehzahl von bis zu 51.000 Umdrehungen pro Minute wird die Pumpleistung des Herzens unterstützt. Der Antrieb ist auf einer selbsttragenden Spule aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus einer dreiphasigen Wicklung und einem zweipoligen Permanentmagneten. Um die Lage des Rotors zu erkennen, wird die rückwirkende Generatorspannung gemessen und ausgewertet, auf Hallsensoren kann so verzichtet werden.
Die Motoren beeindrucken durch ihren hohen Wirkungsgrad. Die Drucksensoren auf der größeren Pumpe, die für die Anwendung in den Herzklammern notwendig sind, haben eine Dicke von 300 µm und sind außen in einer Abflachung des Motorgehäuses platziert. Neben den kompakten Maßen und der hohen Zuverlässigkeit überzeugt auch das vergleichsweise günstige Preis-Leistungs-Verhältnis, das eine wichtige Rolle spielt, da jede Impella®-Pumpe nur einmalig angewendet werden kann.
„Wir arbeiten mit der Impella®-Pumpe an der Grenze des Möglichen“, betont der ABIOMED-Marketingleiter Lutz. Die Anforderungen an ein Medizinprodukt, das in lebenskritischen Situationen zum Einsatz kommt, sind ausgesprochen hoch. Von Beginn an − also seit 1998 − war FAULHABER ein zuverlässiger Partner. „Es gab keinen Motor von der Stange, den wir hätten nutzen können“, erläutert Lutz. „FAULHABER war flexibel und bereit, diesen Weg mit uns zu gehen und im Teamwork die Komponenten so zu entwickeln, wie wir sie benötigen. Wir sind mit der Kooperation sehr zufrieden.“
Die unermüdliche Weiterentwicklung prägt bis heute die Zusammenarbeit von ABIOMED und FAULHABER. „Das ist eine unserer großen Stärken“, ist sich Jan-Christopher Mohr von FAULHABER sicher, der ABIOMED von Schönaich aus betreut. Produkte ganz nach dem Bedarf des Kunden zu entwickeln, zu modifizieren und zu erweitern, gehört für FAULHABER zum selbstverständlichen Service. „Ein solcher Prozess kann nur im Dialog gelingen“, sagt Mohr. Im kontinuierlichen Austausch mit dem Kunden können spezifische Anforderungen verstanden und optimal gelöst werden.
