Herzklappen

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    Das menschliche Herz ist eine effiziente Pumpe aus Muskeln, welche vier Bereiche besitzt - zwei Vorhallen und zwei Herzkammern - die wiederum durch eine einseitige Herzklappe voneinander getrennt sind. Im Verlauf eines Tages kontrahiert und expandiert das Herz durchschnittlich 100000 mal, und pumpt dabei mehr als 7000 Liter Blut. Durch das synchronisierte Öffnen und Schließen der Klappen wird dabei die Vorwärtsbewegung des Blutes erreicht.

    Pro Jahr werden mehr als 250000 künstliche Herzklappen implantiert. Die Möglichkeit, eine krankhafte Herzklappe mit einer künstlichen zu ersetzen, hat die Sterblichkeitsrate für diesen Krankheitsfall dramatisch gesenkt. Leider hat dieser Erfolg auch eine nachteilige Seite, die auf Komplikationen beruht, die durch die künstlichen Herzklappen hervorgerufen werden. Ist beispielsweise die künstliche Klappe aus Titan und/oder pyrolitischem Kohlenstoff, dann ist ein lebenslanger Einsatz von Gerinnungshemmern notwendig. Trotz jahrzehntelanger Erfahrung ist dies immer noch eine gefährliche Behandlung. Eine suboptimal wirkende Gerinnungshemmung kann zur Bildung von Klümpchen führen, welche wiederum zur Bewegungsunfähigkeit der Herzkammern oder zur Verstopfung eines Hauptblutgefäßes führen.

    Daher ist die Qualitätskontrolle für diese Komponenten äußerst kritisch, da die Folgen katastrophal sein können. Materialeigenschaften und geometrische Form sind wichtige Kriterien bei Entwurf und Herstellung von Herzklappen. Weiterhin ist die Oberflächenbewertung in 2D und 3D ebenso kritisch, da diese einen großen Einfluss auf den Blutfluss und die Gerinnungshemmung der Klappe haben.

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