Development of Novel Cardiovascular Assisting Device For Patients With Total Cavopulmonary Connection (TCPC)

为全腔静脉肺连接(TCPC)患者开发新型心血管辅助装置

基本信息

  • 批准号:
    2112921
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The aim of this project is to develop a device that will assist the circulation of patients with total cavopulmonary connection, which is a typical surgically-altered form of circulation after the Fontan procedure on congenital single ventricle defect of the heart. While the Fontan procedure has a successful history over decades, lack of pulsatile pumping power due to the single ventricle physiology causes a patient's health to decline over the years after the surgery, typically in a form of venous hypertension. The goal, therefore, is to design and develop a device that produces additional driving support to the weakened circulation. The device will utilise the commonly-used surgical graft, expanded polytetrafluroethylene (ePTFE) tube, and a forward flow will be generated by controlled peristalsis using contractile metallic elements from the outside of the graft. This novel approach is also safe, because even in case of contractile element failure, the graft still works as a conduit. Design parameters will be explored using computational fluid dynamics (CFD) for fast identification of optimal design for an efficient flow-driving mechanism. The developed model will then be tested in an in vitro mock circulatory system. A well-validated working prototype is expected in the end of the project, which will work as a springboard for further development towards clinical translation.
该项目的目的是开发一种设备,帮助全腔肺连接患者的循环,这是先天性单心室缺损 Fontan 手术后典型的手术改变循环形式。虽然 Fontan 手术已有数十年的成功历史,但由于单心室生理机能而缺乏脉动泵血能力,导致患者的健康状况在手术后数年内下降,通常表现为静脉高压。因此,我们的目标是设计和开发一种装置,为减弱的循环提供额外的驱动支持。该装置将利用常用的外科移植物、膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)管,并通过使用来自移植物外部的可收缩金属元件的受控蠕动来产生向前流动。这种新颖的方法也是安全的,因为即使在收缩元件失效的情况下,移植物仍然可以充当导管。将使用计算流体动力学(CFD)探索设计参数,以快速识别高效流动驱动机制的最佳设计。然后,开发的模型将在体外模拟循环系统中进行测试。预计项目结束时会得到一个经过充分验证的工作原型,这将作为进一步开发临床转化的跳板。

项目成果

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