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Pompe per il sangue
Corso di Bioingegneria
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Pompe centrifughe:
�Centrifughe
propriamente
dette
�Assiali
�Miste
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Pompe volumetriche:
�Alternative
�Rotative
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Pompe Centrifughe
�Vantaggi:assenza di valvole e diaframma;
molto affidabili; non troppo voluminose.
�Svantaggi:rischio di emolisi (distruzione dei
globuli rossi) a causa dei materiali utilizzati e
per problemi emodinamici, che aumentano
anche il rischio di trombi; inoltre il costo di
questi apparecchi èmolto elevato.
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Requisiti generali:
�Materiali non soggetti a corrosione
�Materiali Biocompatibili
�Alta resistenza a fatica
�Design emodinamico
�Dimensioni anatomiche
�Alta tenuta
�Basse emolisi e trombogenicità
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Caratteristiche del sistema
�Durata minima di funzionamento: 2 anni
�Q
uscita= 7-10 l/m
in(a riposo)
�Puscita= 120 mmHg
�Priempimento< 15 mmHg
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Pompe di utilizzo m
edico:
�Rotatorie (centrifughe e a spostamento)
�Peristaltiche
�A diaframma
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Pompe a spostamento
(volumetriche)
�A lobi
�a vite
�a pistoni rotanti
�a ingranaggi
�a palette
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Pompa a palette
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Pompa a lobi
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Pompe a flusso continuo
Svantaggi:
�Creano problemi ai reni e nei capillari
�Il metabolismo cellulare non èottimale
�I globuli rossi tendono ad aggregarsi
�Aumentano le resistenze periferiche
�Aumentano Pmce Volumi
�Provocano ischemieal cervello
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Pompe a diaframma o a sacco
(volum.)
�a diaframma
�Pusher –plate
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Pompa Pusher-Plate
�Vantaggi:non richiede giunzioni e ha un
basso rischio di emolisi.
�Svantaggi:richiede l’uso di valvole,
generalmente realizzate in carbonio pirolitico
(materiale biocompatibile); èun sistema
molto complesso e costoso.
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Pompe Peristaltiche
(volumetriche)
�a rullino (usate in
dialisi)
�a dito
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Circolazione extracorporea
Il cuore è
un organo altamente sfavorevole per un
chirurgo:
�si muove
�èpieno di un liquido non trasparente
Si sostituiscono completamente le funzioni del cuore
con una serie di componenti che cercano di supplire
ed imitare il funzionamento e l’attivitàdel sistema
cardiocircolatorio per tutta la durata di un intervento
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Circolazione extracorporea
Il cuore, sostituito in tutte le sue funzioni, può
essere:
�Ferm
ato
�Aperto
�svuotato dal sangue
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Circolazione extracorporea
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Circolazione extracorporea
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Circolazione extracorporea
I parametri basilari da tenere sotto controllo
quando si sta operando per mezzo della CEC
sono:
�rispettare il piùpossibile le esigenze e le
caratteristiche fisiologiche
�fornire una portata di sangue sufficiente
�Ossigenare il sangue ed elim
inare la CO2
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Circolazione extracorporea
E’importante valutare per una CEC ottimale:
�Il grado di emolisi
�Il volume di priming
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Schema della CEC
Paziente
Paziente
Riserva
Riserva
venosa
venosa
Pompa
Roller
Scambiatore di
calore
Ossigenatore
Filtro
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Schema della m
acchina
�2 pompe di
aspirazione
�1 pompa per
cardioplegia
�1 pompa per
CEC
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vantaggi di una pompa
peristaltica:
�Capacitàdi aspirare sino a 5 metri di profondità
�Nessun inconveniente in caso di funzionamento a secco
�Resistenza delle tubazioni alla gran parte dei prodotti chimici
�Capacitàdi aspirare ed erogare sospensioni con un contenuto in
solidi sino ad un 60% in peso
�Nessuna perdita di tenuta
�Nessuna form
azione di emulsioni
�Impiego di velocitàvariabili con variabili diametri delle tubazioni
�Possibilitàdi funzionamento in due opposte direzione
�Pulizia facilitata perchèil liquido non viene a contatto con parti
meccaniche
�Unica parte che richiede manutenzione èla tubazione
�Possibilitàdi sterilizzazione in situmediante insufflazione di
vapore o soluzioni disinfettanti.
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Differenziazione ed uso
�liquido utilizzato
�viscosità
�flessibilitàdei tubi
�corrosione
�intercambiabilitàdei rulli
�numero di giri
�potenza del motore
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Componenti
�Statore
�Rotore
�Tubazione
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Caratteristica interna
Roller
Centrifuga
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Modalità
di funzionamento
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Andamento della velocità
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ξ*
giri
sangue
pompa
nV
Q∗
=
ferenza
semicircon
tubo
sangue
lr
V*
*2
π=
ξrendimento volumetrico
Vsangue
volume di sangue compreso nel tubo tra due rulli successivi
Ngiri
numero di giri
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Sollecitazioni sul tubo
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Utilizzo nel settore biomedico
�Urologia
�Dialisi
�Cardiologia
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Macchina cuore-polm
oni
regola e controlla la circolazione extracorporea
durante:
�la perfusionearteriosa
�la perfusionelocale
�il bypass cardiopolmonare
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Bypass cardiopolm
onare