Ученые Токийского университета используют PTC Creo при создании искусственного сердца

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), во всем мире от сердечной недостаточности страдает более 20 миллионов человек, и это число увеличивается на два миллиона ежегодно. Каждый год во всем мире выполняется приблизительно 5 000 операций по пересадке сердца. По статистике, в Японии среднее время ожидания перед операцией составляет 981 день. Рост числа людей, страдающих от сердечной недостаточности на фоне чрезвычайного дефицита донорских сердец, является основным стимулом для проведения исследований в области создания искусственного сердца. Появление искусственного сердца-имплантата, способного полноценным образом заменить настоящее человеческое сердце, станет настоящей революцией в медицине.

Токийский университет занимается исследованиями в области создания искусственного сердца с 1959 года, а с 1970 года проводит успешные тесты с участием животных. Решение PTC Creo используется учеными для проектирования полноценного искусственного сердца с гидродинамическим левитирующим рабочим колесом, для смазки которого в насосе (гидродинамической опоре) используется кровь. Такое конструктивное решение обещает кардинальное повышение надежности.

Токийский университет начал использовать Pro/ENGINEER®, предшественника решения PTC Creo, для создания трехмерных моделей в процессе проектирования искусственного сердца в 2003 году и перешел на решение PTC Creo в 2012 году. Внедрив САПР от PTC, ученые получили общий доступ к визуальной информации по моделям и планируют использовать это ПО для решения таких задач, как максимальное повышение производительности устройства, его эффективности и надежности, а также для создания насоса, оптимизирующего циркуляцию крови – по мнению исследователей, для полноценного искусственного сердца нового поколения потребуется бесконтактный центробежный насос.

Функция трехмерного моделирования PTC Creo также играет важнейшую роль в разработке деталей оборудования и цифровом проектировании гидродинамических процессов. Используя ПО PTC Creo, в октябре 2014 года группа ученых из Токийского университета смогла кардинально улучшить стабильность гидродинамической опоры в модели искусственного сердца, а также успешно разрешить несколько гемолитических и тромботических проблем.
PTC Creo также поддерживает и возможность ежедневной совместной работы: в таком режиме специалисты могут создавать и предоставлять друг другу наглядные 3-D варианты конструкторских решений с поперечными сечениями и анимацией конструкторских моделей.

«Решение PTC Creo стало важной составляющей нашей среды разработки и стандартной программой для группы специалистов, которая занимается созданием искусственного сердца, – говорит Такаши Изойяма (Takashi Isoyama), кандидат наук, доцент кафедры проектирования средств жизнеобеспечения человека при медицинской аспирантуре Токийского университета и член научно-исследовательской группы по созданию искусственного сердца. – В дополнение к разработке разных частей оборудования, в решении PTC Creo удачно реализована поддержка процессов проектирования и конструкторских изысканий, что позволяет нам значительно продвинуться в реализации поставленных целей».

«Мы с удовольствием включились в инновационные исследования, которые проводятся в токийском университете, – рассказывает Джон Стюарт (John Stuart), старший вице-президент подразделения глобального образования PTC. – Мы в компании PTC убеждены, что устойчивый успех нашей компании, наших клиентов и всего общества зависит от того, какими средствами и возможностями располагает каждое поколение для решения стоящих перед ними насущных проблем. Исследования в области создания полноценного искусственного сердца – отличный пример, показывающий, как образовательные учреждения используют передовые технологические решения PTC для подготовки студентов к эффективной профессиональной деятельности».

О научно-исследовательской группе при аспирантуре токийского университета в области медицины, занимающейся проблемой создания искусственного сердца
Сотрудники аспирантуры токийского университета в области медицины изучают передовые технологии проектирования медицинских диагностических и терапевтических систем для клинической медицины, делая основной акцент на создании искусственных органов. Исследовательская кафедра получила всемирную известность в связи с проектом по созданию искусственного сердца, начатым в 1959 году. Специализированная исследовательская группа провела всеобъемлющее исследование движущих механизмов работы сердца, преобразователей энергии, кровяных насосов, искусственных клапанов, биоматериалов, механизмов передачи энергии, методик измерения и контроля, вопросов анатомической совместимости, гемосовместимости и совместимости тканей, вычислительной гидродинамики, физиологии и патологии.