Förderprojekt LastVAD

 

Validierung eines Herzunterstützungssystems zur gezielten Lasteinstellung

 

Motivation

Heutige Herzunterstützungssysteme verwenden ausschließlich eine dem Herzen parallel geschaltete Pumpe um das Herz zu entlasten. Mit nur einer Stellgröße lässt sich zwar die hydraulische Last auf das Herz einstellen, allerdings wird gleichzeitig der komplexe Herzkreislauf an anderer Stelle nachteilig beeinflusst. In diesem Projekt sollen bis zu drei Herzunterstützungspumpen gleichzeitig verwendet werden, um die hydraulischen Lasten des Herzens unabhängig voneinander einstellen zu können.

 

Projektziele und Methoden

Ziel des Vorhabens ist die prototypische Umsetzung und Validierung eines neuartigen Herzunterstützungssystems. Im Gegensatz zu bisherigen Systemen ermöglicht das neue System eine präzise Einstellung der hydraulischen Belastung des Herzens. Dadurch wird es möglich, eine optimale Entlastung für ein erkranktes Herz zu realisieren und die Selbstheilung des erkrankten Herzens zu fördern. Die größte Herausforderung der Umsetzung besteht in der Entwicklung der zum Einsatz kommenden Regelungsverfahren und der Auswahl geeigneter Regelgrößen. Neben modellbasierten Ansätzen wie der Modellprädiktive Regelung und optimale Steuerung sollen im Rahmen des Vorhabens auch modellfreiere Ansätze wie die Iterativ Lernende Regelung erprobt werden. Die entwickelte Hardware wird modular aufgebaut und kann über die Projektlaufzeit hinaus in Forschungsprojekten Anwendung finden.

 

Innovationen und Perspektiven

Durch die erfolgreiche Entwicklung der virtuellen Testhalle mit der millimetergenauen Positionierung werden die traditionellen Sensormesshallen in der Industrie kostengünstiger und flexibler ersetzt. Eine neuartige Referenzierungsmethode wird umgesetzt, um das Prüfen und die Validierung der automobilen Sensoren auch in großen Skalar zu ermöglichen. Die fortgeschrittene regelungstechnische Methode sowie Sensormesstechnik werden in dem Projekt untersucht.