Testování navrženého čerpadla (Archiv Ceny Edwards)

Člověk při experimentu zjistí, že všechno není tak, jak si představoval, říká výherkyně Ceny Edwards

Čerstvá absolventka FSI Ludmila Čápová získala se svou diplomovou prací Cenu Edwards. Odbornou porotu zaujala tématem práce, ve kterém rozpracovala a experimentálně otestovala nový způsob fungování umělého srdce. “Ve své práci se zabývám návrhem dvou synchronních vířivých čerpadel, která by byla v případě použití plně nahraditelná za lidské srdce. Návrh obsahuje již dvě komory – jedno čerpadlo zastává funkci plicního oběhu, druhé tělního,” popsala inženýrka Čápová.

Ve své práci jste se věnovala možnosti využít vířivá čerpadla v umělém srdci. Jaký by byl rozdíl oproti náhradám, které se v současnosti používají?

V dnešní době se používá jen jedna totální srdeční náhrada jako umělé srdce – Carmat TAH. Patří do skupiny hydrostatických čerpadel a pracuje na principu biomembrány, která svým kmitavým pohybem rozvádí krev. Jedná se tedy o pulzní umělou náhradu. Zatímco vířivé čerpadlo, které vynalezl prof. Ing. František Pochylý, CSs., se řadí do skupiny hydrodynamických čerpadel, tudíž je jeho mechanismus čerpaní kapaliny odlišný a není příliš podobný biologickému pumpování krve. Hlavními výhodami ale jsou menší rozměry a funkce při nižších tlacích.

Vaše diplomová práce navazuje na předchozí, které se zabývaly podobným tématem. Dostala jste se zatím nejdál?

Ano. Dosavadní práce se věnovaly jen jednokomorovým čerpadlům, tudíž by zařízení eventuálně nahrazovalo jen polovinu srdce. Zatímco ve své práci se zabývám návrhem dvou synchronních vířivých čerpadel, která by byla v případě použití plně nahraditelná za lidské srdce. Návrh obsahuje již dvě komory – jedno čerpadlo zastává funkci plicního oběhu, druhé tělního.

Proudění v navrženém systému dvou vířivých čerpadel (archiv: Ceny Edwards)

Součástí vaší práce bylo i praktické testování. Jak probíhalo?

Z nádrže na vodu šla jakoby krev do obou částí srdce. Měli jsme dva tlakové snímače, abychom mohli snímat tlak na sání i na výstupu. Pak přes hadice podobné zahradním bylo vše dál připojené na průtokoměry a ventil. Tím jsme redukovali nebo zvyšovali průtok. Simulovalo to tedy krevní oběh. Měrná hřídel pak měřila otáčky a příkon na motoru. Testovací část je zajímavá v tom, že člověk si sice něco navrhne, ale při experimentu zjistí, že to tak třeba úplně není.

Budete pokračovat ve výzkumu?

Nejspíš ne, protože jsem se nepřihlásila na doktorské studium. Ale můj kamarád, který studuje o rok níž, v tom bude dál pokračovat. Zaměří se na to, co bude srdce pohánět. Můj návrh diskových motorů totiž nefungoval tak, jak jsem si představovala, takže využije nejspíš jiný motor.Ludmila Čápová, vítězka Ceny Edwards 2018

Proč jste si jako téma zvolila právě srdce?

Téma umělé srdce jsem si zvolila už v bakalářské práci, takže jsem na ni navázala.

Co plánujete do budoucna?

Pracuji na poloviční úvazek u jedné technologické firmy. Dál bych ale chtěla pracovat v oboru fluidní inženýrství, které jsem vystudovala.

Co říká okolí na to, že se jako žena věnujete tomuto oboru?

Mnoho lidí se mě ptalo, co to mám za obor a že neví, co to je. Když jsem to vysvětlovala, tak se mě ptali, jestli se mně to líbí. Já jsem ale vždy chtěla jít na techniku. Pro strojařinu jsem se rozhodla, protože nabízí velké využití v praxi.