Pressemitteilung Fraunhofer-Gesellschaft 2008 

Mechanische Pumpe: Erholung für kranke Herzen

Ist das Herz krank und zu schwach, um genug Blut durch die Adern
strömen zu lassen, kann eine mechanische Pumpe helfen: Sie entlastet
das Herz, damit es sich erholen kann. Forscher überprüfen die
Pumpensoftware und stellen sicher, dass sie jederzeit sicher
funktioniert.

Ist das Herz durch einen Infarkt oder eine Erkrankung geschwächt, kann
es den Körper oft nicht mehr ausreichend mit sauerstoffreichem Blut
versorgen. Ärzte können das geschwächte Organ mit einer Art
mechanischen Pumpe unterstützen. Der Grad dieser Hilfe ist
unterschiedlich: Teilweise reicht es, wenn die Pumpe das Herz ein
wenig unterstützt, bei anderen Krankheitsverläufen übernimmt die Pumpe
die komplette Herzfunktion. Da das Leben des Patienten von der Pumpe
abhängt, wäre ihr Versagen fatal. Die Zuverlässigkeit der
Steuerungssoftware spielt daher eine entscheidende Rolle.

Herzunterstützungssysteme werden bereits seit 20 Jahren eingesetzt,
jedoch sind heutige und zukünftige Antriebstechniken viel stärker
softwaregesteuert als früher. "Die Entwicklung ist ähnlich wie bei
einem Auto: Heute werden sehr viele Funktionen von Software
übernommen, etwa bei Fahrerassistenzsystemen. Zudem haben sich die
Zulassungsbedingungen verschärft: Automodelle, die vor 15 Jahren auf
dem Markt waren, würden heute nicht mehr zugelassen - genauso ist es
bei den Herzunterstützungssystemen", sagt Prof. Dr. Holger Schlingloff
vom Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik
FIRST in Berlin. Sein Team entwickelt mit der Firma Berlin Heart GmbH
ein modellbasiertes Testsystem: Es dient dazu, die Sicherheit der
Systemfunktionen zu garantieren. "Durch Tests kann man nicht
nachweisen, dass das System fehlerfrei ist - es könnte sein, dass man
die Fehler übersehen hat", sagt Rolf Hänisch, Projektleiter bei
Fraunhofer FIRST. "Diese Lücke schließen wir, indem wir
systematisierte Tests auf Modellbasis erstellen: Wir erfassen und
simulieren also alle relevanten Testfälle."

Für die Modellierung entsprechender Systeme gibt es zwei Ansätze: Der
erste geht vom vorgesehenen Einsatzszenario aus. Wie etwa kann der
Arzt das Gerät bedienen? Wie setzt die Software seine Angaben um? Der
zweite Ansatz startet beim Quellcode der Software. Wo verbirgt sich
beispielsweise welche Funktion? Da auch die Experten eine Zeile im
Quellcode überlesen könnten, haben sie ein Computerprogramm
entwickelt: Es hilft ihnen, sicherheitskritische Stellen automatisch
zu finden. 

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Eine Art mechanische Pumpe kann das Herz unterstützen, wenn es zu 
schwach ist, um den Körper mit genügend sauerstoffreichem Blut 
zu versorgen.

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