Record Details

EVALUATION OF EXTRACORPOREAL GAS EXCHANGE DEVICE HEMOLUNG FOR POTENTIAL APPLICATION IN PEDIATRIC PRACTICE

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title EVALUATION OF EXTRACORPOREAL GAS EXCHANGE DEVICE HEMOLUNG FOR POTENTIAL APPLICATION IN PEDIATRIC PRACTICE
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ГАЗООБМЕНА (HEMOLUNG) В ПЕДИАТРИИ
 
Creator E. Mussin A.; Center for Life Sciences, Nazarbayev University, Astana, Republic of Kazakhstan
D. Bulanin S.; Center for Life Sciences, Nazarbayev University, Astana, Republic of Kazakhstan
R. Jeffries G.; McGowan Institute for Regenerative Medicine, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USA
Zh. Zhumadilov Sh.; Center for Life Sciences, Nazarbayev University, Astana, Republic of Kazakhstan
F. Olzhayev S.; Center for Life Sciences, Nazarbayev University, Astana, Republic of Kazakhstan
W. Federspiel J.; McGowan Institute for Regenerative Medicine, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA, USA
Е. Мусин А.; ЧУ «Центр наук о жизни» АОО «Назарбаев Университет», Астана, Республика Казахстан
Д. Буланин С.; ЧУ «Центр наук о жизни» АОО «Назарбаев Университет», Астана, Республика Казахстан
Р. Джеффрис Дж.; Институт регенеративной медицины МакГоуэна, Питтсбургский университет, Питтсбург, Пенсильвания, США
Ж. Жумадилов Ш.; ЧУ «Центр наук о жизни» АОО «Назарбаев Университет», Астана, Республика Казахстан
Ф. Олжаев С.; ЧУ «Центр наук о жизни» АОО «Назарбаев Университет», Астана, Республика Казахстан
В. Федерспил Дж.; Институт регенеративной медицины МакГоуэна, Питтсбургский университет, Питтсбург,
Пенсильвания, США
 
Subject severe respiratory failure; extracorporeal gas exchange; oxygenation; pediatrics
тяжелая дыхательная недостаточность; экстракорпоральный газообмен; педиатрия; оксигенация
 
Description Aim. The main purpose of this work is to evaluate the Hemolung pumping ability and gas exchange effectiveness while using the catheters of smaller diameter and blood fl ow rates, applied in pediatrics.Material and methods. The bench testing of the device with pediatric catheters has been performed. The bovine blood and carboxymethylcellulose water solution were used as a model. The device operation data, blood gas analysis and hydrodynamic pressure data were collected. Results.The pump curve results show that at the maximum rotation rate the Hemolung device was able to achieve blood fl ow rates substantially greater than targeted 280 ml/min that is used in pediatrics. The calculated operating curve plotted against the observed pressure-fl ow relationships shows that the device could be able to operate against pressure heads of 80 and 100 mm Hg. In general, carbon dioxide elimination rate increased along with increase of the rotation rate, reaching maximum levels of 168 ± 0.3 ml CO2/min at 1750 RPM and a blood fl ow rate of 670 ± 42 ml/min. As a passive oxygenator, the small gas exchange fi ber surface area of the Hemolung resulted in oxygen saturations of 81% and 78% at 1.5 and 2.0 L/min, respectively.Conclusion. The results of this study show the prospect of application of the Hemolung system in pediatrics.
Цель. Основной целью данной работы является получение первичных данных о нагнетательной способности гемопомпы устройства Hemolung и способности обеспечить адекватный уровень газообмена при использовании катетеров уменьшенного диаметра и скорости кровообращения, применимой у детей.Материал и методы. Проведены стендовые тестирования устройства экстракорпорального газообмена с использованием катетеров уменьшенного диаметра на примере бычьей крови и водного раствора карбоксиметилцеллюлозы с определением обеспечиваемого гидродинамического давления в контуре, проведением анализа газов крови и регистрацией параметров функционирования устройства.Результаты. Кривая результатов тестирования нагнетательной способности показала, что при максимальных значениях вращения помпы имеется возможность достижения значительно большей скорости кровотока, чем требуется, согласно поставленным задачам – 280,0 мл/мин, применяемой в педиатрии. На основании расчетов определена возможность использования устройства в режиме вено-артериального доступа к кровеносному руслу при наличии гидростатического сопротивления, равного 80–100 мм рт. ст. По результатам эксперимента скорость элиминации углекислого газа увеличивалась по мере возрастания скорости вращения помпы и достигала максимального значения 168 ± 0,3 мл/мин при скорости вращения 1750 об./мин и скорости кровотока 670,0 ± 42,0 мл/мин. В режиме «пассивного оксигенатора», с учетом ограниченной площади газообменной поверхности, устройство позволяет достигнуть уровня сатурации 81 и 78% при подаче кислорода в систему со скоростью 1,5 и 2,0 л/мин соответственно.Заключение. Полученные предварительные экспериментальные данные свидетельствуют о перспективах применения устройства экстракорпорального газообмена Hemolung в педиатрии.
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2015-01-15
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/483
10.15825/1995-1191-2014-4-125-134
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 16, № 4 (2014); 125-134
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 16, № 4 (2014); 125-134
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2014-4
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/483/423
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).