Record Details

TESTING THE INTERACTION OF HEART LEFT VENTRICLE AND CONTINUOUS-FLOW PUMP ON A MOCK CIRCULATION MODEL UNDER NORMAL AND PATHOLOGICAL CONDITIONS

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title TESTING THE INTERACTION OF HEART LEFT VENTRICLE AND CONTINUOUS-FLOW PUMP ON A MOCK CIRCULATION MODEL UNDER NORMAL AND PATHOLOGICAL CONDITIONS
ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА С НАСОСАМИ НЕПУЛЬСИРУЮЩЕГО ПОТОКА НА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОМ СТЕНДЕ В УСЛОВИЯХ НОРМЫ И ПАТОЛОГИИ
 
Creator G. Itkin P.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow, Russian Federation
A. Drobyshev A.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow, Russian Federation
O. Dmitrieva Yu.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow, Russian Federation
A. Buchnev S.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow, Russian Federation
A. Sysoev A.; V.I. Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artifi cial Organs of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Moscow, Russian Federation
Г. Иткин П.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России, Москва, Российская Федерация
А. Дробышев А.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России, Москва, Российская Федерация
О. Дмитриева Ю.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России, Москва, Российская Федерация
А. Бучнев С.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России, Москва, Российская Федерация
А. Сысоев А.; ФГБУ «Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России, Москва, Российская Федерация
 
Subject hydrodynamic circulation model; arterial reservoir; venous reservoir; hydrodynamic resistance; axial; pump; physiological norm; heart failure
гидродинамический стенд;артериальный резервуар;венозный резервуар;гидродинамическое сопротивление;осевой насос;физиологическая норма;сердечная недостаточность.
 
Description Introduction. The preliminary study of new developed pumps for circulatory support on the hydrodynamic circulation model is an important step in the process of their designing. Hydrodynamic circulation models that can closely imitate cardio – vascular system are important to defi ne the range of effective functioning of the pumps under normal and heart disease conditions which is of great importance for defi ning the mode of these pumps in real clinical conditions.The aim of study is to create a new hydrodynamic circulation model of the systemic circulation to study the processes of interaction of heart left ventricle and continuous – fl ow pumps.Materials and methods. The main components of the mock circulation model (arterial and venous blocks) are designed as closed reservoirs with an air bag providing the necessary elasticity value of these reservoirs. The heart left ventricle was simulated with an artifi cial heart ventricle with a pneumatic drive Sinus-IS which allows to change its options in a wide range. As a test pump we used the fi rst native implantable axial pump VISH – 1. In the course of research we made the registration and recording of the basic hemodynamic parameters (pressure, fl ow) with a multichannel module Pumpax for the measurement of pressure parameters.Results. The designed circulation model allows to adequately reproduce the main hemodynamic parameters of the circulatory system in normal (arterial pressure – 110/77 mmHg, left atrium pressure – 7 mmHg and cardiac output – 4.2 l/min) and heart failure conditions (arterial pressure – 79/53 mmHg, left atrium pressure – 15 mmHg and cardiac output – 3.1 l/min). On the circulation model the interaction of heart left ventricle and continuous-fl ow pump in heart failure simulation was studied. The dynamics of the main circulation fi gures is shown under conditions of changing of the pump rotor speed. Meanwhile, the conditions of the closing of aortic valve are identifi ed which is important for theclinical use of this pump. Using a special separately fl exible camera on the pump inlet we modeled phenomena of negative pressure leading to unstable pump operation and reduction of pump fl ow.Conclusion. Characteristics of the developed hydrodynamic circulation model allow us to reproduce parameters of systemic circulation in a wide range and to use it in designing of new pumps for circulatory support.
Введение. Предварительное исследование новых разрабатываемых насосов для вспомогательного кровообращения на гидродинамических стендах является важным этапом в процессе их создания. Гидродинамические стенды, достаточно точно имитирующие отделы сердечно-сосудистой системы, имеют важное значение для определения диапазона эффективного функционирования насосов в условиях нормы и сердечной патологии, что имеет большое значения для определения режима работы этих насосов в реальных клинических условиях.Цель. Создание нового гидродинамического стенда большого круга кровообращения для исследования процессов взаимодействия левого желудочка сердца с насосами непульсирующего потока.Материалы и методы. Основные компоненты стенда (артериальный и венозный блоки) выполнены как замкнутые резервуары с воздушной подушкой, обеспечивающие необходимое значение эластичности данных резервуаров Левый желудочек сердца имитировался с помощью искусственного желудочка сердца с пневматическим приводом Синус-ИС, позволяющим в широком диапазоне изменять его параметры. В качестве испытуемого насоса использовался первый отечественный имплантируемый осевой насос ВИШ-1. В процессе исследований производили регистрацию и запись основных гемодинамических параметров (давление, расход) с помощью многоканального модуля измерения параметров давления Pumpax. Результаты. Разработанный стенд позволяет достаточно адекватно воспроизводить основные гемодинамические параметры системы кровообращения в условиях физиологической нормы (артериальное давление – 110/77 мм рт. ст., давление в левом предсердии – 7 мм рт. ст. и сердечный выброс – 4,2 л/мин) и сердечной недостаточности (артериальное давление – 79/53 мм рт. ст., давление в ЛП – 15 мм рт. ст. и сердечный выброс – 3,1 л/мин). На стенде проведены исследования взаимодействия левого желудочка сердца и насоса непульсирующего потока в условиях моделирования сердечной недостаточности. Показана динамика основных показателей кровообращения в условиях изменения скорости вращения ротора насоса. При этом определены условия закрытия аортального клапана, что имеет важное значение для клинического использования данного насоса. Отдельно с помощью специальной эластичной камеры, установленной на входе насоса, смоделированы условия появления отрицательного давления, приводящего к неустойчивой работе насоса и снижению его расхода.Заключение. Характеристики разработанного гидродинамического стенда позволяют воспроизводить в широком диапазоне параметры большого круга кровообращения и использовать его в процессе создания новых насосов вспомогательного кровообращения.
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2015-10-09
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/564
10.15825/1995-1191-2015-3-43-49
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 17, № 3 (2015); 43-49
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 17, № 3 (2015); 43-49
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2015-3
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/564/491
 
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).