Record Details

THE EXPERIMENTAL MODEL OF DISC-PUMP FOR MECHANICAL CIRCULATORY SUPPORT

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title THE EXPERIMENTAL MODEL OF DISC-PUMP FOR MECHANICAL CIRCULATORY SUPPORT
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДИСКОВОГО НАСОСА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ КРОВООБРАЩЕНИЯ
 
Creator A. Chernyavskiy M.; Federal state institution «E.N. Meshalkin Novosibirsk Research Institute of Circulation Pathology» of Ministry of Healthcare
T. Ruzmatov M.; Federal state institution «E.N. Meshalkin Novosibirsk Research Institute of Circulation Pathology» of Ministry of Healthcare
A. Fomichev V.; Federal state institution «E.N. Meshalkin Novosibirsk Research Institute of Circulation Pathology» of Ministry of Healthcare
A. Medvedev E.; S.A. Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Y. Prikhodko M.; S.A. Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
V. Fomin M.; S.A. Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
V. Fomichev P.; S.A. Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
V. Chekhov P.; S.A. Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
А. Чернявский М.; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России
Т. Рузматов М.; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России
А. Фомичев В.; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Минздрава России
А. Медведев Е.; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Ю. Приходько М.; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
В. Фомин М.; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
В. Фомичев П.; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
В. Чехов П.; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
 
Subject heart failure; mechanical support of the heart; Tesla disk pump; the system of left ventricular bypass.
сердечная недостаточность;механическая поддержка сердца;дисковый насос Тесла;система обхода левого желудочка
 
Description The relevance of the use of circulatory support systems for the treatment of chronic heart failure (CHF) has increased over the recent years. Up to 20% of the patients from the waiting list for a donor heart die each year before they could get one. In our country, there is a huge need for mechanical heart support systems. However, the acquisition of foreign systems is associated with the excessive fi nancial costs. In addition, nowadays, there is no system that would meet all medical and technical requirements in full, and at the same time, would be of high safety for the patient. Therefore, research on the development of the systems of auxiliary circulation is highly relevant and is in demand in our country. One of the promising directions in this fi eld is disk pumps of viscous friction, which are based on the operation principle of Tesla disk pump. This article describes the creation and operation of the current model of the disk pump. The results of the bench tests confirmed that the expendable pressure characteristics of our disk pump are capable of providing the necessary parameters of blood circulation. The findings confi rm the perspective of the selected research area and provide the basis for further development and testing of this model of pump.
С каждым годом возрастает актуальность использования систем вспомогательного кровообращения для лечения хронической сердечной недостаточности (ХСН). Ежегодно погибают более 20% пациентов из листа ожидания, так и не дождавшись донорского сердца. В нашей стране существует огромная потребность в системах механической поддержки сердца, однако приобретение зарубежных устройств связано с чрезмерными финансовыми затратами. Кроме этого, на сегодняшний день не существует ни одной системы, которая на 100% отвечала бы всем медико-техническим требованиям и обладала бы высокой безопасностью для пациента. Поэтому исследования в области разработки систем вспомогательного кровообращения являются актуальными и востребованными не только в нашей стране, но и за рубежом. Одним из перспективных направлений в этой сфере являются дисковые насосы вязкого трения, основанные на принципе работы насоса Тесла. В статье описаны создание и работа действующего макета дискового насоса. Результаты математических исследований и стендовых испытаний подтвердили, что расходно-напорные характеристики создаваемого насоса способны обеспечить необходимые параметры кровообращения. Полученные данные подтверждают перспективность выбранного направления исследований и дают основания для дальнейшей разработки и испытания этой модели насоса.
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2017-01-28
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/705
10.15825/1995-1191-2016-4-93-101
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 18, № 4 (2016); 93-101
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 18, № 4 (2016); 93-101
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2016-4
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/705/595
Фомин ИВ, Фомин КВ, Беленков ЮН и др. Распространенность хронической сердечной недостаточности в Европейской части Российской Федерации – данные ЭПОХА-ХСН. Сердечная недостаточность. 2006; 7 (3): 112–115. Fomin IV, Fomin KV, Belenkov YuN i dr. Rasprostranennost’ hronicheskoj serdechnoj nedostatochnosti v Evropejskoj chasti Rossijskoj Federacii – dannye EHPOHA-HSN. Serdechnaya nedostatochnost’. 2006; 7 (3): 112–115.
Беленков ЮН, Фомин ИВ, Мареев ВЮ. Первые результаты Российского эпидемиологического исследования по ХСН. Сердечная недостаточность. 2003; 4 (11): 26–30. Belenkov YuN, Fomin IV, Mareev VYu. Pervye rezul’taty Rossijskogo ehpidemiologicheskogo issledovaniya po HSN. Serdechnaya nedostatochnost’. 2003; 4 (11): 26–30.
Даниелян МО. Прогноз и лечение хронической сер-дечной недостаточности (данные 20-летнего наблюдения). Медицинские науки. 2001: 36–33. Danielyan MO. Prognoz i lechenie hronicheskoj serdechnoj nedostatochnosti (dannye 20-letnego nablyudeniya). Medicinskie nauki. 2001: 36–33.
Мареев ВЮ, Агеев ФТ, Арутюнов ГП и др. Национальные рекомендации ОССН, РКО и РНМОТ по диагностике и лечению ХСН (четвертый пересмотр). Сердечная недостаточность. 2013; 14 (7): 379–472. Mareev VYu, Ageev FT, Arutyunov GP i dr. Nacional’nye rekomendacii OSSN, RKO i RNMOT po diagnostike i lecheniyu HSN (chetvertyj peresmotr). Serdechnaya nedostatochnost’. 2013; 14 (7): 379–472.
Stehlik J, Edwards LB. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: 29th official adult heart transplant report – 2012. The Journal of heart and lung transplantation. 2012; 31 (10): 1052–1064.
Готье СВ, Мойсюк ЯГ, Хомяков СМ. Донорство и трансплантация органов в Российской Федерации в 2013 году (VI сообщение регистра Российского трансплантологического общества). Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2014; XVI (2): 5–23. Gautier SV, Moysyuk YaG, Khomyakov SM. Organ donation and transplantation in the Russian Federation in 2013 6th report of National Register. Vestnik transplantologii I iskusstvennykh organov = Russian journal of transplantology and artifi cial organs. 2014; XVI (2): 5–23 [English abstract].
Garbade J, Bittner HB, Barten MJ et al. Current Trends in Implantable Left Ventricular Assist Devices. Cardiology Research and Practice. 2011; Vol. 2011, Article ID 290561, 9 pages, 2011. doi:10.4061/2011/290561.
Чернявский АМ, Ефремова ОС, Рузматов ТМ и др. Предикторы отдаленной летальности больных ишемической болезнью сердца с выраженной левожелудочковой дисфункцией. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2015; 19 (2): 49–55. Cherniavsky AM, Yefremova OS, Ruzmatov TM et al. Predictors of remote mortality of CHD patients with severe left ventricular dysfunction. Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2015; 19 (2): 49–54 [English abstract].
Dembitsky WP, Tector AJ, Park S et al. Left ventricular assist device performance with long-term circulatory support: lessons from the REMATCH trial. The Annals of thoracic surgery. 2004; 78 (6): 2123–2130.
Magliato KE et al. Biventricular support in patients with profound cardiogenic shock: a single center experience. ASAIO Journal. 2003; 49: 475–479.
Иткин ГП. Устройства для вспомогательного кровообращения: прошлое, настоящее и будущее непульсирующих насосов. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2009; 11 (3): 81–87. Itkin GР. Ventricle assist device: past, present, and future nonpulsatile pumps. Vestnik transplantologii i iskusstvennykh organov = Russian journal of transplantology and artificial organs. 2009; 11 (3): 81–87 [English abstract].
Tesla N. Fluid propulson. U.S. Patent 1,061,206, 1913.
Медведев АЕ, Фомин ВМ. Двухфазная модель течения крови в крупных и мелких сосудах. Доклады Академии наук. 2011; 441 (4): 476–479. Medvedev AE, Fomin VM. Dvuhfaznaya model’ techeniya krovi v krupnyh i melkih sosudah. Doklady Akademii nauk. 2011; 441 (4): 476–479.
Медведев АЕ. Двухфазная модель течения крови. Российский журнал биомеханики. 2013; 17, № 4 (62): 22–36. Medvedev AE. Dvuhfaznaja model’ techenija krovi. Rossijskij zhurnal biomehaniki. 2013; 17, № 4 (62): 22–36.
Miller GE, Etter BD, Dorsi JM. A multiple disk centrifugal pump as a blood fl ow device. IEEE Trans. Biomed. Eng. 1990; 37 (2): 157–163.
Miller GE, Sidhu A, Fink R et al. Evaluation of a multiple disk centrifugal pump as an artifi cial ventricle. Artificial Organs. 1993; 17 (7): 590–592.
Miller GE, Madigan M, Fink R. A preliminary fl ow visualization study in a multiple disk centrifugal artificial ventricle. Artifi cial Organs. 1995; 19 (7): 680–684.
Miller GE, Fink R. Analysis of optimal design configurations for a multiple disk centrifugal blood pump. Artificial Organs. 1999; 23 (6): 559–565.
Izraelev V, Weiss WJ, Fritz B et al. A passive-suspended Tesla pump left ventricular assist device. ASAIO Journal. 2009; 55 (6): 556–561.
Medvitz RB, Boger DA, Izraelev V et al. CFD Design and Analysis of a Passively Suspended Tesla Pump Left Ventricular Assist Device. Artifi cial Organs. 2011; 35 (5): 522–533.
Batista M. Steady flow of incompressible fluid between two co-rotating disks. Applied Mathematical Modelling. 2011; 35: 5225–5233.
Мисюра ВИ, Овсянников БВ, Присняков ВФ. Дисковые насосы. М.: Машиностроение, 1986. Misjura VI, Ovsjannikov BV, Prisnjakov VF. Diskovye nasosy. M.: Mashinostroenie, 1986.
Jhun C-S, Newswanger R, Cysyk J et al. Tesla-Based Blood Pump and Its Applications. Transactions of the ASME. 2013; 7: 040917-2.
Papaioannou TG, Stefanadis C. Vascular Wall Shear Stress: Basic Principles and Methods. Hellenic Journal of Cardiology. 2005; 46 (1): 9–15.
 
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).