123182, г. Москва, ул. Щукинская, д. 1. Тел. (499) 190-60-34.
1, Schukinskaya Str., Moscow, 123182, Russian Federation. Теl. (499) 190-60-34.
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.
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.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.