RU2226111C2 - Method and device for applying artificial blood circulation - Google Patents

Method and device for applying artificial blood circulation Download PDF

Info

Publication number
RU2226111C2
RU2226111C2 RU2002114584/14A RU2002114584A RU2226111C2 RU 2226111 C2 RU2226111 C2 RU 2226111C2 RU 2002114584/14 A RU2002114584/14 A RU 2002114584/14A RU 2002114584 A RU2002114584 A RU 2002114584A RU 2226111 C2 RU2226111 C2 RU 2226111C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blood
circulatory system
substitute
vessel
blood substitute
Prior art date
Application number
RU2002114584/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002114584A (en
Inventor
С.Н. Багаев
В.Н. Захаров
В.А. Орлов
А.А. Парыгин
С.И. Червов
Original Assignee
Институт лазерной физики СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт лазерной физики СО РАН filed Critical Институт лазерной физики СО РАН
Priority to RU2002114584/14A priority Critical patent/RU2226111C2/en
Publication of RU2002114584A publication Critical patent/RU2002114584A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2226111C2 publication Critical patent/RU2226111C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves supplying blood or artificial blood substitute agent into arterial blood vessel in pulsating mode at helical trajectory and removing the mentioned blood or artificial blood substitute agent from venous blood vessels. The device has blood or artificial blood substitute agent supply means operating in pulsating mode, means for saturating blood or artificial blood substitute agent with oxygen, reservoir, means for connecting the device to venous blood vessels, and means for connecting the device to arterial blood vessel manufactured in a way that blood or artificial blood substitute agent come to the mentioned arterial blood vessel in helical flow mode. EFFECT: enhanced effectiveness in reproducing natural physiological blood circulation motion. 9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано преимущественно в кардиохирургии для обеспечения искусственного кровообращения во время операций на сердце.The invention relates to medicine and can be used mainly in cardiac surgery to provide cardiopulmonary bypass during heart surgery.

Различные способы искусственного кровообращения и аппараты для их осуществления известны и широко применяются. Упомянутые способы включают подачу крови, кровезаменителя или их смеси в артериальный сосуд под давлением, обеспечивающим поступательное прохождение названных крови, кровезаменителя или их смеси по кровеносной системе. По характеру перфузии крови в артериальный сосуд способы и, соответственно, аппараты подразделяются на два вида: с непрерывной перфузией и с пульсирующей перфузией [Осипов В.П. Основы искусственного кровообращения - М.: Медицина, 1979 г.], причем последние в настоящее время используются в меньшем объеме, так как при пульсирующей перфузии повышается периферическое артериальное сопротивление.Various methods of cardiopulmonary bypass and apparatus for their implementation are known and widely used. Said methods include supplying blood, a blood substitute, or a mixture thereof, to an arterial vessel under pressure, ensuring the progressive passage of said blood, blood substitute, or a mixture thereof, through the circulatory system. By the nature of the perfusion of blood into the arterial vessel, the methods and, accordingly, the apparatuses are divided into two types: with continuous perfusion and with pulsating perfusion [Osipov V.P. The basics of cardiopulmonary bypass - M .: Medicine, 1979], the latter being currently used to a lesser extent, since peripheral arterial resistance increases with pulsating perfusion.

При использовании известных способов и аппаратов возникает большое количество патофизиологических нарушений, вызывающих различные осложнения, поэтому восстановительный период после проведенных операций увеличивается. [Чепкий Л.П., Сидоренко А.А. и др. Опасности и осложнения операций с искусственным кровообращением. - Киев: Здоровья, 1975 г.]When using known methods and devices, a large number of pathophysiological disorders occur, causing various complications, so the recovery period after operations is increased. [Chepky L.P., Sidorenko A.A. and others. Dangers and complications of operations with cardiopulmonary bypass. - Kiev: Health, 1975]

К таким осложнениям, например, относятся:Such complications, for example, include:

- нарушение регионарного кровообращения (сердце, головной мозг, легкие, почки, печень);- violation of regional blood circulation (heart, brain, lungs, kidneys, liver);

- метаболический ацидоз смешанного типа (тканевый и клеточный);- mixed-type metabolic acidosis (tissue and cell);

- стаз крови в микрососудистом кровеносном русле;- blood stasis in the microvascular bloodstream;

- постперфузионные кровотечения, обусловленные нарушением свертывающей системы крови;- postperfusion bleeding due to a violation of the blood coagulation system;

- нарушение газообмена и метаболизма;- violation of gas exchange and metabolism;

- стаз крови в венозном русле;- blood stasis in the venous bed;

- гемодилюция:- hemodilution:

- гипергидратация, увеличивающая объем внеклеточной жидкости и повышающая интерстициальное давление, приводящая к отеку тканей смешанного типа (клеточной и тканевой);- hyperhydration, which increases the volume of extracellular fluid and increases interstitial pressure, leading to edema of mixed-type tissues (cellular and tissue);

- нарушение осмотического и коллоидного гомеостаза, ведущее к ухудшению реологии крови из-за сморщивания эритроцитов и повышения периферического сопротивления кровеносных сосудов;- Violation of osmotic and colloidal homeostasis, leading to a deterioration in blood rheology due to wrinkling of red blood cells and increased peripheral resistance of blood vessels;

- постперфузионные кровотечения, обусловленные разбавлением факторов свертывания крови;- postperfusion bleeding due to dilution of blood coagulation factors;

- развитие в постперфузионном периоде острой сердечно-сосудистой недостаточности.- development in the postperfusion period of acute cardiovascular failure.

Вышеперечисленные осложнения возникают в связи с тем, что в известных способах и аппаратах искусственного кровообращения не учитывается специфика работы кровеносных сосудов, они не воспроизводят природный характер движения крови в кровеносном русле. Исследования биомеханики кровообращения, проведенные в последние годы, экспериментально показали, что в кровеносном русле, как и во всей сердечно-сосудистой системе, движение крови имеет не поступательный, как считалось раньше, а вращательно-поступательный характер, причем направление вращения потока крови в большом и малом кругах кровообращения, - противоположное [Багаев С.Н., Захаров В.Н., Орлов В.А. Физические механизмы транспортных систем живого организма (Препринт) - Новосибирск: СО РАН, 1999 г.]The above complications arise due to the fact that the known methods and apparatus of cardiopulmonary bypass do not take into account the specifics of the blood vessels, they do not reproduce the natural nature of the movement of blood in the bloodstream. Recent studies of blood circulation biomechanics have experimentally shown that in the bloodstream, as well as in the entire cardiovascular system, blood movement is not translational, as previously thought, but rotational-translational in nature, and the direction of rotation of the blood flow is large and pulmonary circulation, the opposite [Bagaev S.N., Zakharov V.N., Orlov V.A. Physical mechanisms of transport systems of a living organism (Preprint) - Novosibirsk: SB RAS, 1999]

Предпосылки к формированию вращательно-поступательного движения крови заключаются в том, что мышечные элементы миокарда желудочков сердца и кровеносных сосудов имеют спиральную упаковку, их полости представляют собой воронкообразные камеры с асимметрией входа и выхода, а ветвление магистрального артериального и венозного русла - тангенциальное. Установление этих фактов способствовало новому пониманию биомеханики кровообращения и, в частности, привело к идее "распределенного сердца". Поток крови, поступающий в магистральное артериальное русло во время систолы желудочков сердца, изначально имеет вращательно-поступательный характер движения. Поскольку так же, как в миокарде, гладкие миоциты артериальных сосудов спирально упакованы, растяжение стенок сосудов, принимающих систолический выброс крови, приводит к натяжению гладкомышечных элементов и спиральной волне их возбуждения. Далее сложение сил упругой деформации эластического каркаса и активного сокращения гладких миоцитов стенок артерий создает в них волну скручивания, обеспечивающую сохранение закрученного потока, поддерживая не только поступательную составляющую движения крови, но, что важно, и вращательную. За период сердечного цикла сокращение и расслабление активных элементов стенок сосудов происходит поочередно, причем этот процесс распространяется от сердца к периферии магистральных артериальных сосудов. Деятельность каждого участка магистрального артериального сосуда аналогична деятельности желудочка сердца, поскольку имеются фазы спирального сокращения и расслабления мышечного слоя кровеносных сосудов, а в целом деятельность сердца и сосудов синхронизована. С помощью ренгеноконтрастных исследований установлено, что в начальных отделах артериального русла кровеносной системы поступательная энергия приблизительно в два раза меньше вращательной энергии, которая создает дополнительную силу тяги крови. Этот эффект универсальным образом проявляет себя также в многочисленных воронкообразных камерах кровеносной системы. Функциональная роль вращательной составляющей движения крови состоит в преодолении распределенного сопротивления сосудов, величина которого определяется вязким трением. Суммируясь на каждом малом участке кровеносной системы названное сопротивление интегрально становится большим. Показателем этого сопротивления является измеряемое артериальное диастолическое давление.The prerequisites for the formation of rotational-translational movement of blood are that the muscle elements of the myocardium of the ventricles of the heart and blood vessels have a spiral packing, their cavities are funnel-shaped chambers with asymmetries of entry and exit, and the branching of the main arterial and venous channels is tangential. The establishment of these facts contributed to a new understanding of the biomechanics of blood circulation and, in particular, led to the idea of a "distributed heart". The blood flow entering the main arterial bed during systole of the ventricles of the heart initially has a rotational-translational character of movement. Since, just as in the myocardium, smooth myocytes of arterial vessels are spirally packed, stretching of the walls of blood vessels receiving a systolic blood flow leads to tension of smooth muscle elements and a spiral wave of their excitation. Further, the addition of the forces of elastic deformation of the elastic skeleton and the active contraction of smooth myocytes in the walls of the arteries creates a twisting wave in them, ensuring the preservation of the swirling flow, supporting not only the translational component of the blood movement, but, importantly, the rotational one. Over the period of the cardiac cycle, the reduction and relaxation of the active elements of the walls of the vessels occurs alternately, and this process extends from the heart to the periphery of the main arterial vessels. The activity of each section of the main arterial vessel is similar to the activity of the ventricle of the heart, since there are phases of spiral contraction and relaxation of the muscle layer of blood vessels, and in general, the activity of the heart and blood vessels is synchronized. Using X-ray contrast studies, it was found that in the initial sections of the arterial bed of the circulatory system, translational energy is approximately two times less than rotational energy, which creates additional blood traction. This effect also manifests itself in a universal manner in numerous funnel-shaped chambers of the circulatory system. The functional role of the rotational component of the blood movement is to overcome the distributed resistance of the vessels, the value of which is determined by viscous friction. Summing up over each small section of the circulatory system, the named resistance integrally becomes large. An indicator of this resistance is the measured arterial diastolic pressure.

С позиций новой концепции биомеханики кровообращения становятся ясными причины и следствия патофизиологических процессов и осложнений, возникающих при искусственном кровообращении с поступательным движением крови в сосудах, когда исключена активная роль сосудов в обеспечении кровотока, а для компенсации потерь на трение во время экстракорпорального кровообращения перфузионньм насосом создается избыточное давление в 2-3 раза превышающее физиологический уровень.From the standpoint of the new concept of circulatory biomechanics, the causes and consequences of pathophysiological processes and complications arising from cardiopulmonary bypass movement in vessels, when the active role of vessels in providing blood flow is excluded, and to compensate for friction losses during extracorporeal circulation by the perfusion pump, excess pressure 2-3 times higher than the physiological level.

Ближайшим аналогом предлагаемого способа искусственного кровообращения является способ нагнетания крови, включающий снабжение кровеносной системы кровью (и/или кровезаменителя), путем ее пульсирующей подачи в артериальный сосуд, обеспечение поступательного ее продвижения по кровеносной системе, и удаление названных крови и/или кровезаменителя из кровеносной системы через венозный сосуд [А.С. СССР № 1320932 МПК А 61 М 1/10]. Этот способ по наибольшему количеству сходных с предлагаемым признаков принят за прототип изобретения. Недостатками прототипа является то, что он не воспроизводит природный характер движения крови в кровеносной системе, что исключает активную работу сосудов и в итоге приводит к различным патофизиологическим процессам в организме, нарушениям и осложнениям, перечисленным выше.The closest analogue of the proposed method of cardiopulmonary bypass is a method of pumping blood, including supplying the circulatory system with blood (and / or a blood substitute), by pulsating supply to the arterial vessel, ensuring its progressive movement through the circulatory system, and removing said blood and / or blood substitute from the circulatory system through a venous vessel [A.S. USSR No. 1320932 IPC A 61 M 1/10]. This method for the greatest number of similar to the proposed features adopted for the prototype of the invention. The disadvantages of the prototype is that it does not reproduce the natural nature of the movement of blood in the circulatory system, which excludes the active work of blood vessels and ultimately leads to various pathophysiological processes in the body, disorders and complications listed above.

Изобретение решает задачу создания способа и аппарата искусственного кровообращения, воспроизводящего природное, физиологичное движение крови в кровеносной системе, и не вызывающего различных патофизиологических процессов и нарушений в организме, операционных и послеоперационных осложнений.The invention solves the problem of creating a method and apparatus of cardiopulmonary bypass, reproducing the natural, physiological movement of blood in the circulatory system, and not causing various pathophysiological processes and disorders in the body, operational and postoperative complications.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ искусственного кровообращения, включающий снабжение кровеносной системы кровью и/или кровезаменителем путем пульсирующей подачи названных крови и/или кровезаменителя в артериальный сосуд, удаление названных крови и/или кровезаменителя из кровеносной системы через венозный сосуд, в котором подачу крови и/или кровезаменителя осуществляют таким образом, что они поступают в артериальный сосуд по винтовой траектории.The problem is solved in that a method of cardiopulmonary bypass is provided, which includes supplying the circulatory system with blood and / or a blood substitute by means of a pulsating supply of said blood and / or a blood substitute into an arterial vessel, removing said blood and / or blood substitute from the circulatory system through a venous vessel, in which blood and / or blood substitute is carried out in such a way that they enter the arterial vessel along a helical path.

Поскольку в физиологических условиях живого организма происходит активный возврат крови из венозных магистралей большого круга кровообращения деятельностью правого желудочка сердца, создающего присасывающий эффект для крови в период диастолы желудочка (активная диастола сердца), для избежания гипергидратации (перенасыщения тканей жидкостью) и создания условий, максимально приближенных к естественным, наиболее эффективно осуществлять удаление крови и/или кровезаменителя через венозный сосуд принудительно, таким образом, чтобы объем крови и/или кровезаменителя, подаваемого в кровеносную систему, соответствовал объему названных крови и/или кровезаменителя, удаляемого из названной кровеносной системы.Since in the physiological conditions of a living organism there is an active return of blood from the venous trunks of a large circle of blood circulation by the activity of the right ventricle of the heart, which creates a suction effect for blood during the period of ventricular diastole (active diastole of the heart), in order to avoid overhydration (tissue supersaturation with liquid) and create conditions as close as possible to natural, it is most effective to forcefully remove the blood and / or blood substitute through the venous vessel, so that the volume m of blood and / or blood substitute supplied to the circulatory system corresponded to the volume of said blood and / or blood substitute removed from the said circulatory system.

При искусственном кровообращении возможна постоянная подача в кровеносную систему свежей крови и/или кровезаменителя, однако наиболее экономично осуществлять циркуляцию одного и того же объема крови и/или кровезаменителя, для чего после выхода из венозного сосуда его подвергают оксигенированию - насыщению кислородом, и вновь подают в кровеносную систему.During cardiopulmonary bypass, it is possible to constantly supply fresh blood and / or blood substitute to the circulatory system, however, it is most economical to circulate the same volume of blood and / or blood substitute, for which, after exiting the venous vessel, it is oxygenated - saturated with oxygen, and again fed to circulatory system.

Оптимальное физиологичное соотношение вращательной и поступательной скоростей винтового потока крови равно соответственно √2:1, а систолического к диастолическому артериальному давлению равно 3:2. Учитывая, что в физиологических условиях кровотока в артериальных сосудах большого круга кровообращения существует винтовой поток с левым направлением вращения крови по потоку, необходимо подавать кровь и/или кровезаменитель в артериальный сосуд большого круга кровообращения с левым направлением вращения.The optimal physiological ratio of the rotational and translational speeds of the helical blood flow is √2: 1, respectively, and systolic to diastolic blood pressure is 3: 2. Given that under physiological conditions of blood flow in arterial vessels of a large circle of blood circulation, there is a helical flow with a left direction of blood rotation, it is necessary to supply blood and / or a blood substitute to an arterial vessel of a large blood circulation with a left direction of rotation.

Для осуществления этого способа предлагается аппарат искусственного кровообращения. Его ближайшим аналогом является аппарат, включающий средство подачи крови и/или кровезаменителя в кровеносную систему в пульсирующем режиме, средство обогащения крови и/или кровезаменителя кислородом, средство соединения аппарата с артериальным сосудом и средство соединения аппарата с венозным сосудом [А.С. СССР № 1320932 МКП А61М 1/10]. Этот аппарат по наибольшему количеству сходных с предлагаемым аппаратом признаков принят за его прототип.To implement this method, a cardiopulmonary bypass device is proposed. Its closest analogue is an apparatus including a means of supplying blood and / or a blood substitute to the circulatory system in a pulsating mode, a means of enriching blood and / or a blood substitute with oxygen, a means of connecting the apparatus to an arterial vessel, and a means of connecting the apparatus to a venous vessel [A.S. USSR No. 1320932 MKP A61M 1/10]. This device for the greatest number of similarities with the proposed device features adopted for its prototype.

Предлагаемый аппарат содержит средство подачи крови и/или кровезаменителя в кровеносную систему в пульсирующем режиме, средство обогащения крови и/или кровезаменителя кислородом, средство соединения аппарата с артериальным сосудом и средство соединения аппарата с венозными сосудами, причем средство соединения аппарата с артериальным сосудом выполнено таким образом, что кровь и/или кровезаменитель поступает в названный артериальный сосуд в форме винтового потока.The proposed device contains a means of supplying blood and / or a blood substitute to the circulatory system in a pulsating mode, a means of enriching blood and / or a blood substitute with oxygen, a means of connecting the apparatus with an arterial vessel and a means of connecting the apparatus with venous vessels, and the means of connecting the apparatus with an arterial vessel that the blood and / or blood substitute enters the named arterial vessel in the form of a helical flow.

Аппарат может быть снабжен также средством принудительного удаления крови и/или кровезаменителя из венозного сосуда, которое обеспечивает выведение названной крови и/или кровезаменителя из кровеносной системы таким образом, что скорость удаления крови из кровеносной системы соответствует скорости подачи крови в кровеносную систему.The apparatus may also be equipped with a means for forcibly removing blood and / or a blood substitute from a venous vessel, which allows the removal of said blood and / or blood substitute from the circulatory system in such a way that the rate of blood removal from the circulatory system corresponds to the rate of blood supply to the circulatory system.

Средство соединения аппарата с артериальным сосудом может быть выполнено в форме канюли, концевая часть которой, вводимая в артериальный сосуд, имеет форму полой спирали, причем наружный диаметр названной спирали равен внутреннему диаметру артериального сосуда.The means for connecting the apparatus to the arterial vessel can be made in the form of a cannula, the end of which, introduced into the arterial vessel, has the shape of a hollow spiral, the outer diameter of the spiral being equal to the inner diameter of the arterial vessel.

В качестве средства подачи крови и/или кровезаменителя в кровеносную систему в пульсирующем режиме может использоваться пульсирующий насос.A pulsating pump can be used as a means of supplying blood and / or a blood substitute to the circulatory system in a pulsating mode.

В качестве средства обогащения крови и/или кровезаменителя кислородом может использоваться оксигенатор.As a means of enriching blood and / or blood substitute oxygen can be used oxygenator.

В качестве средства принудительного удаления крови и/или кровезаменителя из венозных сосудов может использоваться насос.As a means of forcibly removing blood and / or a blood substitute from venous vessels, a pump can be used.

Физиологичность работы аппарата искусственного кровообращения достигается также тем, что производительность насоса принудительного удаления крови и/или кровезаменителя из венозного сосуда соответственно равна производительности пульсирующего перфузионного насоса, нагнетающего кровь и/или кровезаменитель в артериальный сосуд. Поскольку минутный объем кровообращения индивидуальный у каждого пациента, насосы имеют регулируемую производительность, что дает возможность настраивать их индивидуально для каждого пациента.The physiological functioning of the cardiopulmonary bypass device is also achieved by the fact that the performance of the pump for the forced removal of blood and / or blood substitute from a venous vessel is respectively equal to the performance of a pulsating perfusion pump that pumps blood and / or blood substitute into an arterial vessel. Since the minute volume of blood circulation is individual for each patient, the pumps have adjustable performance, which makes it possible to configure them individually for each patient.

Способ искусственного кровообращения осуществляют посредством аппарата следующим образом.The method of cardiopulmonary by using the apparatus as follows.

На фиг.1 изображен аппарат искусственного кровообращения. Он содержит: перфузионный пульсирующий насос 1, оксигенатор 2, артериальную канюлю 3, венозные канюли 4, резервуар для сбора крови 5, коронарный дренаж 6, желудочковый дренаж 7, воздушный фильтр 8 и дополнительный насос 9. Венозные канюли 4 вводят в верхнюю и нижнюю полые вены, а артериальную канюлю 3 - в артериальный сосуд. Дополнительный насос 9 соединен с оксигенератором 2, который также соединен с воздушным фильтром 8. Воздушный фильтр 8 имеет две трубки, одна из которых соединена с резервуаром для сбора крови 5, а другая - с перфузионным насосом 1. В резервуар для сбора крови 5 введены коронарный дренаж 6 и желудочковый дренаж 7. Перфузионный насос 1 соединен с артериальной канюлей.Figure 1 shows the apparatus of cardiopulmonary bypass. It contains: a perfusion pulsating pump 1, oxygenator 2, arterial cannula 3, venous cannulas 4, a reservoir for collecting blood 5, coronary drainage 6, ventricular drainage 7, an air filter 8 and an additional pump 9. Venous cannulas 4 are introduced into the upper and lower hollow veins, and arterial cannula 3 into the arterial vessel. An additional pump 9 is connected to an oxygen generator 2, which is also connected to an air filter 8. The air filter 8 has two tubes, one of which is connected to a blood collection tank 5, and the other to a perfusion pump 1. A coronary tube is introduced into the blood collection tank 5 drainage 6 and ventricular drainage 7. The perfusion pump 1 is connected to the arterial cannula.

При подключении аппарата к пациенту венозные канюли 4 вводят в верхнюю и нижнюю полые вены, а артериальную канюлю 3 - в аорту, как показано на фиг.2. Дополнительный насос 9 активно осуществляет возврат крови из венозного отдела большого круга кровообращения и одновременно откачивает кровь из резервуара для сбора крови 5, в который собирают кровь коронарньм дренажем 6 и желудочковым дренажем 7. Дополнительный насос 9 направляет кровь в оксигенератор 2, где происходит насыщение крови кислородом.When connecting the device to the patient, venous cannulas 4 are inserted into the superior and inferior vena cava, and arterial cannula 3 is inserted into the aorta, as shown in FIG. An additional pump 9 actively carries out the return of blood from the venous section of the pulmonary circulation and simultaneously pumps blood from the blood collection tank 5, into which blood is collected by coronary drainage 6 and ventricular drainage 7. The additional pump 9 directs blood to the oxygen generator 2, where blood is saturated with oxygen .

Оксигенированная кровь поступает в перфузионный насос 1 через воздушный фильтр 8, предупреждающий газовую эмболию. Пузырьки газа в случае их возникновения отводятся соединительной трубкой в резервуар для сбора крови 5, где имеется воздушный уровень и кровь. Перфузионный насос 1 создает пульсирующую подачу крови в артериальный сосуд через артериальную канюлю 3, концевая часть которой, введенная в названный сосуд, имеет вид спирали, причем наружный диаметр спиралевидной части канюли равен внутреннему диаметру названного сосуда, что обеспечивает устойчивое положение канюли в нем и подачу крови в него по винтовой траектории. Определенный шаг винтовой траектории обеспечивает строгое соотношение вращательной скорости винтового потока крови и поступательной его скорости, равное √2:1. Такое соотношение скоростей винтового потока крови обеспечивает оптимальный уровень соотношения систолического и диастолического артериального давления, который в начальном отделе аорты в норме равен 3/2. Кроме того, вращательный компонент движения винтового потока крови обеспечивает распределенный диастолический градиент, направленный на преодоление распределенного сосудистого сопротивления и достижения главной цели - эффективность микроциркуляции.Oxygenated blood enters the perfusion pump 1 through an air filter 8, which prevents gas embolism. Gas bubbles in the event of their occurrence are diverted by a connecting tube into the blood collection tank 5, where there is an air level and blood. The perfusion pump 1 creates a pulsating flow of blood into the arterial vessel through the arterial cannula 3, the end part of which is introduced into the named vessel, has the form of a spiral, and the outer diameter of the spiral part of the cannula is equal to the inner diameter of the named vessel, which ensures a stable position of the cannula in it and blood supply into it along a helical path. A certain step of the helical trajectory provides a strict ratio of the rotational speed of the helical blood flow and its translational speed, equal to √2: 1. This ratio of the speeds of the helical blood flow provides an optimal level of the ratio of systolic and diastolic blood pressure, which in the initial section of the aorta is normally 3/2. In addition, the rotational component of the movement of the helical blood flow provides a distributed diastolic gradient, aimed at overcoming the distributed vascular resistance and achieving the main goal - the efficiency of microcirculation.

Применение аппарата исключает проведение гемодилюции, не требует создания избыточного давления перфузионным насосом, а также позволяет применять минимум донорской крови и фармакологических средств.The use of the device excludes hemodilution, does not require the creation of excess pressure with a perfusion pump, and also allows the use of a minimum of donor blood and pharmacological agents.

Таким образом, предлагаемые способ искусственного кровообращения и аппарат для его осуществления обеспечивают физиологичность кровотока в кровеносной системе, что в свою очередь устраняет многочисленные нарушения, операционные и послеоперационные осложнения у прооперированных больных.Thus, the proposed method of cardiopulmonary bypass and the apparatus for its implementation provide physiological blood flow in the circulatory system, which in turn eliminates numerous disorders, surgical and postoperative complications in the operated patients.

Claims (9)

1. Способ искусственного кровообращения, включающий снабжение кровеносной системы кровью и/или кровезаменителем путем пульсирующей подачи названных крови и/или кровезаменителя в артериальный сосуд и удаление названных крови и/или кровезаменителя из кровеносной системы через венозные сосуды, отличающийся тем, что подачу крови и/или кровезаменителя осуществляют таким образом, что они поступают в артериальный сосуд по винтовой траектории.1. The method of cardiopulmonary bypass, including supplying the circulatory system with blood and / or blood substitute by pulsating supply of the named blood and / or blood substitute to the arterial vessel and removing the named blood and / or blood substitute from the circulatory system through venous vessels, characterized in that the blood and / or or blood substitute is carried out in such a way that they enter the arterial vessel along a helical path. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление крови и/или кровезаменителя через венозные сосуды осуществляют принудительно и таким образом, чтобы объем крови и/или кровезаменителя, подаваемых в кровеносную систему, соответствовал объему крови, удаляемой из названной кровеносной системы.2. The method according to claim 1, characterized in that the removal of blood and / or blood substitute through the venous vessels is carried out forcefully and so that the volume of blood and / or blood substitute supplied to the circulatory system corresponds to the volume of blood removed from the said circulatory system. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что кровь и/или кровезаменитель после их удаления из кровеносной системы подвергают оксигенированию и вновь подают в названную кровеносную систему.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the blood and / or blood substitute after they are removed from the circulatory system is subjected to oxygenation and again served in the said circulatory system. 4. Аппарат искусственного кровообращения, включающий средство подачи крови и/или кровезаменителя в кровеносную систему в пульсирующем режиме, средство обогащения крови и/или кровезаменителя кислородом, средство соединения аппарата с артериальным сосудом и средство соединения аппарата с венозными сосудами, отличающийся тем, что средство соединения аппарата с артериальным сосудом выполнено таким образом, что кровь и/или кровезаменитель поступают в названный сосуд в форме винтового потока.4. The apparatus of cardiopulmonary bypass, including a means of supplying blood and / or a blood substitute to the circulatory system in a pulsating mode, a means of enriching blood and / or a blood substitute with oxygen, a means of connecting the apparatus to an arterial vessel, and a means of connecting the apparatus to venous vessels, characterized in that the means of connection apparatus with an arterial vessel is made in such a way that blood and / or blood substitute enter the named vessel in the form of a helical flow. 5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что он содержит средство принудительного удаления крови и/или кровезаменителя из венозных сосудов, которое обеспечивает выведение названной крови и/или кровезаменителя из кровеносной системы таким образом, что средняя скорость удаления крови из кровеносной системы соответствует скорости подачи крови и/или кровезаменителя в кровеносную систему.5. The apparatus according to claim 4, characterized in that it contains a means of forced removal of blood and / or blood substitute from venous vessels, which ensures the removal of the named blood and / or blood substitute from the circulatory system in such a way that the average rate of blood removal from the circulatory system corresponds the rate of blood supply and / or blood substitute to the circulatory system. 6. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что средство соединения аппарата с артериальным сосудом выполнено в форме канюли, концевая часть которой, вводимая в названный сосуд, выполнена в форме полой спирали, причем наружный диаметр названной спирали равен внутреннему диаметру артериального сосуда.6. The apparatus according to claim 4, characterized in that the means for connecting the apparatus to the arterial vessel is made in the form of a cannula, the end part of which is inserted into the vessel, made in the form of a hollow spiral, the outer diameter of the spiral being equal to the inner diameter of the arterial vessel. 7. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что средство подачи крови и/или кровезаменителя в кровеносную систему в пульсирующем режиме выполнено в форме пульсирующего насоса.7. The apparatus according to claim 4, characterized in that the means for supplying blood and / or blood substitute to the circulatory system in a pulsating mode is made in the form of a pulsating pump. 8. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что средство обогащения крови и/или кровезаменителя кислородом выполнено в форме оксигенатора.8. The apparatus according to claim 4, characterized in that the means of enriching the blood and / or blood substitute with oxygen is made in the form of an oxygenator. 9. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что средство принудительного удаления крови и/или кровезаменителя из венозного сосуда выполнено в форме насоса.9. The apparatus according to claim 4, characterized in that the means of forced removal of blood and / or blood substitute from a venous vessel is made in the form of a pump.
RU2002114584/14A 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for applying artificial blood circulation RU2226111C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114584/14A RU2226111C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for applying artificial blood circulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114584/14A RU2226111C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for applying artificial blood circulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002114584A RU2002114584A (en) 2004-02-10
RU2226111C2 true RU2226111C2 (en) 2004-03-27

Family

ID=32390452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002114584/14A RU2226111C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for applying artificial blood circulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2226111C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665180C1 (en) * 2018-02-06 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова" Минздрава России) Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665180C1 (en) * 2018-02-06 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова" Минздрава России) Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002114584A (en) 2004-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW570785B (en) Implantable heart assist system
EP1979021B1 (en) Dual-pulsation bi-ventricular assist device
US20070208210A1 (en) Method and apparatus to unload a failing heart
US20020169413A1 (en) Apparatus and methods for treating congestive heart disease
JP2005517502A (en) Implantable cardiac assist system
US11052179B2 (en) Chamber for artificial circulatory assistance and membrane
Zwart et al. First clinical application of transarterial closed-chest left ventricular (TaCLV) bypass
WO2012123366A1 (en) A therapeutic and surgical treatment method for providing circulatory assistance
JP2022539897A (en) control unit for non-closed blood pump
Wu et al. Pulsatile vs. continuous flow
WO2006006163A2 (en) Apparatus and method for multiple organ assist
RU2226111C2 (en) Method and device for applying artificial blood circulation
CN1095383C (en) Auxiliary circulatory flow-guiding counterpulsation first-aid apparatus
Ng et al. Clinical use of venoarterial extracorporeal membrane oxygenation
Runge et al. Comparison of a Steady Flow Pump to a Preload Responsive Pulsatile Pump in Left Atrial–to–Aorta Bypass in Canines
Board et al. Lymphoedema 1: components and function of the lymphatic system
Ündar et al. Design of a physiologic pulsatile flow cardiopulmonary bypass system for neonates and infants
US20230226263A1 (en) Autoimmune mechanical immunomodulation
RU2763416C1 (en) Device and method for mechanical support of the lymphatic system
US20220305250A1 (en) Cannula System Comprising Two Cannulas and Corresponding Method
US20220370785A1 (en) Pump for mimicking physiological blood flow in a patient
Nojiri et al. Small soft left ventricular assist device powered by intraaortic balloon pump console for infants: a less expensive option
Sueda et al. Development of an intravascular pumping oxygenator using a new silicone membrane
Cascade et al. Methods of cardiopulmonary support: a review for radiologists.
Wang Physiology of Extracorporeal Life Support

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170604