RU2665180C1 - Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices - Google Patents
Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665180C1 RU2665180C1 RU2018104533A RU2018104533A RU2665180C1 RU 2665180 C1 RU2665180 C1 RU 2665180C1 RU 2018104533 A RU2018104533 A RU 2018104533A RU 2018104533 A RU2018104533 A RU 2018104533A RU 2665180 C1 RU2665180 C1 RU 2665180C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- pump
- cardiopulmonary bypass
- valve
- blood flow
- Prior art date
Links
- 230000002612 cardiopulmonary effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims description 2
- 238000002618 extracorporeal membrane oxygenation Methods 0.000 abstract description 20
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008733 trauma Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004087 circulation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 5
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 4
- 230000000541 pulsatile effect Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 0 CC1(*)CCCC1 Chemical compound CC1(*)CCCC1 0.000 description 1
- 208000002330 Congenital Heart Defects Diseases 0.000 description 1
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 206010051379 Systemic Inflammatory Response Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000007675 cardiac surgery Methods 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003727 cerebral blood flow Effects 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 208000028831 congenital heart disease Diseases 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003205 diastolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008327 renal blood flow Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственного кровообращения (АИК) и системам экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО), может быть использовано в аппаратах сердечно-легочного обхода при проведении искусственного или вспомогательного кровообращения, в том числе при проведении кардиохирургических вмешательств, а также до и после них.The invention relates to medical equipment, namely, cardiopulmonary bypass (AIC) and extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) systems, can be used in cardiopulmonary bypass devices during cardiopulmonary bypass or cardiopulmonary bypass, including cardiac surgery, as well before and after them.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Многие факторы влияют на результаты операций с применением АИК и ЭКМО, особенно у педиатрических пациентов с врожденными пороками сердца. Преимущество пульсирующей перфузии по сравнению с непульсирующей является одним из таких факторов, который по-прежнему широко обсуждается среди исследователей, перфузиологов и хирургов (Agati S, Ciccarello G, Salvo D, et al. Pulsatile ECMO as bridge to recovery and cardiac transplantation in pediatric population: A comparative study. J Heart Lung Transplant 2007; 26: 8).Many factors influence the results of operations using AIK and ECMO, especially in pediatric patients with congenital heart defects. The advantage of pulsating perfusion over non-pulsating is one such factor that is still widely debated among researchers, perfusionists and surgeons (Agati S, Ciccarello G, Salvo D, et al. Pulsatile ECMO as bridge to recovery and cardiac transplantation in pediatric population : A comparative study. J Heart Lung Transplant 2007; 26: 8).
В частности преимущества пульсирующей перфузии у педиатрических пациентов при ЭКМО и АИК заключаются в увеличении кровотока жизненно важных органов, улучшении восстановления жизненно важных органов, что способствуют уменьшению постоперационных осложнений (Ungar A. Pulsatile Versus Nonpulsatile cardiopulmonary bypass procedures in neonates and infants: From bench to clinical practice. ASAIO 2005; 51: 6-10).In particular, the benefits of pulsating perfusion in pediatric patients with ECMO and AIC are increased blood flow to vital organs, improved recovery of vital organs, which help to reduce postoperative complications (Ungar A. Pulsatile Versus Nonpulsatile cardiopulmonary bypass procedures in neonates and infants: From bench to clinical practice. ASAIO 2005; 51: 6-10).
В настоящее время в литературе приводятся достаточно позитивные данные, полученные в результате пульсирующей перфузии у детей и взрослых, а также в экспериментальных моделях на животных.Currently, the literature provides fairly positive data obtained as a result of pulsating perfusion in children and adults, as well as in experimental animal models.
Для сравнительной оценки непульсирующего и пульсирующего потока с точки зрения сравнения физиологических эффектов данных режимов в 1966 году Шепард и др. (Shepard RB, Simpson DC, Sharp JF: Energy equivalent pressure. Arch Surg 1966; 93: 730-74) предложили индекс энергетического эквивалентного давления (ЭЭД), который точно оценивает гемодинамическую энергию, которая определяется как соотношение между гемодинамической работой давления и объемом крови, перекачиваемой за тот же период времени;For a comparative assessment of non-pulsating and pulsating flow in terms of comparing the physiological effects of these modes in 1966, Shepard et al. (Shepard RB, Simpson DC, Sharp JF: Energy equivalent pressure. Arch Surg 1966; 93: 730-74) proposed an energy equivalent index pressure (EED), which accurately estimates the hemodynamic energy, which is defined as the ratio between the hemodynamic work of pressure and the volume of blood pumped over the same period of time;
ЭЭД=(ƒpdt)/(ƒdt),EED = (ƒpdt) / (ƒdt),
где ƒpdt - гемодинамическая работа по давлению,where ƒpdt is the hemodynamic work on pressure,
ƒdt - объем перкачиваемой крови.ƒdt is the volume of pumped blood.
При этом было показано, что пульсирующий поток, который создает более высокий уровень гемодинамической энергии, может лучше поддерживать микроциркуляцию и клеточный метаболизм, способствуя восстановлению жизненно важных органов после использования АИК и ЭКМО (Undar A, Masai Т, Beyer ЕА, Goddard-Finegold J, et al: Pediatric physiologic pulsatile pump enhances cerebral and renal blood flow during and after cardiopulmonary bypass Artif Org 2002; 26: 919-923).It was shown that a pulsating flow, which creates a higher level of hemodynamic energy, can better support microcirculation and cellular metabolism, helping to restore vital organs after using AIK and ECMO (Undar A, Masai T, Beyer EA, Goddard-Finegold J, et al: Pediatric physiologic pulsatile pump enhances cerebral and renal blood flow during and after cardiopulmonary bypass Artif Org 2002; 26: 919-923).
Кроме того, считается, что пульсирующая перфузии положительно влияет на процесс восстановления, уменьшая синдром системной воспалительной реакции, и снижает продолжительность госпитализации (Alkan Т, Akc evin A, Undar A, et al: Benefits of pulsatile perfusion on vital organ recovery during and after pediatric open-heart surgery. ASAIO J, 2005; 3, 651-654).In addition, it is believed that pulsating perfusion has a positive effect on the recovery process, reducing the systemic inflammatory response syndrome and reducing the duration of hospitalization (Alkan T, Akc evin A, Undar A, et al: Benefits of pulsatile perfusion on vital organ recovery during and after pediatric open-heart surgery. ASAIO J, 2005; 3, 651-654).
Были предложены различные способы имитации в АИК и ЭКМО естественного пульсирующего кровотока, но ни один из них до сих пор не был признан удовлетворительным. Тем не менее, было проведено достаточно много исследований в области разработок пульсирующих систем для сердечно-легочного обхода.Various methods have been proposed to simulate in AIK and ECMO natural pulsating blood flow, but none of them has been found to be satisfactory so far. Nevertheless, quite a lot of research has been done in the development of pulsating systems for cardiopulmonary bypass.
Известно устройство (US 7850594 В2), которое содержит роторный насос (РН) с приводом, обеспечивающим пульсирующий режим работы насоса за счет периодического изменения с помощью контроллера скорости вращения рабочего колеса. Однако для реализации данного режима в АИК, в которых используются, главным образом, роликовые насосы, из-за инерции рабочего колеса на выходе формируется синусоидальный сигнал, отличающийся от естественной пульсации.A device is known (US 7850594 B2), which contains a rotary pump (PH) with a drive that provides a pulsating mode of operation of the pump due to periodic changes using the impeller speed controller. However, to implement this mode in AICs, which use mainly roller pumps, a sinusoidal signal is formed at the output due to the inertia of the impeller, which differs from natural ripple.
Описаны и другие системы управления РН с модуляцией скорости вращения рабочего колеса (US 9579435 В2, US 9345824 В2), обладающие теми же недостатками при использовании роликовых насосов.Other LV control systems with modulation of the impeller rotation speed (US 9579435 B2, US 9345824 B2) are described, which have the same disadvantages when using roller pumps.
Самый простой способ обеспечить импульсный поток - периодически пережимать и открывать входную или выходную линию артериального насоса аппарата АИК или ЭКМО.The easiest way to provide a pulsed flow is to periodically pinch and open the input or output line of the arterial pump of the AIK or ECMO device.
Известны устройства (US 7238165 В2, US 8317499 В2, US 4492531 А), в которых для создания пульсирующего потока установлен клапан с приводом периодически частично или полностью пережимающий выходную артериальную или входную венозную магистраль. Недостатком указанных устройств, особенно при использовании роликовых насосов, является создание высокого давления при пережатии выходной магистрали и высокого разрежения при пережатии входной магистрали, за счет которых создаются условия травмы крови, а в некоторых случаях условия, способные вызывать кавитацию, которая потенциально высвобождает пузырьки газа в кровоток.Known devices (US 7238165 B2, US 8317499 B2, US 4492531 A), in which to create a pulsating flow valve is installed with an actuator periodically partially or completely pinching the output arterial or input venous line. The disadvantage of these devices, especially when using roller pumps, is the creation of high pressure when clamping the output line and high vacuum when clamping the input line, due to which the conditions of blood trauma are created, and in some cases conditions that can cause cavitation, which potentially releases gas bubbles in blood flow.
В качестве прототипа нами выбрано устройство US 6547753 В1, в котором пульсирующий кровоток в АИК создается за счет эластичной камеры (баллона), установленной в артериальной линии с программируемой ее компрессией для модулирования сердечного ритма.As a prototype, we chose the device US 6547753 B1, in which the pulsating blood flow in the AIK is created by an elastic chamber (balloon) installed in the arterial line with its programmed compression to modulate the heart rhythm.
Недостатком описанных выше устройств, включая прототип, является создание высокого давления при пережатии выходной магистрали и высокого разрежения при пережатии входной магистрали, за счет которых создаются условия травмы крови, периодическое изменение скорости вращения рабочего колеса насоса, синхронизированное с частотой сердечного цикла, может также привести к травме крови. Кроме того, недостатком прототипа является дополнительный объем крови, необходимый для заполнения пульсирующего баллона, увеличивающий общий объем заполнения кровью всего АИК. В конструкциях современных систем минимизация объема заполнения является одной из важных характеристик аппаратов сердечно-легочного обхода.The disadvantage of the devices described above, including the prototype, is the creation of high pressure when clamping the output line and high vacuum when compressing the input line, due to which the conditions of blood injury are created, a periodic change in the speed of rotation of the impeller of the pump, synchronized with the frequency of the heart cycle, can also lead to blood injury. In addition, the disadvantage of the prototype is the additional amount of blood needed to fill a pulsating balloon, increasing the total amount of blood filling the entire AIC. In the design of modern systems, minimizing the volume of filling is one of the important characteristics of cardiopulmonary bypass devices.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Предложено устройство управления потоком крови в аппарате сердечно-легочного обхода, включающее канал регулируемой рециркуляции крови (КР) или шунт с возможностью параллельного подключения к входной и выходной магистралям РН (или насоса непульсирующего потока (ННП)) с встроенным в него клапаном. Последний связан с блоком управления клапаном, обеспечивающим пульсацию с заданной частотой и скважностью потока крови, поступающего через оксигенатор в артериальную линию системы сердечно-легочного обхода путем частичного или полного перекрытия и открытия просвета КР.A device for controlling the blood flow in a cardiopulmonary bypass apparatus including a controlled blood recirculation (RC) channel or a shunt with the possibility of parallel connection to the inlet and outlet of the PH (or non-pulsating flow pump (NPS)) with a valve integrated in it is proposed. The latter is associated with a valve control unit that provides pulsation with a given frequency and duty cycle of the blood flow entering through the oxygenator into the arterial line of the cardiopulmonary bypass system by partially or completely blocking and opening the lumen of the CR.
В качестве аппарата сердечно-легочного обхода может быть использована система (аппарат) ЭКМО, в которой блок управления клапаном подключен к блоку кардиосинхронизации и выделения зубца R ЭКГ. Последний выполнен с возможностью регулирования потока крови с частичным или полным перекрытием и открытием просвета КР в соответствии с фазами сердечного цикла в режиме контрпульсации с сердцем пациента. При этом клапан в диастолическую фазу частично или полностью перекрывает КР, а в систолическую фазу - частично или полностью открывает КР.As an apparatus for cardiopulmonary bypass, an ECMO system (apparatus) can be used in which the valve control unit is connected to the cardiosynchronization and R ECG wave extraction unit. The latter is configured to regulate blood flow with partial or complete overlap and opening of the lumen of the CR in accordance with the phases of the cardiac cycle in the mode of counterpulsation with the patient's heart. The valve in the diastolic phase partially or completely blocks the CR, and in the systolic phase it partially or completely opens the CR.
Может быть использован клапан с электромеханическим приводом (электромеханический клапан).An electromechanical valve (electromechanical valve) may be used.
КР может быть подключен к входной и выходной магистралям насоса через тройники.KR can be connected to the input and output lines of the pump through tees.
КР может быть выполнен в виде эластичной трубки или сосудистого протеза.CR can be made in the form of an elastic tube or vascular prosthesis.
Предложен также способ управления потоком крови в аппарате сердечно-легочного обхода, в котором устройство подключают параллельно входной и выходной магистралям РН аппарата сердечно-легочного обхода, соединенного с блоком управления насосом, обеспечивающим поддержание заданной скорости вращения рабочего колеса насоса постоянной, после чего подключают полученную систему по схеме «венозная линия - оксигенатор».A method for controlling blood flow in a cardiopulmonary bypass device is also proposed, in which the device is connected in parallel with the inlet and outlet arteries of the cardiopulmonary bypass device connected to the pump control unit, ensuring that the pump impeller rotational speed is kept constant, and then the resulting system is connected according to the scheme "venous line - oxygenator".
Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой группы изобретений, заключается в:The technical result achieved by the implementation of the proposed group of inventions is:
- создании физиологического пульсирующего потока в аппаратах сердечно-легочного обхода, например АИК или система ЭКМО, при постоянной заданной скорости вращения рабочего колеса насоса и обеспечении тем самым условий, минимизирующих травму форменных элементов крови и кавитацию с образованием опасных для организма пузырьков газа;- creating a physiological pulsating flow in cardiopulmonary bypass devices, such as AIK or the ECMO system, at a constant given speed of rotation of the impeller of the pump and thereby ensuring conditions that minimize injury to blood cells and cavitation with the formation of gas bubbles hazardous to the body;
- универсальности предлагаемых устройства и способа, в которых в качестве базового РН насоса для АИК и ЭКМО может быть использован насос любой конструкции.- universality of the proposed device and method, in which a pump of any design can be used as a basic pH pump for AIC and ECMO.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Существо изобретения поясняется на чертежах, гдеThe invention is illustrated in the drawings, where
на фиг. 1 показана схема генерации пульсирующего потока в АИК и аппарате ЭКМО с применением РН (ННП) и КР (шунта) с встроенным клапаном, связанным с блоком управления, обеспечивающего заданную частоту и скважность управляющих импульсов;in FIG. 1 shows a diagram of the generation of a pulsating flow in an AIC and an ECMO device using LV (NNP) and KR (shunt) with an integrated valve connected to a control unit that provides a given frequency and duty cycle of the control pulses;
на фиг. 2 показана схема генерации пульсирующего потока в системах ЭКМО с применением РН (ННП) и КР (шунта) с встроенным клапаном, связанным с блоком управления клапаном, обеспечивающим заданную частоту и скважность управляющих импульсов и блоком кардиосинхронизации, обеспечивающий режим контрпульсации;in FIG. 2 shows a diagram of the generation of a pulsating flow in ECMO systems using LV (NNP) and KR (shunt) with an integrated valve connected to a valve control unit that provides a given frequency and duty cycle of control pulses and a cardiosynchronization unit that provides a counter-pulsation mode;
на фиг. 3 показана диаграмма давлений и расходов, полученная на гидродинамическом стенде, при моделировании с помощью заявленного устройства пульсирующего режима работы.in FIG. 3 shows a diagram of pressures and flows obtained on a hydrodynamic bench, when modeling using the inventive device pulsating operation.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Устройство содержит РН 1, при этом выход и вход насоса параллельно соединены с управляемым КР 2 в виде трубки определенного сечения с установленным на ней клапаном 3, соединенными с блоком управления 4, обеспечивающим заданную частоту и скважность пульсаций, соответствующих сердечному циклу. Управляемый КР или шунт 2 подсоединен к РН 1 с помощью двух тройников, вход первого тройника подключен через систему трубок к венозной линии аппарата сердечно-легочного обхода, а вход второго тройника через систему трубок подключен к артериальной линии аппарата.The device contains a
В другом варианте в системе ЭКМО блок управления клапаном связан с кардиосинхронизатом 5, подключенным к блоку выделения R- зубца ЭКГ.In another embodiment, in the ECMO system, the valve control unit is connected to a
Работа предлагаемого устройства и способ управления потоком крови роторного насоса могут быть представлены следующим образом.The operation of the proposed device and the method of controlling the blood flow of a rotary pump can be represented as follows.
В первом варианте подключения системы РН 1 - КР 2 в системе АИК по схеме «венозный резервуар-артериалтная линия» за счет блока управления 4 клапаном 3 с заданными частотой и скважностью, соответствующих сердечному ритму, клапан 3 частично или полностью перекрывает КР 2, увеличивая или уменьшая поток крови на выходе системы.In the first version of connecting the PH 1 -
Во втором варианте подключения РН 1 - КР 2 в системе ЭКМО по схеме «венозная линия - оксигенатор 6», за счет блока управления 4 клапаном 3 с заданными частотой и скважностью, соответствующими сердечному ритму, клапан 3 частично или полностью перекрывает КР 2, увеличивая или уменьшая поток крови на выходе системы.In the second version of connecting PH 1 -
В третьем варианте подключения в системе ЭКМО РН 1 - КР 2 по схеме «венозная линия - оксигенатор 6», за счет блока управления 4 клапаном 3, подключенного к блоку кардиосинхронизации 5, при этом в фазе диастолы клапан 3 частично или полностью перекрывает шунт 2, увеличивая поток крови на выходе системы; в фазе систолы клапан 3 и частично или полностью открывает КР 2, уменьшая поток крови в артерию, таким образом реализуя режим контрпульсации. В систолическую фазу клапан частично или полностью открывает канал рециркуляции, уменьшая давление в артериальной линии, таким образом снижая постнагрузку или работу левого желудочка сердца.In the third connection option in the ECMO RN 1 -
На выходе системы РН 1- КР 2, т.е. в артериальной линии, формируются близкие к физиологическим пульсация и давление без изменения скорости вращения рабочего колеса РН1. Данный режим способствует минимизации травмы форменных элементов крови по сравнению с заявленными ранее устройствами и устранению режима разрежения на входе РН1 с возможной кавитацией крови и появлением газовых пузырьков потенциально опасных для мозгового кровообращения.At the output of the pH 1-
Таким образом, предложенная система, используемая для управления потоком крови в аппаратах АИК и ЭКМО, включает РН 1 с блоком управления насосом 4, обеспечивающим заданную скорость вращения рабочего колеса насоса, и КР 2. Последний подключен параллельно входной и выходной магистралям РН1 и снабжен клапаном 3, который подключен к блоку управления клапаном 4.Thus, the proposed system used to control the blood flow in the apparatus of AIK and ECMO includes
Предлагаемое устройство выполнено с возможностью регулирования потока крови через КР с частичным или полным перекрытием и открытием просвета, создавая условия регулируемого пульсового потока в аппаратах АИК и ЭКМО для модуляции заданного сердечного ритма.The proposed device is made with the possibility of regulating the blood flow through the CR with partial or complete overlap and opening of the lumen, creating the conditions for an adjustable pulse flow in the apparatus of AIK and ECMO to modulate a given heart rate.
В случаях использования устройства в аппаратах ЭКМО может быть установлен дополнительно блок кардиосинхронизации 5 и связанный с блоком управления клапаном 4. В этом случае блок управления клапаном 4 может работать с заданной задержкой относительно зубца R-ЭКГ, реализуя режим контрпульсации, который за счет повышения давления крови в артерии может способствовать увеличению коронарного кровотока.In cases of using the device in ECMO devices, an
Приводим данные, полученные на гидродинамическом стенде, подтверждающие возможность реализации заявленного назначения и достижения указанного технического результата.We present the data obtained at the hydrodynamic bench, confirming the possibility of realizing the claimed purpose and achieving the specified technical result.
Полученный эффект работы системы РН 1 - КР 2 с клапаном 3 и системой управления клапаном 3 показан на диаграмме давлений и расходов на фиг. 3. В данной работе на гидродинамическом стенде в качестве РК использовался насос Биопамп ВР-80 (Medtronic, США) с подключением КР с пневматическим клапаном 3, управляемым от системы привода искусственного сердца Синус-ИС.The obtained effect of the operation of the PH 1 -
Как видно из диаграммы, амплитуда пульсового давления в аортальном резервуаре при работе системы РН 1 - КР 2 находится в физиологических пределах (79/50 мм рт.ст) при среднем расходе жидкости 1,9 л/мин.As can be seen from the diagram, the amplitude of the pulse pressure in the aortic reservoir during the operation of the PH 1 -
Кривая потока жидкости при этом также имеет выраженную пульсацию, что может позитивно сказаться при использовании системы у пациентов как при проведении операций на открытом сердце, так и при использовании при подключении ЭКМО в условиях терминальной сердечной недостаточности.The fluid flow curve also has a pronounced pulsation, which can have a positive effect when using the system in patients both during open-heart surgery and when using ECMO when connected in conditions of terminal heart failure.
Для специалистов в области кардиологии должно быть очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации и изменения, не отступая от сущности или объема формулы изобретения, которые не нашли отражения в приведенном примере осуществления изобретения.For specialists in the field of cardiology, it should be obvious that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the essence or scope of the claims, which were not reflected in the example embodiment of the invention.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104533A RU2665180C1 (en) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices |
| PCT/RU2018/000514 WO2019156589A1 (en) | 2018-02-06 | 2018-08-01 | Device and method for controlling blood flow in rotary pumps in extracorporeal and implanted mechanical circulatory support devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104533A RU2665180C1 (en) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665180C1 true RU2665180C1 (en) | 2018-08-28 |
Family
ID=63459717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018104533A RU2665180C1 (en) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665180C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2732312C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-09-15 | 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) | Blood flow control device in cardiopulmonary bypass devices |
| WO2021158141A1 (en) * | 2020-01-29 | 2021-08-12 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ И ИСКУСТВЕННЫХ ОРГАНОВ ИМЕНИ АКАДЕМИКА В.И. ШУМАКОВА" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. ШУМАКОВА" МИНЗДРАВА РОССИИ) | Controlling blood flow in rotary pumps in mechanical circulatory support systems |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3533408A (en) * | 1965-03-31 | 1970-10-13 | Jean Marc Paoli | Extra-corporeal blood circulation |
| US6547753B1 (en) * | 1996-04-30 | 2003-04-15 | Medtronic, Inc. | Pulsatile flow generation in heart-lung machines |
| US20040015042A1 (en) * | 2002-02-21 | 2004-01-22 | Douglas Vincent | Fluid pump |
| RU2226111C2 (en) * | 2002-06-03 | 2004-03-27 | Институт лазерной физики СО РАН | Method and device for applying artificial blood circulation |
| US20070265703A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Ventrassist Pty Ltd. | Pulsatile control system for a rotary blood pump |
| RU104462U1 (en) * | 2010-11-23 | 2011-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальные радиосистемы и технологии" ("СРТ") | BLOOD PUMPING DEVICE |
| US20150057488A1 (en) * | 2010-01-19 | 2015-02-26 | Heartware, Inc. | Physiologically responsive vad |
| US20160000983A1 (en) * | 2014-07-07 | 2016-01-07 | Werner Mohl | Ventricular assist device |
-
2018
- 2018-02-06 RU RU2018104533A patent/RU2665180C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3533408A (en) * | 1965-03-31 | 1970-10-13 | Jean Marc Paoli | Extra-corporeal blood circulation |
| US6547753B1 (en) * | 1996-04-30 | 2003-04-15 | Medtronic, Inc. | Pulsatile flow generation in heart-lung machines |
| US20040015042A1 (en) * | 2002-02-21 | 2004-01-22 | Douglas Vincent | Fluid pump |
| RU2226111C2 (en) * | 2002-06-03 | 2004-03-27 | Институт лазерной физики СО РАН | Method and device for applying artificial blood circulation |
| US20070265703A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Ventrassist Pty Ltd. | Pulsatile control system for a rotary blood pump |
| US20150057488A1 (en) * | 2010-01-19 | 2015-02-26 | Heartware, Inc. | Physiologically responsive vad |
| RU104462U1 (en) * | 2010-11-23 | 2011-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальные радиосистемы и технологии" ("СРТ") | BLOOD PUMPING DEVICE |
| US20160000983A1 (en) * | 2014-07-07 | 2016-01-07 | Werner Mohl | Ventricular assist device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021158141A1 (en) * | 2020-01-29 | 2021-08-12 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ТРАНСПЛАНТОЛОГИИ И ИСКУСТВЕННЫХ ОРГАНОВ ИМЕНИ АКАДЕМИКА В.И. ШУМАКОВА" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В.И. ШУМАКОВА" МИНЗДРАВА РОССИИ) | Controlling blood flow in rotary pumps in mechanical circulatory support systems |
| RU2732312C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-09-15 | 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) | Blood flow control device in cardiopulmonary bypass devices |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2665178C1 (en) | Device and method for controlling the blood flow of rotary pumps | |
| CA2625046C (en) | Total artificial heart system for auto-regulating flow and pressure balance | |
| US4080958A (en) | Apparatus for aiding and improving the blood flow in patients | |
| US8870951B1 (en) | Total artificial heart system for auto-regulating flow and pressure | |
| RU2725083C1 (en) | Device and method for blood flow control of rotary pumps | |
| JP5868180B2 (en) | Beatable medical device designed for use in extracorporeal surgery | |
| EP3153189A1 (en) | Chamber for artificial circulatory assistance and membrane | |
| RU2665180C1 (en) | Device and method for controlling blood flow in cardiopulmonary bypass devices | |
| RU2665179C1 (en) | Artificial heart | |
| Miyamoto et al. | An advanced universal circulatory assist device for left and right ventricular support: First report of an acute in vivo implant | |
| Wu et al. | Pulsatile vs. continuous flow | |
| RU201911U1 (en) | Blood flow control device for extracorporeal circulatory support systems | |
| Wolner et al. | Clinical application of the ellipsoid left heart assist device | |
| RU2732312C1 (en) | Blood flow control device in cardiopulmonary bypass devices | |
| US11420040B2 (en) | Methods, system, and computer readable media for a rotational speed-based control system for ventricular assist devices | |
| Wang et al. | In vitro study of an intra-aortic VAD: Effect of reverse-rotating mode on ventricular recovery | |
| Meyns et al. | Miniaturized implantable rotary blood pump in atrial-aortic position supports and unloads the failing heart | |
| CN111481763A (en) | Pulse type artificial lung extracorporeal circulation manager | |
| WO2019156589A1 (en) | Device and method for controlling blood flow in rotary pumps in extracorporeal and implanted mechanical circulatory support devices | |
| Abe et al. | A nonpulsatile total artificial heart with 1/R control | |
| WO2021158141A1 (en) | Controlling blood flow in rotary pumps in mechanical circulatory support systems | |
| Khodeli et al. | Practical and Theoretical Considerations for ECMO System Development | |
| RU2734142C1 (en) | Device and method for biventricular bypass of heart | |
| RU210252U1 (en) | Blood flow control device in extracorporeal circulatory assist systems | |
| RU202952U1 (en) | Blood flow control device for implantable circulatory support systems |