А.В. Щербачев – аспирант, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: sa0211825@gmail.com

И.А. Кудашов – к.т.н., доцент, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: KydashovV@mail.ru

С.И. Щукин – д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: schookin@mx.bmstu.ru

Г.П. Иткин – д.б.н., профессор, зав. лабораторией биотехнических систем, ФГБУ «НМИЦ ТИО им. акад. В.И. Шумакова» Минздрава России (Москва)

E-mail: itkin@jcnet.ru 

Постановка проблемы. Сердечно-сосудистые заболевания занимают первое место среди причин смерти населения, превышая смертность от онкологических заболеваний и несчастных случаев. Острый дефицит донорских органов вынуждает все шире применять механические замещающие устройства. В процессе разработки новых систем механической поддержки кровообращения одним из основных важнейших этапов является проведение исследований, с помощью которых можно оценивать эффективность функционирования насосов, как в условиях нормы, так и при моделировании терминальной формы сердечной недостаточности.

Цель – разработка блока измерения объема для решения задачи непрерывного определения объема крови в искусственном желудочке сердца.

Результаты. Исследования на экспериментальном гидродинамическом стенде показали эффективность выбранного метода измерения объема ИЖС. Определено оптимальное количество применяемых светодиодов для источника излучения.

Практическая значимость. Данный блок входит в состав системы адаптивного управления ИЖС. Разрабатываемая биотехническая система на основе информации о величине объема ИЖС будет управлять движением мембраны ИЖС, включенного в состав гидродинамического стенда, имитирующего сосудистую систему. Непрерывное измерение объема крови в ИЖС обеспечит реализацию механизма Франка–Старлинга, т.е. регуляцию ударного выброса в зависимости от конечно-диастолического объема.

1. Гайтон А. Физиология кровообращения: Минутный объем сердца и его регуляция: Пер. с англ. Н.П. Косицкой / Под общ. ред. Г.И. Косицкого. М.: Медицина, 1969. С. 472.
2. Roger V.L. American Heart Association Subcommittee. Heart disease and stroke statistics – 2012 update // Report from the American Heart Association. 2012. № 125. P. 2–220.
3. Заболеваемость всего населения России в 2011 г. (статистические материалы). М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации, Департамент анализа, прогноза, развития здравоохранения и медицинской науки, ФГУ Центральный научно-исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения Минздрава. 2012. Ч. 1, 3, 5.
4. Терещенко С.Н. и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической и острой сердечной недостаточности. М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации. 2013. С. 52.
5. Богданова Ю.В., Гуськов А.М. Особенности проектирования устройства искусственного желудочка сердца: Обзор работ // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана 2014. № 3, С. 162–186.
6. Сафонова Л.П., Селиверстов А.Б. Изготовление и исследование оптических характеристик фантомов биологических тканей на основе водных гелей // Медицинская техника. 2013. № 1. С. 1–6. 
7. Zhorina L.V., G.N. Zmievskoy G.N., Solntceva A. Low-intensity optical irradiation: Thermographic study of the effects produced. Proceedings – 2018 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology, (USBEREIT) // IEEE Xplore, IEEE Catalog Number: CFP18P00-POD. 2018. P. 132–135.
8. Kudashov I.A., Shchukin S.I. Al-Harosh MB. The study of needle electrode characteristics for venipuncture electrical impedance controlling system // IFMBE Proceedings (EMBEC & NBC). 2017. P. 350–353.
9. Shcherbachev A.V., Bychkov E.A., Kudashov I.A., Volkov A.K. Research coaxial needle electrode characteristics for the automated vein puncture control system Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT) // IEEE Xplore, IEEE Catalog Number: CFP18P00-POD. 2018. P 37–41.
10. Malakhov A.I., Tikhomirov A.N., Shchukin S.I., Kudashov I.A., Kobelev A.V., Belenkov Yu.N., Shakaryants G.A., Kozhevnikova M.V., Kaplunova V.Yu. Electro-impedance methods for diagnosing heart activity // Kardiologiia. 2016. V. 56. P. 33–39.
11. Al-Harosh M.B., Shchukin S.I. The Venous Occlusion Effect To Increase The Accuracy Of Electrical Impedance Peripheral Veins Detection // IFMBE Proceedings (EMBEC & NBC) 2017. Singapore; Springer. 2017. P. 538–541.