А.В. Щербачёв – аспирант, кафедра медико-технических информационных технологий (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: sa0211825@gmail.com

И.А. Кудашов – к.т.н., доцент, кафедра медико-технических информационных технологих (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: KydashovV@mail.ru

С.И. Щукин – д.т.н., профессор, зав. кафедрой медико-технических информационных технологий 

(БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана

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

Е.А. Бычков – аспирант, кафедра медико-технических информационных технологих (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: ipbychkov.ea@yandex.ru

А.З. Галямов – студент, кафедра медико-технических информационных технологий (БМТ-2),  МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: airat.gl@gmail.com

Постановка проблемы. Сердечно-сосудистые заболевания – основная причина смерти в мире. По прогнозам экспертов, к 2030 г. уровень смертности от сердечно-сосудистых заболеваний составит более 23 млн человек. Из-за огромной нехватки донорских органов разработка новых устройств механической поддержки кровообращения является актуальной задачей в современной биомедицинской инженерии. Рассмотренные в статье методы являются основой для разработки блока измерения объема, входящего в состав биотехнической системы адаптивного управления искусственными желудочками сердца.

Цель работы – выбор оптимального метода измерения и разработка блока измерения объема для решения задачи непрерывного определения объема жидкости в искусственном желудочке сердца.

Результаты. Проведено экспериментальное сравнение трех методов измерения гидродинамических параметров искусственного желудочка сердца, а именно оптического, электромагнитного и электроимпедансного. Полученные данные показывают существенное преимущество электроимедансного метода в динамическом измерении объема жидкости в искусственном желудочке сердца и его соответствие предъявляемым требования точности. Данный метод обладает наименьшей погрешностью; регистрация сигнала происходит непосредственно в камере желудочка, что снижает влияние остальных частей стенда.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные результаты имеют большую практическую значимость для проведения разработки биотехнической системы адаптивного управления желудочками искусственного сердца.

Литература

1. 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.
2. Izmerov N.F., Tikhonova G.I., Gorchakova T.Yu. Mortality of the population of working age in Russia and Europe: trends of the last twenty years. Herald of the Russian Academy of medical Sciences. 2014. V. 69 (7–8). P. 121–126.
3. Tereshchenko S.N. Federal clinical guidelines for the diagnosis and treatment of chronic and acute cardiac distress. Ministry of Health of the Russian Federation. 2013. P. 52.
4. Zhorina L.V., 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. 2018. P. 132–135.
5. Briko A.N., Kobelev A.V., Shchukin S.I. Electrodes interchangeability during electromyogram and bioimpedance joint recording. Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). IEEE Xplore. 2018. P. 17–21.
6. 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). 2018. P. 37–41.
7. Qudra website URL: https://www.eliko.ee/products/quadraimpedance -spectroscopy/ (accessed 07.05.2020).
8. Kobelev A.V., Shchukin S.I. Anthropomorphic prosthesis control based on the electrical impedance signals analysis. Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2018. P. 33–36.
9. 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. Springer, Singapore. 2017. P. 538–541.
10. Kudashov I.A., Shchukin S.I., Al-Harosh M.B. The study of needle electrode characteristics for venipuncture electrical impedance controlling system. IFMBE Proceedings, (EMBEC & NBC) 2017. P. 350–353.
11. Briko A.N., Kobelev A.V., Shchukin S.I. Determining committed action type by dual-channel phase rheogram portrait for bioelectric forearm prosthetics. Proceedings of the 12th Russian-German-Conference on Biomedical Engineering. 2016. P. 102–105.