Аппаратная платформа для измерения потока жидкости в устройствах вспомогательного кровообращения

А.В. Щербачев; И.А. Кудашов; О.И. Аполихин; А.В. Алехин; А.Н. Тихомиров; А.В. Павлов; А.Н. Говорин

doi:10.18127/j15604136-202305-06

Аппаратная платформа для измерения потока жидкости в устройствах вспомогательного кровообращения

А.В. Щербачев¹, И.А. Кудашов², О.И. Аполихин³, А.В. Алехин⁴, А.Н. Тихомиров⁵, А.В. Павлов⁶, А.Н. Говорин⁷

научная статья УДК 602.1 Страницы: 59-67 doi.org/10.18127/j15604136-202305-06

^{1,2,3,4,5,6,7} Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Ключевые слова: Гидродинамические стенды статистика сердечно-сосудистых заболеваний термоанемометр измерение потока

Аннотация

Постановка проблемы. По данным Федеральной службы государственной статистики, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) занимают первое место среди причин смертности на территории России. Устройства вспомогательного кровообращения (ВК) представляют собой различные механические системы, которые помогают сердцу поддерживать адекватный кровоток и улучшают общее состояние пациентов с ССЗ. Для оценки характеристик и безопасности систем ВК необходимо проводить комплексные испытания на специальных стендах, моделирующих условия человеческого организма.

Цель. Оценить применимость термоанемометрических измерений расхода жидкости в гидродинамических стендах имитации сердечной деятельности.

Результаты. Было показано, что разработанный измерительный блок, являющийся частью гидродинамического стенда, способен проводить измерения объемного расхода на уровне серийных образцов роторных расходомеров. С помощью таких стендов можно исследовать влияние различных факторов на работу сердца и сосудов, а также тестировать новые методы диагностики и лечения ССЗ.

Практическая значимость. Результаты могут быть использованы для создания биотехнической системы исследования эффективности аппаратов искусственного кровообращения.

Поступила: 24.08.2023
Одобрена: 18.09.2023
Принята: 02.10.2023

Для цитирования

Щербачев А.В., Кудашов И.А., Аполихин О.И., Алехин А.В., Тихомиров А.Н., Павлов А.В., Говорин А.Н. Аппаратная платформа для измерения потока жидкости в устройствах вспомогательного кровообращения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2023. T. 26. № 5. С. 59-67. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202305-06

Список источников

Терещенко С.Н., Жиров И.В. Хроническая сердечная недостаточность: новые вызовы и новые перспективы // Терапевтический архив. 2017. Т. 9. С. 4–9.
Здравоохранение в России: Официальное издание Федеральной службы государственной статистики (Росстат). М.: Росстат. 2019. 170 с.
Харченко В.И., Какорина Е.П., Корякин М.В. Смертность от болезней Смертность от болезней системы кровообращения в России и в экономически развитых странах // Российский кардиологический журнал. 2005. № 2. С. 65–77.
Погосова Г.В. Депрессия – фактор развития ишемической болезни сердца и предиктор коронарной смерти: 10 лет научного поиска // Кардиология. 2012. Т. 52 (12). С. 4–11.
Береславская Е.Б. Заболевания сердечно-сосудистой системы. Современный взгляд на лечение и профилактику. М.: ИГ «Весь». 2010. С. 45–57.
Готье С.В. Инновации в трансплантологии: развитие программы трансплантации сердца в Российской Федерации // Патология кровообращения и кардиохирургия. Т. 21. № 3s. 2017. С. 61–68.
Briko A.N., Selutina S.E., Parnovskaya A.D., Emelin M.E. Determination of Tissue Properties Based on Modeling and Electrical Impedance Registration // 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2020. P. 28–31.
Kudashov I., Shchukin S., Al-Harosh M., Shcherbachev A. Smart Bio-Impedance-Based Sensor for Guiding Standard Needle Insertion // Sensors. 2022. V. 22(2). P. 665.
Shcherbachev A., Kudashov I.A., Itkin G., Bychkov E.A., Galiamov A.Z. Development of the Unit for Measuring the Hydrodynamic Parameters of AHV // Proceedings of the 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2020. P. 36–39.
Shcherbachev A., Kudashov I.A., Itkin G., Bychkov E.A., Galiamov A.Z. Determination of Electrode Assembly Parameters for Electroimpedance Measurement of AHV Volume // 2021 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2021. P. 125–128
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.
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.
Щербачев А.В., Кудашов И.А., Иткин Г.П., Бычков Е.А., Говорин А.Н. Аппроксимационная модель для измерения конечного диастолического объёма искусственного желудочка сердца // Биомедицинская радиоэлектроника. 2022. T. 25. № 5. С. 32–38. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202205-04
Щербачев А.В., Кудашов И.А., Щукин С.И., Иткин Г.П., Галямов А.З., Бычков Е.А. Разработка электродной системы для непрерывного измерения объема искусственного желудочка сердца // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 5. С. 41–46. DOI: 10.18127/j15604136-202105-05

[1] Терещенко С.Н., Жиров И.В. Хроническая сердечная недостаточность: новые вызовы и новые перспективы // Терапевтический архив. 2017. Т. 9. С. 4–9.

[2] Здравоохранение в России: Официальное издание Федеральной службы государственной статистики (Росстат). М.: Росстат. 2019. 170 с.

[3] Харченко В.И., Какорина Е.П., Корякин М.В. Смертность от болезней Смертность от болезней системы кровообращения в России и в экономически развитых странах // Российский кардиологический журнал. 2005. № 2. С. 65–77.

[4] Погосова Г.В. Депрессия – фактор развития ишемической болезни сердца и предиктор коронарной смерти: 10 лет научного поиска // Кардиология. 2012. Т. 52 (12). С. 4–11.

[5] Береславская Е.Б. Заболевания сердечно-сосудистой системы. Современный взгляд на лечение и профилактику. М.: ИГ «Весь». 2010. С. 45–57.

[6] Готье С.В. Инновации в трансплантологии: развитие программы трансплантации сердца в Российской Федерации // Патология кровообращения и кардиохирургия. Т. 21. № 3s. 2017. С. 61–68.

[7] Briko A.N., Selutina S.E., Parnovskaya A.D., Emelin M.E. Determination of Tissue Properties Based on Modeling and Electrical Impedance Registration // 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2020. P. 28–31.

[8] Kudashov I., Shchukin S., Al-Harosh M., Shcherbachev A. Smart Bio-Impedance-Based Sensor for Guiding Standard Needle Insertion // Sensors. 2022. V. 22(2). P. 665.

[9] Shcherbachev A., Kudashov I.A., Itkin G., Bychkov E.A., Galiamov A.Z. Development of the Unit for Measuring the Hydrodynamic Parameters of AHV // Proceedings of the 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2020. P. 36–39.

[10] Shcherbachev A., Kudashov I.A., Itkin G., Bychkov E.A., Galiamov A.Z. Determination of Electrode Assembly Parameters for Electroimpedance Measurement of AHV Volume // 2021 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 2021. P. 125–128

[11] 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.

[12] 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.

[13] Щербачев А.В., Кудашов И.А., Иткин Г.П., Бычков Е.А., Говорин А.Н. Аппроксимационная модель для измерения конечного диастолического объёма искусственного желудочка сердца // Биомедицинская радиоэлектроника. 2022. T. 25. № 5. С. 32–38. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202205-04

[14] Щербачев А.В., Кудашов И.А., Щукин С.И., Иткин Г.П., Галямов А.З., Бычков Е.А. Разработка электродной системы для непрерывного измерения объема искусственного желудочка сердца // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 5. С. 41–46. DOI: 10.18127/j15604136-202105-05

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи