Архив номеров
Медицинская Техника / №4, 2016 / с. 5-8

Математическое моделирование работы педиатрических систем вспомогательного кровообращения пульсирующего типа с различными типами входных клапанов

                                

Л.В. Беляев, А.Б. Иванченко, А.В. Жданов, В.В. Морозов


Аннотация

В работе представлены результаты математического моделирования гемодинамических процессов системы вспомогательного кровообращения пульсирующего типа с объемом выброса 30 см3 и двумя типами отечественных механических клапанов сердца. Показано влияние типа входного клапана и угла его ориентации на гемодинамические процессы, протекающие при работе насоса крови. На основании полученных результатов даны рекомендации по подбору типа клапана и его пространственному расположению, обеспечивающие оптимальный кровоток и минимизацию застойных зон внутри камеры насоса крови.


Сведения об авторах

Леонид Викторович Беляев, канд. техн. наук, доцент,
Александр Борисович Иванченко, канд. техн. наук, доцент,
Алексей Валерьевич Жданов, канд. техн. наук, доцент,
Валентин Васильевич Морозов, д-р техн. наук, профессор,
Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир,
e-mail: blv_vlsu@mail.ru

Список литературы

1. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Статистический отчет. – М., 2012.
2. Беляев Л.В., Жданов А.В., Куликов Н.И. Экспериментальные исследования имплантируемой системы вспомогательного кровообращения пульсирующего типа на базе вентильного двигателя и мембранного насоса крови // Фундаментальные исследования. 2013. № 1. С. 676-681.
3. Lamson T.C., Rosenberg G., Geselowitz D.B., Deutsch S., Stinebring D.R., Frangos J.A., Tarbell J.M. Relative blood damage in the three phases of a prosthetic heart valve flow cycle // ASAIOJ. 1993. Vol. 39. PP. 626-633.
4. Yoganathan A.P., Wick T.M., Reul H. The influence of flow characteristics of prosthetic valves on thrombus formation / In: Butchart E.G., Bodnar E., eds. Thrombosis, Embolism and Bleeding, 1st ed. – London: ICR, 1992. PP. 123-148.
5. Rosenfeld M., Avrahami I., Einav S. Unsteady effects on the flow across tilting disk valves // J. Biomech. Eng. 2002. Vol. 124. PP. 21-29.
6. Avrahami I., Rosenfeld M., Raz S., Einav S. Numerical model of flow in a sac-type ventricular assist device // Artif. Organs. 2006. Vol. 30 (7). PP. 529-538.
7. Belyaev L.V., Ivanchenko A.B., Zhdanov A.V., Morozov V.V. Mathematical Modeling of Hemodynamic Characteristics of Pumps for Pulsatile Circulatory Support Systems // Biomedical Engineering. 2015. Vol. 49. PP. 24-28.
8. Беляев Л.В., Жданов А.В. Использование методов компьютерного моделирования в разработке искусственных желудочков сердца // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2011. № 13 (4). С. 97-100.
9. Avrahami I., Rosenfeld M., Einav S. The hemodynamics of the Berlin pulsatile VAD and the role of its MHV configuration // Ann. Biomed. Eng. 2006. Vol. 34. PP. 1373-1388.
10. Deutsch S., Tarbell J.M., Manning K.B., Rosenberg G., Fontaine A.A. Experimental Fluid Mechanics of Pulsatile Artificial Blood Pumps // Annu. Rev. Fluid Mech. 2006. Vol. 38. PP. 65-86.
11. Throckmorton A.L., Untaroiu A., Allaire P.E. et al. Computational analysis of an axial flow pediatric ventricular assist device // Artif. Organs. 2004. Vol. 28. PP. 881-891.
12. Apel J., Neudel F., Reul H. Computational fluid dynamics and experimental validation of a miсroaxial blood pump // ASAIOJ. 2001. Vol. 47. PP. 552-558.
13. Okamoto K., Hashimoto T., Mitamura Y. Design of a miniature implantable left ventricular assist device using CAD/CAM technology // IJAO. 2003. Vol. 6. PP. 162-167.
14. Okamoto E., Fukuoka S., Iwasawa E., Mitamura Y. Computerassisted design for the implantable left ventricular assist device blood pump using computational fluid dynamics and computeraided design and manufacturing // J. Artif. Organs. 2001. Vol. 4. PP. 205-213.
15. Fung Y.C. Biodynamics circulation. – New York: Springer- Verlag, 1984.
16. Bachmann C., Hugo G., Rosenberg G., Deutsch S., Fontaine A.A. et al. Fluid dynamics of a pediatric ventricular assist device // Artif. Organs. 2000. Vol. 24. PP. 362-372.
17. Gharib M., Rambod E., Shiota T., Sahn D. Dynamic filling characteristic of the left ventricle of the heart / Proceedings of the 3rd International Symposium on Biofluid. Mechanics. 1994. PP. 343-345.