Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2020 / с. 21-25

Влияние конструкции роторного насоса крови на уровень гемосовместимости

                                

М.В. Денисов, М. Вальтер, С. Леонард, Д.В. Телышев


Аннотация

Приводятся результаты исследования влияния изменения геометрии проточной части роторного насоса крови (РНК) на уровень гемосовместимости для поддержки пациентов с терминальной стадией сердечной недостаточности. В результате проведенного моделирования были получены семейства расходно-напорных характеристик для шести геометрических моделей РНК, отличающиеся геометрией лопаток импеллера и расстоянием от импеллера до диффузора. Для рабочей точки 4,5 л/мин и 80 мм рт. ст. было оценено влияние изменений геометрии на величину объема, где реализуются повышенные касательные напряжения, и получены значения минимального, максимального и осредненного времен пребывания частиц крови в полости насоса. Численное моделирование течения жидкости проводилось в программном комплексе вычислительной гидродинамики «Fluent ANSYS 19.0».


Сведения об авторах

Максим Валерьевич Денисов, инженер, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «НИУ «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,
Мариан Вальтер, д-р техн. наук, профессор,
Стеффен Леонард, д-р мед. наук, д-р техн. наук, профессор, Рейнско-Вестфальский технический университет Аахена, г. Аахен, Германия,
Дмитрий Викторович Телышев, канд. техн. наук, доцент, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «НИУ «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

Список литературы

1. Miller L.W., Guglin M., Rogers J. Cost of ventricular assist devices: Can we afford the progress? // Circulation. 2013. Vol. 127. № 6. PP. 743-748.
2. Mulloy D.P., Bhamidipati C.M., Stone M.L., Ailawadi G., Kron I.L., Kern J.A. Orthotopic heart transplant versus left ventricular assist device: A national comparison of cost and survival // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2013. Vol. 145. № 2. PP. 566-574.
3. Petukhov D.S., Selishchev S.V., Telyshev D.V. Development of left ventricular assist devices as the most effective acute heart failure therapy // Biomedical Engineering. 2015. Vol. 48. № 6. PP. 328-330.
4. Selishchev S.V., Telyshev D.V. Optimisation of the Sputnik- VAD design // The International Journal of Artificial Organs. 2016. Vol. 39. № 8. PP. 407-414.
5. Telyshev D.V., Denisov M.V., Selishchev S.V. The effect of rotor geometry on the H-Q curves of the Sputnik implantable pediatric rotary blood pump // Biomedical Engineering. 2017. Vol. 50. № 6. PP. 420-424.
6. Denisov M.V., Selishchev S.V., Telyshev D.V., Frolova E.A. Development of medical and technical requirements and simulation of the flow-pressure characteristics of the Sputnik pediatric rotary blood pump // Biomedical Engineering. 2017. Vol. 50. № 5. PP. 296-299.
7. Telyshev D., Denisov M., Pugovkin A., Selishchev S., Nesterenko I. The progress in the novel pediatric rotary blood pump Sputnik development // Artificial Organs. 2018. Vol. 42. № 4. PP. 432-443.
8. Stepanoff A.J. Centrifugal and axial flow pumps. – J. Wiley, 1948. 428 p.
9. Fraser K.H., Zhang T., Taskin M.E., Griffith B.P., Wu Z.J. A Quantitative Comparison of Mechanical Blood Damage Parameters in Rotary Ventricular Assist Devices: Shear Stress, Exposure Time and Hemolysis Index / J. Biomech. Eng. 2012. Vol. 134 (8).
10. Bludszuweit C. Model for a General Mechanical Blood Damage Prediction / Artif. Organs. 1995. Vol. 19 (7). PP. 583-589.
11. Sohrabi S., Liu Y. A cellular model of shear-induced hemolysis // Artificial Organs. 2017. Vol. 41. № 9. PP. 1-12.
12. Versteeg H.K., Malalasekera W. An introduction to computational fluid dynamics: The finite volume method. – 2nd ed. Harlow, UK: Pearson Education Limited, 2007.