Медицинская Техника / Медицинская техника №4, 2022 / с. 20-23

Влияние гидродинамических характеристик центробежного насоса на интенсивность механических гемолитических факторов

П.В. Семенихин, А.Е. Скворцов, К.В. Филипенко, М.В. Ремизов

Аннотация

Проводится исследование функционирования центробежного насоса в составе контура искусственного кровообращения. Целью рассматриваемой работы является анализ влияния различных гидродинамических факторов на интенсивность механического гемолиза крови. При помощи математического моделирования построена гидродинамическая модель насоса и сопоставлены характеристики, полученные для двух конфигураций исследуемых лопастей рабочей крыльчатки насоса для оценки интенсивности сдвигового гемолиза крови. Полученная в работе гидродинамическая модель позволяет оценивать интенсивность механических повреждений форменных элементов крови на основе расчета распределений градиентов полей давлений и скоростей как в русле потока, так и на лопастях рабочей крыльчатки, с которой контактируют элементы крови.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Петр Валерьевич Семенихин, зам. главного конструктора по информационно-измерительным системам, ФГАНУ «Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики,

Андрей Евгеньевич Скворцов, канд. мед. наук, ассистент, кафедра сердечно-сосудистой хирургии, ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова»,

Ксения Владимировна Филипенко, инженер,

Михаил Викторович Ремизов, инженер, ФГАНУ «Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики, г. С.-Петербург,

e-mail: k.filipenko@rtc.ru

Список литературы

1. Овчаренко Е.А., Онищенко П.С., Клышников К.Ю., Ганюков В.И., Шилов А.А., Верещагин И.Е., Коков А.Н., Тарасов Р.С., Борисов В.Г., Захаров Ю.Н., Барбараш Л.С. Численное моделирование процедуры повторного протезирования клапана сердца: гемодинамика // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2019. Т. 23. № 3. С. 30-38.

2. Дмитриева О.Ю., Бучнев А.С., Дробышев А.А., Иткин Г.П. Гемолизные исследования имплантируемого осевого насоса для двухэтапной трансплантации сердца у детей // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2017. Т. 19. № 1. С. 22-27.

3. Бокерия Л.А., Бокерия О.Л., Фадеев А.А., Махачев О.А., Косарева Т.И., Аверина И.И. Оценка конструктивного стеноза механических клапанов сердца у взрослых в аортальной позиции: преимущество полнопроточного протеза клапана сердца // Вестник РАМН. 2013. № 3. С. 52-58.

4. Гуськов А.М., Сорокин Ф.Д., Крупнин А.Е., Банин Е.П. Влияние геометрических параметров рабочего колеса осевого насоса вспомогательного кровообращения на КПД // Машиностроение и компьютерные технологии. 2016. № 11. С. 162-174.

5. Blackshear P.L. In Biomechanics: Its Foundations and Objectives / Y.C. Fung, N. Perrone, M. Anliker, editors. – Prentice-Hall, 1972. P. 641.

6. Blackshear P.L., Donnan F.D., Sleinbach J.H., Maybach E.J. et al. Shear wall interaction and hemolysis // Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs. 1966. Vol. 12. PP. 13-120.

7. Шамров Н.И., Шамрова Е.А. Определение вязкости биоло- гической жидкости в малом объеме // Научный медицинс- кий вестник. 2017. Т. 7. № 1. С. 77-88.

8. Левтов В.А., Регирер С.А., Шадрина Н.Х. Реология крови. – М.: Медицина, 1982. С. 272.

9. Ильина Е.Е., Ильина Т.Е., Денисенко П.В. Применимость различных дифференциальных моделей турбулентности при численном расчете сверхзвуковых неизобарических струй // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. № 3. С. 509-516.

10. Wilcox D.C. Turbulence Modeling for CFD. – DCW Industries, Inc., 2006. P. 536.