Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2024 / с. 21-25

Методика неинвазивной электростимуляции диафрагмы

А.А. Ахметова, С.В. Шаповалов, Р.В. Ли, С.С. Смирнов, Р.А. Харисов, А.А. Ухов, А.А. Карпов, Д.Ю. Ивкин, В.А. Мазурок, Н.Н. Потрахов

Аннотация

Показана возможность проведения стимуляции сокращения диафрагмы путем неинвазивного электрического воздействия на диафрагмальный нерв. Для генерирования стимулирующего сигнала разработано специализированное устройство, включающее в себя программируемый источник тока и систему электродов. На кроликах проведено исследование эффективности стимулирующего воздействия на сократительную деятельность диафрагмы путем оценки трансдиафрагмального давления.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Анна Аскаровна Ахметова, лаборант-исследователь, центр экспериментальной фармакологии, Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации, студент 5 курса ИМО, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

Станислав Владимирович Шаповалов, ассистент,

Роман Вячеславович Ли, ассистент, кафедра электронных приборов и устройств, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина),

Сергей Сергеевич Смирнов, врач травматолог-ортопед, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена» Минздрава России, лаборант-исследователь, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

Раян Айратович Харисов, студент 4 курса, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

Андрей Александрович Ухов, д-р техн. наук, профессор, кафедра электронных приборов и устройств, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина),

Андрей Александрович Карпов, канд. мед. наук, доцент, зав. НИЛ патологии малого круга кровообращения, Центр доклинических и трансляционных исследований, Институт экспериментальной медицины, доцент, кафедра патологии, Институт медицинского образования Центра Алмазова,

Дмитрий Юрьевич Ивкин, канд. биолог. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России,

Вадим Альбертович Мазурок, д-р мед. наук, доцент, зав. кафедрой, кафедра анестезиологии и реаниматологии с клиникой, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

Николай Николаевич Потрахов, д-р техн. наук, зав. кафедрой, кафедра электронных приборов и устройств, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), г. С.-Петербург,

e-mail: nnpotrahov@etu.ru

Список литературы

1. Walter J.M., Corbridge T.C., Singer B.D. Invasive Mechanical Ventilation // Southern Medical Journal. 2018. Vol. 111. № 12. РР. 746-753.

2. Jaber S., Petrof B.J., Jung B. et al. Rapidly progressive diaphragmatic weakness and injury during mechanical ventilation in humans // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2011. Vol. 183. № 3. PP. 364-371.

3. Davis R.T. 3rd, Bruells C.S., Stabley J.N. et al. Mechanical ventilation reduces rat diaphragm blood flow and impairs oxygen delivery and uptake // Critical Care Medicine. 2012. Vol. 40. № 10. PP. 2858-2866.

4. Zergeroglu M.A., McKenzie M.J., Shanely R.A. et al. Mechanical ventilation-induced oxidative stress in the diaphragm // Journal of Applied Physiology. 2003. Vol. 95. № 3. PP. 1116-1124.

5. Powers S.K., Wiggs M.P., Sollanek K.J. et al. Ventilator-induced diaphragm dysfunction: Cause and effect // American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2013. Vol. 305. № 5. PP. R464-R477.

6. Schepens T., Verbrugghe W., Dams K. et al. The course of diaphragm atrophy in ventilated patients assessed with ultrasound: A longitudinal cohort study // Critical Care. 2015. № 19. P. 422.

7. DiMarco A.F. Diaphragm Pacing // Clinics in Chest Medicine. 2018. Vol. 39. № 2. PP. 459-471.

8. Headley D.B., Martins A.G., McShane K.J. et al. Diaphragm pacing using the minimally invasive cervical approach // Journal of Spinal Cord Medicine. 2023. Vol. 46. № 1. PP. 26-34.

9. Le Pimpec-Barthes F., Gonzalez-Bermejo J., Hubsch J.P. et al. Intrathoracic phrenic pacing: A 10-year experience in France // Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2011. Vol. 142. № 2. PP. 378-383.

10. DiMarco A.F., Onders R.P., Ignagni A. et al. Phrenic nerve pacing via intramuscular diaphragm electrodes in tetraplegic subjects // Chest. 2005. Vol. 127. № 2. PP. 671-678.

11. Keogh C., Saavedra F., Dubo S. et al. Non-invasive phrenic nerve stimulation to avoid ventilator-induced diaphragm dysfunction in critical care // Artificial Organs. 2022. Vol. 46. № 10. PP. 1988-1997.

12. Rugg C., Schmid S., Kreutziger J. et al. Assessing transpulmonary pressure via direct pleural manometry // Annals of Intensive Care. 2020. Vol. 10. № 1. P. 100.

13. Smith S.E., Sande A.A. Measurement of intra-abdominal pressure in dogs and cats // Journal of Veterinary Emergency and Critical Care. 2012. Vol. 22. № 5. PP. 530-544.

14. Ghedini R.G., Espinel J. de O., Felix E.A. et al. Effectiveness of diaphragmatic stimulation with single-channel electrodes in rabbits // Brazilian Journal of Pulmonology. 2013. Vol. 39. № 4. PP. 490-494.