Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2024 / с. 42-46

Оценка влияния длительности паузы между фазами деполяризующих биполярных полусинусоидального и трапецеидального импульсов дефибрилляции на их энергетическую эффективность

Б.Б. Горбунов


Аннотация 

На основе данных моделирования реакции находящегося в состоянии имитационной фибрилляции кардиомиоцита на деполяризующие биполярные полусинусоидальные и трапецеидальные (truncated exponential) импульсы дефибрилляции с разными значениями длительности паузы между фазами импульса были построены графики зависимости доли цикла фибрилляции, на которой импульс дефибрилляции вызывает долговременное удлинение рефрактерного периода кардиомиоцита (индекса полноты дефибрилляции), от относительной энергии импульса дефибрилляции. Результаты моделирования показали, что для биполярного полусинусоидального импульса дефибрилляции энергетически оптимальная длительность паузы между фазами импульса составляет 1 мс, а для биполярного трапецеидального импульса – 2 мс, при этом он по эффективности приближается к биполярному полусинусоидальному. При увеличении длительности паузы между фазами свыше оптимального значения уменьшается энергетическая эффективность импульса дефибрилляции при больших значениях относительной энергии.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Борис Борисович Горбунов, ведущий инженер, Институт биомедицинских систем, Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, г. Зеленоград, 

Список литературы

1. Венин И.В., Гурвич Н.Л., Либерзон А.П., Табак В.Я., Цукерман Б.М., Шерман А.М. Дефибрилляторы ДИ-03 и ДКИ-01. В сб.: Разработка и применение в клинике радиоэлектронной медицинской аппаратуры / Гл. ред. канд. техн. наук И.П. Смирнов. Новости медицинского приборостроения. Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та мед. приборостроения. – М., 1973. Вып. 3. С. 22-26. 
2. Акт квалификационных испытаний установочной серии дефибрилляторов ДКИ-Н-04 (У82.893.018 ТУ) от 29.04.1991 г. / https://www.defibrillation.ru/download/DKI-N-04_Akt_ kvalifikacionnihkh_ispihtaniyj.pdf. 2024. 
3. Winkle R.A., Mead R.H., Ruder M.A., Gaudiani V., Buch W.S., Pless B., Sweeney M., Schmidt P. Improved low energy defibrillation efficacy in man with the use of a biphasic truncated exponential waveform // American Heart Journal. 1989. Vol. 117. № 1. PP. 122-127. 
4. Feeser S.A., Tang A.S., Kavanagh K.M., Rollins D.L., Smith W.M., Wolf P.D., Ideker R.E. Strength-duration and probability of success curves for defibrillation with biphasic waveforms // Circulation. 1990. Vol. 82. № 6. PP. 2128-2141. 
5. Bardy G.H., Gliner B.E., Kudenchuk P.J., Poole J.E., Dolack G.L., Jones G.K., Anderson J., Troutman C., Johnson G. Truncated biphasic pulses for transthoracic defibrillation // Circulation. 1995. Vol. 91. № 6. PP. 1768-1774. 
6. Qu F., Zarubin F., Wollenzier B., Nikolski V.P., Efimov I.R. The Gurvich waveform has lower defibrillation threshold than the rectilinear waveform and the truncated exponential waveform in the rabbit heart // Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2005. Vol. 83. № 2. PP. 152-160. 
7. Sullivan J.L., Melnick S.B., Chapman F.W., Walcott G.P. Porcine defibrillation thresholds with chopped biphasic truncated exponential waveforms // Resuscitation. 2007. Vol. 74. № 2. PP. 325-331. 
8. Cooper R.A., Wallenius S.T., Smith W.M., Ideker R.E. The effect of phase separation on biphasic waveform defibrillation // Pacing and Clinical Electrophysiology. 1993. Vol. 16. № 3. PP. 471-482. 
9. Горбунов Б.Б., Нестеренко И.В., Селищев С.В. Оценка влияния амплитуды второй фазы деполяризующего биполярного полусинусоидального импульса дефибрилляции на его энергетическую эффективность // Медицинская техника. 2023. № 2. С. 14-16. 
10. Gorbunov B.B., Vostrikov V.A., Galyastov A.A., Nesterenko I.V., Telyshev D.V., Denisov M.V. Guaranteed defibrillation on a cardiomyocyte model / Proceedings 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). 14-15 May 2020, Yekaterinburg, Russia, IEEE. 2020. PP. 0058-0061. 
11. Ten Tusscher K.H., Panfilov A.V. Alternans and spiral breakup in a human ventricular tissue model // American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 2006. Vol. 291. № 3. PP. H1088-H1100. 
12. Antonioletti M., Biktashev V.N., Jackson A., Kharche S.R., Stary T., Biktasheva I.V. BeatBox – HPC Simulation Environment for Biophysically and Anatomically Realistic Cardiac Electrophysiology // PLoS One. 2017. Vol. 12. № 5. Art.: e0172292. 
13. Fedora Linux | The Fedora Project / https://fedoraproject.org/. 2024. 
14. Oracle VM VirtualBox / https://www.virtualbox.org/. 2024. 
15. GNU Octave: Scientific Programming Language / https:// www.gnu.org/software/octave/. 2024. 
16. Evaluation of the influence of the duration of the pause between the phases of depolarizing biphasic half-sine and trapezoidal defibrillation pulses on their energy efficiency: Supplementary resources / https://www.researchgate.net/publication/ 376618548, 2024. 
17. Архив истории дефибрилляции в СССР, России и Украине. Венин Игорь Викторович. Биография / https:// www.defibrillation.ru/venin_biography.html. 2024. 
18. Кардиодефибриллятор-монитор ДКИ-Н-15Ст «БИФАЗИК». Руководство по эксплуатации МНДИ 941723.001 РЭ. 76 с.