Введение к работе
Актуальность проблемы и состояние вопроса. Радикальное лечение хронической сердечной недостаточности в настоящее время осуществляется путей трансплантации донорского сердца. Однако широкое распространение трансплантации,сердца сдерживается целым рядом причин медицинского, экономического и социального характера. Механическое сердце из-за высокого энергопотребления, оначитсльных габаритов и масси, а также по причине медицинских осложнения альтернативой донорскому сердцу пока не является.
В последнее десятилетие в нире все большее распространение получает операция кардиомиопластики (КИП), которую клиницисты считают наиболее рояльной альтернативой трансплантации сердца и потенциально полезной для 50 тыс. человек ежегодно.
С технической точки зрения операция КИП - это процесс соэ-Лания биотехнической системы (БТС), состоящей иэ сердца, карди-алмюго электрода, имплантируемого эл
Для широкого внедрения операций КМП в клиническую практику необходимо комплексное решение следующих технических проблем.
Необходимость разработки требований к ЭСМНК. алгоритмов, структурных и принципиальных схем ЭСМНК и их блоков продиктована тем, что алгоритмы работы и структуры ЗСМНК и кардиостимуляторов принципиально отличается.
Разработка методов и аппаратуры контроля кач-іства локализации мышечного и кардиального электродов обусловлена тем, что зти задачи лримеиительно к КМП не реиени.
Отсутствие методов и аппаратуры контроля функционирования и состояния мишцы насоса ".е позволяет с достаточной точностью регулировать параметры ЭСМНК в послеоперационный период и повышает риск внеэапних отказов в работе ETC в целом. Вследствие чего возникла необходимость в их создании.
ДЛЛ_ь_Р_?_6 от.ы состоит в разработке имплантируемых ЭСМНК, а также комплекса вспомогательной и исследовательской аппаратуры, обеспечивающей качество Формирования и надежность функционирования БТС сердце - 3CHIIK - мышца насоса кропи. Для достижения поставленной «ели требовалось решить следующие задачи.
t. Разработать алгоритми Функционирования ЭСМНК и обосновать его структуру. Определить *ункцлональиые, технические и метрологические характеристики ЗСМНК в целом и его узлов.
-
Исследовать причини, снижающие Функциональную надежность ЭСМНК. Разработать структуры аппаратов, обеспечивающие высокую *ункциональную надежность и безопасность работы ЭСМНК. Исследовать возможность автоматизации регулирования длительности пачки в имплантируемом ЭСИПК.
-
Разработать структурные и принципиальные схеми блоков имплантируемых ЭСМНК.
-
Разработать методики измерений и аппаратуру поэтапного контроля качества установки кардиального и кишечного электродов в процессе операции КМП. Разработать методики и аппаратуру послеоперационного контроля работы основных звеньев БГС. Раорабо-
тать' исследовательскую аппаратуру для отработки алгоритмол и параметров упраоленния мышечным насосом крови.
Научная новизна. Научная новизна диссертации состоит в разработке алгоритмов Функционирования и методов проектирования электрости.мулпторов для управления мышечными насосами крови, в разработке методов проектирования аппаратуры операционного контроля качества установки электродов и послеоперационного контроля функционирования основних звеньев БТС.
Практическая ценность. Создан комплекс имплантируемой и Наружной аппаратур!!, удовлетворяющий требованиям серийного производства и восполняпідігй по номенклатуре потребности медицины,
во-первых, в электростимуляторах для управлення мышечными насосами крови, созданными методом КМП,
во-вторых, в аппаратах, обеспечивающих качество Формирования мышечного насоса do время оперпдии КМП и послеоперационный контроль Функционирования БТС,
в-третьих, в исследовательской аппаратуре, обеспечивающей совершенствование алгоритмов к параметров управления мышечным насосом и отработку в эксперименте новых типов насосов крови.
Аппаратура позволяет повысить оперативность и информативность процесса управления заданными' параметрами мышечного насоса, повысить безопасность алгоритмов Функционирования аппаратов, автоматизировать работу имплантируемых ЗС.ЧНК, обеспечить инструментальными методами качество Формирования БТС и обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Аппаратура создана впервые в России, ряд узлов и блоков её не Имеют аналогов среди зарубежных аппаратов. Новизна основных узлов и блоков аппаратов, ряда их структурных и принципиальных
схем оащищена семью авторскими свидетельствами и диумя патентами на изобретения Российской Федерации.
Иообрет-ение по авторскому свидетельству N* 1597200 внедрено в КБ Точмаш НПО "Точность".
Разработки удостоены золотой «едали на международной выставке "Эврика-94" (г.Брвссель) и премии Южного административного округа г.Москви в области пауки и техники.
Испольоованио результатов работы. На основании выполненных в диссертации исследований впервые в России сооданы*и йнедрели в клиническую практику эксперниекталыше обраацы следующих аппаратов: имплантируемые ЭСМНК серии "СТИМИИАК" моделей 802-805, наружные аппараты "СТИМИНАК-06". "СТИКИНАК-09" (для контроля качества установки кардиального и мышечного электродов), "РЕ0-СТИМ-08" (для контроля работы мышечного насоса в послеоперационный период), многофункциональные исследовательские аппараты "СТИМИНАК-04" и "СТЙ.Ч1ІНАК-10", а также радиочастотные аппараты "СТИМИВАК-03" и "СТИНИИАК-05".
Экспериментальная, исследовательская и лечебная аппаратура нашла применение в ряде клиник в стране и оа рубежом: в Институте сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева РАМН (нмплан-тирумые 3-МНК, вспомогательная наружная аппаратура, исследовательские аппараты, радиочастотные электросгимуляторы), в Томском НИИ кардиологии ТНЦ РАМН (имплантирумые ЭСМНК, вспомогательная наружная аппаратура, исследовательские аппараты), в Санкт-Петербургской медицинской академии (вспомогательная наружная аппаратура, исследовательские аппараты), в Каунасской клинике им.П.Яшинскаса (имплантирумые ЭСМНК, вспомогательная иаруккаа аппаратура, радиочастотные електростимулятори), в Экс-
корт . Институте сердца (Нью-Дели, нмплаитирумые ЭСМНК) и в Кумбала Хилл Институте сердца (Бомбей, имплантирумые ЭСМНК).
Исследования и разработка аппаратуры проводились по межвузовской программе "Новая медицинская техника* (головная органи-оация - МИФИ), в объеме работ госбюджетной теми 11*93-2-003-318, а также в рамках научного направления МИФИ "Ядерная Физика, техника и электроника в медицине, биологии и охране окружающей среды" н по программе Минздрава РФ "Электрокардиостимуляторы имплантируемые для стимуляции пересаженной мышцы", утвержденной 18.02.91 (в рамках хоздоговорной теми N*91-3-003-039 между МИФИ и КБ Точмаш НПО "Точность").
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на I и II Международном славянском конгрессе по, электростимуляции и клинической электрофизиологии сердца {Санкт-Петербург, 1993, 1995), на Международном симпозиуме "Cardlonyoplasty, Bionechanical Assist and Artificial Heart" (Париж,1993), на I Международном конгрессе международного общества сердечно-сосудистых хирургов (Чанг-Мэй,1991J, на V ежегодной конференции Европейской ассоциации сердечно-сосудистой хирургии (Лондон, 1991),. на VII Конгрессе по кардиологии (Париж, 1990), на IV ежегодной конференции Средиземноморской ассоциации по кардиологии и хирургии сердда (Анталия, 1990). на I Всесоюзном съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 1990), на Всесоюзном симпозиуме "Экспериментальная сердечнососудистая хирургия" (Суздаль, 1991), на III Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы создания технических средств для диагностики и лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы" (Львов,1990). на III Всесоюзной конференции молодых
учених и специалистов с участием стран-членов СЭВ "Диагиостика и хирургическое лечение заболевания сердца к сосудов* (Москва, 1990), на- Всесоюзной школе-семинаре молодых учених и специалистов "Актуальные вопросы создания и эксплуатации терапевтической и хирургическая медицинской техники" (Звенигород, 1989), на Научно-технической семинаре "Современный методы обеспечения надежности и качества изделий приборостроения и электронной техники" (Ташкент, 1989).
Отдельные приборы демонстрировались на международных выставках "Наука-88" (Москва), "Больница-83" (Ленинград), "Диа-бет-89" (Тбилиси), "Медитех-94" (Москва), "Эврика-94" (Брюссель) .
Публикации По материалам диссертации опубликована 31 работа, среди них глава в иокогра»ии и статьи в зарубежной журнале, написанные в соавторстве. На разработки получено 7 авторских свидетельств СССР, 2 патента Российской федерации и свидетельства РФ на 2 товарных знака.
Объем работы. Диссертация содержит 143 страницы машинописного текста, в той числе 51 рисунок, 1 таблицу, и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы но 82 наименований.
Автор защищает; 1. Обоснование выбора структурной схемы, алгоритмов работы и основных блоков имплантируемых. ЗСМНК применительно к хардиомиопяастике на основе анализа Физиологических данных к экспериментального и клинического материалов.
2. Схемотехнические решения отдельных узлов и блоков ЭСМНК.
* 3. Методи контроля, структурные и принципиальные схемы аппаратуры для измерений, обеспечивающие требуемое качество установки кардиального и мышечного электродов.
4. Методы послеоперационного контроля работы отдельных звеньев и биотехнической системи в целом, а также структурные и принципиальные схемы аппаратуры, реализующей эти методы.
![Научное обоснование и разработка модели прогнозирования исходов болезней системы кровообращения на уровне популяции на основании оценки индивидуального риска [Электронный ресурс]](/i/i/4472/168245.png "Научное обоснование и разработка модели прогнозирования исходов болезней системы кровообращения на уровне популяции на основании оценки индивидуального риска [Электронный ресурс] Леонов Николай Вячеславович")
