Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2010 / с. 39-45

Роторные насосы для искусственного и вспомогательного кровообращения. Обзор

Г.П. Иткин, С.В. Селищев

Аннотация

В статье кратко описана история развития роторных насосов для искусственного и вспомогательного кровообращения. Показаны основные преимущества таких насосов перед пульсирующими, особенно при создании имплантируемых систем: это прежде всего миниатюризация, меньшее энергопотребление и стоимость. Показаны основные направления конструирования насосов, которые в основном базируются на конструкции подшипникового узла, являющегося наиболее критичным элементом данных насосов, определяющим ресурс их работы. Более детально рассмотрены осевые насосы. Приведены конкретные примеры коммерческих систем осевых насосов, используемых в клинике.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Георгий Пинкусович Иткин, д-р биолог. наук, профессор, зав. лабораторией биотехнических систем, ФНЦ трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И. Шумакова, г. Москва,
Сергей Васильевич Селищев, д-р физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой биомедицинских систем, Московский государственный институт электронной техники (технический университет), г. Зеленоград,
e-mail: georgeitkin@mail.ru

Список литературы

1. DeBakey M.E. The odyssey of the artificial heart // Artifitial Organs. 2000. № 24(6). РР. 405-411.
2. Richenbacher W.E, Pierce D.S. Assisted circulation and the mechanical heart. Chpt. 19 in Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine 5th Ed. – Braunwald E. (ed) W.B. Saunders. Philadelphia PA, 1997.
3. Frazier O.H. Prologue: Ventricular assist device and total artifitial heart: A historical perspective // Cardiology Clinics. 2003. № 21(1). РР. 1-13.
4. Nose Y., Yoshikawa M., Murabayashi S., Takano T. Development of rotary pump technology: Past, Present and Future // Artificial Organs. 2000. № 24(6). РР. 412-420.
5. Taenaka Y, Tatsumi E, Nakamura H et al. Physiologic reaction of awake animals to an immediate switch from pulsatile to nonpulsatile systemic circulation // ASAIO J. 1990. № 36. РР. 541-544.
6. Frazier O.H., Khalil H.A., Benkowski R.J., Cohn W.E. Optimization of axial-pump pressure sensitivity for a continuous-flow totel artifitial heart // J. of Heart and Lung Transplantation. 2010. № 29. РР. 687-691.
7. Jarvik R.K. System considerations favoring rotory artifitial hearts with blood-immersed bearings // Artificial Organs. 1995. № 19(97). РР. 565-570.
8. Bozeman R.J., Akkerman J.W., Aber G.S., Van Damm G.A., Becak J.W., Svejkovsky P.A., Benkowski R.J. Axial pump / US Patent 5,692,882. Dec. 2. 1997.
9. Maher T.R., Taylor L.P., Le Blank P. W.J.C., Butler K.C. Implantable electric axial-flow blood pump with blood cooled bearing / US Patent 5,707,218. Jan. 13. 1998.
10. Hoshi H., Shinshi T., Takatani S. Third-generation blood pumps with mechanical noncontact magnetic bearings // Artificial Organs. 2006. № 30(5). РР. 324-338.
11. Savage E.B., Clark R.E., Griffin W.P., Davis S.A., Hughson S., Conway C.J., Magovern G.J. Sr. The AB-180 circulatory: Summary of development and plans for phase I clinical trial // Ann. Thorac. Surg. 1999. Aug. № 68(2). РР. 768-774.
12. Yamazaki K., Okamoto E., Yamamoto K., Mitamura Y., Tanaka T., Yozu R. The valvo-pump, an axial blood pump implanted at the heart valve position: Concept and Initial results // Artificial Organs. 1992. № 16(3). РР. 297-299.
13. Конышева Е.Г., Иткин Г.П., Дробышев А.А., Романов О.В. Результаты исследования на гемолиз новых имплантируемых центробежных насосов // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2007. № 4. С. 41-46.
14. DeBakey M.E. A Development of a ventriclar assist device // Artifitial Organs. 1997. № 21. РР. 1149-1153.
15. Kaplon R.J., Oz M.C., Kwiatkowski P.A., Levin H.R., Shah A., Jarvik R.K., Rose E.A. Miniature axial flow pump for ventricular assistance in children and small adult // The J. of Thorac. and Cardiovasc. Surgery. 1996. № 111. РР. 13-18.
16. Butler K., Thomas D., Antaki J., Borovetz H., Griffith B., Kameneva M., Kormos R., Litwak P. Development of the Nimbus/Pittsburgh axial flow left ventricular assist system // Artificial Organs. 1997. № 21(7). РР. 602-610.
17. Frazier O.H., Khalil B.S., Benkowski R.J., Cohn W.E. Optimization of axial-pump pressure sensitivity for continuous-flow total artificial heart // The J. of Heart and Lung Transplantation. 2010. № 29. РР. 687-691.
18. Anderson D.W. Blood pump: Technologies and markets in transformation // Artificial Organs. 2001. № 25(5). РР. 406-410.
19. Wieselthaler .M., Schima H., Hiesmayr M., Pacher R., Laufer G., Noon G.P., DeBakey M., Wjlner E. First clinical experience with the DeBakey VAD cjntinuous- axial-flow pump for bridge to transplantation // Circulation. 2000. № 101. РР. 356-359.
20. Wampler R.K., Moise J.C., Frazier O.H., Olsen D.B. In vivo evaluation of a peripheral vascular access axial flow blood pump // Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs. 1988. № 34. РР. 450-452.
21. Buttler K.C., Dow J.J., Litwak P., Kormos R.L., Borovetz H.S. Development of the Nimbus/University of Pittsburgh innovative ventricular assist system // Ann. Thorac. Surg. 1999. № 68. РР. 790-794.
22. Griffith B.P., Kormos R.L., Harvey S., Borovetz H.S., Litwak K., Antaki J.F., Poirier V.L., Kenneth C., Butler K.C. HeartMate II left ventricular assist system: From concept to first clinical use // Ann. Thorac. Surg. 2001. № 71. РР. 116-120.
23. Slaughter M.S., Rodger J.G., Milano C.A., Russell S.D., Conte J.V., Feldman D., Sun B., Tatooles A.J., Delga- do R.V. 3rd, Long J.W., Wozniak T.C., Ghumman W., Farrar D.J., Frazier O.H. Advanced heart failure treated with continuous-flow left ventriclar assist device // N. Engl. J. Med. 2009. № 361(23). РР. 2241-2251.
24. Copeland J.G, Arabia F.A., Tsau P.H., Nolan P.E., McClellan D., Smith R.G., Slepian M.J. Total artificial hearts: Bridge to transplantation // Cardiol. Clin. 2003. № 23. РР. 101-113.
25. Jarvik R., Smith L.M., Lawson J.H., Sandquist G.M., Fukumasu H., Olsen D.B., Iwaya F., Kolff W.J. Comparison of pneumatic and electrically powered total artifitial heart // Trans. Am. Soc. Artif. Internal Organs. 1978. № 24. РР. 593-599.
26. Cover story machining for life – Dr. Robert Jarvik’s latest life – Saving Innovation // CCN Machining. 1998. Vol. 2. № 7. РР. 18-20.
27. Frasier O.H., Myers T.J., Jarvik R., Westby S., Pigott D.W., Gregoric I.D., Khan T., Tamez D.W., Conger J.L., Macris M.P. Research and development of an implantable axial-flow left ventricular assist device the Jarvik 2000 Heart // Ann. Thorac. Surgery. 2001. № 71. РР. 125-132.
28. Jarvik R. Blood pump bearing with separated contact surface / US Patent 7,762,941 B2. Jul 27. 2010.
29. Gibber M., Chang W-B., Bianchi G., Hu J., Garcia J., Jarvik R., Griffith B.P. In vivo experience of the chaild- size pediatric Jarvik 2000 heart update // ASAIO J. 2010. № 56. РР. 369-376.
30. Westaby S., Katsumata T., Houel R., Evans R., Pigott D., Frazier O.H., Jarvik R. Jarvik 2000 heart: Potential for bridge to myocyte recovery // Circulation. 1998. № 98(150). РР. 1568-1574.
31. Jarvik R., Morrow M., Takecuhi E. Belt worn control system and battery for the percutaneous model of the Jarvik 2000 heart // Artifitial Organs. 1999. № 23(6). РР. 487-489.
32. Huber C.H., Tozzi P., Hrni M., von Segesser L.K. No drive line, no seal, no bearing and no wear: Magnetics for impeller suspension and flow assessment in new VAD // Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 2004. № 3. РР. 336-340.