КЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ХИРУРГИЯЦель -экспериментальная апробация аппарата вспомогательного кровообращения на основе насоса вязкого трения в хроническом эксперименте.Материал и методы.Трем телятам в возрасте 3 мес была выполнена паракорпоральная имплантация аппарата вспомогательного кровообращения на основе насоса дискового типа по схеме «левое предсердие -нисходящая грудная аорта».Результаты.Разработана и апробирована методика исследования нового типа аппарата вспомогательного кровообращения на крупных млекопитающих.Проведены 3 хронических эксперимента на телятах.Длительность наблюдения в данной серии составляла 2, 5 и 7 сут.Основные показатели гемодинамики, кислотно-щелочного равновесия и биохимический состав крови находились в пределах нормы на протяжении всего периода наблюдения.Проведенные морфологические и гистологические исследования почек, печени, легких и миокарда не выявили наличия зон ишемии или тромбоэмболии.Заключение.Результаты данной серии экспериментов показали целесообразность проведения дальнейших исследований по разработке опытных образцов

Objective: to carry out the implantation of an artificial left ventricle of the heart based on a disk-type pump in an acute experiment on a large mammal (mini-pig). Materials and methods. To test the surgical technique of implantation and assess the biocompatibility of the apparatus for mechanical support of blood circulation based on a viscous friction pump, an acute experiment was conducted on an animal. A large mammal (mini-pig weighing 90 kg) was used as an experimental model. The implantation of the pump was performed extracorporeally according to the scheme «the apex of the left ventricle – the descending thoracic aorta». During the experiment, invasive blood pressure, central venous pressure, cardiac arrhythmias, body temperature, blood gas composition, activated coagulation time were monitored. Under the control of transesophageal echocardiography, the pump operation mode was set with parameters – speed 2400–2600, productivity 4 ± 0.5 l/min, average IAD – 70–80 mm Hg. Results. In the course of the experiment, the fundamental possibility of using the developed disk-type pump as a device for supporting blood circulation was proved. For 4 hours, the pump provided adequate hemodynamic parameters with an average productivity of 4 ± 0.5 l/min and 2500 rpm. After 4 hours of operation of the pump in the conditions of inactivated heparin (AST – 114 sec), no blood clots were found between the pump disks. Conclusion The hemodynamics feature of the disk pump allows you to develop sufficient performance parameters to ensure adequate blood circulation. The mechanism of action of the «boundary layer» minimizes the risk of blood clots in the pump cavity. However, the topographic and anatomical features of the pig’s body do not allow experiments with a long observation period.

Background. A shortage of donor organs is one of the urgent problems of transplantology. Despite the current level of technology, there are a number of difficult barriers to overcome. Because of the high demand for assisted circulatory devices, the work caused by the creation of the most physiological and biocompatible model of the apparatus, exceptional relevance is provided.Aim. To evaluate the haemolytic properties of the auxiliary circulatory apparatus based on a disk-type pump.Methods. A hydrodynamic bench was created to conduct haemolysis tests of a disk-type pump. The bench consisted of a tank, a heat exchanger, hydrodynamic resistance, connecting tubes, a blood sampling port, a pressure and flow measurement system, and a test pump. The test method consisted of assessing the level of free plasma haemoglobin (pHb) obtained by taking blood samples during pump operation in the operating mode (2300–2500 rpm, 5–6 l/min, pressure drop at the clamp level of 100 mmHg). Standardized haemolysis indices (NIH and MIH) were calculated based on the data obtained. The indices were calculated based on the analysis of free haemoglobin in the plasma of blood samples, haematocrit, total haemoglobin, blood flow, and pump operating time.Results. Bench tests (n = 5) revealed that the average level of free haemoglobin was 2.2 mg/%. This confirms the absolute atraumatic nature of the design of a new type of pump. The calculated values of the haemolysis indices were: NIH - 0.0013 and MIH - 1.88. This proves the fundamental possibility of using a disk-type pump as a basis for creating auxiliary circulatory devices.Conclusion. The developed methodology for assessing the mechanical stability of red blood cells allows you to give objective information about one of the most important safety criteria for auxiliary circulatory devices i.e., the level of haemolysis. The results obtained revealed that it is possible and safe to use a disk-type pump as an auxiliary circulatory device. Received 16 December 2019. Revised 10 March 2020. Accepted 13 March 2020. Funding: The research is supported by a grant of the Russian Science Foundation (project No. 19-19-00186). Conflict of interest: Authors declare no conflict of interest. Author contributions Conception and study design: M.O. ZhulkovData collection and analysis: M.O. Zhulkov, A.S. Grenadyorov, A.M. Golovin, E.O. Golovina, A.V. Fomichev, S.A. AlsovDrafting the article: M.O. Zhulkov, A.S. Grenadyorov Critical revision of the article: M.O. Zhulkov, A.M. ChernyavskiyFinal approval of the version to be published: M.O. Zhulkov, A.S. Grenadyorov, A.M. Golovin, E.O. Golovina, A.V. Fomichev, S.A. Alsov, A.M. Chernyavskiy

Актуальность. Нехватка донорских органов является проблемой трансплантологии в течение многих лет. Несмотря на современный уровень технологий, позволивший приблизиться к протезированию насосной функции сердца, остается труднопреодолимый ряд барьеров. Ввиду высокой потребности в аппаратах вспомогательного кровообращения, работы, направленные на создание наиболее физиологичной и биосовместимой модели, обладают актуальностью. Цель. Оценить гемолитические свойства аппарата вспомогательного кровообращения на базе насоса дискового типа. Методы. Для гемолизных испытаний насоса дискового типа создан гидродинамический стенд, состоящий из резервуара, теплообменника, гидродинамического сопротивления, соединительных трубок, порта для забора крови, системы измерения давления и расхода и исследуемого насоса. Испытания включали оценку свободного гемоглобина плазмы, получаемого с помощью забора проб крови в процессе работы насоса в рабочем режиме (2 300–2 500 об./мин, 5–6 л/мин, перепад давления на уровне зажима 100 мм рт. ст.). Вычислялись стандартизированные индексы гемолиза NIH и МIH на основании анализа свободного гемоглобина в плазме проб крови, гематокрита, общего гемоглобина, расхода крови и времени работы насоса. Результаты. Согласно стендовым испытаниям (n = 5), свободный гемоглобин составил 2,2 ± 0,9 мг%, что подтверждает атравмогенность конструкции нового типа насоса. Расчетные значения индексов гемолиза составили NIH 0,0013 и MIH 1,88, что доказывает принципиальную возможность использования насоса дискового типа в качестве основы для создания устройств вспомогательного кровообращения. Заключение. Разработанная методика оценки механической устойчивости эритроцитов крови позволяет дать объективную информацию о важном критерии безопасности устройств вспомогательного кровообращения — уровне гемолиза. На основании полученных результатов сделан вывод о принципиальной возможности и безопасности использования насоса дискового типа в качестве аппарата вспомогательного кровообращения. Поступила в редакцию 16 декабря 2019 г. Исправлена 10 марта 2020 г. Принята к печати 13 марта 2020 г. Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект №19-19-00186. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов Концепция и дизайн: М.О. Жульков Сбор, анализ и интерпретация данных: М.О. Жульков, А.С. Гренадеров, А.М. Головин, Е.О. Головина, А.В. Фомичев, С.А. Альсов Написание статьи: М.О. Жульков, А.С. Гренадеров Исправление статьи: М.О. Жульков, А.М. Чернявский Утверждение окончательной версии: все авторы