Evaluation of influence of LVAD assistance on haemodynamics and ventricular energetics in closed-loop mock circulatory system

• Autorzy: Ferrari G. , Górczyńska K. , Lazzari C. , Engliasz M. , Tosti G. , Ambrosi D. , Mimmo R. , Fabrizio C.

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu wspomagania pracy serca za pomocą LVAD na parametry hemodynamiczne i energetyczne w fizycznym modelu układu krążenia pracującym w pętli zamkniętej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The choice of control strategy of a Left Ventricle Assist Device in heart recovery is an open problem. It affects circulatory parameters, myocardial perfusion and energetic variabies, directly related to oxygen consumption in both ventricles. The experiments were performed by a computer controlled closed loop mock circulatory system, in known and constant pathological condition, connected to a pneumatic LVAD. The assistance was realized by changing artificial left ventricular systole duration and its relation to the QRS complex of ECG signal. The data were analysed as a function of haemodynamic parameters as well as energetic variabies (external work EW, oxygen consumption V0(2), cardiac mechanical efficiency CME). The results have shown: 1) assistance effect, besides driving pressure of the artificial ventricle, depends on its systole beginning and duration and on the value of peripheral resistance; 2) left heart assistance influences right ventricular parameters in limited way; it increases right atrial pressure and decreases arterial pulmonary pressure and oxygen consumption.

PL

Wybór strategii sterowania urządzenia wspomagającego LVAD dla poprawy kondycji niewydolnego serca jest problemem otwartym. Proces wspomagania oddziaływuje na parametry cyrkulacji, perfuzję mięśnia sercowego i parametry energetyczne związane bezpośrednio ze zużyciem tlenu przez obie komory serca. Opisane w niniejszej pracy eksperymenty przeprowadzono na sterowanym komputerowo fizycznym modelu układu krążenia, na którym zamodelowano stany patologiczne, poddane następnie wspomaganiu kontrpulsacyjnemu za pomocą urządzenia LVAD. W procesie wspomagania zmieniano czas trwania fazy skurczu sztucznej lewej komory urządzenia LVAD poprzez zmianę opóźnienia końca fazy skurczu tej komory względem zespołu QRS przebiegu EKG "sztucznego pacjenta". Opóźnienie początku fazy skurczu sztucznej komory pozostawało nie zmienione. Uzyskane wyniki analizowano na gruncie hemodynamicznym (ciśnienia, przepływy) i energetycznym (praca zewnętrzna EW, zużycie tlenu V0(2), współczynnik wydajności mechanicznej serca CME). Stwierdzono: 1) na efektywność wspomagania, oprócz ciśnienia sterującego pracą sztucznej komory, wpływa czas trwania jej fazy skurczu i czas opóźnienia względem zespołu QRS oraz wielkość oporności peryferyjnej; 2) wspomaganie lewej komory wywiera ograniczony wpływ na prawe serce, co się objawia niewielkim wzrostem ciśnienia w prawym przedsionku i pewnym spadkiem ciśnienia arterialnego płucnego oraz zużycia tlenu.

Słowa kluczowe

EN

ventricular elastance; arterial elastance; heart assist device; mock circulatory system

PL

model układu krążenia

• Wydawca: Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering of the Polish Academy of Sciences ; Elsevier
• Czasopismo: Biocybernetics and Biomedical Engineering
• Rocznik: 1998
• Tom: Vol. 18, no. 1-2
• Strony: 19--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ferrari G.

autor

Górczyńska K.

autor

Lazzari C.

autor

Engliasz M.

autor

Tosti G.

autor

Ambrosi D.

autor

Mimmo R.

autor

Fabrizio C.

• Institute of Biomedical Technologies, CNR, Rome, Italy