Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Axial disc motor for total artificial heart

100%

Huzlik R. , Lapčik J. , Fialova S.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2009

|

tom Nr 84

207-209

EN

This article present design of motor for Total Artificial Heart (TAH), which is developing on Brno University of Technology. For this application was chosen, as best choice, disc motor with axial flux and permanent magnet. Main reason for choose of this motor is that this motor have short length, which don’t increasing length of whole TAH. In the end of the article is a presented new possibility in this problematic.

2

Current status of the intra-cardiac axial flow pump

70%

Mitamura Y. , Yano T. , Kido K. , Sakota D. , Takahashi N. , Mori Y. , Murabayashi S. , Nishimura I. , Sekine K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2006

|

tom Vol. 26, no. 1

39-44

EN

Pulsatile artificial hearts having a relatively large volume are difficult to implant in a small patient, but rotary blood pumps can be easily implanted. The objective of this study was to show the feasibility of using the Valvo-pump, an axial flow pump implanted at the heart valve position, in such cases. The Valvo-pump consists of an impeller and a motor. The motor is waterproofed with a magnetic fluid seal. A blood flow of 5 L/min was obtained at a pressure difference of 13.3 kPa at 7,500 rpm. The normalized index of hemolysis (NIH) was 2.6 times the Bio-Pump. The pump was implanted in three goats between the left ventricle and the aorta. The pump bypassed about 85% of cardiac output. The results showed that the Valvo-pump could maintain systemic circulation with an acceptable level of hemolysis.

3

Badania nad polskim sztucznym sercem w eksperymentach z uzyciem cielat

60%

Kostrzewski S. , Kisielowski K. , Hrapkiewicz T.

Magazyn Weterynaryjny

|

1996

|

tom 05

|

nr 3

247-249

4

Evaluation of volumetric parameters of the ventricular assist device using bioimpedance method

60%

Sobotnicki A. , Pałko T. , Mocha J. , Czerw M.

|

2012

|

tom Vol. 19

117--123

EN

Volumetric parameters of operation of the pulsatile ventricular assist device (VAD) are the key clinical indicators for the evaluation of adequacy of the process of mechanical heart assistance and ensuring the patient's safety. The bioimpedance method has been proposed to evaluate blood volume changes of the VAD. The method is based on volume electric conductivity of the blood. A change in VAD volume involves changes in impedance. Periodic changes in VAD volume during its operation result in a pulsatile impedance wave; its amplitude in the subperiod of filling and ejection correlates with the volume of blood in the VAD. The paper presents the way of acquisition of the bioimpedance signal. It also presents the results of experimental studies, that were carried out with the use of the flow test stand, and an approach to analysing the bioimpedance signal to evaluate the stroke volume.

5

Measurements of blood saturation inside a ventricular assist device

60%

Mocha J. , Czerw M. , Sobotnicki A.

|

2012

|

tom Vol. 19

93--99

EN

Information about the level how well arterial blood is saturated with oxygen, i.e. the overall patient saturation, in particular a patient with a ventricular assist device (VAD) inoculated, is very important for efficient and dependable course of blood circulation support. The paper presents the method for measurement of blood saturation with oxygen that is carried out with use of a commercially available pulse oximetric sensor upon necessary modifications and installed directly on a outflow connector of the VAD. Operability of the presented solution has been verified by experiments on a flow control test bench with use of animal blood. The final validation of the measuring circuit was carried out during experiments with an animal. The completed experiments demonstrated that both the blood saturation with oxygen as well as artificial pulse rate can be measured with accuracy. Unfortunately, similar measurements for venous blood proved infeasible.

6

Pośredni i bezpośredni napęd sztucznego serca

60%

Tomasiak E. , Barbachowski E. , Metlak B.

Napędy i Sterowanie

|

2005

|

tom R. 7, nr 1

62--64

PL

Układy napędowe systemów mechanicznych wspomagania pracy serca lub jego zastępowania w różnych rozwiązaniach wykorzystują trzy podstawowe przetworniki energii: pneumatyczny, elektromechaniczny lub elektrohydrauliczny. Układ napędowy pneumatyczny, znajdujący jak dotąd najszersze zastosowanie, charakteryzuje się stosunkowo słabym działaniem hemolitycznym. Ze względu jednak na konieczność doprowadzenia oraz odprowadzenia kaniulami strumienia powietrza poprzez powłoki zewnętrzne organizmu powoduje poważne komplikacje infekcyjne. Próbę zniwelowania wpływu tego czynnika stanowi obecnie postulat całkowitego wszczepienia układu napędowego, a tym samym zamknięcia naturalnej bariery, jaką jest skóra. Wiąże się to z rezygnacją z rozwiązania pneumatycznego z uwagi na konieczne gabaryty i masę napędu. Koncepcja (rys. 1) całkowicie wszczepialnego układu napędowego sztucznego serca (Total Artificial Heart) wykorzystuje źródło elektryczne zasilane z pętli indukcyjnej – nieingerującej w tkankę skórną – które z kolei napędza przetwornik elektromechaniczny lub elektrohydrauliczny.

7

Current states of small and lightweight pulsatile motor driven LVAD

60%

Okamoto E. , Tanaka S. , Makino T. , Miura K. , Okada S. , Mitoh A. , Mitamura Y.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

tom Vol. 27, no. 1-2

155-160

EN

A small size and lightweight motor-driven pulsatile LVAD using a ball screw has been developed. The motor-driven LVAD consists of a brushless DC motor and a ball-screw. The ball screw converts rotational motion of the motor into rectilinear motion of the pusher plate. The magnetic force between the tiny magnets on the pusher plate and the iron plate adhered on the pump diaphragm provides an active filling operation during the pump filling phase. The pump has a stroke volume of 55 ml, the whole volume of 285 ml and it weighs 360 g. The controller employs the fuzzy logic position and velocity control so that the LVAD experts’ experience could be used in the design of the controller. The LVAD was evaluated in the in-vitro experiments using the mock circulation. Maximum pump outflow of 5.1 l/min was obtained at the drive rate of 100 bpm against an afterload of 100 mmHg, and the active filling mechanism using the magnetic force provided a pump output of 3.6 l/min at a drive rate of 75 bpm under a preload of 0 mmHg. The operating efficiency of the LVAD was established to be measured between 8 and10%.

8

Characteristics of spiral vortex pump driven by two different drivers

60%

Ito K. , Sudo T. , Shima T. , Kouno Y. , Ohnishi Y. , Tanaka T. , Iwasaki K. , Fujimoto T. , Umezu M.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

tom Vol. 27, no. 1-2

121-132

EN

Here we describe a cardio-ventricular support system that combines a spiral vortex blood pump with an intra-aortic balloon pump driver. To reduce cost, we replaced the conventional ventricular assist driver with one used for an aortic balloon pump. We characterized the hydrodynamics of both drivers by recording pressure and flow waveforms during a single pulse for typical conditions of the pump. The pressure pulse of the ventricular assist driver was rectangular in shape, and the flow was maximal in the systolic fraction, when balanced conditions were achieved. By contrast, the triangle shaped pressure pulse of the balloon pump driver produced a constant volume. Flow increased in proportion to the rate of pulsation and drive volume. A minimum requirement set flow to 5 liters after 80 beats per minute. The balloon pump driver met the requirement with a 44 ml volume. Thus, the balloon pump driver effectively substituted for the ventricular assist driver. Our findings suggest that combining a spiral vortex pump with a balloon pump driver is cost-effective for left ventricular support during acute cardiac failure.

9

Magnetically suspended pumps for artificial heart

60%

Masuzawa T. , Onuma H.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

tom Vol. 27, no. 1-2

133-137

EN

Durable rotary blood pumps for the artificial heart have been developed by using magnetic suspension techniques. Mechanically weak parts such as the bearings and the seal are eliminated from the device by adopting the magnetic levitated motor to the rotary blood pump. Two types of magnetically suspended rotary pumps, which have been developed at Ibaraki University, will be reported in this paper.

10

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do wyznaczania chwilowej objętości wyrzutowej pneumatycznej protezy serca

60%

Grad L. , Murawski K. , Pustelny T. , Murawska M.

Przegląd Teleinformatyczny

|

2016

|

tom T. 4, Nr 1-2 (41)

3--16

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie sztucznej sieci neuronowej do budowy sensora. W pracy rozwiązywane jest zadanie polegające na określeniu chwilowej objętości wyrzutowej krwi z komory krwistej pneumatycznej pozaustrojowej protezy serca. Badanie przeprowadzono na wytworzonym modelu protezy. Model składał się z komory pneumatycznej, membrany i komory powietrznej. W zrealizowanym eksperymencie membranę obserwowano kamerą w paśmie bliskiej podczerwieni. Obraz membrany poddano przetwarzaniu przez sztuczną sieć neuronową. Jej zadanie polegało na wyznaczeniu zależności występującej między widokiem (kształtem) membrany a chwilową objętością wyrzutową obserwowaną w układzie pomiarowym. Artykuł przedstawia strukturę użytej sztucznej sieci neuronowej, proces uczenia i testowania, układ pomiarowy oraz wyniki badań.

EN

The paper presents the use of artificial neural network in sensors application. The task is to determine the stroke volume of the blood chamber of heart prothesis. The tests were performed on the model of chamber of pneumatic prosthesis heart. In the considered task the surface of membrane is observed by a camera that works in the near-infrared band. Artificial neural network was used to determine the relationship between the real views of membrane and stroke volume. In the article the artificial neural network learning process and results of research are presented.

11

Modyfikacje komory wspomagania pracy serca w oparciu o metody numeryczne

60%

Jóźwik K. , Obidowski D. , Kłosiński P.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2009

|

tom nr 135

61-68

PL

W sytuacji zagrożenia ciągłości pracy serca życie ludzkie jest narażone na olbrzymie niebezpieczeństwo. Na potrzeby wspomagania pracy tego narządu oraz w celu jego zastąpienia zbudowano wiele różnych typów urządzeń. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki symulacji przepływu w pompie pulsacyjnej zasilanej pneumatycznie, która została stworzona na potrzeby wspomagania pracy serca pacjenta. W oparciu o metody numeryczne możliwe jest przeprowadzanie symulacji pracy komory wspomagania pracy serca z różnymi modyfikacjami konstrukcyjnymi. Przeprowadzone badania ilustrują wpływ ustawienia kątowego zastawek wlotowej i wylotowej na charakter przepływu w czaszy krwistej. Celem badań jest znalezienie takiego położenia kątowego zastawek, dla którego zminimalizowane zostanie ryzyko wykrzepiania krwi.

EN

Life is highly threaded in case of a failure of heart continuous and proper work. Artificial heart prostheses as well as heart assisting devices were built to protect and solve different problems connected with heart diseases. The present work is dedicated to the numerical experiment showing flow characteristics in the pneumatically driven pulsating blood pump used as a heart assisting device. Computational Fluid Dynamics methods allow one to simulate operation of the device with different structure modifications. The research was made to show an influence of changing angle of the artificial valve in the inlet and outlet channel on the flow parameters inside of the blood diving part of the device. The aim of the study is to find out positions of the valves that minimize blood coagulation risk

12

Wybór metod pomiarowych dla diagnostyki sztucznego serca

51%

Konieczny G. , Opilski Z. , Pustelny T. , Maciak E. , Gibiński P. , Gacek A. , Kustosz R.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2009

|

tom z. 4

77-84

PL

W niniejszym artykule zamieszczono analizę metod pomiarowych, możliwych do zastosowania w protezach sztucznego serca POLVAD (Polish Ventricular Assistant Device). Mechaniczne protezy służące do wspomagania serca rozwijane w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu mają za zadanie wspomagać leczenie mięśnia sercowego u pacjentów ze zdiagnozowanymi chorobami serca i układu krwionośnego. Zastosowanie protezy wspomagającej pracę serca pozwala na znaczne przyspieszenie leczenia. Artykuł opisuje zagadnienia związane z wyborem bezinwazyjnej metody pomiarowej pozwalające na określenie ciśnienia krwi w określonych miejscach protezy sztucznego serca. Warunkiem koniecznym, jaki musi spełnić układ pomiarowy, jest całkowita separacja czujnika od środowiska krwistego. Wynika to z potrzeby unikania destrukcji składników krwi oraz powstawania zakrzepów. W pracy opisano dwie możliwe metody pomiarowe - systemy zbudowane przy wykorzystaniu folii piezoelektrycznej oraz metod optycznych.

EN

Methods for pressure measurement to be used in the POLVAD artificial heart prostheses are described in this paper. The mechanical prostheses used for heart support are developed by the Foundation of Cardiac Surgery Development in Zabrze. Their main purpose is to aid the heart muscle recovery of patients with cardiac problems. Use of the POLVAD prosthesis speeds up the healing process. The paper covers the recent research into the possible pressure sensing methods for use in the noninvasive blood pressure measurement in required places around the prosthesis. The main requirement for the developed methods is lack of contact with blood to avoid the destruction of blood elements and minimise influence on the blood flow. Two sensing methods are presented: one based on a fiber pressure sensor, the other on piezoelectric pressure measurements. The preliminary results are included, and choice of the best method for future development is pointed out.

13

QRS complexes detector for synchronization of ventricular assist device

51%

Mocha J. , Sobotnicki A. , Czerw M. , Gibiński P.

|

2010

|

tom Vol. 16

35--41

EN

Synchronization of operation of an artificial chamber supporting the sick heart of a patient has a crucial meaning for the effectiveness of support. To make the synchronized operation possible, the information on patient's heart activity should be fed to a controller of the supporting chamber. To this end, the QRS complex detector operating on ECG signal is necessary. The signal must be acquired from a patient's heart. Appropriate signal quality at long-term support may be assured only in a case the signal is acquired with epicardial electrodes. In the paper, the concept of hardware construction of a QRS complex detector has been presented, based on a field programmable analog array FPAA. The results of verification of the developed detector include the correct operation while using the epicardial signals recorded from patients which undergone the cardiosurgical operations.

14

Magnetic field contactless energy transfer to artificial organs

51%

Stala R.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2004

|

tom Vol. 24, no. 2

3-22

EN

This paper presents a power electronics system for a contactless supply of energy, via a magnetic field, of isolated movable electrical equipment, e.g. an artificial heart, or any portable equipment. Contactless energy transmission in this system is performed by means of the coupling between windings placed on isolated movable parts of the core of a single-phase transformer. Theoretical analysis and practical results concerning the convereter configuration, control, operational safety and sensibility on a wide range variable coupling are presented.

15

Przegląd wybranych konstrukcji i koncepcja elektromagnetycznej pompy pulsacyjnej krwi z metodą sterowania

51%

Bartel S.

|

tom z. 4

41--51

PL

W niniejszym artykule zaproponowano model mikropompy pulsacyjnej napędzanej elektromagnetycznie oraz opracowanego algorytmu sterowania napędem. Zadaniem mikropompy pulsacyjnej jest przetaczanie cieczy (krwi) zgodnie z naturalnym cyklem ludzkiego serca. W rozdziale 2 (Istniejące rozwiązania urządzeń wspomagających pracę lewej komory oraz całkowicie sztuczne serca) przedstawiono dwa klasyczne przykłady pomp rotacyjnych wspomagających typu LVAD, oraz dwa przykłady całkowicie sztucznych serc. W rozdziale 3 (Konstrukcja innowacyjnej mikropompy napędzanej elektromagnetycznie) zaprezentowano przestrzenny projekt oraz opis budowy innowacyjnego napędu. Na podstawie omawianej konstrukcji w rozdziale 4 (Model polowy napędu mikropompy pulsacyjnej napędzanej elektromagnetycznie) przeprowadzono analizę polową napędu mikropompy dla proponowanych dwóch typów sterowania. Na podstawie wyników analizy omówione zostały wady i zalety wynikające z zaproponowanej konstrukcji napędu mikropompy.

EN

In this paper are proposed the model of electromagnetic driven micropump and the control system of the drive. The purpose of the micropump is the transfusion of liquid (blood) according to the natural cycle of the human heart. In Chapter 2 (Existing solutions of the left ventricular assist devices and a completely artificial heart) are presented two classic examples of the type of rotary pumps supporting the LVAD, and two examples of completely artificial hearts. In Chapter 3 (The construction of innovative electromagnetic driven micropump) are presented the spatial design and a description of the construction of the innovative drive. In Chapter 4 (The field model of the electromagnetic driven micropump drive) an field model analysis of the micropump drive for the proposed two types of control system have been made, based on the micropump construction. Based on the results of the analysis were discussed the disadvantages and advantages of the proposed construction of the micropump drive.

16

Algorytm sterowania napędu mikropompy pulsacyjnej

51%

Bartel S.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2016

|

tom nr 3

60--63

PL

W niniejszym artykule przedstawiono projekt mikropompy pulsacyjnej napędzanej elektromagnetycznie będącej urządzeniem sztucznego serca typu TAH. Zaproponowano algorytm sterowania który umożliwia uzyskanie dowolnego kształtu ciśnień wylotowych i w tym charakterystyki ciśnień zbliżonych do naturalnego cyklu hemodynamicznego.

EN

In this article is shown the construction and the algorithm of control system of the electromagnetically driven blood micropump. The discussed micropump is a device of an TAH device type. The blood flow pressure characteristic of the micropump drive can be modeled by using the proposed control algorithm, and the humans natural hemodynamic cycle can be generated.

17

Mechanical circulatory support systems at Tokyo Medical and Dental University

51%

Ohuchi K. , Hoshi H. , Watanabe N. , Kido K. , Yokoyama Y. , Asama J. , Shinshi T. , Shimokohbe A. , Yoshikawa M. , Takatani M.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

tom Vol. 27, no. 1-2

161-167

EN

This paper describes mechanical circulatory support devices (MCSD) which are under development at Tokyo Medical and Dental University in collaboration with Tokyo Institute of Technology. They include para-corporeal magnetic levitated (Mag-lev) centrifugal blood pump, implantable Mag-lev centrifugal blood pump, extra-corporeal pediatric centrifugal blood pump, and implantable pulsatile ventricular assist device (VAD) and totally replacement artificial heart system.

18

Development of implantable probe for observation of microcirculation

51%

Imachi K. , Mochizuki S. , Baba A. , Isoyama T. , Saito I. , Takiura K. , Chinzei T. , Shiraishi Y. , Yambe T. , Abe Y.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

tom Vol. 27, no. 1-2

45-52

EN

It is a long-term controversial point between the circulatory physiologists and the artificial heart researchers whether the pulsatile flow is essential for the living body or not [1]. In particular, since the axial flow pump, a continuous flow pump, that could keep the patients alive for more than a few years was introduced into use in clinical setting in 2001, this problem has been regarded as a very important physiological and pathophysiological issue. The objective of this study was to develop an implantable probe to observe microcirculation in artificial circulation. The principle of the probe developed in this study is the following: a thin living tissue is put directly on a highly integrated CCD (charge coupled device), and it is illuminated from the backside of the tissue with LED(light emitting diode). The microvascular nets in the tissue will be projected on the CCD surface, like a contact photograph, which produces an image on the TV screen. The problems are how to magnify them to be able to observe the erythrocyte flow, how to control the focus, how to electrically insulate them and how to make them compact. After several attempts to magnify the image, a micro lens having 2 mm in diameter, 2 mm long and 6 times magnification, was designed and made of acrylic resin. The lens was installed into a CCD camera with 8 mm in diameter and it was 60 mm long. The camera could magnify the image about 650 times on the 14 inches TV screen. A distinct microcirculation image, including the capillary flow, could be observed when the camera was implanted into the connective tissue under the skin of the rabbit. Now the focus control system is being developed with the camera to be implanted in animals on the long-term base.

19

Development of implantable assist pump and its peripheral devices

51%

Okamoto E. , Makino T. , Yamamoto Y. , Asao H. , Watanabe N. , Nakamura M. , Tanaka S. , Inoue Y. , Yasuda T. , Mitamura Y.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2006

|

tom Vol. 26, no. 1

45-51

EN

Two national project for development of an artificial heart system are being undertaken in Japan, and Hokkaido Tokai University has taken part in both national projects in order to develop peripheral devices of an implantable VAD (ventricular assist device) system. Each of the peripheral devices incIudes a transcutaneous energy transmission system, an internal battery system, and a transcutaneous information transmission system. Maximum energy transmission efficiency of the transcutaneous energy transmission system is over 85% (DC to DC) at an energy transmission ratio of 25 W. The internal battery system mainly consists of three lithium ion batteries, a charge circuit, and a power interface (case size of 11Ox80x30 mm). The internal battery system can drive a VAD for over 2 hours with maximum battery case surface temperature of 43°C. The information transmission system (diameter of 52 mm and thickness of 12 mm) mainly consists of an ASK modulator and an ASK demodulator employing carrier frequencies of 4 MHz and 10 MHz. It can transmit data electromagnetically between inside and outside of the body bi-directionally at a data transmission ratio of 56 kbps. Long-term animal experiments showed that each peripheral device has adequate performance to support the operation of implantable VAD.

20

The influence of the micropump`s winding shape and magnetic circuit configuration on the generated electromagnetic torque characteristic. Part I: FEM analysis

51%

Bartel S. , Trawiński T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

tom R. 92, nr 5

240--244

EN

In this article is shown the research process of electromagnetically driven blood micropump winding shape as well the configuration of magnetic circuit influence on its generated electromagnetic torque. Analysis of the winding shape is intended to increase the electromagnetic torque values generated by the micropump and to assure more smooth torque characteristic versus angular displacement of blood chamber. This analysis is based on a spatial field model of an electromagnetically driven pulse micropump and have been made using the finite element method.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono proces analizy wpływu kształtu uzwojeń oraz konfiguracji obwodu magnetycznego napędu mikropompy do przetaczania krwi na generowany moment elektromagnetyczny. Celem tej analizy jest zwiększenie wartości generowanego momentu elektromagnetycznego napędu mikropompy oraz uzyskanie charakterystyki o stałym momencie w zależności od kąta położenia części ruchomej komory krwi. Analizę momentu elektromagnetycznego napędu mikropompy przeprowadzono na bazie przestrzennego modelu polowego.