Abstract

The use of extracorporeal circulation systems (cardiopulmonary bypass pumps, ECMO) can lead to brain and coronary artery microembolism, which significantly reduces postoperative rehabilitation and often leads to severe complications. Microembolism occurs when oxygen or air microbubbles (MBs) enter the arterial system of patients. Existing CPB pumps come with built-in bubble trap systems but cannot remove bubbles in the circuit. ECMO devices have arterial filters but cannot reliably filter out <40 μm bubbles in a wide flow range. We have proposed an alternative method that involves the use of an efficient dynamic bubble trap (DBT) for both large and small bubbles. The design includes development of two DBT variants for hemodynamic conditions of adult and pediatric patients. The device is installed in the CPB pump and ECMO outlet lines. It provides sufficient bubble separation from the lines in a blood flow of 3.0–5.0 L/min for adults and 0.5–2.0 L/min for children. The developed computer models have shown that MBs smaller than 10 μm can be filtered. The use of this device will greatly reduce the likelihood of air embolism and provide the opportunity to reconsider the concept of expensive arterial filters.

Highlights

  • We have proposed an alternative method that involves the use of an efficient dynamic bubble trap (DBT) for both large and small bubbles

  • The device is installed in the CPB pump and ECMO outlet lines

  • The developed computer models have shown that MBs smaller than 10 μm can be filtered. The use of this device will greatly reduce the likelihood of air embolism and provide the opportunity to reconsider the concept of expensive arterial filters

Read more

Summary

Трансплантация сердца и вспомогательное кровообращение

При использовании систем экстракорпорального кровообращения (АИК, ЭКМО) существует вероятность микроэмболии сосудов головного мозга и сердца, что существенно снижает постоперационную реабилитацию и нередко приводит к тяжелым осложнениям. The developed computer models have shown that MBs smaller than 10 μm can be filtered The use of this device will greatly reduce the likelihood of air embolism and provide the opportunity to reconsider the concept of expensive arterial filters. Воздушная микроэмболия (ВМ) сопровождается блокировкой микрососудов жизненно важных органов и может возникнуть при использовании как аппаратов искусственного кровообращения (АИК), так и экстракорпоральных систем поддержки кровообращения. Эти фильтры обеспечивают лишь ограниченную эффективность в удалении МП и не позволяют полностью удалить МП до 25–40 мкм в зависимости от размера пор [8, 13, 14], которые могут попасть в обходной контур как из операционного поля, так и во время перфузионных вмешательств. Уменьшение количества МП в контуре экстракорпоральных систем кровообращения остается важным фактором безопасности пациентов, а разработка эффективных устройств сепарации МП по-прежнему остается актуальной задачей

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Принцип работы УДФ
Компьютерная модель устройства и стенд
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call