Разработка персонализированной биотехнической системы поддержания кровообращения при единственном желудочке сердца (кровообращение по Фонтану)

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-79-10008

НазваниеРазработка персонализированной биотехнической системы поддержания кровообращения при единственном желудочке сердца (кровообращение по Фонтану)

Руководитель Телышев Дмитрий Викторович, Доктор технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" , г Москва

Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-108 - Техническая механика живых систем

Ключевые слова Сердечная недостаточность, кровообращение по Фонтану, единственный желудочек, механическая поддержка кровообращения

Код ГРНТИ76.13.25

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Ежегодно в России несколько тысяч детей рождаются с врожденными пороками сердца, обусловленными не окончательно сформированными желудочками сердца или отсутствием одного желудочка (синдром одного желудочка). Синдром одного желудочка объединяет целый ряд врожденных аномалий, при которых только один из двух желудочков сердца функционально и физиологически развит. Данный вид кровообращения получил название - кровообращение по Фонтану, в честь французского кардиохирурга Франсуа Фонтана, разработавшего метод лечения данного синдрома. Метод Фонтана заключается в направлении венозной крови непосредственно в легочную артерию в обход правому предсердию и желудочку. Процедура Фонтана позволяет лишь частично решить проблему кровообращения при единственном желудочке сердца, поскольку возросшая нагрузка на единственный желудочек и пассивное кровообращение в малом круге (в отсутствии правого желудочка) приводят к возрастанию легочного сосудистого сопротивления и развитию сердечной недостаточности. Современные биотехнические системы призванные обеспечить вспомогательное кровообращение, разработаны с учетом требований поддержки циркуляции крови в большом круге и не подходят для замещения кровообращения по Фонтану. Целью проекта является разработка персонализированной биотехнической системы поддержания кровообращения при единственном желудочке сердца, призванной значительно расширить возможности лечения кровообращения по Фонтану, посредством замещения функции правого желудочка сердца. БТС ПК является персонализированной системой механического замещения функции сердца, обеспечивающей поддержку кровообращения посредством скоординированной работы левого желудочка сердца и искусственного правого желудочка сердца. Актуальность проекта: В ходе реализации проекта будет решена проблема поддержания кровообращения при единственном желудочке сердца, посредством разработки БТС ПК, представляющей собой систему полного механического поддержания кровообращения за счет скоординированной работы левого желудочка сердца и искусственного правого желудочка сердца. Научная новизна проекта: Впервые будут проведены исследования по разработке БТС ПК, призванной решить проблему кровообращения при единственном желудочке сердца.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Телышев Д.В., Денисов М.В., Сатюкова А.С., Ле Т.Г. Computational Fluid Dynamics Simulation of the Sputnik Pediatric Rotary Blood Pump 2018 IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS) (год публикации - 2018)
10.1109/EWDTS.2018.8524845

2. Рубцова Екатерина, Черноволенко Алина, Телышев Дмитрий A Mathematical Model of the Univentricular Fontan Proceedings of the 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2019, Proceedings of the 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2019 (год публикации - 2019)
10.1109/EIConRus.2019.8656894

3. Ичкетидзе Л, Белодедов М, Селищев С, Телышев Д. Magnetic Field Concentrator Based on the Superconducting Films with Nanosize Cuts Journal of Physics: Conference Series, IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1182 (2019) 012007 (год публикации - 2019)
10.1088/1742-6596/1182/1/012007

4. Телышев Д, Денисов М, Селищев С Numerical Modeling of Blood Flows in Rotary Pumps for Use in Pediatric Heart Surgery in Patients Undergoing the Fontan Procedure Biomedical Engineering, Biomedical Engineering, Vol. 52, No. 6, March, 2019, pp. 407411 (год публикации - 2019)
10.1007/s10527-019-09857-5

5. Герасименко А, Кацук Е, Куксин А, Рязанов Р, Савитский А, Савельев М, Павлов А. Influence of laser structuring and barium nitrate treatment on morphology and electrophysical characteristics of vertically aligned carbon nanotube arrays Diamond & Related Materials, Volume 96, June 2019, Pages 104-111 (год публикации - 2019)
10.1016/j.diamond.2019.04.035

6. Телышев Д.В., Петухов Д.С., Селищев С.В. Numerical modeling of continuous-flow left ventricular assist device performance International Journal of Artificial Organs (год публикации - 2019)

7. Александр Герасименко, Галина Тен, Дмитрий Рябкин, Наталия Щербакова, Елена Морозова, Леван Ичкетидзе The study of the interaction mechanism between bovine serum albumin and single-walled carbon nanotubes depending on their diameter and concentration in solid nanocomposites by vibrational spectroscopy Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy (год публикации - 2019)
10.1016/j.saa.2019.117682

8. Дмитрий Телышев, Максим Денисов, Александр Марков, Либера Фризелло, Том Вербелен, Сергей Селищев Energetics of blood flow in Fontan circulation under VAD support Artificial Organs (год публикации - 2020)
10.1111/aor.13564

9. Екатерина Рубцова, Александр Марков, Дмитрий Телышев Mathematical modeling of the Fontan circulation – Ventricular assist device interaction AIP Conference Proceedings (год публикации - 2019)
10.1063/1.5121983

10. Арсений Данилов, Рафаель Аубакиров, Эдуард Миндубаев, Константин Гуров, Дмитрий Телышев, Сергей Селищев An Algorithm for the Computer Aided Design of Coil Couple for a Misalignment Tolerant Biomedical Inductive Powering Unit IEEE ACCESS (год публикации - 2019)
10.1109/ACCESS.2019.2919259

11. М.Савельев, А. Герасименко, П. Василевский, Ю. Федорова, Т. Грос, Г. Тен, Д. Телышев Spectral analysis combined with nonlinear optical measurement of laser printed biopolymer composites comprising chitosan/SWCNT Analytical Biochemistry (год публикации - 2020)
10.1016/j.ab.2020.113710

12. П.Ю. Привалова, А.Ю. Герасименко, В.А. Петухов, Е.Н. Шимаров, И.А. Суетина, М.А. Мезенцева Electrical stimulation of cell growth on layers of composite material based on carbon nanotubes and polymers AIP Conference Proceedings (год публикации - 2019)
10.1063/1.5121976

13. А. Куксин, Н. Демиденко, Д. Мурашко, Д. Осипов, А. Герасименко Creation of 3D Networks of Single-walled Carbon Nanotubes for Use in Bioelectronics Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2020 (год публикации - 2020)
10.1109/EIConRus49466.2020.9039224

14. Порфирьев А., Марков А., Галястов А., Денисов М., Бурдукова О, Герасименко А., Телышев Д.В. Fontan hemodynamics investigation via modeling and experimental characterization of idealized pediatric total cavopulmonary connection Applied Sciences, Volume 10, Issue 19, 1 October 2020, Article number 6910, Pages 1-17 (год публикации - 2020)
10.3390/app10196910

15. Рубцова Е., Марков А., Селищев С., Каримов Ж., Телышев Д. Mathematical modeling of the Fontan blood circulation supported with pediatric ventricular assist device COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING (год публикации - 2021)
10.1080/10255842.2020.1843640

16. М.В. Денисов, Д.В. Телышев Numerical Simulation of the Effect of Rotary Pump Geometry on Blood Flow in Patients under Hemodynamic Support after Fontan Procedure Biomedical Engineering, Volume 54, Issue 6, March 2021, Pages 411-415 (год публикации - 2021)
10.1007/s10527-021-10051-9

Публикации