REZULTAT

Nieinwazyjny pomiar objętości wyrzutowej protezy serca metodą impedancyjną

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Instytut Techniki i Aparatury Medycznej ITAM w Zabrzu

prof. dr hab. inż. Tadeusz Pałko

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

Nieinwazyjny pomiar parametrów biologicznych niezbędnych dla implantowanej protezy serca.

OPIS REZULTATU

Technologia polega na wykorzystaniu do pomiaru objętości wyrzutowej komory krwistej pulsacyjnej pompy wspomagania serca zmiany impedancji krwi w fazie tłoczenia. Zmienny prąd elektryczny o doświadczalnie dobranych parametrach (częstotliwość 40kHz, natężeniu 50ľARMS - 2mARMS) jest wprowadzany do wnętrza komory krwistej poprzez elektrody aplikacyjne. W opracowanym rozwiązaniu elektrodami są przewodzące pierścienie zastawek dyskowych. Odpowiedzią układu jest spadek napięcia na malejącej impedancji krwi wskutek przestrzennego uporządkowania erytrocytów związanego z przepływem krwi. Analiza zmienności impedancji krwi w protezie serca pozwala na wyznaczenie ważnych parametrów funkcjonalnych: rzutu jednostkowego i rzutu minutowego. Badania in-vitro, wykonane w oparciu o modelową, pulsacyjną pompę krwi, pozwoliły na ocenę przydatności metody do pomiaru objętości wyrzutowej protezy serca w różnych stanach jej pracy (całkowity bądź częściowy wyrzut / napełnienie), dla różnych obciążeń i parametrów sterowania. Po kalibracji metoda pozwala na uzyskanie dokładności pomiaru objętości 0.44ą3.5mL (1SD) oraz korelacji z metodą referencyjną wynoszącej 0.98. Wykazano zależność uzyskiwanych wyników od cech hematologicznych krwi (hematokryt) oraz konieczność kalibracji metody pomiarowej. Realizację zadania zakończono wytworzeniem modelu komory wspomagania serca przeznaczonego do badań doświadczalnych na zwierzęciu, którą zastosowano w eksperymencie pilotażowym.

Pneumatyczna pompa wspomagania serca z zamontowanymi zaciskami do podłączenia układu pomiaru impedancji oraz korelacja mierzonej objętości wyrzutowej z wartościami objętości referencyjnej.

OPOTENCJAŁ WYKORZYSTANIA

Technologia może znaleźć zastosowanie w pulsacyjnych protezach serca dla określania objętości wyrzutowej komory i rzutu minutowego. Ograniczeniem technologii jest konieczność zastosowania elektrod przewodzących (w rozwiązaniu modelowym wykorzystano w tym celu przewodzące pierścienie zastawek), mających bezpośredni kontakt z krwią i sprzężonych elektrycznie wyłącznie poprzez impedancję krwi. W aspekcie planowanego zastosowania warstw atrombogennych istotną jest kwestia ich właściwości elektrycznych. Ponadto analizy teoretycznej i eksperymentalnej wymaga określenie ryzyka długotrwałego oddziaływania zmiennego pola elektrycznego na aktywację układu krzepnięcia.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

Brak ochrony


(C)FRK 2009