В Самаре запатентовали устройства для экспериментальных исследований работы артериальных сосудов

В Самарском государственном медицинском университете Минздрава России (СамГМУ Минздрава России) совместно с ведущими инженерами Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева запатентовали устройство для моделирования внутриартериального кровообращения и устройство для моделирования кровотока в области бифуркации магистральной артерии. Цель разработок — изучение гемодинамики артериальных сосудов при правильном сердечном ритме, аритмиях, а также в области бифуркации магистрального сосуда для подтверждения и визуализации закономерностей, полученных в клинической работе. Результаты работы представлены в публикациях European Heart Journal и European Heart Journal Cardiovascular Imaging.

Основа устройства для моделирования внутриартериального кровообращения — стеклянная трубка ротаметра. Она дает возможность провести наблюдение за физическими процессами внутри устройств и установить датчик давления в любой области в зависимости от тех задач, которые стоят в эксперименте. Основа устройства для моделирования кровотока — брусок из полимерного стекла с цилиндрической полостью, далее расходящейся под углом на две равнозначные полости. Модели предназначены для широкого спектра экспериментальных работ в кардиологии, сосудистой хирургии, патологической физиологии, биофизике и на сегодняшний день не имеют аналогов в мире.

Для изучения внутриартериальной гемодинамики (движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы) ученые перемещают жидкость внутри устройства таким образом, чтобы имитировать кровоток при правильном сердечном ритме (от 60 до 80 ударов в минуту) и нарушениях ритма. Внутри устройств попеременно вводятся индикаторы, а также датчик давления, который передает данные на осциллоскоп. Эксперименты с применением разработанных устройств помогли продемонстрировать роль нарушений сердечного ритма как дополнительного фактора риска развития и прогрессирования атеросклероза магистральных артерий. Также были разработаны шкалы прогнозирования и оптимальные алгоритмы ведения пациентов с аритмиями.

«Экспериментальная часть проводится для доказательства и объективной оценки тех гемодинамических закономерностей, которые мы получили в клинической части работы. Иногда именно эксперимент позволяет нам понять и объяснить происходящие процессы, благодаря его наглядности, простоте применения и возможности воспроизведения. Уверена, что нас ждут интересные новые открытия, которые будут иметь значение для лучшего понимания системы кровообращения в целом», — объясняет автор проекта, директор международного научно-образовательного центра Кардиоваскулярной патологии и кардиовизуализации СамГМУ Ольга Германова.

Разработки уже применяются в фундаментальных исследованиях НОЦ Кардиоваскулярной патологии и кардиовизуализации СамГМУ, а также на кафедре пропедевтической терапии с курсом кардиологии университета. Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (национальный проект «Наука и университеты»).