Биотехническая система мониторинга и управления вспомогательным роторным насосом крови тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат технических наук Дозоров, Константин Николаевич

• Дозоров, Константин Николаевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дозоров, Константин Николаевич

Список сокращений

Введение

Глава 1. Обзор существующих методов и принципов вспомогательного кровообращения

1.1. Обзор методов вспомогательного кровообращения, классификация существующих типов АВК

1.1.1. Классификация методов механической поддержки кровообращения

1.1.2. Шунтирование желудочка сердца

1.2. Основные проблемы управления роторными насосами (РН)

1.3. Обзор принципов получения информации о параметрах работы АВК на базе насосов роторного типа и о состоянии сердечнососудистой системы

1.3.1. Прямое измерение напора и расхода

1.3.2. Косвенное измерение напора и расхода

1.3.3. Определение частоты сокращений естественного сердца, индекса пульсаций, индекса пульсационного отношения

1.4. Обзор систем управления АВК на базе насосов роторного типа

1.5. Медицинские биотехнические системы

Выводы

Глава 2. Разработка теоретических основ биотехнической системы кровообращения

2.1. Постановка задачи разработки биотехнической системы

2.2. Обзор математических моделей системы кровообращения

2.3. Общая структура математической модели системы кровообращения человека

2.4. Исследование модели СК

2.4.1. Организм без нарушений СК в состоянии покоя

2.4.2. Организм без нарушений СК при физической нагрузке различной интенсивности

2.4.3. Стимуляция сердца при помощи ЭКС (состояние покоя)

2.4.4. СН (состояние покоя)

Выводы

Глава 3. Исследование биотехнической системы кровообращения

3.1. Общие положения по применению роторных насосов в поддержке системы кровообращения

3.2. Описание используемого центробежного насоса крови

3.3. Описание используемого осевого насоса крови

3.4. Экспериментальное определение характеристик насосов

3.4.1. Описание экспериментального комплекса

3.4.2. Исследование расходно-напорных характеристик центробежного насоса

3.4.3. Исследование расходно-напорных характеристик осевого насоса

3.4.4. Исследование гидравлического сопротивления подводящих каналов насоса

3.5. Косвенное измерение параметров БТС кровообращения

3.5.1. Измерения тока и скорости вращения рабочего колеса РН

3.5.2. Косвенные измерения напора и расхода РН

3.5.3. Косвенные измерения ЧСС

3.5.4. Определение критических режимов работы АВК и степени поддержки СК

3.5.5. Определение ударного объема и объемного кровотока

3.6. Управление БТС

Выводы

Глава 4. Реализация и тестирование биотехнической системы кровообращения

4.1. Исследование объединенной модели БТС

4.1.1. СН (состояние покоя, бодрствование)

4.1.2. СН (состояние сна)

4.1.3. СН (состояние легкой физической нагрузки)

4.1.4. Стимуляция сердца при помощи ЭКС (состояние покоя и легкой физической нагрузки)

4.2. Реализация БТС кровообращения

4.2.1. Аппаратное обеспечение БТС

4.2.2. Программное обеспечение БТС

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биотехническая система мониторинга и управления вспомогательным роторным насосом крови»

Актуальность проблемы: Заболевания сердечно-сосудистой системы являются наиболее распространенными среди всех остальных. Хроническая сердечная недостаточность является одной из основных причин заболевания и смерти в промышленно развитых странах. В США этот диагноз ставится у 6-10% лиц старше 65 лет. Ежегодное количество смертных случаев и госпитализаций из-за хронической сердечной недостаточности устойчиво увеличивалось за прошлое десятилетие, достигнув почти 900000 госпитализаций и 300000 смертных случаев в год. Ожидается, что со старением населения доля хронической сердечной недостаточности среди общего количества больных шодей будет увеличиваться с каждым годом [32].

Статистические данные о заболеваемости и смертности от хронической сердечной недостаточности в России за конец 1990-х - начало 2000-х отсутствуют. По заявлению директора НЦ сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН JI.A. Бокерия, на 2007 г. 23 млн. россиян страдают от сердечно-сосудистых заболеваний [88], а смертность ежегодно составляет 1.3 млн. человек [78, 4].

Несмотря на большие успехи в развитии новой лекарственной базы в последнее десятилетие, смертность из-за сердечно-сосудистых заболеваний по-прежнему очень высока. Особенно остро обстоит дело с лечением тяжелых форм сердечной недостаточности (СН). И сегодня на терминальной стадии сердечной недостаточности основной эффективной мерой лечения является трансплантация сердца.

Однако дефицит донорских органов делает практически невозможным оказание помощи всем больным, нуждающимся в подобной операции. Посчитано, что в США ежегодно требуется трансплантация 20,000 пациентов, в то время как возможности получения донорского сердца ограничиваются 2000 [32]. Как следствие 90% пациентам не может быть проведена трансплантация сердца.

В настоящее время период ожидания донорского сердца может быть увеличен за счет двухэтапной операции по замене сердца с помощью систем искусственного сердца (ИС) или вспомогательного кровообращения (ВК) [32]. В течение проведения ВК состояние пациента может стабилизироваться и даже улучшиться.

Применение ВК в необходимых количествах позволяет исключить иммунносупресшо и отторжение и может обеспечить помощь потенциально практически неограниченному количеству пациентов, которые могли бы умереть, не дождавшись донорского сердца. Кроме того, многие пациенты, страдающие СН и отвечающие на фармакологическую терапию, также могли бы быть излечены от болезни. Эти группы включают пациентов, подвергшихся кардиогенному шоку после сердечной хирургии и инфаркта миокарда. Они составляют 2-10% от всех пациентов, которые подверглись хирургии на открытом сердце. ВК помогает насосной функции сердца, снижая нагрузку на левый желудочек сердца (ЛЖ), и обеспечивает достаточный кровоток для гарантированной адекватной перфузии органов и тканей. Временное подключение аппарата вспомогательного кровообращения (АВК) позволяет в 25% случаев восстановить сердечную деятельность, и впоследствии отключить его [53].

Кроме того, возможно восстановление миокарда после продолжительного ВК у пациентов с конечной стадией СН. Это подтверждает, что ВК не только стабилизирует пораженный миокард, но также становится альтернативной терапией для лечения СН, длительная работа ВК способствует восстановлению сократительной способности собственного миокарда, что позволяет в конечном итоге отключить от организма вспомогательный насос без необходимости проведения второго этапа - пересадки сердца [45].

Если на первых этапах решения проблемы двухэтапной пересадки сердца использовались достаточно громоздкие системы искусственного сердца и ВК, которые исключали использование этих систем вне стен клиники, то на данной стадии развития техники появились достаточно компактные и эффективные системы, которые могут обеспечить для пациента условия жизни, близкие к нормальным (нахождение вне клиники и полная подвижность, благодаря компактности и автономности системы). Но применяемые в клинической практике устройства не имеют биологической обратной связи (БОС) - их принцип управления основан на поддержании постоянного режима работы привода на уровне, определяемом оператором, который может не соответствовать текущим потребностям организма.

Аппараты такого типа должны разрабатываться на основе принципов биотехнических систем (БТС) - объединяющих живой организм и техническое устройство — обеспечения согласования биологических объектов с техническими компонентами, управление техническими средствами в соответствии с потребностями живых систем [3, 30].

В связи с трудностями исследования работы насосного устройства на животных и пациентах, возникает задача анализа работы аппарата при помощи математического моделирования в широком диапазоне изменений внешних условий.

Среди существующих математических моделей системы кровообращения можно отметить модели Н.М.Амосова, J.Beneken, De Wit, Ю.В.Солодянникова. Отказ от использования этих моделей обусловлен тем, что модель Н.М.Амосова имеет непульсирующий характер, модель J.Beneken и В. De Wit не включает в себя нейро-гуморальный контур управления, динамические реакции модели Ю.В. Солодянникова в ответ на ряд физиологических возмущений не соответствуют реальным данным.

С 2004 года сотрудниками Московского авиационного института и Научно-исследовательского института трансплантологии и искусственных органов ведутся совместные работы по исследованию аппарата вспомогательного кровообращения на базе роторных насосов крови и разработки системы управления, математического и программно-алгоритмического обеспечения для его функционирования.

Цель работы: Разработка и исследование биотехнической системы мониторинга и управления вспомогательным роторным насосом крови для повышения качества жизни пациентов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- определить рабочие характеристики используемых роторных насосов крови;

- разработать структуру биотехнической системы мониторинга и управления;

- разработать комплексную модель биотехнической системы, включающую математические модели системы кровообращения и аппарата вспомогательного кровообращения на базе роторного насоса;

- разработать алгоритмы косвенного определения расходно-напорных параметров аппарата вспомогательного кровообращения и гемодинамических параметров системы кровообращения организма;

- на основе разработанных алгоритмов создать систему управления аппаратом вспомогательного кровообращения;

- оценить метрологические характеристики измерительного модуля биотехнической системы.

Методы исследований: поставленные задачи решались с использованием теории математического моделирования, теории биотехнических систем, методов цифровой обработки сигналов.

Научная новизна работы:

- разработана биотехническая система мониторинга и управления вспомогательным роторным насосом крови, использующая метод косвенных измерений для определения гемодинамических параметров организма и текущего состояния насоса;

- разработана система управления аппаратом вспомогательного кровообращения, регулирующая производительность насоса крови при изменении физиологического состояния организма и функционального состояния сердца;

- синтезирована уточненная математическая модель биотехнической системы, включающая систему кровообращения человека и вспомогательный насос крови, разработанная с использованием результатов экспериментальных исследований и позволяющая оценить эффективность алгоритмов измерения и управления.

Объект исследования: система механической поддержки кровообращения.

Предмет исследования: измерительно-управляющая система аппарата вспомогательного кровообращения на базе роторного насоса крови. Практическое значение работы:

- использование разработанной биотехнической системы в клинико-экспериментальной практике после проведения комплекса испытаний;

- применение косвенных методов измерений позволит оценивать работу биотехнической системы при изменении состояния пациента и предупреждать о возможных неполадках в системе и методах устранения их;

- использование математической модели СК в качестве обучающей системы для студентов в учебном процессе кафедры 901 МАИ для подготовки инженеров по медицинской технике.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием методов теории биотехнических систем, методов цифровой обработки сигналов, а также тщательным тестированием разработанных алгоритмов при помощи математического моделирования и лабораторных экспериментов.

Внедрение: Результаты диссертационной работы использованы при разработке аппарата вспомогательного кровообращения в Научно-исследовательском институте трансплантологии и искусственных органов РФ, что подтверждается соответствующим актом. Разработанные модели СК и АВК прошли процедуру регистрации в ФГУ ФИПС (Роспатент), что подтверждается соответствующими свидетельствами [43, 44].

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 3 в изданиях, зарегистрированных ВАК РФ.

Структура работы:

В первой главе приведен обзор существующих АВК, их классификация, обзор принципов управления АВК и получения информации об их текущем состоянии. Дано обоснование необходимости разработки нового АВК с использованием биологической обратной связи.

Во второй главе разработана БТС поддержки кровообращения и представлена ее математическая модель.

В третьей главе проведена идентификация БТС кровообращения для используемых РН, исследованы алгоритмы получения косвенным методом информации о состоянии АВК и организма человека, алгоритма управления АВК.

В четвертой главе проведено исследование БТС поддержки кровообращения, реализовано аппаратное и программное обеспечение БТС.

Автор выражает глубокую благодарность руководителям работы — заведующему сектором искусственного сердца и вспомогательного кровообращения НИИТ и ИО к.т.н., д.б.н., профессору Иткину Г.П. и заведующему кафедрой «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» МАИ к.т.н., доценту Осипову В.Г.

Часть представленного исследования выполнена на базе лаборатории вспомогательного кровообращения и искусственного сердца НИИТ и ИО. Автор признателен сотрудникам лаборатории ВК и ИС за помощь при проведении стендовых экспериментов.

Заключение диссертации по теме «Приборы, системы и изделия медицинского назначения», Дозоров, Константин Николаевич

Общие выводы

1. Проведены исследования центробежного и осевого насосов на гидродинамическом стенде для получения расходно-напорных характеристик. Результаты исследований использованы в разработанном математическом и программно-алгоритмическом обеспечении биотехнической системы кровообращения.

2. Получены оценки средних значений расхода и напора РН с помощью метода косвенных измерений по информации о потребляемом токе и скорости вращения рабочего колеса насоса. Относительные погрешности оценок расхода и напора в установившемся режиме составляют менее 1% для центробежного насоса и менее 4% для осевого насоса.

3. Разработаны алгоритмы получения информации о состоянии СК без использования датчиков, контактирующих с кровью. С помощью косвенного метода измерений получены оценки ЧСС, общего кровотока, степени поддержки СК. Относительные погрешности оценок ЧСС и общего кровотока в установившемся режиме не превышают 3 %.

4. По величине тока, потребляемого двигателем насоса, определен параметр, характеризующий наличие или отсутствие критических режимов функционирования РН, а именно обратного кровотока и разрежения ЛЖ (свидетельствующих о чрезмерно низкой и чрезмерно высокой производительности насоса, соответственно).

5. Предложены принципы управления системой СК+АВК, включающие недопустимость перехода АВК в критические режимы, обнаружение изменения физиологического состояния организма, необходимость работы ЛЖ при условии достаточного общего кровотока.

6. Разработана математическая модель биотехнической системы под держки кровообращения, включающая модель СК и модель АВК на основе роторного насоса крови, с целью упрощения проведения исследований РН и разработки алгоритмов работы измерительно-управляющей системы.

7. Разработана структура аппаратно-программного комплекса биотехнической системы, произведен анализ и выбор компонентов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дозоров, Константин Николаевич, 2009 год

1. Амосов Н.М, Палец Б. Л., Агапов Б.Т. Теоретическое исследование физиологических систем. Математическое моделирование / Под ред. Н.М. Амосова. Киев: Наукова думка, 1977. - 248 с.

2. Биотехнические системы: Теория и проектирование. Учебное пособие /В.М. Ахутин, Е.П. Попечителев, А.П. Немирко и др.; Под ред. В.М. Ахутина. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981.-220 с.

3. Бокерия Л.А., Шаталов К.В., Свободов А.А. Системы вспомогательного и заместительного кровообращения. — М.: Изд-во НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2000. 196 с.

4. Ван Цзыси. Разработка и исследование биотехнической системы регулирования частоты сердечных сокращений для коррекции функционального состояния человека: Дис. . канд. техн. наук: 05.11.17. Москва, 2002. - 226 с.

5. Вашуркин Д.В. Разработка методологии проектирования и создания осевого насоса имплантируемой системы вспомогательного кровообращения: Дис. . канд. техн. наук: 05.11.17. Москва, 2007. -198 с.

6. Гайтон А. Физиология кровообращения. Минутный объём сердца и его регуляция / Пер. с англ. -М.: Медицина, 1969. 472 с.

7. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0. СПб.: Корона-принт, 2001.-320 с.

8. ГОСТ 8.563.1-97. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. М.: Издательство стандартов, 1998. - 65 с.

9. Ю.Григорян Р.Д. Математическая модель сердечно-сосудистой системы человека // Биологическая медицинская кибернетика и бионика. Киев, 1984. -№2. - С. 34-38.

10. П.Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: Корона-принт, 1999. - 288 с.

11. Дегтярев Ю.И. Системный анализ и исследование операций. М.: Высшая школа, 1996. - 335 с.

12. Дозоров К.Н. Программный комплекс контроля и управления силовой частью привода системы вспомогательного кровообращения нового поколения // Промышленные АСУ и контроллеры. 2006. — №1. -С. 26-28.

13. Дозоров К.Н., Иткин Г.П., Романов О.В. Анализ принципов неинвазивной оценки параметров имплантируемых роторных насосовкрови // Вестник трансплантологии и искусственных органов. — 2007. — №2 (34).-С. 34-39.

14. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления / Пер. с англ. Копылова Б.И. -М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. 832 с.

15. Евлахов В.И., Поясов И.З. Использование флоуметрии в острых экспериментах на животных // Методология флоуметрии. — 1999. — №3. -С. 181-187.

16. Емельянов С.В., Коровин С.К. Стабилизация неопределенных динамических объектов с непрерывным временем // Новые методы управления сложными системами. М.: Наука, 2004. - С. 87-148.

17. Иткин Г.П. Разработка и исследование систем управления протезами сердца с помощью математического моделирования: Дис. . канд. техн. наук: 05.1117. Москва, 1974. - 157 с.

18. Калекин А.А. Гидравлика и гидравлические машины. М.: Мир, 2005. -512 с.

19. Калинин С.А. Управление биотехническими системами: Элементы проектирования биотехнических систем управления: Учебное пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 36 с.

20. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1987. - 247 с.

21. Краев М.В., Лукин В.А., Овсянников Б.В. Малорасходные насосы авиационных и космических систем. М.: Машиностроение, 1985. — 128 с.

22. Кушнир Ф.В. Радиотехнические измерения: Учебник для техникумов связи. -М.: Связь, 1980. 176 с.

23. Лищук В.А. Математическая теория кровообращения. — М.: Медицина, 1991.-256 с.

24. Лищук В.А., Сахно Ю.Ф., Газизова Д.Ш. Изучение механизмов сердечно-сосудистой недостаточности на основе клинико-математического подхода: Учебное пособие. М.: ЦОЛИУВ, 1985. — 29 с.

25. Лощилов В.И., Щукин С.И., Иванцов В.И. Принципы анализа и синтеза биотехнических систем: Учебное пособие / Под ред. В.И. Лощилова. -М.: МВТУ, 1988.-64 с.

26. Меерсон Ф.З. Адаптация сердца к большой нагрузке и сердечная недостаточность. -М.: Наука, 1975. 263 с.

27. Механическая поддержка кровообращения при двухэтапной трансплантации сердца / М.Ш. Хрубутия, Д.В. Шумаков, И.М. Ильинский и др. // Вестник трансплантологии и искусственных органов. -2003. №2. - С. 51-58.

28. Моделирование физиологических систем организма / В.И. Шумаков, В.Н. Новосельцев, М.П. Сахаров, Е.Ш. Штенгольд М.: Медицина, 1971.-352 с.

29. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно-сосудистой системы. — СПб: Издательство Питер, 2000. 256 с.

30. Несукай Е.Г. Структурно-функциональная перестройка левого желудочка сердца у больных с аортальным стенозом при различныхтипах нарушения гемодинамики // Украшсысий кардюлопчний журнал.- 2004. -№ 3. С. 66-71.

31. Зб.Нормальная физиология человека: учеб. для студентов мед. вузов / Под ред. Б.И. Ткаченко. Изд. 2-е, испр. и доп. -М.: Медицина, 2005. - 927 с.

32. Овсянников Б.В. Теория и расчет насосов жидкостных ракетных двигателей, М.: Оборонгиз. 1960. - 246 с.

33. Парашин В.Б., Иткин Г.П. Биомеханика кровообращения: Учебное пособие / Под ред. С.И. Щукина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.-224 с.

34. Рангайян P.M. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход / Пер. с англ. под ред. А.П. Немирко. М.: Физматлит, 2007. -440 с.

35. Регирер С.А., Ружкевич И.М., Усик П.И. Модель сосудистого тонуса. — // Механика полимеров. 1975. - №4. - С. 585-589.

36. Саморегуляция сердца / Н.М. Амосов, С.А. Лшцук, С.А. Пацкина и др. -Киев: Наукова думка, 1969. 159 с.

37. Сахаров М.П. О выходных характеристиках сердца // Некоторые проблемы биокибернетики, применение электроники в биологии и медицине: труды семинара. Киев, 1969. - С. 52-55.

38. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008614453. Модель аппарата вспомогательного кровообращения на основе роторного насоса (Модель АВК РН) / Г.П. Иткин, К.Н. Дозоров.- Дата регистрации 09.10.2008.

39. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008614676. Модель сердечно-сосудистой системы человека (Модель СССЧ) / Г.П. Иткин, К.Н. Дозоров, Д.А. Сурков. Дата регистрации 29.09.2008.

40. Современные проблемы механической поддержки кровообращения /В.И. Шумаков, Г.П. Иткин, К.Н. Дозоров и др. // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. - № 8. - С. 34-40.

41. Солодянников Ю.В. Элементы математического моделирования и идентификация системы кровообращения / Науч. ред. Г.П. Иткин. -Самара: Самарский университет, 1994. 315 с.

42. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем / Под ред. А.С. Юрьева. СПб: АНО НПО. Мир и семья, 2001. - 1154 с.

43. Уорнер Х.Р. Некоторые методы изучения системы кровообращения с применением вычислительных машин // Вычислительные устройства в биологии и медицине. М.: Мир, 1967. - С. 19-23.

44. Физиология сердца: Учебное пособие / С.В. Барабанов, В.И. Евлахов, А.П. Пуговкин и др.; Под ред. Б.И. Ткаченко. СПб.: СпецЛит, 2001. -128 с.

45. Физиология человека: В 3 томах. Т. 2 / Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. -М.: Мир, 2004.-314 с.

46. Хахулин Г.Ф. Основы конструирования имитационных моделей: Учебное пособие. М.: МАИ, 2001. - 209 с.

47. Шумаков В.И., Толпекин В.Е., Шумаков Д.В. Искусственное сердце и вспомогательное кровообращение. -М.: Янус-К, 2003. 376 с.

48. Шумаков Д.В. Механическая поддержка кровообращения в клинике: дис. докт. мед. наук : 14.00.41, 14.00.44. -М., 2000.-250 с.

49. A blood pressure sensor for long-term implantation / E. Bullister, S. Reich, N. d'Entremont, J. Sluetz//Artificial Organs. -2001. -№25. P. 376-379.

50. A Bridge from Short-term to Long-term Left Ventricular Assist Device -Experimental Verification of a Physiological Controller / Yi Wu, Paul E. Allaire, Don B. Olsen et al. // Artificial Organs. 2004. - №10. - P. 927932.

51. A New Control Method That Estimates the Backflow in a Centrifugal Pump /К. Nakata, G. Ohtsuka, M. Yoshikawa et al. // Artificial Organs. 1999. -№6.-P. 538-541.

52. A Sensorless Approach to Control of a Turbodynamic Left Ventricular Assist System / Seongjin Choi, James F. Antaki, J. Robert Boston, Douglas Thomas // IEEE Transactions On Control Systems Technology. 2001. -№3. — P. 473—482.

53. Application of Indirect Flow Rate Measurement Using Motor Driving Signals to a Centrifugal Blood Pump with an Integrated Motor / T. Tsukiya, Y. Taenaka, T. Nishinaka et al. // Artificial Organs. 2001. - №9. - P. 692696.

54. Ауге P.J., Lowell N.H., Woodard J.C. Non-invasive flow estimation in an implantable rotary pump: a study considering non-pulsatile and pulsatile flow // Physiological Measurement. 2003. - №24. - P. 179-189.

55. Beneken. J.E.W., DeWit. B. A physical approach to hemodynamic aspects of the human cardiovascular system // Physical Bases of Circulatory Transport: Regulation and Exchange / E.B. Reeve, A.C. Guyton, Eds. — Philadelphia, Pa.: Saunders, 1967. P. 1-45.

56. Bullister E, Reich S., Sluetz J. Physiologic Control Algorithms for Rotary Blood Pumps Using Pressure Sensor Input // Artificial Organs. 2002. -№11.-P. 931-938.

57. Chronic survival of calves implanted with the DeBakey ventricular assist device /T.W. Fossum, D. Morley, R. Benkowski et al. //Artificial Organs. -1999. -№23. -P. 802-806.

58. Clinical application of newly development autoflow control system for the Terumo centrifugal pump: from external control to built-in direct control /Н. Nishida, T. Nishinaka, H. Koyanagi et al. // Artificial Organs. — 1966. — №20.-P. 625-631.

59. Control strategy for biventricular assistance with mixed-flow pumps / G. Endo, K. Araki, M. Oshikawa et al. // Artificial Organs. 2000. - №8. -P. 594-599.

60. Control Strategy for Rotary Blood Pumps / Katsuhiro Ohuchi, Daiki Kikugawa, Kiyofumi Takahashi et al. // Artificial Organs. 2001. — №5. — P. 366-370.

61. Development and clinical application of the MicroMed DeBakey VAD /G.P. Noon, D. Morley, S. Irwin, R. Benkowski // Current Opinion in Cardiology.-2000.-№5.-P. 166-171.

62. Development of a Flow Estimation and Control System of an Implantable Centrifugal Blood Pump for Circulatory Assist / Yoshinari Wakisaka, Yasuki Okuzono, Yoshiyuki Taenaka et al. // Artificial Organs. 1998.№6.-P. 488-492.

63. Development of a pivot bearing supported sealless centrifugal pump for ventricular assist / T. Nakazawa, K. Makinouchi, Y. Ohara et al. // Artificial Organs. 1996. -№6. - P. 485-489.

64. Development of built-in type and noninvasive sensor system for smart artificial heart / H. Yamagishi, Y. Sankai, T. Jikuya, T. Tsutsui // ASAIO Journal. -2003. -№49. P. 265-270.

65. Dozorov K.N., Itkin G.P., Surkov D.A. Mathematical model of human cardiovascular system for implantable rotor blood pump research //Proceedings of the 4th Russian-Bavarian Conference on Bio-Medical Engineering. Moscow, 2008. - P. 216-220.

66. Establishment of flow estimation for an implantable centrifugal pump / Y. Wakisaka, Y. Okuzono, Y. Taenaka et al. // ASAIO Journal. 1997. -№43. -P. 2659-2662.

67. Estimation of Left Ventricular Recovery Level Based on the Motor Current Waveform Analysis on Circulatory Support with Centrifugal Blood Pump /К. Takahashi, M. Uemura, N. Watanabe et al. // Artificial Organs. -2001.-№9.-P. 713-718.

68. First clinical experience with the Incor left ventricular assist device / C. Schmid, T.D. Tjan, C. Etz et al. // Journal of Heart and Lung Transplantation. 2005. - №9. - P. 1188-1194.

69. Flow rate and pressure head estimation in a centrifugal blood pump / A. Funakibo, S. Ahmed, I. Sakuma, Y. Fukui // Artificial Organs. 2002. -№26. - P. 985-990.

70. Fluid dynamic characterization of operating conditions for continuous flow pumps / Z. Wu, J.F. Antaki, G.W. Burgreen et al. // ASAIO Journal. 1999. -№45.-P. 442-449.

71. Goldowsky M.P. Magnevad world's smallest magnetic bearing turbopump // Artificial Organs. 2004. - №28. - P. 945-952.

72. Guruprasad A. Giridharan, Mikhail Skliar. Control Strategy for Maintaining Physiological Perfusion with Rotary Blood Pumps // Artificial Organs. -2003. -№7.-P. 639-648.

73. Guruprasad A. Giridharan, Mikhail Skliar. Physiological Control of Blood Pumps Using Intrinsic Pump Parameters: A Computer Simulation Study //Artificial Organs. -2006. №4. - P. 301-307.

74. Hemolysis. A comparative study of four nonpulsatile pumps / T. Oku, H. Harasaki, W. Smith, Y. Nose // Journal of Heart and Lung Transplantation. -2006.-№25.-P. 181-186.

75. John McLeod. PHYSBE . a physiological simulation benchmark experiment// Simulation. 1966. -№7. - P. 324-329.

76. Kenneth L. Franco. New Devices for Chronic Ventricular Support // Journal of Cardiac Surgery. 2001. - 161. - P. 178-192.

77. Modeling and Control of a Brushless DC Axial Flow Ventricular Assist Device / Guruprasad A. Giridharan, Mikhail Skliar, Donald B. Olsen, George M. Pantalos // ASAIO Journal. 2002. - №3. - P. 272-289.

78. Noninvasive monitoring of rotary blood pumps: Necessity, possibilities, and limitations / H. Schima, W. Trubel, A. Moritz et al. // Artificial Organs. -1992.-№6.-P. 195-202.

79. Nonivasive pump flow estimation of a centrifugal blood pump / Y. Wakisaka, Y. Okuzono, Y. Taenaka et al. // Artificial Organs. 1997. -№21.-P. 651-654.

80. Physical Model-Based Indirect Measurements of Blood Pressure and Flow Using a Centrifugal Pump / Tadashi Kitamura, Yuhei Matsushima, Torn Tokuyama et al. // Artificial Organs. 2000. - №8. - P. 589-593.

81. Pickering W.D., Nikiforuk P., Merriman J.E. Analogue computer model of the human cardiovascular control system // Engineering in Medicine and Biology. 1969. - №4. - P. 401-410.

82. Preload sensitivity of the Jarvik 2000 and HeartMate II left ventricular assist devices / H.A. Khalil, W.E. Cohn, R.W. Metcalfe, O.H. Frazier // ASAIO Journal. -2008. -№3. P. 245-248.

83. Robinson D. Quantitative analysis of the control of cardiac output in the isolated left ventricle // Circulation Research. 1965. -№17. - P. 207-221.

84. Shao Hui Chen. Baroreflex-based physiological control of a left ventricular assist device. Ph.D. thesis. University of Pittsburgh, 2006. 155 p.

85. Shumakov V.I., Itkin G.P. Control of heart assistive devices // Control aspects of biomedical engineering. London: Pergamon Press, 1987. — P. 139-145.

86. Stergiopulos N., Meister J.-J., Westerhof N. Determinants of stroke volume and systolic and diastolic aortic pressure // American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology. - 1996. - №6. - P. 2050-2059.

87. The index of motor current amplitude has feasibility in control for continuous flow pumps and evaluation of left ventricular function / G. Endo, K. Araki, K. Kojima et al. // Artificial Organs. 2001. - №9. - P. 697-702.

88. The meaning of the turning point of the index of motor current amplitude curve in controlling a continuous flow pump or evaluation of left ventricular function / G.J. Endo, K. Kojima, K. Nakamura et al. // Artificial Organs. -2003.-№3.-P. 272-276.

89. Thierry G. Mesana. Rotary Blood Pumps for Cardiac Assistance: A "Must"? // Artificial Organs. 2004. - №2. - P. 218-225.

90. Topam W.S., Warner H.R. The control of cardiac output during axersic // Physical Bases of circulatory Transport / E.B. Reeve Eds. -Phyladelphia: Saunders, 1967. P. 77-90.