СЕРЦЕВИЙ РИТМ:
ЛЬВІВ ЯК ЦЕНТР БІОМЕДИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ
Комунальний позашкільний навчальний заклад «Донецька обласна Мала академія наук учнівської молоді»
Стрельцова Валерія Дмитрівна,
здобувачка 11-го класу
Краматорського ЗЗСО № 22
з профільним навчанням імені
М. М. Крупченка Краматорської
міської ради Донецької області
Науковий керівник:
Іванова Ганна Вікторівна,
заступник директора з виховної роботи
Краматорського ЗЗСО № 22с
Мета
систематизація знань про застосування електричної стимуляції серця задля порятунку людини та внесок України в цю сферу.
Завдання
Фібриляція шлуночків серця
Це - смертельна аритмія, при якій шлуночки хаотично скорочуються зі швидкістю 200-300 ударів
за хвилину. Через такий
темп вони не встигають
наповнитися кров'ю.
Наслідки:
при зупинці серця –
тотальна ішемія
міокарда; після
відновлення кровообігу –
дисфункція в роботі серцевого м’яза.
При проведенні дефібриляції в перші 6 хв. виживають 70 % пацієнтів
Поширена причина первинної фібриляції шлуночків — ускладнення
інфаркту міокарда.
У молодих людей виникає при над-
мірних фізичних
навантаженнях.
Ознаки:
Через 5 сек. –
запаморочення.
Через 20 сек. –
втрата свідомості.
Через 40 сек. від початку нападу з’являються судоми; мимоволі від-бувається дефекація і сечовипускання.
Врятувати людину допоможе дефібриляція…
Дефібриляція - зняття фібриляції шлуночків серця.
При фібриляції шлуночків кожна клітина міокарду скорочується асинхронно. Потужний електричний зупиняє цей електричний хаос, буквально зупиняючи серце. Якщо після цього синусовий вузол генерує імпульс, то його подальше поширення піде звичайним шляхом. Серце буде битися ефективно.
Історія дефібриляції:
кінець ХVIII – початок ХІХ ст. – Чарльз Кайт, член Лондонського Королівського гуманітарного суспільства, повідомив про повернення до життя трирічної дівчинки після електричного розряду лейденської банки (ємність 1,74 мФ, напруга до 20 кВ).
1899 р. – професори Жан-Луї Прево і Фредерик. Баттелі зупинили фібриляцію серця тварини шляхом вплину на нього розрядом високовольтного конденсатора.
Лейденська банка – перший електричний конденсатор (1745)
Врятувати людину допоможе дефібриляція…
Історія дефібриляції:
1947 р. - американський хірург Клод Бек у Клівленді провів успішну дефібриляцію під час оперативного втручання на серце у 14-річного хлопчика.
1939 р. – перші успішні досліди дефібриляції розрядом конденсатора на тваринах у СРСР провели Н. Л. Гурвіч і Г. С. Юньєв.
1952 р. – початок серійного виробництва імпульсного дефібрилятора Гурвіча, модель ІД-1-ВЕІ (Всесоюзний електротехнічний інститут)
Дефібрилятор Клода Бека
Н.Л.Гурвіч у лабораторії
Винахідники Львівського заводу радіоелектронної медичної апаратури
1944 р. - на базі ремонтно-механічної майстерні з ремонту парових котлів у Львові створено завод дезінфекційного обладнання.
1956 р. – перейменування підприємства на завод медичного обладнання (спиртові лампи, апарати стерилізації лабораторного посуду та ін.)
1960 р. – на заводі вироблено перший електричний прилад – пульсотахометр (вимірювання частоти пульсу під час хірургічних операцій).
Дефібрилятор ІД-66 - перша модель дефібрилятора, розроблена в Україні
грудень 1965 р. - у Львові було створено Головне спеціальне конструкторсько-технологічне бюро.
1968 р. – у Львові почали виробляти дефібрилятор ІД-66, який замінив дефібрилятор ІД-1-ВЕІ в серійному виробництві. Керівник проєкту – І. В. Венін.
Ігор Вікторович Венін (народ. у 1938 р.)
Зі спогадів І. В. Веніна
«У грудні 1963 р. У структурі Львівського КБ «Теплоконтроль» була створена лабораторія № 5 медичної техніки, яка розміщувалася територіально на Львівському заводі медичного обладнання. Керівником цієї лабораторії був Борис Михайлович Оліфер. Я був направлений в цю лабораторію в червні 1964 р. студентом для проходження переддипломної практики [у Львівському політехнічному інституті]»
Зі спогадів І. В. Веніна
«Істотним недоліком дефібрилятора ІД-1-ВЕІ було з’єднання одного з електродів з корпусом апарату, що ставало причиною електроудару, який доктор отримував при розряді на пацієнта… У цей час я розробляв Ампліпульс-3 – апарат для фізіотерапії… Залишалося декілька місяців до захисту технічного проєкту [дефібрилятора]… Строки «горіли», і на початку квітня 1966 р. мене зробили ведучим інженером і «нагородили» цією штукою… Робимо дюралевий штампований корпус, високовольтну кнопку «Заряд – Дефібриляція - Скинути» з фіксованим часом замкнення контактів для розрядів на пацієнта, вихід ізольований від корпусу та заземлення… Високовольтний кенотрон у ланцюгу заряду конденсатора вдалося замінити на високовольтні кремнієві стовпи. Усе дало можливість розробити дефібрилятор, який мав в 2 рази менший об’єм»
Дефібрилятор ІД-66 і комплект катодів до нього
Дефібрилятор ІД-66 - перша модель дефібрилятора, розроблена в Україні
І. В. Венін у лабораторії,
1970-ті рр.
Дефібрилятор ДІ-03: винахід 1972 р. випереджає перед дефібрилятори фірми ZOLL Medical Corporation у 2005 р.
1972 р. - на Львівському заводі радіоелектронної медичної апаратури (РЕМА) розпочато серійне виробництво першого у світі дефібрилятора з біполярною формою імпульсу ДІ-03.
При розробці дефібрилятора ДІ-03 І.В. Венін відмовився від біполярного імпульсу з рівними амплітудами напівхвиль через низьку ефективність та обрав співвідношення: амплітуда другої напівхвили дорівнює 65 % амплітуді першої напівхвилі.
Дефібрилятор ДІ-О3 забезпечував успіх лікування від 80 до 100 % при енергії, що віддається, не більш 190 Дж. Ці показники були кращими ніж у дефібриляторів з монополярним імпульсом у США й Західній Європі, що забезпечували ефективність лікування до 70 % при енергії до 400 Дж.
Продовжувачі справи
І.В. Веніна в Україні сьогодні
1991–1992 рр. - на заводі РЕМА у Львові розроблений перший дефібрилятор, що забезпечує можливість дозування впливу дефібриляції в значеннях струму в ампера,х – дефібрилятор ДКВ-А-01.
1998 р. – переміщення центру біомедичної інженерії України зі Львову до Ніжина Чернігівської обл., створення науково-виробничого підприємства «Метекол».
Дефібрилятор-монітор ДКІ-Н-15Ст БИФАЗИК+.
Розробка першого у світі струмового дефібрилятора-монітора
2002 р. – у серійне виробництво НПП «Метекол» запущений перший у світі струмовий дефібрилятор-монітор ДКІ-Н-15Ст БИФАЗИК+.
Апарат розроблений НПП «Метекол» разом із групою львівських інженерів (І. В. Вєнин, А. І. Редько й С. В. Сєріков).
Застосований принцип формування біполярного трапецеїдального імпульсу (без використання котушок індуктивності) і програмно-цифрового керування параметрами розрядного контуру в комбінації з високою напругою заряду конденсатора (до 2800 В), що дає можливість реалізувати основний принцип струмового (Currentbased) дефібрилятора – автоматичну підтримку при розряді обраного значення струму в амперах у діапазоні опорів навантаження від 25 до 100 Ом.
Дефібрилятори у сучасному громадському просторі
У розвинених країнах дефібрилятори є не тільки у медичних бригад швидкої допомоги, а й на вокзалах, в аеропортах, метро, великих магазинах. У 2023 р. дефібрилятори почали встановлювати у Львові. Перші 17 портативних пристроїв встановили в 11 ЦНАПах та 6 школах міста.
Винаходи львівських біомедичних інженерів дозволять врятувати життя людям з порушеннями серцевого ритму.
Як користуватися дефібриляторами, дивись тут: https://poglyad.tv/osoblivosti-ta-zastosuvannya-defibrilyatoriv-article
Список використаних джерел
1.Бенедицький В. Б., Коренівська О. Л., Хоменко Ж. М. Дефібрилятори: історичний огляд та сучасний стан питання. Вісник ЖДТУ. 2019. № 1 (83). С. 89-97.
2.Венін І. В., Редько О. І., Серіков С. В,, Берсенєв В. Я. Дефібрилятори: вітчизняна історія та пріоритети. Екстрена медицина: від науки до практики. 2013. № 4 (05). – С. 125–131.
3.Особливості та застосування дефібриляторів / Погляд. 2024. 31 січн. URL: https://poglyad.tv/osoblivosti-ta-zastosuvannya-defibrilyatoriv-article (дата звернення: 29.03.2024).
4.Сторчун Є. В., Гліненко Л. К., Фаст В. М. Еволюційні перспективи розвитку систем дефібриляції. Науковий вісник. 2004. Вип. 14.7. С. 350-357.