Лаборатория моделирования и изучения патологии сердца и сосудов с оперблоком и виварием
Заведующий лабораторией
Доктор биологических наук
Экспериментальное отделение было создано в октябре 1957 года в структуре Института грудной хирургии (ИССХ им. А. Н. Бакулева) во главе с д.м.н. Е. М. Смиренской для решения в эксперименте научных вопросов, имеющих непосредственное отношение к клинике кардиохирургии.
Экспериментальным отделением руководили последовательно профессор А. Г. Бухтияров, старший научный сотрудник А. Ж. Блюмберг, профессор А. А. Макаров. С 1967 г. в течение 22 лет руководил профессор, заслуженный деятель науки И. М. Швецов, с 1989 г. возглавлял д.м.н. М. В. Соколов, а с 2008 г. - д.б.н. Городков А.Ю.
Сотрудники
старший научный сотрудник
Заведующий лабораторией
научный сотрудник
научный сотрудник
старшая операционная медицинская сестра
Заведующий виварием
научный сотрудник
научный сотрудник
младший научный сотрудник
научный сотрудник
Научная деятельность отделения
Опубликовано статей 250, 2 монографии и 20 патентов.
Дополнительная информация:
Результаты экспериментальных исследований опубликованы в ведущих российских и международных журналах, репутация экспериментальных лабораторий позволяет им участвовать в престижных международных проектах.
Список основных публикаций с 2016 года.
-
The Effect of Mechanical Properties of Synthetic Prostheses Made by Electrospinning on the Results of Experimental Implantation in the Infrarenal Abdominal Aorta. Y.M. Tsygankov, Sh.T. Zhorzholiani, G.A. Khugaev, D.R. Tevosov, A.D. Shepelev, S.V. Krasheninnikov, A.Y. Gorodkov, L.A. Bockeria. Annals of Vascular Surgery. 2021,70:506-516 Q2(Scopus).
-
Пироуглероды в сердечно-сосудистой хирургии. Бокерия Л.А., Агафонов А.В., Кузнецов В.О., Городков А.Ю. Москва. 2020, 54 стр.
-
Сравнительное анатомическое исследование параметров закрученного потока в полости левого желудочка у животных различного размера на основании концепции смерчеобразных течений вязкой жидкости. Тхагапсова М.М., Талыгин Е.А., Жоржолиани Ш.Т., Агафонов А.В., Дорофеев А.В., Городков А.Ю., Кикнадзе Г.И., Бокерия Л.А. Биофизика. 2020. Т. 65. № 1. С. 165-174.
-
Неактивные имплантаты в сердечно-сосудистой хирургии. Бокерия Л.А., Агафонов А.В., Городков А.Ю. Москва. 2019, 124 стр.
-
Application of the tornado-like flow theory to the study of blood flow in the heart and main vessels: Study of the potential swirling jets structure in an arbitrary viscous medium. Talygin E, Kiknadze G, Agafonov A, Gorodkov А. ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Proceedings (IMECE) (2019)
-
Жоржолиани Ш.Т., Талыгин Е.А., Крашенинников С.В., Цыганков Ю.М., Агафонов А.В., Городков А.Ю. и др. Изменение упругости вдоль аорты как один из механизмов поддержания физиологически адекватной смерчеобразной структуры потока крови. Физиология человека. 2018; 44(5):47–56.
-
Talygin E.A., Zhorzholiani Sh.T., Tkhagapsova M.M., Tsygankov Y.M., Agafonov A.V., Gorodkov A.Y. et al. Reconstruction of swirling blood flow in the heart and aorta on the basis of measurements of dynamic geometry and elastic properties of the flow channel. Volume 3: Biomedical and Biotechnology Engineering. American Society of Mechanical Engineering. 2018.
-
Жоржолиани Ш.Т., Миронов А.А., Талыгин Е.А., Цыганков Ю.М., Агафонов А.В., Кикнадзе Г.И. и др. Анализ динамической геометрической конфигурации проточного канала аорты с позиций смерчевой самоорганизации потока крови. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017; 164(10):519-524.Scopus (Q3)
-
Бокерия Л.А, Городков А.Ю., Агафонов А.В., Жоржолиани Ш.Т., Кикнадзе Г.И., Миронов А.А., Талыгин Е.А.Использование метода сглаженных частиц в реалистичной математической модели внутрисердечного потока крови - моделирование самоорганизующегося смерчеобразного течения. Физиология человека. 2017; 43 (2):213-221.
10.Талыгин Е.А., Зазыбо Н.А., Жоржолиани Ш.Т., Крестинич И.М., Миронов А.А., Кикнадзе Г.И., Бокерия Л.А., Городков А.Ю., Макаренко В.Н., Александрова С.А. Количественная оценка состояния внутрисердечного потока крови по динамической анатомии левого желудочка сердца на основании точных решений нестационарных уравнений гидродинамики для класса смерчеобразных потоков вязкой жидкости. Успехи физиологических наук. 2016; 47 (1): 48-68
В лаборатории ведутся фундаментальные и прикладные исследования по актуальным вопросам современной сердечно-сосудистой хирургии, разрабатываются и производятся новые изделия для кардиохирургии, проводятся доклинические экспертные исследования по оценке функциональной эффективности и биологического действия имплантатов. Научная работа проводится как сотрудниками экспериментальных лабораторий, так и врачами клинических отделений, заинтересованными в апробации новых оперативных методов, органозамещающих устройств, современного лечебного и диагностического оборудования. В среднем в лаборатории проводится около 100 экспериментов в год.
Важным направлением являются исследования физиологии и гидродинамики потока крови в транспортном артериальном сегменте системы кровообращения. Доказано, что поток крови соответствует структуре самоорганизующейся смерчеобразной струи, описываемой точными решениями нестационарных уравнений гидродинамики для этого класса потоков вязкой жидкости. На основании проведенных исследований разработан алгоритм и введены новые диагностические критерии, позволяющие количественно определить состояние потока крови.
Анализ структуры потока крови позволил сформулировать принципиально новую концепцию конструирования имплантатов для сердечно-сосудистой хирургии, находящихся в контакте с потоком крови. Эта концепция состоит в необходимости наряду с биологической совместимостью и гемосовместимостью имплантатов ввести понятие гидродинамической совместимости, т.е. в создании такой геометрической конфигурации имплантата, находящегося в потоке крови, которая не приводила бы к существенным нарушениям структуры смерчеобразной струи, формирующейся в полости желудочков сердца, аорте и легочном стволе.
На основании данной концепции была разработана, испытана в стендовых условиях и в хроническом эксперименте новая модель механического трехстворчатого протеза аортального клапана «ТриЛИКС-Турбо». С 2012 г. новый клапан был имплантирован девяти пациентам с критическим стенозом аортального клапана с хорошим клиническим результатом.
С 2014 г. по 2020 г. был получен Грант РНФ 16-15-00109 для проведения исследований по теме: «Комплексное исследование физико-механических характеристик артериальных сосудов и разработка нового сосудистого протеза, обладающего анатомической, гидродинамической и биомеханической совместимостью». На основании полученных данных был разработан полисинтетический сосудистый протез с упруго-деформационными свойствами близкими к свойствам аорты, изготовленного из смеси СКФ-26 и Ф-26 в соотношении 85/15 и подвергнутого радиационной обработке. В эксперименте на свиньях, пульсация протеза сохранялась в течение всего времени наблюдения, а формируемая вокруг протеза соединительнотканная капсула была близка по структуре к нативной артериальной стенке с явными признаками дифференциации клеток и отсутствием признаков воспаления.
В настоящее время в лаборатории проводятся исследования, с помощью которых можно было бы охарактеризовать норму геометрической конфигурации аорты и варианты компенсаторного ремоделирования аорты при развитии патологического процесса, изменяющего условия течения крови в этом сосуде. Параллельно ведутся разработки в области физического и математического моделирования закрученных потоков вязкой жидкости, направленные на обоснование механизмов движения крови в сердце и магистральных сосудах.
Лаборатория выполняет экспериментальные исследования по заданию клинических отделений Центра и по заявкам сторонних заказчиков.