Прогнозирование и оценка надежности аппаратов механического замещения функции сердца

Современные аппараты механического замещения функции сердца представляют собой сложные биотехнические системы, в состав которых, помимо имплантируемых частей, входит периферия, представленная различными электронными модулями для обеспечения контроля, управления и бесперебойной работы. Долговечность данных аппаратов определяется надежностью их элементов. Основная задача разработчиков - повышение их надежности. В работе приведено архитектурное проектирование трех вариантов аппарата механического замещения функции сердца. Разработана структурная схема и выполнен расчет надежности для этих архитектурных решений. Построена математическая модель надежности в виде графа возможных состояний системы и решена система дифференциальных уравнений для вероятностных состояний. Проведен расчет вероятности безотказной работы для трех частных случаев архитектурных решений в зависимости от их технической сложности. Результаты работы показывают, что с повышением уровня сложности технического решения наблюдается снижение вероятности безотказной работы, так как повышается вероятность выхода из строя элементов данной технической системы. Повышение надежности архитектурного решения аппарата механического замещения функции сердца достигается дублированием основных функциональных блоков и снижением уровня системной сложности элементов без резервирования.
Дмитрий Викторович Телышев
Московский государственный институт электронной техники(технический университет)
Поделиться