Известия высших учебных заведений. Электроника home

Сравнение способов численного моделирования температурных полей в имитационном контейнере устройства для нагрева донорской плазмы крови

Раздел находится в стадии актуализации

Существующие методики контроля термообработки донорской плазмы несовершенны, так как не позволяют получать воспроизводимые результаты исследований, в которых определяется влияние скорости нагрева плазмы крови на уровень функциональной активности содержащихся в ней белков. В работе рассмотрены способы повышения точности определения продолжительности нагрева плазмы на основе вычисления продолжительности нагрева теплофизически эквивалентного ей раствора в имитационном контейнере. Для определения влияния допущения об отсутствии конвективного перемещения на вычисление продолжительности достижения целевой среднеобъемной температуры раствора проведено сравнение двух способов моделирования нагрева водного раствора хлорида натрия – с учетом и без учета конвекции. Представлены результаты моделирования двумя способами, а также результаты натурных измерений температуры раствора при нагреве плазмы крови для переливания восемью вариантами условий подготовки, отличающимися скоростью нагрева. Установлено, что способ численного моделирования, учитывающий конвективное перемещение раствора в контейнере, позволяет получать данные, мало отличающиеся от натурных измерений по сравнению со способом, который не учитывает конвективное перемещение, в вариативных условиях нагрева раствора со скоростью 0,19–1,44 °C /с. Результаты исследования применимы для разработки более совершенной методики контроля термообработки плазмы крови в устройствах для ее подготовки к переливанию.

Ключевые слова: численное моделирование температурных полей, вычисление продолжительности нагрева, плазма крови
Опубликовано в разделе: Биомедицинская электроника
Библиографическая ссылка: Лемонджава В. Н., Селищев С. В. Сравнение способов численного моделирования температурных полей в имитационном контейнере устройства для нагрева донорской плазмы крови. Изв. вузов. Электроника. 2026;31(5):577–586. DOI: 10.24151/1561-5405-2026-31-5-577-586.EHELJN

Лемонджава Вахтанг Нодарович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия

Селищев Сергей Васильевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия

1. Гудков А. Г., Лазаренко М. И., Леушин В. Ю., Чечеткин А. В. Технологии трансфузиологии. М.: Сайнс-пресс; 2012. 272 с. EDN: YJSHQF.
Gudkov A. G., Lazarenko M. I., Leushin V. Yu., Chechetkin A. V. Transfusion Medicine Technologies. Moscow: Sayns-press; 2012. 272 p. (In Russ.).

2. McCullagh J., Booth C., Lancut J., Platton S., Richards P. Green L. Every minute counts: A comparison of thawing times and haemostatic quality of plasma thawed at 37 °C and 45 °C using four different methods. Transfusion Medicine. 2024;34(4):304–310. https://doi.org/10.1111/tme.13061

3. Лемонджава В. Н., Чечеткин А. В., Гудков А. Г., Леушин В. Ю., Касьянов А. Д., Киселева Е. А. Термолабильность фактора VIII в донорской свежезамороженной плазме крови. Гематология и трансфузиология. 2021;66(4):593–609. https://doi.org/10.35754/0234-5730-2021-66-4-593-609. EDN: AULJOM.
Lemondzhava V. N., Chechetkin A. V., Gudkov A. G., Leushin V. Yu., Kasianov A. D., Kiseleva E. A. Thermolability of factor VIII in donor fresh frozen blood plasma. Gematologiya i transfuziologiya = Russian Journal of Hematology and Transfusiology. 2021;66(4):593–609. (In Russ.). https://doi.org/10.35754/0234-5730-2021-66-4-593-609

4. Tholpady A., Monson J., Radovancevic R., Klein K., Bracey A. Analysis of prolonged storage on coagulation Factor (F)V, FVII, and FVIII in thawed plasma: Is it time to extend the expiration date beyond 5 days? Transfusion. 2013;53(3):645–650. https://doi.org/10.1111/j.1537-2995.2012.03786.x

5. Dhantole L., Dubey A., Sonker A. A study on factors influencing the hemostatic potential of fresh frozen plasma. Asian J. Transfus. Sci. 2019;13(1):23–29. https://doi.org/10.4103/ajts.AJTS_139_17

6. Жданов А. Е., Доросинский Л. Г., Борисов В. И., Негодяев К. Е., Евдоким Л. Обзор методов температурного картирования процесса дефростации криоконсервированных продуктов крови для разработки радиоэлектронных средств трансфузионно-инфузионной терапии. Научное обозрение. Технические науки. 2021;(3):72–78. https://doi.org/10.17513/srts.1361. EDN: LWIJSB.
Zhdanov A. E., Dorosinskiy L. G., Borisov V. I., Negodyaev K. E., Evdochim L. Development radioelectronic equipment for defrosting of cryopreserved blood and its products: Overview of temperature mapping methods in transfusion and infusion therapy. Nauchnoye obozreniye. Tekhnicheskiye nauki = Scientific Review. Technical Science. 2021;(3):72–78. (In Russ.). https://doi.org/10.17513/srts.1361

7. Lemondzhava V. N., Lemondzhava T. Yu., Gudkov A. G., Shashurin V. D., Leushin V. Yu., Kasyanov A. D. Technological optimization of the process of preparation of fresh frozen blood plasma to transfusion in devices for its thermal processing. AIP Conf. Proc. 2023;2605(1):020013. https://doi.org/10.1063/5.0110400

8. Zhdanov A. E., Dorosinskiy L. G., Borisov V. I., Negodyaev K. E. Overview and comparative analysis of plasma thawing system. In: 2021 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). Yekaterinburg: IEEE; 2021, pp. 53–55. https://doi.org/10.1109/USBEREIT51232.2021.9455092

9. Жданов А. Е., Доросинский Л. Г., Борисов В. И., Негодяев К. Е., Евдоким Л. Оценка фазового перехода плазмы лед-жидкость с помощью радиоизмерительных приборов. Ural Radio Engineering Journal. 2020;4(4):363–375. https://doi.org/10.15826/urej.2020.4.4.001. EDN: VUOCGT.
Zhdanov A. E., Dorosinskiy L. G., Borisov V. I., Negodyaev K. E., Evdochim L. Estimation of ice-liquid plasma phase transition using electronic test equipment. Ural Radio Engineering Journal. 2020;4(4):363–375. (In Russ.). https://doi.org/10.15826/urej.2020.4.4.001

10. Лемонджава В. Н., Селищев С. В. Оценка повторяемости измерений при определении продолжительности нагрева донорской плазмы крови малых объемов. Изв. вузов. Электроника. 2025;30(4):478–486. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2025-30-4-478-486. EDN: DMEDZI.
Lemondzhava V. N., Selishchev S. V. Evaluation of measurement repeatability in determining the heating duration of small volumes of donor blood plasma. Izv. vuzov. Elektronika = Proc. Univ. Electronics. 2025;30(4):478–486. (In Russ.). https://doi.org/10.24151/1561-5405-2025-30-4-478-486

11. Välikangas T. Conjugate heat transfer in OpenFOAM. Proceedings of CFD with OpenSource Software, 2016. Ed. H. Nilsson. 14.02.2017. Available at: https://www.tfd.chalmers.se/~hani/kurser/OS_CFD_2016/TuroValikangas/Report_Turo.pdf (accessed: 03.06.2026).

12. Venkatesh B. V. Tutorial of convective heat transfer in a vertical slot. Proceedings of CFD with Open-Source Software, 2016. Ed. H. Nilsson. 23.01.2017. Available at: https://www.tfd.chalmers.se/~hani/kurser/OS_CFD_2016/VarunVenkatesh/Varun_report.pdf (accessed: 03.06.2026).

Сведения о публикации

УДК: 681.518.25
Тип публикации: Научная статья
DOI: 10.24151/1561-5405-2026-31-5-577-586
Идентификатор статьи в РИНЦ: EHELJN

JATS XML