Проєктування багатокаскадного термоелектричного охолоджувача для приладу абляції серця людини
DOI:
https://doi.org/10.63527/1607-8829-2024-4-5-13Ключові слова:
кріоабляція, багатокаскадний термоелектричний охолоджувач, термоелектричне охолодженняАнотація
У роботі наведено аналіз вимог до приладу для абляції серця людини. Для проектування каскадних термоелектричних охолоджувачів (ТЕО) і розрахунку їх характеристик використано методи теорії оптимального керування. Для проєктування та розрахунку характеристик каскадного ТЕО розроблено спеціальний ітераційний алгоритм. Виконано проєктування конструкції та розрахунок параметрів багатокаскадного термоелектричного охолоджувача для приладу абляції серця людини.
The paper presents an analysis of the requirements for a human heart ablation device. Optimal control theory methods were used to design cascade thermoelectric coolers (TEC) and calculate their characteristics. A special iterative algorithm was developed to design and calculate the characteristics of a cascade TEC. The design of the structure and calculation of the parameters of a multi-stage thermoelectric cooler for a human heart ablation device were performed.
Посилання
1. Calkins, H., Hindricks, G., Cappato, R., et al. (2017). HRS/EHRA/ECAS/APHRS/SOLAECE expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillation. Heart Rhythm, 14(10), e275-e444.
https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2017.05.012
https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2017.07.009
PMid:31631881
2. Natale, A., Reddy, V.Y., Monir, G., et al. (2014). Paroxysmal AF catheter ablation with a contact force sensing catheter: results of the prospective, multicenter SMART-AF trial. Journal of the American College of Cardiology, 64(7), 647-656.
https://doi.org/10.1016/j.jacc.2014.04.072
PMid:25125294
3. Dubuc, M., Guerra, P.G. (2018). Cryoablation for the treatment of cardiac arrhythmias: current status and future perspectives. Canadian Journal of Cardiology, 34(10), 1288-1295.
4. Anatychuk, L.I., Kobylianskyi, R.R., Fedoriv, R.V., Konstantynovych, I.A. (2023). On the prospects of using thermoelectric cooling for the treatment of cardiac arrhythmia. Journal of Thermoelectricity, 2, 5-17.
5. Rowe, D.M. (2006). Thermoelectric Handbook: Macro to Nano. CRC Press, 1008 p.
6. Goldsmid, H.J. (2016). Introduction to Thermoelectricity. Springer, 278 p.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-49256-7
7. Packer, D.L., Kowal, R.C., Wheelan, K.R., et al. (2013). Cryoballoon ablation of pulmonary veins for paroxysmal atrial fibrillation: first results of the North American Arctic Front (STOP AF) pivotal trial. Journal of the American College of Cardiology, 61(14), 1713-1723.
https://doi.org/10.1016/j.jacc.2012.11.064
PMid:23500312
8. Khairy, P., Dubuc, M. (2008). Transcatheter cryoablation: biophysical principles and clinical applications. Pacing and Clinical Electrophysiology, 31(5), 641-652.
https://doi.org/10.1111/j.1540-8159.2007.00934.x
PMid:18181919
9. Bell, L.E. (2008). Cooling, heating, generating power, and recovering waste heat with thermoelectric systems. Science, 321(5895), 1457-1461.
https://doi.org/10.1126/science.1158899
PMid:18787160
10. Anatychuk, L.I., Vikhor, L.N. (2012). Thermoelectricity. Volume IV. Functionally graded thermoelectric materials. Institute of Thermoelectricity, Kyiv, Chernivtsi.
11. Anatychuk, L.I., Vikhor, L.M., Kotsur, M.P., Kobylianskyi, R.R., Kadeniuk, T.Ya. (2016). Optimal control of time dependence of cooling temperature in thermoelectric devices. Journal of Thermoelectricity, 5, 5-11.
12. Anatychuk, L., Vikhor, L., Kotsur, M., Kobylianskyi, R., Kadeniuk, T. (2018). Optimal control of time dependence of temperature in thermoelectric devices for medical purposes. International Journal of Thermophysics, 39, 108.
https://doi.org/10.1007/s10765-018-2430-z
13. Vikhor, L., Kotsur, M. (2003). Evaluation of efficiency for miniscale thermoelectric converter under the influence of electrical and thermal resistance of contacts. Energies, 16, 4082.
