«Ульяновский медико-биологический журнал»

CLINICAL MEDICINE

Download article

DOI 10.34014/2227-1848-2026-1-98-108

DEVELOPMENT AND THEORETICAL SUBSTANTIATION OF THE EXTERNAL LOW NEGATIVE PRESSURE ASSISTED THERAPY (ELNPAT) METHOD FOR PREOPERATIVE STABILIZATION OF NEWBORNS WITH CONGENITAL DIAPHRAGMATIC HERNIA

M.E. Zuev, D.V. Galanova, P.A. Pyatysheva, V.A. Tishchenko

Children's City Hospital No. 22, St. Petersburg, Russia

 

Congenital diaphragmatic hernia (CDH) is characterized by high preoperative mortality rates due to pulmonary hypertension and respiratory failure resulting from mechanical lung compression. Current preoperative stabilization methods are often ineffective or invasive and are associated with a high risk of complications.

Objective. The aim of the study is to develop and provide a comprehensive theoretical substantiation of the External Low-Negative Pressure Abdominal Therapy (ELNPAT) method for the preoperative stabilization of newborns with CDH.

Materials and Methods. Based on the analysis of CDH pathophysiology and biomechanical principles, a device concept was developed to generate adjustable negative pressure (ranging from -5 to -15 mm Hg) under a transparent rigid hood hermetically attached to the anterior abdominal wall of a newborn. The analysis was conducted regarding the device design, safety systems (relief valve, pressure gauge), and monitoring capabilities (sealed ultrasound transducer port). Furthermore, a clinical application protocol for the Neonatal Intensive Care Unit (NICU) was proposed.

Results. A detailed description of the ELNPAT device and its application protocol is presented. The expected clinical outcomes of the method were theoretically substantiated, including the repositioning of abdominal organs from the thoracic cavity, and the reduction of lung compression and pulmonary hypertension. It is demonstrated that the proposed engineering and protocol solutions minimize the risks of organ compression, hemodynamic abnormalities, and barotrauma.

Conclusion. The ELNPAT concept represents a promising physical and mechanical approach to the preoperative stabilization of newborns with CDH. The developed device design and application protocol require further experimental and clinical validation to confirm the efficacy and safety.

Key words: congenital diaphragmatic hernia, pulmonary hypertension, preoperative preparation, medical device, negative pressure, newborn.

 

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Author contributions

Conceptualization and methodology, study design development: Zuev M.E.

Data collection and analysis: Galanova D.V., Zuev M.E., Pyatysheva P.A., Tishchenko V.A.

Text writing: Zuev M.E., Pyatysheva P.A., Tishchenko V.A.

Illustrations: Galanova D.V.

 

References

  1. Wagner R., Montalva L., Zani A., Keijzer R. Basic and translational science advances in congenital diaphragmatic hernia. Semin Perinatol. 2020; 44 (1): 151–170.

  2. Zani A., Chung W.K., Deprest J., Harting M.T., Jancelewicz T., Kunisaki S.M., Saada J., Rusconi F., Patel N., Shelmerdine S.C. Congenital diaphragmatic hernia. Nat Rev Dis Primers. 2022; 8 (1): 37.

  3. Kovler M.L., Jelin E.B. Fetal intervention for congenital diaphragmatic hernia. Semin Pediatr Surg. 2019; 28 (4): 150–818.

  4. Kinsella J.P., Ivy D.D., Abman S.H. Pulmonary Vascular Dysfunction in Congenital Diaphragmatic Hernia. Am J Respir Crit Care Med. 2024; 209 (2): 130–143.

  5. Dingeldein M. Congenital Diaphragmatic Hernia: Management & Outcomes. Adv Pediatr. 2023; 70 (1): 89–102.

  6. Razumovskiy A.YU., Mokrushina O.G., Khan M.A., Smirnov A.N., Petrov V.V., Ivanov S.S., Sokolov D.I., Kuznetsov P.A., Nikolaev A.A., Vasil'ev K.D. Khirurgicheskoye lecheniye vrozhdennoy diafragmal'noy gryzhi u novorozhdennykh [Surgical treatment of congenital diaphragmatic hernia in newborns]. Rossiyskiy vestnik detskoy khirurgii, anesteziologii i reanimatologii. 2022; 12 (2): 23–35 (in Russian).

  7. Pshenisnov K.V., Rozinov V.B., Il'in A.A. Vrozhdennaya diafragmal'naya gryzha: sovremenn·yye tendentsii v lechenii [Congenital diaphragmatic hernia: current trends in treatment]. Doktor.Ru. 2022; 21 (5): 31–37 (in Russian).

  8. Deprest J.A., Nicolaides K.H., Benachi A., Gratacos E., Harrison M.R., Wilson R.D. Randomized Trial of Fetal Surgery for Severe Left Diaphragmatic Hernia. N Engl J Med. 2021; 385 (2): 107–118.

  9. Van der Veeken L., Russo F.M., De Catte L., Lewi L., Ryan G., DeCatte L. Fetoscopic endoluminal tracheal occlusion for congenital diaphragmatic hernia: Perinatal management and outcomes. Prenat Diagn. 2023; 43 (3): 311–321.

  10. Jones B.M., Kapoor S., Albin M.S., Jensen E.R., Smith T.P., Davis K.F. The role of delayed abdominal closure in the management of infants with congenital diaphragmatic hernia. J Pediatr Surg. 2022; 57 (12): 812–818.

  11. Mokrushina O.G., Razumovskiy A.Yu., Khan M.A., Semenov A.Yu., Popov V.I., Novikov A.A. Sovremenn·yye vozmozhnosti vremennogo zakrytiya rany pri operatsiyakh u novorozhdennykh i detey [Modern possibilities of temporary wound closure during operations in newborns and children]. Detskaya khirurgiya. 2021; 25 (3): 143–149 (in Russian).

  12. Lansdale N., Alam S., Losty P.D., Jesudason E.C. Minimally invasive surgery for congenital diaphragmatic hernia: a meta-analysis. Hernia. 2023; 27 (1): 21–30.

Received September 29, 2025; accepted November 07, 2025.

 

Information about the authors

Zuev Maksim Eevgen'evich, Physician, Pediatric Surgeon, Pediatric Surgical Department, Children's City Hospital No. 22. 196657, Russia, St. Petersburg, Kolpino, Zavodskoy Ave., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0005-2208-4801

Galanova Dar'ya Valerievna, Endoscopist, Children's City Hospital No. 22. 196657, Russia, St. Petersburg, Kolpino, Zavodskoy Ave., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-1100-4216

Pyatysheva Polina Andreevna, Resident Physician, Children's City Hospital No. 22. 196657, Russia, St. Petersburg, Kolpino, Zavodskoy Ave., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-1079-2558

Tishchenko Vladislav Artemovich, Resident Physician, Children's City Hospital No. 22. 196657, Russia, St. Petersburg, Kolpino, Zavodskoy Ave., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-3344-0766

 

For citation

Zuev M.E., Galanova D.V., Pyatysheva P.A., Tishchenko V.A. Razrabotka i teoreticheskoye obosnovaniye metoda naruzhnoy terapii otritsatel'nym davleniyem (ELNPAT) dlya predoperatsionnoy stabilizatsii novorozhdennykh s vrozhdennoy diafragmal'noy gryzhey [Development and theoretical substantiation of the External Low Negative Pressure Assisted Therapy (ELNPAT) method for preoperative stabilization of newborns with congenital diaphragmatic hernia]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2026; 1: 98–108. DOI: 10.34014/2227-1848-2026-1-98-108 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 616.26-077.43-053.31-089.844.3

DOI 10.34014/2227-1848-2026-1-98-108

РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА НАРУЖНОЙ ТЕРАПИИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ (ELNPAT) ДЛЯ ПРЕДОПЕРАЦИОННОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ НОВОРОЖДЕННЫХ С ВРОЖДЕННОЙ ДИАФРАГМАЛЬНОЙ ГРЫЖЕЙ

М.Е. Зуев, Д.В. Галанова, П.А. Пятышева, В.А. Тищенко

СПб ГБУЗ «Детская городская больница № 22», г. Санкт-Петербург, Россия

 

Врожденная диафрагмальная грыжа (ВДГ) характеризуется высокой дооперационной летальностью, обусловленной легочной гипертензией и дыхательной недостаточностью, возникающими вследствие механического сдавления легких. Существующие методы предоперационной стабилизации зачастую недостаточно эффективны или являются инвазивными и сопряжены с высоким риском осложнений.

Цель. Разработка и комплексное теоретическое обоснование метода наружной терапии отрицательным давлением низкой интенсивности на переднюю брюшную стенку (External Low-Negative Pressure Abdominal Therapy, ELNPAT) для предоперационной стабилизации новорожденных с ВДГ.

Материалы и методы. На основе анализа патофизиологии ВДГ и принципов биомеханики была разработана концепция устройства, создающего регулируемое отрицательное давление (от -5 до -15 мм рт. ст.) под прозрачным ригидным куполом, герметично фиксируемым на передней брюшной стенке новорожденного. Проведен анализ конструкции, систем безопасности (предохранительный клапан, манометр) и мониторинга (герметичный порт для УЗИ-датчика), а также предложен протокол применения в условиях отделения анестезиологии-реанимации и интенсивной терапии новорожденных (ОАРИТ).

Результаты. Представлено детальное описание устройства ELNPAT и протокола его использования. Теоретически обоснованы ожидаемые результаты применения метода: репозиция абдоминальных органов из грудной полости, снижение компрессии легких и легочной гипертензии. Показано, что предлагаемые инженерные и протокольные решения позволяют минимизировать риски возникновения ущемления, гемодинамических нарушений, баротравмы.

Выводы. Концепция ELNPAT представляет собой перспективный физико-механический подход к предоперационной стабилизации новорожденных с ВДГ. Разработанный дизайн устройства и протокол его применения требуют дальнейшей экспериментальной и клинической валидации для подтверждения эффективности и безопасности.

Ключевые слова: врожденная диафрагмальная грыжа, легочная гипертензия, предоперационная подготовка, медицинское устройство, отрицательное давление, новорожденный.

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Идея и описание метода, разработка дизайна исследования: Зуев М.Е.

Сбор и анализ данных: Галанова Д.В., Зуев М.Е., Пятышева П.А., Тищенко В.А.

Написание текста: Зуев М.Е., Пятышева П.А., Тищенко В.А.

Создание иллюстраций: Галанова Д.В

 

Литература

  1. Wagner R., Montalva L., Zani A., Keijzer R. Basic and translational science advances in congenital diaphragmatic hernia. Semin Perinatol. 2020; 44 (1): 151–170.

  2. Zani A., Chung W.K., Deprest J., Harting M.T., Jancelewicz T., Kunisaki S.M., Saada J., Rusconi F., Patel N., Shelmerdine S.C. Congenital diaphragmatic hernia. Nat Rev Dis Primers. 2022; 8 (1): 37.

  3. Kovler M.L., Jelin E.B. Fetal intervention for congenital diaphragmatic hernia. Semin Pediatr Surg. 2019; 28 (4): 150–818.

  4. Kinsella J.P., Ivy D.D., Abman S.H. Pulmonary Vascular Dysfunction in Congenital Diaphragmatic Hernia. Am J Respir Crit Care Med. 2024; 209 (2): 130–143.

  5. Dingeldein M. Congenital Diaphragmatic Hernia: Management & Outcomes. Adv Pediatr. 2023; 70 (1): 89–102.

  6. Разумовский А.Ю., Мокрушина О.Г., Хан М.А., Смирнов А.Н., Петров В.В., Иванов С.С., Соколов Д.И., Кузнецов П.А., Николаев А.А., Васильев К.Д. Хирургическое лечение врожденной диафрагмальной грыжи у новорожденных. Российский вестник детской хирургии, анестезиологии и реаниматологии. 2022; 12 (2): 23–35.

  7. Пшениснов К.В., Розинов В.Б., Ильин А.А. Врожденная диафрагмальная грыжа: современные тенденции в лечении. Доктор.Ру. 2022; 21 (5): 31–37.

  8. Deprest J.A., Nicolaides K.H., Benachi A., Gratacos E., Harrison M.R., Wilson R.D. Randomized Trial of Fetal Surgery for Severe Left Diaphragmatic Hernia. N Engl J Med. 2021; 385 (2): 107–118.

  9. Van der Veeken L., Russo F.M., De Catte L., Lewi L., Ryan G., DeCatte L. Fetoscopic endoluminal tracheal occlusion for congenital diaphragmatic hernia: Perinatal management and outcomes. Prenat Diagn. 2023; 43 (3): 311–321.

  10. Jones B.M., Kapoor S., Albin M.S., Jensen E.R., Smith T.P., Davis K.F. The role of delayed abdominal closure in the management of infants with congenital diaphragmatic hernia. J Pediatr Surg. 2022; 57 (12): 812–818.

  11. Мокрушина О.Г., Разумовский А.Ю., Хан М.А., Семенов А.Ю., Попов В.И., Новиков А.А. Современные возможности временного закрытия раны при операциях у новорожденных и детей. Детская хирургия. 2021; 25 (3): 143–149.

  12. Lansdale N., Alam S., Losty P.D., Jesudason E.C. Minimally invasive surgery for congenital diaphragmatic hernia: a meta-analysis. Hernia. 2023; 27 (1): 21–30.

Поступила в редакцию 29.09.2025; принята 07.11.2025.

 

Авторский коллектив

Зуев Максим Евгеньевич – врач – детский хирург детского хирургического отделения, СПб ГБУЗ «Детская городская больница № 22». 196657, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Колпино, Заводской пр., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0005-2208-4801

Галанова Дарья Валериевна – врач-эндоскопист, СПб ГБУЗ «Детская городская больница № 22». 196657, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Колпино, Заводской пр., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-1100-4216

Пятышева Полина Андреевна – врач-ординатор, СПб ГБУЗ «Детская городская больница № 22». 196657, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Колпино, Заводской пр., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-1079-2558

Тищенко Владислав Артёмович – врач-ординатор, СПб ГБУЗ «Детская городская больница № 22». 196657, Россия, г. Санкт-Петербург, г. Колпино, Заводской пр., 1; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-3344-0766

 

Образец цитирования

Зуев М.Е., Галанова Д.В., Пятышева П.А., Тищенко В.А. Разработка и теоретическое обоснование метода наружной терапии отрицательным давлением (ELNPAT) для предоперационной стабилизации новорожденных с врожденной диафрагмальной грыжей. Ульяновский медико-биологический журнал. 2026; 1: 98–108. DOI: 10.34014/2227-1848-2026-1-98-108.