Способ определения механических свойств стенки полых трубчатых органов и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения механических свойств стенки полых трубчатых органов путем регулируемого последовательного шагово-ступенчатого дозированного растяжения , отличающийся тем, что, с целью количественного определения характеристик гладкомышечного компонента, стенку одновременно с растяжением раздражают электрическим током до тонического сокращения, регистрируют усилия, возникающие непосредственно после каждого щага растяжения и после полной релаксации, а затем вызывают химический паралич гладкомышечной ткани, после чего повторяют измерения и по разности результатов измерения до и после паралича оценивают механические свойства гладкомыщечного компонента.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 1103846 A (д) А 61 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3372162/28-13 (22) 23. 12.81 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) Н. Н. Фирсов н В. П. Кулагина (71) Всесоюзный кардиологический научный. центр АМН СССР (53) 615.475 (088.8) (56) 1. Julia Т. Aoter c elatiorr of viscoelastic properties of large arteries with

microscopic structure. — Cireulat Rer., 1966, ч. 19, № 1, р. 104 — 121. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТЕНКИ ПОЛЫХ

ТРУБЧАТЫХ ОРГАНОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ определения механических свойств стенки полых трубчатых органов путем регулируемого последовательного шагово-ступенчатого дозированного растяжения, отличающийся тем, что, с целью количественного определения характеристик гладкомышечного компонента, стенку одновременно с растяжением раздражают электрическим током до тонического сокращения, регистрируют усилия, возникающие непосредственно после каждого шага растяжения и после полной релаксации, а затем вызывают химический паралич гладкомышечной ткани, после чего повторяют измерения и по разности результатов измерения до и после паралича оценивают механические свойства гладкомышечного компонента.

1103846

2. Устройство для определения механических свойств стенки полых трубчатых органов, содержащее термостат для размещения образца, трубку для подачи кислорода, выходное отверстие которой расположено в нижней части термостата, привод, включающий шаговый двигатель, ходовой винт с гайкой, взаимодействующий с одним из держателей образца, и блок силоизмерения, отличающееся тем, что, с целью количественного определения характеристик гладкомыИзобретение относится к биофизиологич ким исследов аниям, в частности к испытаниям действия фармакологических средств на физиологическую функцию органа.

Известен способ определения механических свойств стенки полых трубчатых органов путем дозированного растяжения с шагом 0,1 — 0,5 мм до деформации 1,5 — 2,0 (1).

Недостатком этого способа является невозможность определения напряжения гладкой мышцы сосуда, изменяющего механические свойства стенки полого трубчатого органа.

Известно устройство для определения механических свойств стенки полых трубчатых органов, содержащее термостат для. размещения образца, трубку для подачи кислорода, выходное отверстие которой расположено в нижней части термостата, привод,включающий шаговый двигатель, ходовой винт с гайкой, взаимодействующий с одним из держателей образца, и блок силоизмерения (1).

Однако известное устройство не позволяет определять количественные характеристики гладкомышечного компонента.

Цель изобретения — количественное определение характеристик гладкомышечного компонента.

Поставленная цель достигается тем, что при способе определения механических свойств стенки полых трубчатых органов путем регулируемого поседовательного шагово-ступенчатого дозированного растяжения стенку одновременно с растяжением раздражают электрическим током до тоническо го сокраЩения, регистрируют усилия, возникающие непосредственно после каждого шага растяжения и после полной релаксации, а затем вызывают химический паралич гладко-мышечной ткани, после чего повторяют измерения и по разности результатов измерения до и после паралича оценивают механические свойства гладкомышечного 4п компонента, шечного компонента, оно дополнительно снабжено электростимулятором, включающим электроды, размещенные на держателях образца, а блок силоизмерения выполнен в виде механотрона, жестко соединенного с линейным упругим элементом, соединенным при помощи микрометрического винта с корпусом механотрона, при этом держател и обр аз ца вы п ол нен ы из эле ктроп роводного материала.

При этом устройство для определения механических свойств стенки полых трубчатых органов, содержащее термостат для размещения образца, трубку для подачи кислорода, выходное отверстие которой расположено в нижней части термостата, привод, включающий шаговый двигатель, ходовой винт с гайкой, взаимодействующий с одним из держателей образца, и блок силоизмерения, дополнительно снабжено электростимулятором, включающим электроды, размещенные на держателях образца, а блок силоизмерения выполнен в виде механотрона, жестко соединенного с линейным упругим элементом, соединенным при помощи микрометрического винта с конусом механотрона, при этом держатели образца выполнены из электропроводного материала.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит термостат 1, в котором находится раствор заданного химического состава, трубку 2 для подачи кислорода, выходное отверстие 3 которой расположено в нижней части термостата 1, привод, включающий в себя шаговый двигатель

4, муфту 5 сцепления, ходовой винт 6 с гайкой 7, жестко связанный со штоком 8 и электродами 9 и 10, размещенными на держателях 11 образца. Электроды связаны про. водами 12 с электростимулятором 13. Блок силоизмерения содержит механотрон 14, штанга 15 которого жестко связана со штоком 16. Перемещение штанги 15 воспринимается линейным упругим элементом, например пружиной! 7, начальное напряжение которой регулируется микрометрическим винтом 18.

Устройство работает следующим образом.

Вырезанный специальным штампом образец полого трубчатого органа, например сосуда в виде колечка шириной 2 мм, надевают на электроды 9 и 10 и погружают в раствор, залитый в термостат 1. Включают

1103846

Составитель В. Невзоров

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 50 I 4/2 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 систему оксигенирования, и кислород по трубке 2 через отверстие 3 поступает в раствор для поддержания условий сох ра нности образца. Далее включают электростимулятор 13 и устанавливают необходимый режим стимулирования. Путем вращения микрометрического винта 18 устанавливают первоначальное расстояние между держателями 11 образца, соответствующее его начальным размерам. Включают шаговый двигатель 4, который через муфту 5 и ходовой винт 6 задает перемещение гайки 7 и через шток 8 создает быстрое растяжение образца в держателях ll. Возникающее в образце усилие передается через держатель 11 и шток 16 силоизмеряющей системе (пружине 17 и механотрону 14). После установления квазиравновесного усилия (5 мин) процесс растяжения образца повторяют.

Пример. Сегмент аорты размером 2 мм надевают на электроды и погружают в раствор Хензелайта в термостате с оксигенированием. Устанавливают начальное расстояние в соответствии с исходным размером сегмента 2 мм. Затем в течение всего исследования электрическим током 50 Гц, 70 В длительностью импульса 10 ìñ стимулируют сегмент, Далее образец подвергают градуированному ступенчатому растяжению (по

0,2 мм) в условиях непрерывной электростимуляции. Затем смачивают раствором тиомерсала образец до прекращения его реакции на электростимуляцию и повторяют измерения. По результатам сравнения измерений до и после паралича гладкомышечной ткани оценивают механические свойства гладкомышечного компонента.

Изобретение обеспечивает разделение тонуса сосуда на две составляющие — релаксирующую (переменную во времени) и постоянную, каждая из которых имеет свои

15 регуляторные механимы, и получение исти1 ных модулей упругости стенки различных полых трубчатых органов для направленного подбора трансплантатов с нужными механическими хара ктеристиками. Изобретение может быть использовано также при испытаниях химических соединений для оценки степени их воздействия на исследуемые полые трубчатые органы.