Устройство для испытания искусственных клапанов сердца

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ КЛАПАНОВ СЕРДЦА, содержащее имитатор артериального русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем и термопарой, диафрагменный насос с приводом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемого клапана, отличающееся тем, что, с целью стандартизации условий испытаний и приближения их к условиям работы клапана в организме путем обеспечения равномерного профиля скоростей на входе в клапан при одновременном ускорении испытаний, канал для размещения клапана выполнен конфузорной формы, имитатор артериального русла представляет собой герметичную камеру с жесткой не доходящей до ее верха перегородкой, прикрепё ленной к днищу, причем в днице выполнено отверстие, в котором устасл новлен поплавковый клапан коничесс кой формы, а имитатор венозного русла снабжен объемным успокоителем. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1111751

3(SD А 61 F 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3428842/28-13 (22) 28.04.82 (46) 07.09.84. Бюл. 0- 33 (72) Я.М. Любомиров, О.Н. Бушмарик, A.М. Любомиров, Э.А. Вагер и В.В. Зябриков (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.М.И.Калинина (53) 615.475(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 388754, кл. А 61 M 1/03, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 251748, кл. А 61 F 1/22, 1969. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ИСКУССТВЕННЫХ КЛАПАНОВ СЕРДЦА, содержащее имитатор артериального русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем и термопарой, диафрагменный насос с приводом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемого клапана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стандартизации условий испытаний и приближения их к условиям работы клапана в организме путем обеспечения равномерного профиля скоростей на входе в клапан при одновременном ускорении испытаний, канал для размещения клапана выполнен конфузорной формы, имитатор артериального русла представляет собой герметичную камеру с жесткой не доходящей до ее верха перегородкой, прикрепленной к днищу, причем в днище выполнено отверстие, в котором установлен поплавковый клапан конической формы, а имитатор венозного русла снабжен объемным успокоителем.

1 1111

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для испытания и определения гидро-. динамических характеристик искусственных клапанов сердца. 5

Известно устройство для испытания искусственных клапанов сердца, содержащее имитаторы артериального и венозного русел и диафрагменный насос с дросселями и гнездами для испытуе- 10 мьж клапанов С12.

Недостатком данного устройства для испытания искусственных клапанов сердца является низкая точность измеряемых характеристик клапанов, 15 так как давление в имитаторах регулируется вручную, а температура и вязкость рабочей жидкости не регулируются.

Известно также устройство для ис- 20 пытания искусственных клапанов сердца, содержащее имитатор артериального русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем и термопарой, диафрагменный насос с при- 25 водом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемого клапана 3 21 ..

Недостатком этого устройства для испытания искусственных клапанов щр сердца является невысокая достоверность измеряемых характеристик из-за отсутствия стандартизации условий испытаний и отличия условий испытаний от условий работы клапана в ор-З ганизме.

Целью изобретения является стандартизация условий испытаний и приближение их к условиям работы клапана в организме путем обеспечения 40 равномерного профиля скоростей на входе в клапан при одновременном ускорении испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания искусственных клапанов сердца, содержащем имитатор артериального русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем и термопарой, диафрагменный насос с приводом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемого клапана, канал для размещения клапана выполнен конфузорной формы, имитатор артериального русла представ- 55 ляет собой герметичную камеру с жесткой не доходящей до ее верха перегородкой, прикрепленной к днищу, причем в днище выполнено отверстие, в котором установлен поплавковый клапан конической формы, а имитатор венозного русла снабжен объемным успокоителем.

На чертеже схематично изображено устройство для испытания искусственных клапанов сердца.

Устройство для испытания искусственных клапанов сердца содержит имитатор 1 веноэного русла с объемным успокоителем 2 в виде набора решеток (показан пунктиром), канал 3 конфузорной формы, в котором устанавливается исследуемый искусственный клапан 4 сердца, эластичный диафрагменный насос 5, привод 6, аортальный клапан 7, герметичную емкость 8, состоящую из входной 9 и промежуточной 10 камер, разделенных перегородкой 11. В промежуточной камере установлен клапан 12 поплавкового типа с основанием конусной формы 13. Кроме того, герметичная емкость 8 содержит редуктор 14, манометр 15 и канал

16 для подачи сжатого воздуха.

Устройство для испытания искусственных клапанов сердца работает следующим образом.

Вся система устройства заполняется рабочей жидкостью, например водно-глицериновой смесью, причем уровень рабочей жидкости в имитаторе 1 венозного русла задается так, чтобы давление рабочей жидкости на входе в искусственный клапан 4 сердца соответствовало давлению в предсердии живого сердца, т.е. порядка

5 мм рт. ст. В герметичной емкости

8 редуктором 14 задается давление воздуха, которое регистрируется манометром 15 и соответствует давлению крови в аорте живого организма, т.е. порядка 80 мм рт. ст.

В исходном состоянии аортальный клапан 7 закрыт, а исследуемый искусственный клапан 4 открыт.

При подаче импульса давления от привода 6 аортальный клапан 7 открывается,, а исследуемый клапан 4 закрывается. Рабочая жидкость из насоса 5, проходя аортальный клапан 7, поступает во входную камеру 9 герметичной емкости 8, увеличивая уровень рабочей жидкости. При подаче импульса разрежения от привода 6 аортальный клапан 7 закрывается, а исследуемый искусственный клапан 4 открывается, и рабочая жидкость из имитатоз ра 1 венозного русла по каналу 3 конфуэорной формы поступает через открывшийся исследуемый клапан 4 в насос 5. Избыток рабочей жидкости, поступившей во входную камеру 9 герметичной емкости 8, переливается через перегородку 11 в промежуточную камеру 10, соответственно увеличивая уровень рабочей жидкости в ней, что приводит к подъему поплавка кла- 10 пана 12, и его основание 13 конусной формы открывает сливное отверстие промежуточной камеры 10, выпуская избыток рабочей жидкости в канал 16, по которому она поступает опять в 1S имитатор 1 венозного русла. Привод

6 автоматически изменяет давление в насосе 5 в соответствии с формой кривой давления в живом сердце.

В имитаторе 1 венозного русла 20 установлены термопара и нагреватель (не показаны) для поддержания постоянной температуры рабочей жидкости, а следовательно, и ее вязкости.

Использование в предлагаемом уст- 25 ройстве объемных успокоителей в виде набора решеток позволяет устранить вынужденные движения рабочей жидкости в напорной емкости-предсердии, вызываемые нагревателем и жидкостью, поступающей из канала 16, так как успокоитель разбивает крупномасштабные конвекционные вихри в рабочей жидкости на множество мелкомасштабных вихрей, которые быстрее диссипиру ют (разрушаются). Это позволяет осуществить строгое постоянство парамет751 4 ров рабочей жидкости, которые существенно влияют на формирование профиля скорости в канале, где размещается исследуемый искусственный клапан сердца. Канал конфузорной формы обеспечивает равномерное распределение профиля скорости по сечению канала, набегающей на исследуемый искусственный клапан сердца рабочей жидкости, что обеспечивает стабильность гидродинамических характе— ристик потока рабочей жидкости по всему объему канала.

Длина канала конфузорной формы лежит в пределах 15-25 см. Если канал конфузорной формы имеет длину больше указанных пределов, то инерция рабочей жидкости в канале конфузорной формы оказывает существенное влияние на движение запорного элемента клапана, что значительно искажает картину работы клапана и понижает точность измерения гидродинамических характеристик клапана.

В предлагаемом устройстве для испытания искусственных клапанов сердца благодаря автоматическому поддержанию артериального и венозного давлений и обеспечению равномерного профиля скорости на входе в клапан условия испытаний стандартизированы и приближены к условиям работы клапана в организме, что повышает достоверность и информационную ценность измеряемых данных при одновременном ускорении испытаний.

1111751

Сжатый РюРух

Составитель Е. Годин

Редактор Л. Гратилло Техред М,Кузьма Корректор С. 1ерни

Заказ 63б7/3 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4