Устройство для имитации венозного русла системы кровообращения
Изобретение относится к медицинской технике. Для более полного воспроизведения свойств венозчого русла устройство содержит цилиндрический сосуд 1, куда через магистраль 2 поступает жидкость, а через магистраль 3 она проходит в искусственный желудочек сердца. Поршень 4 позволяет изменять объем жидкости 5 в сосуде 1 , в верхней части которого расположен конический элемент переменного сечения 6, в вершине которого имеется отверстие с патрубком 7, соединенное с трубкой 8. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕ1 СНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 А 61 М 1/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° 3
@ Да(;;-„.„, А с
Фиг. / (21) 4090085/28-14 (22) 07.07 ° 86 . (46) 07.04.88. Бюл. Р 13 (72) А.Б.Затюрюкин, С.А,Калинин и И.А.Гуськов
{53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1069824, кл. А 61 М l/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ ВВНОЗНОГО РУСЛА СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к медицинской технике. Для более полного
„„SU„„1386205 А 1 воспроизведения свойств веноз-юго русла устройство содержит цилиндрический сосуд 1, куда через магистраль
2 поступает жидкость, а через магистраль 3 она проходит в искусственный желудочек сердца. Поршень 4 позволяет изменять обьем жидкости 5 в сосуде 1, в верхней части которого расположен конический элемент переменного сечения 6, в вершине которого имеется отверстие с патрубком 7, соединенное с трубкой 8. 3 ил.
138б205
r = ч(х). (2) dX 1
dP p -p с = f(P) (s) ), (6) dU
С =—
Р<Р,; .
Р Р Р, С, С. -С3 (7) С = К(Р) Р -P
:С 3
Р (Р, Изобретение относится к медицинской технике, а именно к стендам-имитаторам системы кровообращения, и предназначено для имитации жесткости
5 венозного русла.
Целью изобретения является более полное воспроизведение свойств веноэного русла.
На фиг.1 изображено устройство для имитации; на фиг.2 — физиологи-; ческая зависимость относительной площади венозного русла от трансмурального давления; на фиг.3 — зависимость емкости венозного русла от 15 давления "в венах.
Устройство содержит цилиндрический сосуд 1, соединенный с отделами модели системы кровообращения гидромагистралями 2 и 3. Поршень 4 при 20 осевом возвратно-поступательном перемещении позволяет изменять объем жидкости 5. В верхней части цилиндрического сосуда расположен конический элемент 6 переменного сечения, в вер- 25 шине которого имеется отверстие с натрубком 7, соединенное с трубкой 8.
Герметичность конструкции обеспечивается уплотнителями 9 и 10, Устройство работает следующим об- 30 разом.
Из артериального отдела модели системы кровообращения жидкость через гидромагистраль 2 поступает в устройство, а через гидромагистраль 3 п11оходит в искусственный желудочек сердца. В зависимости от соотношения расходов жидкости на входе и выходе иэ устройства меняется высота гидростатического столба жидкости Х (ось 40
ОХ, начало отсчета которой находится на уровне оси гидромагистралей 2 и 3, направлена вертикально вверх, фиг.1), связанная с венозным давлением P соотношением
Р = 9 (-р.х (1) где о — плотность жидкости;
g — - ускорение силы тяжести.
Внутренняя поверхность полого профилированного конуса выполнена так, что радиус r ее поперечного се- 0
50 чения на произвольной высоте Х меняется согласно функциональной зави-. симости
Учитывая, что объем жидкости в гидростатическом столбе высотой х определяется иэ формулы ч = 1 ч (x)dx. (3) о
Для емкости венозного русла получим выражение
dV » dV dX З Ч (х), (4)
dP dX dP 8 где учтено, что нз (1) имеем
Тогда, если из физиологических данных известна зависимость можно но экспериментальной полученной зависимости (5) получить вид функции (2) из соотношения
Ч(Х) которое служит основой расчета профиля конического элемента переменного сечения.
Рассмотрим экспериментально олученную для венозного русла физиологическую зависимость от трансмурального давления Р изменения площади попет(3 речного сечения венозного сосуда
А — Ао, отнесенного к площади поперечного сечения А при нулевом трансмуральном давлении (фиг.2). Учитывая, что объем крови в венозном сосуде пропорционален его площади поперечного сечения, и переходя к рассмотрению всего венозного русла, получаем для емкости венозного отдела системы кровообращения зависимость ее от давления в венах
P в виде,. приведенном на фиг.3. На графике С С(Р) можно выделить области изменения P при которых емкость С является примерно постоянной (С=С „ при P Q и С=С, при РгР ), и зависимость (5) представима с хорошей для физиологических расчетов точностью в виде
1386205
Р,;
Ре8
Р Рг, (8)
--4X(Ре3 Р и 4
r=9(Х) =
-- С
Р <Х и показана на фиг.3 пунктиром. Подставляя (7) в формулу (6), получим формулу внутренней поверхности ци1 1
Области 0(Х вЂ” — P и P (X соотРм4 Pw ветствует внутренней поверхности сте-15 нок самого цилиндрического сосуда и .трубки постоянного сечения, а
P < Х(Р— область внутрен% Рщ8 ней поверхности элемента переменного .сечения. Н зависимости от физиологической ситуации и различных патологий сердечно-сосудистой системы значения Р, Р, С и С могут меняться. С целью воспроизведения на физической
25 модели системы кровообращения ряда таких физиологических ситуаций элемент переменного сечения выполнен подвижным с воэможностью его осевого возвратно-поступательного перемещения 30 и съемным, т.е. легко заменяемым на другой с иной формой профиля, рассчитываемой по формуле (8) при других значениях параметров, Наличие трубки на верхнем отверс- 35 тии элемента переменного сечения позволяет, не увеличивая габариты .стенда-имитатора системы кровообращения, моделировать физиологические ситуации, в которых происходит пере- 40 распределение объема крови с одного на другой и жидкость, моделирующая кровь, поднимается выше уровня верхнего отверстия полого профилированного конуса. Объем жидкости (фиг.1), 45 .расположенной над поршнем 4 ниже оси гидромагистралей 2 и 3, фактилиндрического сосуда, имитирующего веноэное русло чески выключен из движения, что позволяет имитировать эффект депонирования крови в венозном отделе системы кровообращения. Объем депонированной жидкости определяется расстоянием поршня 4 от оси гидромагистралей 2 и 3.
Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно приблизить условия испытаний искусственного сердца к условиям его работы в организме и смоделировать различные физиологические ситуации, необходимые для отработки системы управления аппаратурой по частичной и полной замене насосной функции сердца.
Формула изобретения
Устройство для имитации венозного русла системы кровообращения, включающее. цилиндрическую емкость и элемент переменного сечения с возможностью его осевого перемещения, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ,более полного воспроизведения свойств венозного русла, оно снабжено поршнем, установленным в цилиндрической емкости с возможностью осевого перемещения, и трубой, а элемент переменного сечения выполнен в виде полого тела вращения, причем в вершине тела вращения выполнено отверстие, соединенное с трубкой, другой конец кото.рой сообщен с атмосферой.
1386205
Фи
Редактор Г.Гербер
Тираж 541 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва R-35 Ра ская наб. д. 4/5
Заказ 1443/8
Э Э уи
i Производственно-полиграфическое предприятие, .г. Ужгород, ул. Проектная, 4
4 4 î
Сг
Составитель А.Макеев
Техред Л.Сердюкова Корректор И.Зрдейи
