Устройство для моделирования кровообращения



Устройство для моделирования кровообращения
Устройство для моделирования кровообращения
Устройство для моделирования кровообращения

 


Владельцы патента RU 2633944:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для моделирования кровообращения, а при тестировании взаимодействия фармацевтических препаратов с потоком крови. Устройство содержит имитатор сосудов в виде прозрачных трубок с установленными насосом и системой регистрации давления. Замкнутая сеть имитаторов сосудов обеспечивает возможность моделирования артериального и венозного кровотока и выполнена в виде прозрачных силиконовых трубок с изменением их диаметров по длине, соответствующих диаметрам кровеносных сосудов. В трубки с помощью тройников вмонтированы датчики давления и перистальтический насос, имеющий возможность регулирования мощности, компенсации потерь давления и обеспечения пульсаций моделирующей кровь жидкости. В качестве имитатора крови используется раствор сывороточного альбумина человека с концентрацией 100÷300 мкМ в фосфатном буфере. Технический результат состоит в приближении модели к реальным условиям за счет учета основной сети сосудов и физико-химических показателей крови. 3 ил.

 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для моделирования кровообращения, а также в тестировании взаимодействия фармацевтических препаратов с потоком крови и гидродинамике.

Известно устройство (Патент РФ №2033645, заявка №5050734/14 от 30.06.1992, опубл. 20.04.1995), содержащее имитатор нижней полой вены (НПВ) в виде прозрачной трубки, подключенный к магистрали, в которой установлены резервуар для имитатора крови, основной насос и манометры. В устройство введены имитаторы почечных вен и дополнительный насос, соединенный трубками с одной стороны с резервуаром для имитатора крови, а с другой - с имитаторами почечных вен. Имитаторы почечных вен выполнены в виде прозрачных трубок и подключены к имитатору НПВ на одном уровне, а имитатор крови представляет собой смесь воды и глицерина.

Устройство для моделирования кровообращения НПВ включает в себя имитатор НПВ, выполненный из стекла, с имитацией впадения в нее почечных вен в виде впаянных в нее стеклянных трубок с внутренним диаметром, соответствующим диаметру почечных вен, основного насоса для циркуляции жидкости в НПВ, дополнительного насоса для циркуляции жидкости в почечных венах, системы полиэтиленовых трубок, соединяющих насос с емкостью для имитатора крови и имитатором НПВ с обоих концов ее, соединяющих насос с емкостью для имитатора крови и серединой имитатора НПВ для функционирования замкнутой системы, фильтрующее устройство для улавливания незахваченных тромбоэмболов, вводящихся через специальный отводной полиэтиленовый патрубок, манометры, расходомеры.

В качестве имитатора крови выбрана жидкость, состоящая из смеси глицерина и воды в соотношении ингредиентов (2,2-3,0):(1,8-2,0), изменение которого в ту или другую сторону приводит к отклонению от вязкости крови человека.

Приведенное устройство имеет существенные недостатки. Выбранная в качестве имитатора крови жидкость не корректна из-за отсутствия в ней веществ биологической природы (белковых структур и/или клеток), из-за чего имитатор крови приобретает характерную для крови гетерогенность. Помимо влияния на вязкость крови, их молекулы имеют значительно больший размер, чем молекулы глицерина и воды, выбранные в прототипе. Стеклянные трубки не обладают эластичностью, свойственной кровеносным сосудам. Кроме того, описанная система не учитывает значительного изменения диаметра кровеносных сосудов, из-за чего наблюдаются различия в гидродинамических режимах кровяного потока.

Техническим результатом устройства является получение более точной модели кровеносной системы человека, учитывающей основную сеть сосудов и физико-химические показатели крови.

Это достигается тем, что устройство для моделирования кровообращения, содержащее имитатор сосудов в виде прозрачных трубок с установленными насосом и системой регистрации давления, отличающееся тем, что выполнена замкнутая сеть имитаторов сосудов, обеспечивающая возможность моделирования артериального и венозного кровотока, в виде прозрачных силиконовых трубок с изменением их диаметров по длине, соответствующих диаметрам кровеносных сосудов, в трубки с помощью тройников вмонтированы высокочувствительные датчики давления, компенсация потерь которого осуществляется с помощью перистальтического насоса, имеющего возможность регулирования мощности и обеспечения пульсаций, а в качестве имитатора крови используется раствор сывороточного альбумина человека с концентрацией 100÷300 мкМ в фосфатном буфере (рН=7.4) для учета изменения вязкости крови.

На фигуре 1 изображена принципиальная схема первой стороны устройства. На фигуре 2 изображена принципиальная схема обратной стороны устройства. На фигуре 3 приведена схема присоединения датчиков динамического давления к системе трубок.

Устройство для моделирования кровообращения, изображенное на чертежах (фиг. 1, фиг. 2), включает в себя систему силиконовых труб, диаметр которых соответствует диаметру кровеносных сосудов и составляет от 2÷8 мм. Система труб закреплена на двух сторонах листа из материала ДСП для обеспечения жесткости конструкции и является замкнутой. На первой стороне устройства (фиг. 1) в трубки вмонтированы высокочувствительные датчики динамического давления 1, регистрирующие изменение давления во времени от 0 до 10 бар с точностью до 0.01 бар. Как показано на фигуре 3, датчики динамического давления 1 подсоединены к трубкам 3 через тройник 4, границы которого отмечены п. 5. Компенсация потерь давления осуществляется с помощью перистальтического насоса (п. 2 на фиг. 1), производительность которого соответствует среднему физиологически нормальному расходу крови. Отсутствие непосредственного контакта лопастей насоса с имитатором крови позволяет соблюдать химическую чистоту во время испытаний. Из-за особенностей конструкции насоса возможна регулировка его мощности от 0 до 100%, подача моделирующей кровь жидкости происходит в виде пульсаций, которые также присутствуют в системе кровообращения человека. Наличие обратной стороны устройства (фиг. 2), соединенной с первой стороной трубками диаметром 2 мм, позволяет моделировать артериальный и венозный кровоток системы кровообращения.

В качестве имитатора крови человека используется раствор сывороточного альбумина человека с концентрацией 100÷300 мкМ в фосфатном буфере (рН=7.4) для учета изменения вязкости крови.

Устройство для моделирования кровообращения, содержащее имитатор сосудов в виде прозрачных трубок с установленными насосом и системой регистрации давления, отличающееся тем, что выполнена замкнутая сеть имитаторов сосудов, обеспечивающая возможность моделирования артериального и венозного кровотока, в виде прозрачных силиконовых трубок с изменением их диаметров по длине, соответствующих диаметрам кровеносных сосудов, в трубки с помощью тройников вмонтированы датчики давления и перистальтический насос, имеющий возможность регулирования мощности, компенсации потерь давления и обеспечения пульсаций моделирующей кровь жидкости, а в качестве имитатора крови используется раствор сывороточного альбумина человека с концентрацией 100÷300 мкМ в фосфатном буфере.

.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается моделирования тяжелой хронической печеночной недостаточности. Способ включает подкожное введение крысе 60% масляного раствора CCl4.

Изобретение относится к области экспериментальной хирургии и касается способа формирования экспериментальной модели костного дефекта. Сущность способа заключается в том, что на уровне диафиза трубчатой кости формируют ряд каналов поперечно оси кости на глубину одной из стенок кости, костномозгового канала.
Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине и может быть использовано для моделирования миопатии у животных. Для этого крысе в течение двух месяцев ежедневно один раз в день перорально вводят водную суспензию препарата Симвастатин из расчета 12 мг/кг массы.
Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для моделирования спаечного процесса в брюшной полости. Для этого лабораторной крысе производят срединную лапаротомию.

Изобретение относится к экспериментальной хирургии и может быть применимо для экспериментального анатомо-хирургического обоснования оперативного доступа к тазобедренному суставу при чрезвертлужных переломах костей таза.

Изобретение относится к моделированию в медицине и может быть применимо для создания модели для изучения эффектов введения объем-образующих веществ у лабораторных животных.

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, а именно к патологической физиологии, радиобиологии, хирургии, реаниматологии. Для моделирования комбинированного радиационно-механического поражения животных подвергают общему равномерному облучению в дозе, вызывающей развитие острой лучевой болезни средней степени тяжести.

Изобретение относится к медицине, а именно к микробиологии, и может быть использовано для подавления роста полирезистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis в эксперименте. Для этого осуществляют фотодинамическое воздействие.

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к патофизиологии и может быть использовано для прогнозирования транслокации E. coli из кишечника, вызванной некультивируемыми бактериями.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается моделирования гипертензии малого круга кровообращения. Для этого используют крыс-самцов линии Wistar в возрасте 10-12 месяцев, которым проводят трахеотомию по срединной линии ниже перешейка щитовидной железы.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для моделирования аваскулярного некроза головки бедренной кости. Для этого лабораторному животному выполняют разрез кожных покровов в проекции заднего края большого вертела и разводят мышцы до тазобедренного сустава. После рассечения капсулы и круглой связки вывихивают головку бедренной кости кзади. Со стороны шейки на границе надкостницы головки бедренной кости вводят спирт с последующим закрытием воском места введения спирта. Вправляют тазобедренный сустав и послойно ушивают рану. Способ сокращает время оперативного вмешательства, исключает возможность кровоснабжения оперированного сегмента при сохранении мышечно-связочного аппарата.

Изобретение относится к медицине, биологии и ветеринарии и может быть использовано для определения кинетики биодеградации полимерных скаффолдов in vivo, используемых в тканевой инженерии и регенеративной медицине при пластике или замещении дефектов тканей организма. Для этого создают модель травмы черепной костной ткани на лабораторном животном, проводят имплантацию полимерного скаффолда с флуоресцентными метками и подсаженными стволовыми клетками в сформированный дефект и регистрацию флуоресцентного сигнала от имплантированного скаффолда. Скаффолд синтезируют с помощью метода микростереолитографии под действием лазерного излучения. При этом по всему объему скаффолда формируются флуоресцентные центры. С помощью флуоресцентной микроскопии регистрируют интенсивность флуоресценции полимерного скаффолда на 2, 45 и 90 дни эксперимента при длинах волн возбуждения 340, 450 и 572 нм и соответственно длинах волн эмиссии 470, 515 и 629 нм. Способ обеспечивает повышение точности определения, снижение токсической нагрузки и упрощение процедуры. 2 ил., 3 пр.
Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано при моделировании болезни Гиршпрунга. Способ моделирования включает в стенку толстой кишки 1% раствора глутамата натрия. Препарат вводят крысе через анальное отверстие инсулиновым шприцем. При этом вкол осуществляют в слизистую оболочку кишки на протяжении 1,5 см, выполняют 4 инъекции на 3, 6, 9 и 12 часов условного циферблата при общем объеме вводимого раствора в 1 мл. Способ безопасен, прост в исполнении и может быть осуществлен, в том числе студентами. Широкая доступность и низкая стоимость глутамата натрия создают условия для активного использования способа в различных исследованиях болезни Гиршпрунга в эксперименте.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для моделирования разлитого гнойного перитонита у крыс. Для этого под ингаляционном фторотановым наркозом крысам линии Wistar выводят из брюшной полости купол слепой кишки. Некроз слепой кишки осуществляют путем наложения лигатуры на купол. Одновременно вводят 2 мл свежей отфильтрованной каловой аутовзвеси в просвет лигированного участка слепой кишки. Способ характеризуется 100% результатом развития перитонита, простотой моделирования, выживаемостью лабораторных животных в 60,6% случаев более 7 суток, что важно для разработки новых способ лечения и изучения основных патофизиологических механизмов заболевания. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и касается повышения уровня работоспособности у лабораторных животных в эксперименте. Для этого за час до проведения тестов Порсолта и вертикального экрана-сетки животным перорально с помощью пипетки добровольно дают раствор, содержащий 4 г креатин моногидрата и 5 г меда на 100 мл дистиллированной воды, в дозе 5 мл на 1 кг массы тела. Способ обеспечивает расширение арсенала средств актопротекторного действия при минимизация боли и страданий лабораторных животных в эксперименте. 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для создания новых биомедицинских технологий предупреждения постинфарктного ремоделирования сердца. Способ включает перевязку верхней трети левой коронарной артерии и введение биопрепарата Аллоплант в бассейн стенозируемой артерии. Введение осуществляют путем внутримиокардиальной инъекции 3,0 мг биопрепарата, разведенного в физиологическом растворе. Инъекции выполняют сразу после стенозирования артерии в 6 точек, по 0,5 мг в каждую. Способ обеспечивает эффективное стимулирование эндогенных механизмов регенерации миокарда, предупреждая постинфарктное ремоделирование сердца. 2 табл., 1 пр.
Наверх