RU2633944C2 - Устройство для моделирования кровообращения - Google Patents
Устройство для моделирования кровообращения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633944C2 RU2633944C2 RU2015152386A RU2015152386A RU2633944C2 RU 2633944 C2 RU2633944 C2 RU 2633944C2 RU 2015152386 A RU2015152386 A RU 2015152386A RU 2015152386 A RU2015152386 A RU 2015152386A RU 2633944 C2 RU2633944 C2 RU 2633944C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- simulator
- tubes
- pump
- modeling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
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.
Description
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.
Claims (2)
- 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.
- .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152386A RU2633944C2 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Устройство для моделирования кровообращения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152386A RU2633944C2 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Устройство для моделирования кровообращения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015152386A RU2015152386A (ru) | 2017-06-14 |
RU2633944C2 true RU2633944C2 (ru) | 2017-10-19 |
Family
ID=59068068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152386A RU2633944C2 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Устройство для моделирования кровообращения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2633944C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202780U1 (ru) * | 2020-09-04 | 2021-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для моделирования внутриартериального кровообращения |
RU216921U1 (ru) * | 2022-01-12 | 2023-03-09 | Ольга Андреевна Германова | Устройство для моделирования кровотока в области бифуркации магистральной артерии |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU418883A1 (ru) * | 1971-09-21 | 1974-03-05 | Устройство для моделирования процессов кровообращения | |
US4439424A (en) * | 1981-01-05 | 1984-03-27 | Neomed Inc. | Synthetic whole blood |
RU2033645C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1995-04-20 | Российский государственный медицинский университет | Устройство для моделирования кровообращения в нижней полой вене |
US5679005A (en) * | 1995-04-24 | 1997-10-21 | Einstein; Peter | Model of corrected transposition of the great arteries |
US20130231287A1 (en) * | 2010-02-25 | 2013-09-05 | Parimala Nacharaju | Pegylated albumin polymers and uses thereof |
-
2015
- 2015-12-07 RU RU2015152386A patent/RU2633944C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU418883A1 (ru) * | 1971-09-21 | 1974-03-05 | Устройство для моделирования процессов кровообращения | |
US4439424A (en) * | 1981-01-05 | 1984-03-27 | Neomed Inc. | Synthetic whole blood |
RU2033645C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1995-04-20 | Российский государственный медицинский университет | Устройство для моделирования кровообращения в нижней полой вене |
US5679005A (en) * | 1995-04-24 | 1997-10-21 | Einstein; Peter | Model of corrected transposition of the great arteries |
US20130231287A1 (en) * | 2010-02-25 | 2013-09-05 | Parimala Nacharaju | Pegylated albumin polymers and uses thereof |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202780U1 (ru) * | 2020-09-04 | 2021-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для моделирования внутриартериального кровообращения |
RU216921U1 (ru) * | 2022-01-12 | 2023-03-09 | Ольга Андреевна Германова | Устройство для моделирования кровотока в области бифуркации магистральной артерии |
RU221187U1 (ru) * | 2023-06-08 | 2023-10-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для моделирования кровообращения в области трифуркации артериального сосуда |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015152386A (ru) | 2017-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Netti et al. | Effect of transvascular fluid exchange on pressure–flow relationship in tumors: a proposed mechanism for tumor blood flow heterogeneity | |
US9724455B2 (en) | Dialysate flow control | |
Lane et al. | Parallel-plate flow chamber and continuous flow circuit to evaluate endothelial progenitor cells under laminar flow shear stress | |
Lunkenheimer et al. | Novel method and parameters for testing and characterization of foam stability | |
FR2767478B1 (fr) | Dispositif et procede pour regler la concentration du sodium dans un liquide de dialyse en vue d'une prescription | |
Giridharan et al. | Flow dynamics of a novel counterpulsation device characterized by CFD and PIV modeling | |
CN106999644A (zh) | 用于监控血细胞比容和/或血红蛋白值的时间变化的透析机 | |
RU2633944C2 (ru) | Устройство для моделирования кровообращения | |
Gaddum et al. | Comparison of preload‐sensitive pressure and flow controller strategies for a dual device biventricular support system | |
Dongaonkar et al. | Balance point characterization of interstitial fluid volume regulation | |
Macé et al. | Changes in venous return parameters associated with univentricular Fontan circulations | |
Brown et al. | Engineering Principles in Physiology: Volume 2 | |
Okahara et al. | A Novel Blood Viscosity Estimation Method Based on Pressure‐Flow Characteristics of an Oxygenator During Cardiopulmonary Bypass | |
Robinson et al. | Limitations of using synthetic blood clots for measuring in vitro clot capture efficiency of inferior vena cava filters | |
JP6418641B2 (ja) | 血液浄化器の循環試験装置及び試験評価方法 | |
Renkin | Techniques of vascular perfusion | |
CN206612985U (zh) | 肾脏替代治疗控制血流量和透析液流量的装置 | |
Vernengo et al. | An Experiment for the Undergraduate Laboratory that Teaches Fundamental Concepts of Rheology within the Context of Sickle Cell Anemia | |
CN102525569B (zh) | 阵列式微透析探针 | |
Mikic et al. | Upper and lower bounds on oxygen transfer rates: a theoretical consideration | |
RU2033645C1 (ru) | Устройство для моделирования кровообращения в нижней полой вене | |
CN204910261U (zh) | 一种血液透析室用血液透析吸附器 | |
Łabęcki et al. | Hindered transmembrane protein transport in hollow-fibre devices | |
Shvab et al. | Mathematical modeling of microcirculatory processes | |
Mahmoud et al. | Towards next generation cannulation simulators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171215 |