SU1107849A1 - Устройство дл регулировани сосудистого кровотока в эксперименте - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСУДИСТОГО КРОВОТОКА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ, содержащее последовательно соединенные исполнительный орган представл ющий собой зонд, усилитель мощности и блок управлени  зондом, соединенные между собой блок программ и блок сравнени , подключенный к блоку управлени , датчик давлени , соединенный с блоком сравнени , и блок питани , подключенный к блоку управлени , блоку программ, блоку сравнени  и датчику давлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности эксперимента, в него введены последовательно соединенные и подключенные к блоку питани  логический блок, св занный с блоком управлени , блок дискретного управлени , блок ограничени  венозного притока и второй усилитель мощности, а также второй исполнительный орган, представл ющий собой зонд, соединенный со сторым усилителем .

Description

СХ) О

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к устройствам дл  регулировани  и управлени  кровообращением в эксперименте.

Известно устройство дл  регулировани  сосудистого кровотока в эксперименте, содержащее последовательно соединенные исполнительный орган, представл ющий собой зонд, усилитель мощности и блок управлени  зондом, соединенные между собой блок программ и блок сравнени , подключенный к блоку управлени , датчик давлени , соединенный с блоком сравнени , и блок питани , подключенный к блоку управлени , блоку программ, блоку сравнени  и датчику давлени  1.

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что с его помощью невозможно управл ть кровотоком через сердце и легкие и тем самым моделировать гемодинамическую нагрузку миокарда, в св зи с тем, что невозможно воздействовать на нижнюю полую вену дл  ограничени  притока крови к правому сердцу, св зать работу по ограничению венозного притока с регулированием давлени  в дуге аорты.

Цель изобретени  - повыщение точности эксперимента.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  регулировани  сосудистого кровотока в эксперименте, содержащее- последовательно соединенные исполнительный орган, представл ющий собой зонд, усилитель мощности и блок управлени  зондом, соединенные между собой блок программ и блок сравнени , подключенный к блоку управлени , датчик давлени , соединенный с блоком сравнени , и блок питани , подключенный к блоку управлени , блоку программ , блоку сравнени  и датчику давлени , введены последовательно соединенные и подключенные к блоку питани  логический блок, св занный с блоком управлени , блок дискретного управлени , блок ограничени  венозного притока и второй усилитель мощности , а также второй исполнительный орган представл ющий собой зонд, соединенный со вторым усилителем.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - схема, по сн юща  работу логического блока; на фиг. 3 и 4 - схемы, по сн ющие работу блока дискретного управлени .

Устройство содержит источник 1 питани , исполнительный орган 2 коррекции артериального давлени , подключенный к выходу усилител  3 мощности, блок 4 управлени  исполнительным органом, выход которого подключен к входу усилител  3 мощности, блок 5 сравнени , выход которого подключен к входу блока 4 управлени , датчик 6 давлени , выход которого подключен к одному входу блока 5 сравнени , блок 7 программы, выход которого подключен к второму входу

блока 5 сравнени , логический блок 8, вход которого подключен к выходу блока 4 управлени , блок 9 дискретного управлени , вход которого подключен к выходу логического блока 8, блок 10 ограничени  венозного притока, вход которого подключен к выходу блока 9 дискретного управлени , усилитель 11 мощности, второй исполнительный орган 12 ограничени  венозпритока . На фиг. изображены также нижн   пола  вена 13, верхн   пола  вена 14, правое сердце 15, легкие 16, левое сердце 17, дуга аорты 18.

Исполнительный органы 2 и 12 представл ют собой зонды с раздуваемыми баллонами на конце и предназначены дл  ограничени  венозного притока и коррекции давлени  в аорте 18 путем перекрыти  просвета.

Усилители 3 и 11 мощности представл ют 0 собой промыщленные электропневмопреобразователи и предназначены дл  преобразовани  электрического сигнала в пневматический . Пневмопитание усилители получают от баллонов со сжатым азотом.

Блок 4 управлени  осуществл ет преобразование входного напр жени  в ток, который необходим дл  работы электропневмопреобразовател . Блок 5 сравнени  выполнен на аналоговых микросхемах, сравнивает значение давлени  в дуге аорты с заданным и выдает сигнал рассогласовани . Датчик 6

0 давлени  представл ет собой тензистивный датчик систолического давлени . Блок 7 программы имеет возможность ручной регулировки выходного напр жени , необходимого дл  задани  значени  артериального , давлени , которое в дальнейшем поддерживаетс  автоматически.

Логический блок 8 выполнен на компараторах в интегральном исполнении. Работа логического блока по сн етс  на фиг. 2, где позицией 19 обозначена условна  щкала 0 значений входного напр жени ; позицией 20 - диапазон входного напр жени . При подаче на вход логического блока 8 напр жени  в этом диапазоне на выходе по вл етс  сигнал отрицательной пол рности. При подаче на вход логического блока 8 напр жени  в диапазоне 21 на его выходе по вл етс  сигнал положительной пол рности. При значении входного напр жени  логического блока, наход щегос  вне диапазонов 20 и 21, напр жение на его выходе Q равно нулю.

Блок 9 дискретного управлени  служит дл  обеспечени  дискретного режима работы исполнительного органа 12 ограничени  венозного притока и содержит тактовый генератор, служащий дл  задани  времени 5 состо щий из мультивибратора с частотой генерировани  1000 Гц, делителей частоты и переключател  коэффициента делени , входную логику управлени , аналого-цифровой преобразователь в интегральном исполнении , усилитель выходного напр жени .

На фиг. 3 и 4 изображены эпюры выходного напр жени  блока 9 дискретного управлени  в зависимости от пол рности входного сигнала. Врем  t задает тактовый генератор с делител ми частоты. На фиг. 3 представлен вид выходного напр жени  с блока 9 дискретного управлени  при подаче на его вход напр жени  отрицательной пол рности. На фиг. 4 представлен вид выходного напр жени  с блока 9 дискретного управлени  при подаче на его вход напр жени  положительной пол рности.

Устройство работает следующим образом.

Исполнительный орган 12 устанавливают в нижнюю полую вену 13, исполнительный орган 2 устанавливают в нисход щую часть аорты 18. В дугу аорты 18 ввод т зонд дл  измерени  давлени , заполненный физиологическим раствором, и подсоедин ют его к датчику б давлени . Блоком 7 программы задают необходимый уровень систолического давлени  в дуге аорты 18, затем устройство включают в сеть. Регул тором в блоке 10 ограничени  венозного притока устанавливают исходное положение исполнительного органа 12, уменьща  тем самым минутный объем крови до необходимых величин (значение минутного объема определ ют любым доступным методом - разведением красител , термодилюцией, расходомером). Вследствие снижени  венозного притока давление в дуге аорты падает. Затем значение давлени  от датчика б давлени  поступает на блок 5 сравнени , который сравнивает его с сигналом блока 7 программы и выдает разницу на блок 4 управлени , который в свою очередь через усилитель 3 мощности подает сигнал на исполнительный орган 2, перекрывающий просвет аорты 18 и тем самым поднимающий давление в ней до тех пор, пока сигнал от датчика б давлени  не уравниваетс  с заданным в блоке 5 сравнени . С этого момента давление в дуге аорты 18 автоматически поддерживаетс  посто нным.

При ограничении венозного притока блоком 10 до падени  минутного объема крови до 350-450 мл/мин, давление в аорте 18 падает до 10-20 мм рт. ст. и сигнал от датчика 6 давлени  через блок 5 сравнени  блок 4 управлени  и усилитель 3 мощности с помощью исполнительного- органа 2 полностью перекрывает просвет аорты 18 и включает логический блок 8, который запускает блок 9 дискретного управлени . Сигнал с блока 9 дискретного управлени  через блок 10 ограничени  венозного притока и усилитель 11 мощности начинает ступенчато приоткрывать нижнюю полую вену 13 при помощи исполнительного органа 12. При этом врем  между ступеньками (фиг. 3) устанавливают в блоке ограничени  венозного притока 10 в пределах от 1 до 10 с. Ступенчатое ограничение венозного притока блоком 9 дискретного управлени  продолжаетс  до 5 тех пор, пока давление в аорте 18 не достигает значени , заданного в блоке 7 программы . С этого момента логический блок 8 отключает блок 9 дискретного управлени  и исполнительный орган 12 останавливаетс  в статическом состо нии.

0

Таким образом предлагаемое устройство позвол ет поддерживать давление в дуге аорты на посто нном, заданном экспериментатором уровне, при различных, устанавливаемых экспериментатором, значени х

5 ми.нутного объема крови.

Пример. Эксперимент № 3-4-25 от 23.03.82 г. Вес собаки 22 кг, тиопенталовый внутривенный наркоз, ИВЛ.

В нижнюю полую вену и нисход щую аорту ввод т зонды; с помощью блока про0 граммы устанавливают значение давлени  110 мм рт. ст. Врем  щага ступеньки устанавливают блоком дискретного управлени  значением 2 с. Исходные данные гемодинамики: минутный объем крови равен

5 2545 мл/мин (определен методом термодилюции ), частота сердечных сокращений 125 уд. в мин, давление в аорте 135/90 мм рт. ст., конечное диастолическое давление в левом желудочке 12 мм рт. ст.

Затем при помощи блока ограничени 

0 венозного притока снижают минутный объем крови. Через 4 с он составл ет 1370 мл/мин, частота сердечных сокращений 128 уд. в мин. давление в аорте 110/95 мм рт. ст., конечное диастолическое давление в левом желудочке 2 мм рт. ст. Давление в дуге аорты при

5 данном значении минутного объема крови поддерживаетс  предлагаемым устройством на посто нном уровне. По окончании измерени  гемодинамических параметров задатчиком артериального давлени  в блоке 7 программы устанавливают значение давлени  в дуге аорты 18 равное 90 мм рт. ст. По окончании переходного процесса параметры гемодинамики составл ют: давление в дуге аорты 92 мм рт. ст., частота сердечных сокращений 131 уд. в мин. минутный объем

5 крови 572 мл в мин. На прот жении всего эксперимента гемодинамические параметры поддерживаютс  предлагаемым устройством на посто нном уровне.

Применение предлагаемого устройства 0 позвол ет изучить в услови х эксперимента де тельность сердца, легких и мозга при различных значени х минутного объема крови и измен емого давлени  в дуге аорты при стабильных значени х давлени  и минутного объема крови, поддерживаемых предлагаемым устройством, что повыщает точность эксперимента.

Макс

С

2Г

8ых..д

.

Sbix, В

фиг. 2

iceK

tee к

Фиг Л

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСУДИСТОГО КРОВОТОКА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ, содержащее последовательно соединенные исполнительный орган представляющий собой зонд, усилитель мощности и блок управления зондом, соединен ные между собой блок программ и блок сравнения, подключенный к блоку управления, датчик давления, соединенный с блоком сравнения, и блок питания, подключенный к блоку упраьления, блоку программ, блоку сравнения и датчику давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, в него введены последовательно соединенные и подключенные к блоку питания логический блок, связанный с блоком управления, блок дискретного управления, блок ограничения венозного притока и второй усилитель мощности, а также второй исполнительный орган, представляющий собой зонд, соединенный со старым усилителем.

   с

   SU ,.„1107849