SU936922A1 - Стенд дл моделировани системы кровообращени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к медицинской технике , в частности к устройствам, моделирующим систему кровообращени  человека, и может быть использовано дл  моделировани  и исследовани  гемодинамики системы кровообращени .

Известен стенд дл  моделировани  системы кровообращени , содержащий гидравлический контур, включающий два искусственных желудочка сердца с приводами, два входных и два выходных резервуара с расположенными между ними дроссел ми 1.

Недостатком стенда  вл етс  принудительное задание параметров работы отдельных элементов моделируемой системы кровообращени  и обеспечение этих параметров с помощью электронно-механической системы контрол  и управлени . При этом исключаетс  возможность саморегулировани  модельной системы кровообращени , что делает ее неадекватной естественной системе кровообращени  человека.

Цель изобретени  - упрощение конструкции .

Эта цель достигаетс  тем, что в стенде дл  моделировани  системы кровообращени , содержащем гидравлический контур, включающий два искусственных желудочка сердца с приводами, два входных и два выходных резервуара с расположенными между ними дроссел ми, входные резервуары сообщены с атмосферой, искусственные желудочки сердца расположены ниже уровн  жидкости во входных резервуарах, а каждый привод искусственного желудочка сердца вьшолнеи в виде порщневого двигател  одностороннего действи .

На чертеже изо ажена схема стенда дн  моделировани  системы кровообращени .

Claims (2)

1. Стенд содержит гидравлический контур 1 с установленными в нем двум  искуствеиными желудочками 2   3 сердца с двум  входными резервуарами 4 н S и двум  выходными резервуарами 6 и 7. При этом входные резервуары 4 и S сообщены с атмосферой , а выходные резервуары 6 и 7 герК«епгн ны и имеют воздушную прослойку 8   9 над жидкостью. Между резервуарами 5   б 393 установлены дроссели 10 и 11, а искусственные желудочки сердца содержат входные клапаны 12 и 13 и выходные клапаны 14 и 15. Стенд содержит привод искусственных желудочков сердца, выполненный в виде поршневых двигателей 16 и 17 одностороннего действи  с поршн ми 18 и 19 и клапанными узлами 20 и 21. Резервуары 6 и 7 снабжены датчиками 22 и 23 давлени . Стенд работает следующим образом. На подготовительном этапе в гидравлический контур 1 заправл етс  жидкость в количестве , достаточном дл  заполнени  всех элементов. При этом объем жидкости дл  заполнени  резервуаров 4 и 5 определ ют из услови  получени  такой высоты столба жидкости на входе в каждый искусственный желудочек 2 и 3 сердца, котора  обеспечивал  бы заданный диапазон предсердного давлени . . На рабочем этапе при подаче газа (или пара) к клапанным узлам 20 и 21 поршни 18 и 19 поршневых двигателей 16 и 17 совершают ,пр мой ход, вызыва  сокращение искусственных желодочков 2 и 3 сердца (фаза систолы) Из искусственного желудочка 2 жидкость выбрасываетс  через выходной клапан 14 при закрытом входном клапане 12 и поступает в резервуар 6, который функционально имитирует аорту (легочную артерию). В результате объем воздушной прослойки 8 уменьшаетс , а давление в ней возрастает. Под действием повьп енного .давлени  жидкость из резевуара 6 перетекает по трубопроводу через регулируемый дроссель 10 в резервуар 5, сообщающийс  с атмосферой и функционально имитирующий предсердие искусственного жеЛу дочка 3 сердца. При этом в результате одного цикла выброса жидкости изменение уровн  жидкости в резервуаре 5 незначительно , что достигаетс  выбором достаточно большого диаметра резервуара 5. Аналогично из искусственного желудочка 3 под действием усили  со стороны поршн  19 при его пр мом ходе жидкость выбрасываетс  через выходной клапан 15 при закрытом клапане 13 и поступает в резервуар 7, который функционально имитирует легочную артерию (аорту ). В результате объем воздушной прослойки 9 уменьшаетс , а давление в ней возрастает. Под действием повышенного давлени  жидкость из резервуара 7 перетекает по тру,бопроводу через регулируемый дроссель 11 в резервуар 4, сообщающийс  с атмосферой и функционально имитирующий предсердие ис-. кусственного желудочка
2. 2. При завершении пр мого хода поршн  18 клапанный узел 20 срабатывает таким образом, что подача газа в двигатель 16 прекращаетс  и отработанный газ из двигател  16 сбрасываетс  в атмосферу . Усилие на поршень 18 со стороны газа становитс  близким нулю, поршень 18 останавливаетс , фаза систолы R искусственном желудочке 2 заканчиваетс . При этом закрываетс  выходной клапан 14, а входной клапан 12 открываетс  под действием гидростатического столба жидкости, обусловленного тем, что искусственный желудочек 2. сердца расположен ниже .уровн  жидкости во входном резервуаре 4. Жидкость поступает в искусственный желудочек 2 из резервуара 4 и заполн ет его (фаза диастолы). При этом поршень 18 совершает обратный ход со ckoростью , определ емой скоростью заполнени  искусственного желудочка 2 жидкостью. Длительность диастолы, следовательно, обусловлена гидростатическим давлением, т.е. величиной предсердного давлени . При полном заполнении искусственного желудочка 2 жидкостью поршень 18 заканчивает обратный ход и приходит в исходное положение. Клапанный узег срабатывает таким образом, что сброс газа двигател  16 прекращаетс , в двигатель 16 подаетс  газ и начинаетс  пр мой ход поршн  18 (фаза систолы). Аналогично, при завершении пр мого хода поршн  19 клапанный узел 21 срабатывает таким образом, что подача газа в двигатель 17 прекращаетс  и отработанный; газ из двигател  17 сбр сМваетс  в атмосферу. Усилие на поршень 19 ео стороны газа становитс  близким нулю, поршень 19 останавливаетс , фаза систолы в искусственном желудочке 3 сердца, заканчиваетс . При этом закрываетс  выходной клапан 15, а входной клапан 13 открываетс  под действием гидростатического столба жидкости , обусловленного тем, что искусственный желудочек 3 расположен ниже уровн  жидкости во входном резервуаре 5. Жидкость поступает в искусственный желудочек 3 из резервуара 5 и заполн ет его (фаза диастолы ). При этом поршень 19 совершает обратный ход со скоростью, определ емой скоростью заполнени  искусственного желудочка 3 жидкостью. Длительность диастолы, следовательно , обусловлена гидростатическим давлением , т;е. величиной предсердного давлени . При полном заполнении искусственного желудочка 3 порцхень 19 заканчивает обратный ход и приходит в исходное положение. Клапанный узел 21 срабатывает таким образом, что сброс газа из двигател  17 прекращаетс , в двигатель 17 подаетс  газ и начинаетс  пр мой ход пораш  19 (фаза систолы). В общем случае пр мой (обратный) ход поршней 18 и 19 совершаетс  асинхронно. Регистраци  давлени  в резервуарах 6 и 7 осуществл етс  с помощью датчиков 22 и 23 давлени . 593 Гвдростатическое давление в резервуарах 4 и 5 регистрируетс  визуально или любым другим способом. Применение изобретени  позвол ет значительно упростить конструкцию стевда, модепирующего систему кровообращени . Возможно обеспечить одинаковый расход крови по имитаторам кругов кровообращени  без использовани  .электронных систем управлени . Стенд самонастраиваетс  на тот или иной режим работы искусственных желодучков сердца в зависимости от изменени  в параметрах имитаторов кругов кровообращени , вследствии чего отпадает необходимость в получении и обработке первичной информации (давление, расход по контуру), электроннв1ми системами, отпадает необходимость в вьздаче ими команд на изменение этих параметров. Стенд может быть использован дл  отработки и отбора желудочков искусственного сердца, предназначенных дл  Е кивлени  в организм, дл  экспериментального исследовани  гемодинамики в зависимости от сопротивлени  сосудистой системы , от величины предсердного и аортального давлени , от различи  в ударных о)ъемах искусственных желудочков и т.д. Формула изобретени  Стенд дл  моделировани  системы KpoBi обращени , содержащий гидравлический кои тур, включающий два искусственных желуд ка сердца с приводами, два входных и два выходных резервуара с расположенными между ними дроссел ми, отличающийс   тем, что, с целью упрощени  конструкции , входные резервуары сообщены с атмосферой , искусственные желудочки сердца расположены ниже уровн  жидкости во входных резервуарах, а каждый привод искусственного желудочка сердца выполиен в виде порщневого двигател  одностороннего действи . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 339296, кл. А 61 Н 1/03, 1972.