УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕЗИСТИВНОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2025 года по МПК G09B23/28 

Область техники

Изобретение относится к медицине, а именно к модели для демонстрации состояния сердечно-сосудистой системы, и может быть использовано для иллюстрации патологий, связанных с нарушением резистивности артериальной сосудистой системы человека.

Уровень техники

Известно математическое моделирование гемодинамики сердечнососудистой системы (В.Б.Кошелев, С.И.Мухин, Н.В.Соснин, А.П.Фаворский. Математические модели квази-одномерной гемодинамики, Методическое пособие).

Известно агентное моделирование сердечно-сосудистой системы человека в виде блочных диаграмм, в частности модель системы артериальных сосудов (Lamponi D. One dimensional and multiscale model for blood flow circulation. Pour l'obtention du grade de docteur es sciences. Ecole Polytechnique Federale De Lausanne. 2004, URL: http://infoscience.epfl.ch/record/33478/files/EPFL_TH3006.pdf).

Однако данные модели не позволяют наглядно продемонстрировать патологии, связанные с нарушением резистивности артериальной сосудистой системы человека.

В уровне техники не выявлены аналоги устройств для визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании простого устройства для наглядной визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в возможности визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека.

Технический результат достигается тем, что устройство для визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека включает жесткий каркас в виде, по крайней мере, двух последовательно соединенных тройников, между которыми размещен индикатор направления движения среды, насос для моделирования работы сердца, выполненный с возможностью производить периодическое нагнетание среды и подключенный на вход первого тройника, стравливающий кран, подключенный к выходу второго тройника, модельные резервуары артериальных сосудов и артериол, имеющих различную эластичность, подключенные на перпендикулярные ответвления тройников.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения и возможность достижения технического результата будет более понятна из последующего описания устройства со ссылками на сопровождающие чертежи, на фиг.1 приведена схема модели артериальной системы, на фиг.2 приведен общий вид устройства, где:

1. Жесткий каркас;

2. Насос;

3. Модельный резервуар аорты;

4. Индикатор направления;

5. Модельный резервуар артериол;

6. Стравливающий кран.

Осуществление изобретения

Устройство содержит жесткий каркас в виде, по крайней мере, двух последовательно соединенных тройников, между которыми размещен индикатор направления движения среды (воды или воздуха) с крыльчатками и прозрачным окошком 4 для определения направления движения среды. На вход первого тройника подключен насос 2, в качестве которого может быть использована резиновая груша. На выход второго тройника подключен стравливающий кран 6. Перпендикулярные ответвления тройников соединены с модельными резервуарами артериальных сосудов 3, 5, имеющих различную эластичность, например, резиновыми надувными шариками разной плотности.

В основе работы предложенного устройства лежит принцип движения крови по артериальным сосудам, определяемый резистивностью артериальной системы. Основным фактором, определяющим резистивность артериальной системы, является эластичность мелких артериол (известных как резистивные артериолы). У молодого организма эластичность артериол высокая. При этом в норме физиологический тонус гладких мышц сосудов у молодого здорового организма обладает высокой резистивностью. Резистивность сосудов может уменьшаться вследствие различных заболеваний либо вследствие патологических возрастных изменений. Известно, что чем выше резистивность сосудов, тем больше величина обратного кровотока (см., например, Лелюк В.Г, Лелюк С.Э. Ультразвуковая ангиология. М.: Реальное время. 2003; 336:3).

Устройство работает следующим образом.

Насос 2, моделирующий работу сердца, производит периодическое нагнетание среды (воды или воздуха) в тракт модельной системы. Вращение крыльчатки индикатора направления 4 показывает направление движения среды. Стравливающий кран 6 регулирует скорость вывода среды из системы.

Под действием повышенного давления, нагнетаемого насосом, происходит расширение модельного резервуара аорты 3 и модельного резервуара артериол 5 (совокупности мелких артериол). Если эластичность аорты больше, чем эластичность артериол, то после прекращения нагнетания среды под действием большей силы упругости будет развиваться более высокое давление в резервуаре артериол 5, и, следовательно, возникнет движение среды в направлении обратном направлению нагнетания среды насосом. Вращение крыльчатки покажет изменение направления движения среды. При моделировании низкой резистивности артериальной системы увеличиваем эластичность артериол 5, например, путем замены резервуара на более эластичный. В этом случае после нагнетания среды в систему разность давления будет маленькой, и крыльчатка не покажет изменения направления движения среды в системе. Моделирование низкой резистивности можно осуществлять путем регулировки кранов, стравливающих среду.

Описанное устройство демонстрирует возникновение обратного кровотока только в случае высокорезистивной модели артериол.

Изобретение относится к медицине, а именно к модели для демонстрации состояния сердечно-сосудистой системы, и может быть использовано для иллюстрации патологий, связанных с нарушением резистивности артериальной сосудистой системы человека. Устройство для визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека содержит жесткий каркас в виде, по крайней мере, двух последовательно соединенных тройников, между которыми размещен индикатор направления движения среды, насос для моделирования работы сердца, выполненный с возможностью производить периодическое нагнетание среды и подключенный на вход первого тройника, стравливающий кран, подключенный к выходу второго тройника, и модельные резервуары артериальных сосудов и артериол, имеющих различную эластичность, подключенные на перпендикулярные ответвления тройников. Достигается возможность визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для визуализации функционирования резистивной артериальной сосудистой системы человека, характеризующееся тем, что содержит жесткий каркас в виде, по крайней мере, двух последовательно соединенных тройников, между которыми размещен индикатор направления движения среды, насос для моделирования работы сердца, выполненный с возможностью производить периодическое нагнетание среды и подключенный на вход первого тройника, стравливающий кран, подключенный к выходу второго тройника, модельные резервуары артериальных сосудов и артериол, имеющих различную эластичность, подключенные на перпендикулярные ответвления тройников.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насос представляет собой резиновую грушу, модельные резервуары артериальных сосудов и артериол представляют собой надувные резиновые шарики, индикатор направления движения среды снабжен крыльчатками и прозрачным окошком.