Устройство для испытания искусственных клапанов сердца Советский патент 1984 года по МПК A61F1/22 

vj

сл Изобретение относится к медицинс кой технике, а именно к устройствам для испытания и определения гидро- динамических характеристик искусственных клапанов сердца. Известно устройство для испытани искусственных клапанов сердца, соде жащее имитаторы артериального и венозного русел и диафрагменный насос с дросселями и гнездами для испытуе мьгх клапанов til. Недостатком данного устройства для испытания искусственных клапано сердца является низкая точность измеряемых характеристик клапанов, так как давление в имитаторах регулируется вручную, а температура и вязкость рабочей жидкости не регулируются. Известно также устройство для ис пытанйя искусственных клапанов серд ца, содержащее имитатор артериально русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем -и те мопарой, диафрагменный насос с приводом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемог клапана С2. Недостатком этого устройства для испытания искусственных клапанов сердца является невысокая достоверность измеряемых характеристик из-з отсутствия стандартизации условий испытаний и отличия условий испытаний от условий работы клапана в o ганизме. Целью изобретения является стандартизация условий испытаний и приближение их к условиям работы клапана в организме путем обеспечения равномерного профиля скоростей на входе в клапан при одновременном ускорении испытаний. I Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания искусственных клапанов сердца, содерж щем имитатор артериального русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем и термопаро диафрагменный насос с приводом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемого клапана, канал для размещения клапана выполнен конфузорной формы, имитатор артериального русла представляет собой герметичную камеру с жес кой не доходящей до ее верха перего родкой, прикрепленной к днищу, при512чем в днище выполнено отверстие, в котором установлен поплавковый клапан конической формы, а имитатор венозного русла снабжен объемным успокоителем. На чертеже схематично изображено устройство для испытания искусственных клапанов сердца. Устройство для испытания искусственных клапанов сердца содержит имитатор 1 венозного русла с объемным успокоителем 2 в виде набора решеток (показан пунктиром), канал 3 конфузорной формы, в котором устанавливается исследуемый искусственный клапан 4 сердца, эластичный диафрагменный насос 5, привод 6, аортальный клапан 7, герметичную емкость 8, состоящую из входной 9 и промежуточной 10 камер, разделенных перегородкой 11. В промежуточной камере установлен клапан 12 поплавкового типа с основанием конусной формы 13. Кроме того, герметичная емкость 8 содержит редуктор 14, манометр 15 и канал 16 для подачи сжатого воздуха. Устройство для испытания искусственньсх клапанов сердца работает следующим образом. Вся система устройства заполняется рабочей жидкостью, например водно-глицериновой смесью, причем уровень рабочей жидкости в имитаторе 1 венозного русла задается так, чтобы давление рабочей жидкости на входе в искусственный клапан 4 сердца соответствовало давлению в предсердии живого сердца, т.е. порядка 5 мм рт. ст. В герметичной емкости 8 редуктором 14 задается давление воздуха, которое регистрируется манометром 15 и соответствует давлению крови в аорте живого организма, т.е. порядка 80 мм рт. ст. I Б исходном состоянии аортальный Клапан 7 закрыт, а исследуемый искусственный клапан 4 открыт. При подаче импульса давления от привода 6 аортальньй клапан 7 открывается, а исследуемый клапан 4 закрывается. Рабочая жидкость из насоса 5, проходя аортальный клапан 7, поступает во входную камеру 9 герметичной емкоцти 8, увеличивая уровень рабочей жидкости. При подаче импульса разрежения от привода 6 аортальньй клапан 7 закрывается, а исследуемый искусственный клапан 4 открывается, и рабочая жидкость из имитатоpa 1 венозного русла по каналу 3 конфузорной формы поступает через открывшийся исследуемый клапан 4 в насос 5. Избыток рабочей жидкости, поступившей во входную камер.у 9 герметичной емкости 8, переливается через перегородку 11 в промежуточную камеру 10, соответственно увеличивая уровеньрабочей жидкости в ней, что приводит к подъему поплавка клапана 12, и его основание 13 конусной формы открывает сливное отверсти промежуточной камеры 10, выпуская избыток рабочей жидкости в канал 16, по которому она поступает опять в имитатор 1 венозного руспа. Привод 6 автоматически изменяет давление в насосе 5 в соответствии с формой кривой давления в живом сердце.

В имитаторе 1 венозного русла установлены термопара и нагреватель (не показаны) для поддержания постояной температуры рабочей жидкости, а следовательно, и ее вязкости.

Использование в предлагаемом устройстве объемных успокоителей в виде набора решеток позволяет устранить вынужденные движения рабочей жидкости в напорной емкости-предсердии, вызываемые нагревателем и жидкостью, поступающей из канала 16, так как успокоитель разбивает крупномасштабные конвекционные вихри в рабочей жидкости на множество мелкомасштабных вихрей, которые быстрее диссипир ют (разрушаются). Это позволяет осуществить строгое постоянство параметров рабочей жидкости, которые существенно влияют на формирование профиля скорости в канале, где размещается исследуемый искусственный клапан сердца. Канал конфузорной формы обеспечивает равномерное распределение профиля скорости по сечению канала, набегающей на исследуемьш искусственный клапан сердца рабочей жидкости, что обеспечивает стабильность гидродинамических характеристик потока рабочей жидкости по всему объему канала.

Длина канала конфузорной формы лежит в пределах 15-25 см. Если канал конфузорной формы имеет длину больше указанных пределов, то инерция рабочей жидкости в канале конфузорной формы оказывает существенное влияние на движение запорного элемента клапана, что значительно искажает картину работы клапана и понижает точность измерения гидродинамических характеристик клапана.

В предлагаемом устройстве для испытания искусственных клапанов сердца благодаря автоматическому подержанию артериального и венозного давлений и обеспечению равномерного профиля скорости на входе в клапан условия испытаний стандартизированы и приближены к условиям работы клапна в организме, что повышает достоверность и информационную ценность измеряемых данных при одновременном ускорении испытанийСжатый Воздух

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ КЛАПАНОВ СЕРДЦА, содержащее имитатор артериального русла с системой наддува, имитатор венозного русла с нагревателем и термопарой, диафрагменный насос с приводом и системой управления и канал с гнездом для размещения испытуемого клапана, отличающееся тем, что, с целью стандартизации условий испытаний и приближения их к условиям работы клапана в организме путем обеспечения равномерного профиля скоростей на входе в клапан при одновременном ускорении испытаний, канал для размещения клапана выполнен конфузорной формы, имитатор артериального русла представляет собой герметичную камеру с жесткой не доходящей до ее верха перегородкой, прикрепё ленной к днищу, причем в днице выполнено отверстие, в котором устасл новлен поплавковый клапан коничесс кой формы, а имитатор венозного русла снабжен объемным успокоителем. с