Устройство для имитации венозного русла системы кровообращения Советский патент 1988 года по МПК A61M1/10 

(Л

С

со

00

о ю о ел

Изобретение относится к медицине- кой технике, а именно к стендам-имитаторам системы кровообращения, и предназначено для имитации жесткости венозного русла.

Целью изобретения является более полное воспроизведение свойств венозного русла.

На фиг.1 Изображено устройство для имитации; на Лиг.2 - физиологи-, ческая зависимость относительной площади венозного русла от траисму- рального давления; на фиг.З - зависимость емкости венозного русла от давления в венах.

Устройство содержит цилиндрический сосуд 1, соединенный с отделами модели системы кровообращения гидро- магистралями 2 и 3. Поршень 4 при осевом возвратно-поступательном перемещении позволяет изменять объем жидкости 5. В верхней части цилиндрического сосуда расположен конический элемент 6 переменного сечения, в вер шине которого имеется отверстие с патрубком 7, соединенное с трубкой 8 Герметичность конструкции обеспечивается уплотнителями 9 и 10,

Устройство работает следующим об- разом.

Из артериального отдела модели системы кровообращения жидкость через гидромагистраль 2 поступает в устройство, а через гидромагистраль 3 проходит в искусственный желудочек сердца. В зависимости от соотношения расходов жидкости на входе и выходе из устройства меняется высота гидростатического столба жидкости X (ось ОХ, начало отсчета которой находится на уровне оси гидромагистралей 2 и 3, направлена вертикально вверх, фиг.1), связанная с венозньм давлением Р соотношением

Р pw-g-x . (1) где плотность жидкости;

g - ускорение силы тяжесТи.

Внутренняя поверхность полого профилированного конуса выполнена так, что радиус г ее поперечного се- чения на произвольной высоте X меняется согласно функциональной зависИмости

(/(х).

(2)

Учитывая, что объем жидкости в гидростатическом столбе высотой х определяется из формулы

X

V J )dx. (3)

о

Для емкости венозного русла получим выражение

,. EY dV dX 1. ,( ) () Л dP dX dP где учтено, что из (1) имеем

dX dP

.

Тогда, если из физиологических ных известна зависимость

с f(P)

(5)

можно по экспериментальной полученной зависимости (5) получить вид функции (2) из соотношения

Ш} (р,8.Х), (6)

которое служит основой расчета профиля конического элемента переменного сечения.

Рассмотрим экспериментально полученную для венозного русла физиологическую зависимость от трансмурального давления Р изменения площади поперечного сечения венозного сосуда А - AOJ, отнесенного к площади поперечного сечения А при нулевом транс- муральном давлении (фиг,2), Учитьгеая, что объем крови в венозном сосуде пропорционален его площади поперечного сечения, и переходя к рассмотрению всего венозного русла, получаем для емкости венозного отдела системы кровообращения .

г -

dp

зависимость ее от давления в венах Р в виде, приведенном на фиг.З. На графике С С(Р) можно выделить области изменения Р, при когторьк емкость С является примерно постоянной (,,при и , при Р7Р4), и зависимость (5) представима с хорошей для физиологических расчетов точное- тью в виде

Изобретение относится к медицинской технике. Для более полного воспроизведения свойств венозчого русла устройство содержит цилиндрический сосуд 1, куда через магистраль 2 поступает жидкость, а через магистраль 3 она проходит в искусственный желудочек сердца. Поршень 4 позволяет изменять объем жидкости 5 в сосуде 1 , в верхней части которого расположен конический элемент переменного сечения 6, в вершине которого имеется отверстие с патрубком 7, соединенное с трубкой 8. 3 ил.

f(P)

, .

Cj-C, Р , C-jPi-CiPj,

i- - р,-Р,

Pi-p7

Ci

|;E|f . 7 ,

и показана на фиг.З пун ктиром. Подставляя (7) в формулу (6), получим формулу внутренней поверхности циг V(X)

Области , и -- Р,:Х соотPwS PwP- ветствует внутренней поверхности стеиск самого цилиндрического сосуда и трубки постоянного сечения, а

Р Х - PI обласггь внутренPwPi Pw8 .,

ней поверхности элемента перейенного

.сечения. В зависимости от физиологической ситуации и различных патологий сердечно-сосудистой системы значения

7 1 1 огут меняться, С

целью воспроизведения на физической модели системы кровообращения ряда таких физиологических ситуаций элемент переменного сечения выполнен подвижным с возможностью его осевого возвратно-поступательного перемещени и съемным, т.е. легко заменяемым на другой с иной формой профиля, рас- считьгоаемой по формуле (8) при других значениях параметров.

Наличие трубки на верхнем отверс- тии элемента переменного сечения позволяет, не увеличивая габариты .стенда-имитатора системы кровообращения, моделировать физиологические ситуации, в которых происходит перераспределение объема крови с одного на другой и жидкость, моделирующая кровь, поднимается вьпие уровня верхнего отверстия полого профилированного конуса. Объем жидкости (фиг.О, .расположенной над поршнем Д ниже оси гидромагистралей 2 и 3, факти

линдрического сосуда, имитирующего венозное русло

Р, ; PwB

-Si X . -21- -, (« Pwg PVt

-Л1

чески выключен из движения, что позволяет имитировать эффект депонирования крови в венозном отделе системы кровообращения. Объем депонированной жидкости определяется расстоянием поршня А от оси гидромагистралей 2 и 3.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно приблизить условия испытаний искусственного

Iсердца к условиям его работы в организме и смоделировать различные физи ологические ситуации, необходимые для отработки системы управления аппаратурой по частичной и полной sai-ieHe насосной функции сердца.

Формула изобретения

Устройство для имитации венозного русла системы кровообращения, включающее -цилиндрическую емкость и элемент переменного сечения с возможностью его осевого перемещения, о т л и- чающееся тем, что, с целью I более полного воспроизведения свойств венозного русла, оно снабжено поршнем, установленным в цилиндрической емкости с возможностью осевого перемещения, и трубой, а элемент переменного сечения выполнен в виде полого тела вращения, причем в вершине тела вращения выполнено отверстие, соединенное с трубкой, другой конец которой сообщен с атмосферой.

А23

Wt/tZ

Сг О

PI

Р Ю /кг

Фиг.З