Устройство для воспроизведения контузии внутренних органов и тканей Советский патент 1988 года по МПК G09B23/28 

(21)4048207/28-14

(22)01.04.86

(46) 07.07.88. Бкш. № 25

(71)Харьковский научно-исследовательский институт общей и неотложной хирургии

(72)А.М.Пикенин и В.Г.Горюнов

(53)617.001.36-092 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 123744, кл. G 09 В 23/28, 1984.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ КОНТУЗИИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ

(57)Изобретение относится к области экспериментальной медицины. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения рассеянного фронта ударной волны. Устройство состоит из ме- тал ической штанги 1, снабженной тарированной пружиной 2, размещенной внутри цилиндра 3. На конце штанги,

обращенной к животному, располагают травмирукицую рабочую часть 4 ударника соосно с ней. Рабочая часть 4 состоит из трех увеличиваюпщхся по плотности материалов, связанных соотношением 1:3: 9-1:3:15, а осевые линии их смещены относительно центра тяжести на 5-10 в противоположные стороны. Рабочая часть 4 выполнена с соотношением слоев 5:3:1. Верхний слой 5 ударника выполнен из поролона и эластично фиксирован к металлическому основанию 6. Средний слой 7 выполнен из резины и жестко фиксирован металлическими винтами 8. Эластичность фиксации слоя 5 обеспечивается липкой лентой 9. Устройство обеспечивает имитацию фаз травматического воздействия в смешанных средах живого организма. 1 ил.

i

(Л

00

4

4 i

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, а точнее к эксперимент-льной хирургии и травматологий, и предназначено для вое- произведения контуэионных повреждений внутренних органов и тканей, ими тирукнцих ситуации, эквивалентные дорожно-транспортным происшествиям (ДТП). ,

Цель изобретения - повьшение точности воспроизведения рассеянного фронта ударной волны

Под контузией, например, легкого, сердца и других внутренних органов следует понимать синдром, возникающий остро при одномоментном воздействии на поверхность тела механической травмой, резкого перепада давления и т.д.

В большинстве случаев контузионны синдромы воспроизводят воздушной ударной ВСМ1НОЙ. Между тем ДТП все чаще дают ситуации, которые не оставляют сомнения в наличии травматичес- ких контузий внутренний органов и тканей. В одних случаях для них характерны внутритканевые кровоизлияния, передислокация органов, нарушения функций, а в других - снижение неспецифической резистентности организма. Перечисленные обстоятельства вызывают необходимость создавать такие модели на животных для изучения закономерностей контузионньк повреждений внутренних органов и тканей и разработки лечебных и профилактических подходов.

Механизм воспроизведения травматических контузионных повреждений внут ренних органов- и тканей, например, у собак в эксперименте основывается на анатомо-топографических особенностях их и характере распространения ударных волн, создаваемых травми- рукнцим объектом (ударником),

Для того, чтЬбы получить контузи- онный синдром легкого, сердца, паренхиматозных органов и тканей, необходимо воспроизвести такую травму организма, при которой достигалось бы рассеивание фронта ударной волны как во времени, так и пространстве. Следовательно, ударник не может быть монолитным и обязан представлять со бой многослойную конструкцию со смещенными осями, обеспечивакнчими изменение ударных волн в момент травмы.

10

15 20

25зо -д35

45

50

55

На фиг. 1 изображено устройство для воспроизведения коатузионньк повреждений внутренних органов и тканей, например, у собак в эксперименте.

Устройство состоит из металлической штанги 1, снабженной тарированной пружиной 2, размещенной внутри цилиндра 3. На конце штанги, обращенном к животному, располагают травмирующую рабочую часть 4 ударника соосно с ней. Рабочая часть 4 состоит из трех, увеличивающихся по плотности материалов, связанных соот- ношением 1:3:9-1:3:15, а осевые линии их смещены относительно центра тяжести (ЦТ) на 5-10° в противоположные стороны. Будучи грибовидной формы, рабочая часть 4 вьтолнена с соотношением слоев 5:3:1. Верхний (пер- вьй) слой 5 ударника выполнен, например, из поролона и эластично фиксирован к металлическому основанию (третьему слою).6. Второй (средний) слой 7 выполнен, например, из резины и жестко фиксирован металлическими винтами 8. Эластичность фиксации

слоя 5 обеспечивается липкой лентой 9.

Такое конструктивное решение устройства связано с необходимостью имитации фаз травматического воздействия: воспроизведения временного и пространственного градиентов ударных волн в смешанньк средах живого организма.

Последовательность применения устройства заключается в следуннцем.

После подготовки экспериментального животного и устройства для нанесения травмы его устанавливают в требуемом положении - в проекции травмируемого органа (ткани) так, чтобы равнодействующая фронта ударной волны справа и слева проектировалась на точку воспроизведения контузии. После этого взводят пружину ударного механизма, устанавливая ее на требуемую силу удара (50, 60, 70-90- 120 к;г/см) и п од необходимым углом, рассчитанным предварительно в соответствии с анатомо-физиоЛогическими характеристиками органов (тканей) экспериментального животного.

В момент нанесения травмы (в пер-, вые 0,08-0,09 с) грудной (брюшной) стенки качается первый слой 5. За это время травмы как таковой нет.

поскольку -слой 5 легко -сминается и играет роль демпфирующего элеметп а устройства. Вместе с тем, такой наиболее слабый удар создает фронт ударной волны в тканях организма, смещенный относительно главной оси удара на 5. Аналогичное смещение фронта ударной волны наблюдается и в отношении более плотного слоя 7 ударника, хотя и в противоположную сторону. Вот почему угол рассеивания ударной волны увеличивается на 10. В зависимости от силы травмы скорость движения ударника колеблет ся до О,14),15 с. Именно в это время формируется рассеянньй фронт ударной волны в тканях, поэтому даж при травме силой 90-120 кг/см , что эквивалентно наезду автомобиля со скоростью 90-100 км/ч, не возникает гидродинамического удара, а вместе с ним травматических разрывов органов (тканей). Возникает контузионна травма с элементами их передислока- вдш в организме, что не исключает кровоизлияния локал.ьного характера, участков травматической эмфиземы, например, в легких, ушибы сердца, печени, селезенки, желудка.

Такие травмы практически не диагностируются .даже ультразвуковым эхолокатором Ttfna Алока однако отдаленные последствия ее нередко становятся решакицими в дальнейшей судьбе пострадавшего, предопределяя появление посттравматических осложнний. Особенность контузионных повреждений заключается в том, что они способствуют снижению неспецифической резистентности организма, что само по себе еще не страшно, хотя и создает условия для формирования сп0

5

0

5

0

пифических симптомов и синдромов травматической болезни. Завершающим компонентом контузионного поврежде- ПИЯ следует считать удар, формируемый третьим слоем 6. Он располагается центрально и служит осевым для дву:х других. Эффект рассеивания фронта ударной волны предопределяется и временем (а точнее разностью, градиентом его) нанесения травмы каждым слоем ударника. Это условие выполняется не только плотностью слоев, но и соотношением их размеров 5:3:1. Если- это соотношение изменить, то эффективность формирования именно контузионного, а не другого вида травмы, уменьшается.

I

Краткое описание биомеханики воспроизведения контузионных повреждений внутренн} х органов (тканей) доказывает, что формирование их основывается на принципах распространения ударных волн в смешанных средах.Формула изобретения

Устройство для воспроизведения контузии внутренних органов и тканей.

состоящее из металлической штанги с пружинным механизмом и ударником грибовидной формы, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения рассеянного

5 фронта ударной волны, рабочая часть ударника выполнена из трех слоев материалов возрастающей плотности, связанных соотношением 1:3:9-1:3:15, размеры которых связаны соотношением

0 5:3:1, при этом осевые линии каждого слоя смещены от центральной оси на 5-10°, начиная от центра тяжести.