Стенд для испытания искусственного сердца

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 85884161 М 1 03 присоединением заявки3) Приоритет Ъоударстееиинй коните СССР оо делан изобретений и открытий(54) СТЕНД ДЛЯ АНИЯ ИСКУССТВЕННОГО СЕ обр ехн ицин ся ение отн стендам,осудистой ст исерд скусственного Поставленна достигается тем, пытания искусстоящем из систем- туров, каждый из е иальн и веце ис что в стенде дл венного .сердца ного и легочно которых содер нозную гидравл артериального менения уровня ной и венозной ти, системный да снабжены бл1лярного давлен пределах, вклю и посткапилляр имитирующим гемодинамику ссистемы организма.Известен стенд для испытания искусственного сердца, состоящий из системного и легочного контуров, каждый иэ которых содержит артериальную и веноэную гидравлические емкости, датчик артериального давления, систему изменения уровня давления в артериальной и венозной гидравлической емкости, включающую в себя эадатчик нагрузки, управляющие устройства и приводы, кроме того, системный контур содержит расходомер и датчик венозного давления 13.Недостатком известного стенда явля ется отсутствие элементов и взаимосвязей, посредством которых определяется дисбаланс (недостаточность одного из насосов) по производительности левой и правой половин искусственного сердца, вызывающий увеличение дав.08.81. Бюллетень М ания описания 02.09,81имов, В. Я, Терещенко, ЛМ ,Попои Л. И. Матвеев ления в капиллярных отделах сосудистой системы вьппе допустимой нормы,что приводит к отеку организма припользовании искусственного сердца1 п ч 1 чо; стенд не позволяет определять саморегуляцию искусственногосердца,Цель изобретения - обеспечение вможности определения саморегуляции жит арт р ую ические емкости, датчик авления, систему издавления в артериальгидравлической емкослегочный контуры стен ком поддержания капиля в физиологических ающим прекапиллярную ую. емкости, регистра858841 тор среднего капиллярного давления,,датчик капиллярного давления, капиллярную емкость, функциональный .преобразователь, исполнительный механизм и задатчик нагрузки,при этомвход регистратора среднего капиллярного давления и датчика капиллярногодавления подсоединены,к капиллярнойемкости, а выход датчика капиллярного давления подсоединен к первомувходу функционального преобразователя, выходы которого через исполнительные механизмы соединены с посткапиллярной и прекапиллярной емкостями,а второй вход функционального преобразователя подсоединен к задатчикунагрузки,На чертеже изображен стенд дляиспытания искусственного сердца,структурная схема.20Стенд состоит из системного и легочного контуров, которые содержатартериальные гидравлические емкости 1 и 2, вход которых подключен черездатчик 3 расхода к выходу левой и пра 25вой половин 4 и 5 соответственно искусственного сердца, блоки поддержания капиллярного давления в физиологических пределах, венозные гидравлические емкости 6 и 7, выход которых30подключен на вход праной и левой половин 5 и 4 искусственного сердца,системы изменения уровня давления вартериальных и венозных гидравлических емкостях, датчики 8 артериального давления, подключенные к артериальным гидравлическим емкостям 1 и 2,устройства 9 контроля средних венозныхдавлений, подключенные к венозным гидравлическим емкостям 6 и 7. Кроме того, системный контур содержит расходомер 10, выход которого подключен навход венозной гидравлической емкости 6 и датчик 11 венозного давления,вход которого подключен к ненознойгидравлической емкости 6, а выход 45к правой половине 5 искусственногосердца,Блоки годдержания капиллярного давления в физиологических пределах содержат капиллярные емкости 12 и 13, 50прекапиллярные емкости 4 и 5, входкоторых подключен к артериальной гидравлической емкости 1 и 2, а выходподключен на вход капиллярной емкости 12 и 13 соответственно;посткапиллярные емкости 16 и 7, нход которыхподключен к капиллярной емкости 12и 13 соответственно, а ньгход подклю 4чен н системном контуре на вход расходомера 1 О, а в легочном контуре на нход венозной гидравлической емкости 7, функциональные преобразователи 18 и 9, исполнительные механизмы 20 и 21; регистраторы 22 среднего капиллярного давления, подключенные к капиллярным емкостям 12 и 13; датчики 23 капиллярного давления, выход которых подключен к функциональным преобразователям 18 и 19, выход последних соединен с исполнительными механизмами 20, которые связаны с прекапиллярными емкостями 14 и 15. Система изменения уровня давления н артериальных и венозных гидравлических емкостях содержит задатчик 24 нагрузки, приводы 25, выход которых связан с артериальными гидравлическими емкостями 1, 2 и венозными 6 и 7 гидравлическими емкостями; управляющие устройства 26 и 27, вход которых подключен к задатчику 24 нагрузки,а выходы подключены к приводам 25 и исполнительным механизмам 21, связанными с посткапиллярными емкостями 16 ц 7.Системный контур, легочный кнтур, левая и правая половицы 4 и 5 искусственного сердца заполняются жидкостью, плотность и вязкость которой ацалогична крови.Стенд работает следующим образом, Оператор, воздействуя на задатчик 24 нагрузки, задает искусственному сердцу требуемую производительность, Сигнал с задатчика 24 нагрузки, соответствующий требуемой производительности, поступает на системы изменения уровня давления в артериальных и венозных гидравлических емкостях, а именно на управляющие устройства 26 и 27, которые управляют работой приводов 25, изменяющих уровень давления и объемную податливость в артериальных гидравлических емкостях 1 и 2 и венозных гидравлических емкостях 6 и 7 н соответствии с требуемой производительностью, при этом изменяется давление но всем системном контуре и легочном контуре. Кроме того, управляющие устройства 26 и 27 приводят в действие исполнительные механизмы 21, посредством которых изменяется величина и упругость гидравлического сечения н посткапиллярных емкостях 16 и 7 соответственно требуемому расходу жидкости, Далее включается искусствеццое сердце, производительность которого находится в зависимости от уровня давления в венозной гидравлической емкости б, Информация о уровне давления в венозной гидравлической емкости 6 поступает в ис- .кусственное сердце через датчик 11венозного давления,Жидкость, нагнетаемая левой и правой половин 4 и 5 искусственного сердца, подается в артериальные гидравли- Оческие емкости 1 и 2 через датчик 3расхода, а затем в блоки поддержаниякапиллярного давления в физиологических пределах.Работа последних заключается в сле. 1дующем.Физиологическое давление в капиллярных емкостях 12 и 3 поддерживается величиной оттока жидкости из капиллярных емкостей 12 и 13, которая задается системами изменения уровня давления в артериальных и венозных гидравлических емкостях в соответствиис требуемой производительностью искусственного сердца, и величиной притока жидкости в капиллярные емкости 12 и 13, которая изменяется автоматически в зависимости от давления в капиллярных емкостях, Сигнал оботклонении давления в капиллярных емкостях от физиологической нормы,:ередается датчиками 23 капиллярного давления на функциональные преобразователи 18 и 19, которые преобразуютполученный сигнал и воздействуют наисполнительные механизмы 20, а последцие изменяют величину и упругость гидравлического сечения прекапиллярных емкостей 14 и 15 до известных критических значений, Величинаи упругость гидравлического сечения 40прекапиллярных емкостей 14 и 15 оказывает влияние на приток жидкости вкапиллярные емкости 12 и 13 и на нагрузку искусственного сердца.Жидкость из блоков поддержания ка зпиллярного давления поступает в венозные гидравлические емкости 6 и 7,а из них на вход левой и правой половин 4 и 5 искусственного сердца.Отток жидкости из венозных гидравлических емкостей 6 и 7 зависит от чувствительности искусственного сердцак притоку жидкости из посткапиллярных емкостей 16 и 17,Контроль действительной производительности искусственного сердца посравнению с требуемой производитсярасходомером 10, Контроль мгновенныхзначений расхода жидкости обеспечивается госредством датчика 3 расхода. Средние венозные давления в вецозцых гидравлических емкостях 6 и 7 контролируются устройствами 9 контроля средних венозных давлений. Контроль мгновенных значений давления в.артериальных гидравлических емкостях 1 и 2 обеспечивается посредством датчиков 8 артериального давления. Контроль давления в капиллярных емкостях 12 и 13 обеспечивается регистраторами 22 среднего капиллярного давления.В тех случаях, когда венозные оттоки из вецозных гидравлических емкостей 6 и 7 будут не равны между собой, т.е. будет иметь место дисбаланс по производительности леной и правой половин искусственного сердца, то это приведет к геремещению части жидкости из одного контура в другой. Вследствие этого среднее давление уменьшится в вецозцой гидравлической емкости того контура, из которого жидкость переместилась, и увеличится в венозной гидравлической ем. кости того контура, в который переместилась жидкость, Увеличение среднего давления в вецозцой гидравлической емкости приведет к ул 1 сньшециюоттока жидкости из капцллярцой емкости, так как при заданной величине и упругости гидравлического сечения посткапиллярной емкости перепад дав - ления через нее уменьшится. Уменьшение оттока из капиллярной емхости вызовет повьппенное давление в ней, и если величина давления будет вьппе физиологической норлы, а прекапиллярная емкость будет иметь критическую величину и упругость гидравлического сечения, то искусственное сердце при использовании его вызовет. отек организма.Наличие дисбаланса по производительности левой и правой половин искусственного сердца, описанного вьппе,эквивалентно недостаточности одногоиэ желудочков естественного сердца,и если величина этой недостаточностибудет такой, что давление в капиллярном отделе превысит допустимую норму, то это приведет к развитию отека, например. легких, и гибели организма,Конструкция стенда обеспечиваетснижение летательных исходов при ис"пользовании искусственного сердца эасчет исключения отеков организма858841 Формула изобретения Тираж 6 Одпис НИИПИ Заказ 7395/ Патент" фнлиа ул. Проектная, 4 игор 7путем предварительной проверки искусатвенйого сердца на стендах. Стенд для испытания искусственного сердца, состоящий из системного и легочного контуров, каждый из которых содержит артериальную и венозную гидравлические емкости, датчик артериального давления, систему изменения уровня давления в артериальной и веноэной гидравлической емкости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью возможности определения саморегуляции искусственного сердца, системный и легочный контуры стенда снабже. ны блоком поддержания калиллярного давления в физиологических пределах, включающим прекапиллярную и посткапиллярную емкости, регистратор среднего капиллярного давления, датчик капиллярного давления, капиллярную емкость, функциональный преобразователь, исполнительный механизм и задатчик нагрузки, при этом вход регистратора среднего капиллярного давления и датчика капиллярного давления подсоединены к капиллярной емкос ти, а выход датчика капиллярного давления подсоединен к первому входу функционального преобразователя, выходы которого через исполнительные механизмы соединены с посткапиллярной 11 и .прекапиллярной емкостями, а второйвход Функционального преобразователя подсоединен к задатчику нагрузки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР339286, кл. А 61 М 1/03, 1972.