Стенд для моделирования системы кровообращения

(72) Авторы изобретения А, Кремнев н Ю, М. Кисел Заявитель Я МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ 4) С Эта цель достигается тем, что в стенде для моделирования системы кровообращения, содержащем гидравлический контур, включаю щий два искусственных желудочка сердца с риводами, два входных и два выходных резервуара с расположенными между ними росселями, входные резервуары сообщены с .тмосферой, искусственные желудочки сердца расположены ниже уровня жидкости во ходных резервуарах, а каждый привод ис.усственного желудочка сердца выполнен в иде поршневого двигателя одностороннего ействия.На чертеже изображена схема стенда дпя оделирования системы кровообращения.Стенд содержит пщравлический контур 1 установленными в нем двумя искуствеными желудочками 2 и 3 сердца с двумя ходными резервуарами 4 и 5 и двумя вы. одными резервуарами 6 и 7. При этом вход. ые резервуары 4 и 5 сообцены с атмосфе. рой, а выходные резервуары 6 и 7 гермтич ы и имеют воздушную прослойку 8 и 9 ад жидкостью. Между резервуарами 5 и 6 Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам, моделирую.щим систему кровообращения человека, иможет быть использовано для моделированияи исследования гемодинамики системы крово побращения,5Известен стенд для моделирования системы дкровообращения, содержащий гидравлический аконтур, включаюший два искусственных желудочка сердца с приводами, два входных ви два выходных резервуара с расположенны. кми между ними дросселями 1,вНедостатком стенда является принудитель.ное задание параметров работы отдельныхэлементов моделируемой системы кровообра мщения и обеспечение этих параметров с по.15мощью электронно. механической системы конт- сроля и управления. При этом исключается нвозможность саморегул ирования модельной всистемы кровообращения, что делает ее не- хадекватной естественной системе кровообра- нщения человека.Цель изобретения - упрощение конструк.нции, н3 936922 установлены дроссели 10 и 11, а искусственные желудочки сердца содержат входные клапаны 12 и 13 и выходные клапаны 14 и 15. Стенд содержит привод искусственных желудочков сердца, выполненный в виде порш-. невых двигателей 16 и 17 одностороннего действия с поршнями 18 и 19 и клапанными узлами 20 и 21. Резервуары 6 и 7 снабжены датчиками 22 и 23 давления.Стенд работает следующим образом, 1 ОНа подготовительном этапе в гидравлический контур 1 заправляется жидкость в количестве, достаточном для заполнения всех элементов. При этом объем жидкости для за 1 полнения резервуаров 4 и 5 определяют из 15 условия получения такой высоты столба жидкости на входе в каждый искусственный желудочек 2 и 3 сердца, которая обеспечивала бы заданный диапазон предсердного давления. , На рабочем этапе при подаче газа (или пара) 20 к клапанным узлам 20 и 21 поршни 18 и 19 поршневых двигателей 16 и 17 совершают прямой ход, вызывая сокращение искусственных желодочков 2 и 3 сердца (фаза систолы) Из искусственного желудочка 2 жидкость выбрасывается через выходной клапан 14 при закрытом входном клапане 12 и поступает в резервуар 6, который функционально имитирует аорту (легочную артерию), В результате объем воздушной прослойки 8 уменьшается, а давление в ней возрастает, Под действием повышенного давления жидкость из резевуара 6 перетекает по трубопроводу через регулируемый дроссель 10 в резервуар 5, сообщающийся с атмосферой и функционально35 имитирующий предсердие искусственного желудочка 3 сердца, При этом в результате одного цикла выброса жидкости изменение уровня жидкости в резервуаре 5 незначительно, что достигается выбором досгаточно боль 4 а шого диаметра резервуара 5. Аналогично из искусственного желудочка 3 под действием усилия со стороны поршня 19 при его прямом ходе жидкость выбрасывается через выходной клапан 15 при закрытом клапане45 13 и поступает в резервуар 7, который функционально имитирует легочную артерию (аорту). В результате объем воздушной прослойки 9 уменьшается, а давление в ней возрастает, Под действием повышенного давления жид 50 кость из резервуара 7 перетекает по трубо. проводу через регулируемый дроссель 11 в резервуар 4, сообщающийся с атмосферой и функционально имитирующий предсердие искусственного желудочка 2. При завершении прямого хода поршня 18 клапанный узел 20 срабатывает таким образом, что подача газа в двигатель 16 прекращается и отработанный гаэ из двигателя 16 сбрасывается в атмосфе 4ру. Усилие на поршень 18 со стороны газа становится близким нулю, поршень 18 останавливается, фаза систолы в искусственном желудочке 2 заканчивается. При этом закрывается выходной клапан 14, а входной кла-. пан 12 открывается под действием гидро- статического столба жидкости, обусловленного тем, что искусственный желудочек 2. сердца расположен ниже .уровня жидкости во вход. ном резервуаре 4. Жидкость поступает в искусственный желудочек 2 из резервуара 4 и заполняет его (фаза диастолы), При этом поршень 18 совершает обратный ход со скоростью, определяемой скоростью заполнения искусственного желудочка 2 жидкостью. Длительность диастолы, следовательно, обусловле. на гидростатическим давлением, т.е. величинойпредсердного давления. При полном заполне. нии искусственного желудочка 2 жидкостью поршень 18 заканчивает обратный ход и при ходит в исходное положение, Клапанный узег срабатывает таким образом, что сброс газа двигателя 16 прекращается, в двигатель 16 подается газ и начинается прямой ход поршня 18 (фаза систолы). Аналогично, при завершении прямого хода поршня 19 клапанный узел 21 срабатывает таким образом, что подача газа в двигатель 17 прекращается и отработанный газ из двигателя 17 сбрасывается в атмосферу, Усилие на поршень 19 со стороны газа становится близким нулю, поршень 19 останавливается, фаза систолы в ис. кусственном желудочке 3 сердца. заканчивается. При этом закрывается выходной клапан 15, а входной клапан 13 открывается под действием гидростатического столба жидкости, обусловленного тем, что искусственный желудочек 3 расположен ниже уровня жидкости во входном резервуаре 5, Жидкость поступает в искусственный желудочек 3 из резервуара 5 и заполняет его (фаза диастолы), При этом поршень 19 совершает обратный ход со скоростью, определяемой скоростью заполнения искусственного желудочка 3 жидкостью, Длительность диастолы, следовательно, обусловлена гидростатическим давлением, т;е. величиной предсердного давления. При полном заполнении искусственного желудочка 3 поршень 19 заканчивает обратный ход и приходит в исходное положение. Клапанный узел 21 срабатывает таким образом, что сброс газа из двигателя 17 прекращается,в двигатель 17 подается гаэ и начинается прямой ходпоршня 19 (фаза систолы). В общемслучае прямой (обратный) ход поршней 18 и 19 совершается асинхронно. Регистрация давления в резервуарах 6 и 7 осуществляется с помощью датчиков 22 и 23 давле93 б 92 Гидростатическое давление в резервуарах4 и 5 регистрируется визуально нли любымдругим способом,Применение изобретения позволяет значи.тельно упростить конструкцию стенда, моделирующего систему кровообращения. Возможно обеспечить одинаковый расход крови поимитаторам кругов кровообращения без использования. электронных систем управления,Стенд самонастраивается на тот или иной ре Ожим работы искусственных желодучков сердца,в зависимости от изменения в параметрах имитаторов кругов кровообращения, вследствиичего отпадает необходимость в получении иобработке первичной информации (давление, 1расход по контуру), электроннвми системами,отпадает необходимость в выдаче ими командна изменение этих параметров, Стенд можетбыть использован для отработки и отбора же.лудочков искусственного сердца, предназначен- эОных для иуавления в организм, для экспериментального исследования гемодинамики в зависимости от сопротивления сосудистой системы, от величины предсердного и аортальиого 2 6 давления, от различия в ударных объемах искусственных желудочков и тд. Формула изобретения Стенд для моделирования системы кров обращения, содержащий гидравлический кон тур, включающий два искусственных желуд ка сердца с приводами, два входных и два выходных резервуара с расположенными меж. ду ними дросселями, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью упрощения конструк. ции, входные резервуары сообщены с атмосферой, искусственные желудочки сердца рас. положены ниже уровня жидкости во входных резервуарах, а каждый привод искусственного желудочка сердца выполнен в виде поршневого двигателя одностороннего действия. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР л"-339296,кл. А 61 Н 1/03, 1972.