Устройство для моделирования кровеносной системы анатомических органов

Устройство для моделирования кровеносной системы анатомических органов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится -к медицинской технике. Цел ь изобретения - обеспечение возможности оценки параметров кровообращения реографическим методом. Устройство содержит эластичную оболочку 1, трубку 2, имитатор w сосудистого дерева 3 из сменных трубок 4, соединительный тройник 5. Входной патрубок 6 соединен с блоком нагнетания 9, а вьпсодной патрубок 7 - с сосудом 10. На оболочке 1 и сосуде 2 закреплены тензодатчики 12, которые соединены с блоком измерения механи- .ческих параметров 13. На оболочке 8 установлены электроды 14, которые соединены с блоком измерения электрического сопротивления 15. Давление, расход и .объем вводимой жвдкости регистрируются блоком контроля 16, Трубки на тройниках склеиваютс.я или соединяются обжимными кольцами. Устройство позволяет подобрать параметр ры импедансного метода измерения кров вотока дифференцированно для каждого конкретного органа без использования прямых измерений кровотока на пациенте . 1 з.п, ф-лы, 2 ил. (Л ОЭ СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 09 В 23 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ з.п. ф-лы, 2 ил. енте. 1 фиг, /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3916777/28-14 (22) 26.04.85 (46) 23.10.87. Бюл. И - 39 (71) Всесоюзный научный центр хирургии (72) Н .М. Кривицкий, Э .П. Балуев, А.Б.Дьячков, И.А.Элькина и Н.Е,Водовозова (53) 615.475: 612.172.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР И- 181889, кл. С 09 В 23/30, 1964. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ кРОВенОснОЙ системы АнАтОмических

ОР ГАНОВ (57) Изобретение относится . к медицинской технике. Цель изобретения обеспечение воэможности оценки параметров кровообращения реографическим методом. Устройство содержит эластичную оболочку 1, трубку 2, имитатор

„.Я0„„1347090 А 1 сосудистого дерева 3 из сменных трубок 4, соединительный тройник 5.

Входной патрубок 6 соединен с блоком нагнетания 9, а выходной патрубок 7с сосудом 10. На оболочке 1 и сосуде

2 закреплены тензодатчики 12, которые соединены с блоком измерения механи.ческих параметров 13. На оболочке 8 установлены электроды 14, которые соединены с блоком измерения электрического сопротивления 15. Давление, расход и . объем вводимой жидкости регистрируются блоком контроля 16.

Трубки на троиниках склеиваются или соединяются обжимными кольцами. Устройство позволяет подобрать параметры импедансного метода измерения кро- 3 вотока дифференцированно для каждого конкретного органа без использования 1ФФ прямых измерений кровотока на паци- С

1 134709

Изобретение относится к медицинской технике, точнее к устройствам для моделирования кровеносной системы анатомических органов.

Цель изобретения — обеспечение возможности оценки параметров кровообращения реографическим методом.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для моделирования кровеносной системы анатомических органов, на фиг.2 — узел ветвления трубок, имитирующих кровеносные сосуды.

Устройство для моделирования кровеносной системы анатомических органов содержит эластичную оболочку 1, имитирующую анатомический орган (печень), эластичную трубку 2, имитирующую кровеносный сосуд, имитатор 3 сосудистого дерева из сменных эластич=ных трубок 4, соединительный тройник 5, входной би.выходной 7 патрубки, дополнительную эластичную оболочку 8, причем входной патрубок 6 соединен с блоком 9 нагнетания, а выход- 25 ной патрубок 7 соединен с сосудом 10, который соединен с блоком 9 нагнетания патрубком 11. На оболочке 1 и сосуде 2 закреплены тензодатчики 12, которые соединены с блоком 13 измере- ЗО ния механических параметров, на оболочке 8 установлены электроды 14, которые соединены с блоком 15 измерения электрического сопротивления. Давле— ние, расход и объем вводимой жидкости

35 регистрируются блоком 16 контроля.

Эластичные оболочки 1 и 8 и трубки 2 и 4 выполнены из токопроводящего материала и заполнены электропроводящей жидкостью, причем соотношение проводимостей соответствует имитируемым частям органов. Трубки на тройниках 5 склеиваются или соединяются обжимными кольцами 17. При этом величины удельных электрических сопротивлений жидкостей, заполняющих трубки и полости эластичной оболочки и дополнительной эластичной оболочки, материала трубок, эластичной оболочки и дополнительной эластичной оболоч° 50 ки, соотносятся, например, как 1: 2:

: 2, 5: 2, 5: 3: 10-100.

Для более точной имитации объемных изменений сосудистого русла и их распределения по уровням ветвления при

55 введении в имитатор сосудистого дерева 3 пульсирующих или фиксированных объемов токопроводящей жидкости, имитирующей кровь, геометрические пара0 2 метры (длина и внутренний диаметр) трубок 4 для каждого уровня ветвленная выбираются близкими и пропорциональными к реальным значениям сосудов соответствующего уровня ветвления в биообъекте. Податливость стенок трубок 4 для каждого. уровня ветвления подбирается соответствующей или пропорциональной податливости стенок сосудов биообъекта путем варирования толщиной стенок трубок 4, изготовленных иэ материала с однородными упруговязкими свойствами. При этом менее податливые трубки низших уровней ветвления, имеющие меньший внутренний диаметр, имеют большее отношение

Й

В каждом узле ветвления имитатора сосудистого дерева суммарные площади поперечного сечения входящих S. „ и выходящих S ы трубок соотносятся, например, как S ы„= (1 — 1,3) Sвх, а соотношения толщины стенки Ь трубки к внутреннему диаметру d этой трубки для имитатора сосудистого дерева, например, с пятью уровнями ветвления соотносятся, например, как (-) (-) (-) (-) .(-)

h h h h h 1 1 1 1 1

dq dq dy

В качестве блока измерения электрического сопротивления используются реографы РПГ2-02 и РПГ-203 при тетраполярной схеме включения электродов 14.

Устройство работает следующим o6- . разом.

С помощью блока 9 нагнетания в имитатор 3 вводят пульсирующий или фиксированный объем проводящей жидкости. Давление, расход и объем вводимой жидкости регистрируют блоком 16 контроля. В процессе прокачивания жидкости по модели с помощью блока 13 измерения механических параметров производят контроль давления в системе и деформации стенок трубок 2 и 4 и оболочек 1 и 8. Введенный объем жидкости распределяется в имитаторе 3 по разным уровням ветвления в соответствии с распределением крови по сосудистому руслу моделируемого органа, так как структура имитатора 3, соотношения геометрических и механических параметров компонентов модели соответствуют реальным анатомическим и физиологическим параметрам кровеносной системы. Вследствие этого, а з 1347 также эквивалентности электрических свойств распределение электрического поля по модели биообъекта, наводимого электродами блока 14 измерения электрического сопротивления, близко 5 к реальному распределению электрического поля в исследуемом органе при определении его кровотока импедансным методом. Благодаря такому близкому соответствию модели и биообъекта в отношении распределения электрических и механических свойств сосудистого русла и имитатора 3 модели, проведение экспериментов на предлагаемом устройстве позволяет установить, при какой конструкции и локализации элек— тродов 14 и при каком способе обработки импедансных данных, регистрируемых блоком 15 измерения электриче- 2р ского сопротивления, можно получить достоверные результаты по измерению кровотока исследуемого органа непосредственно на пациенте. Предлагаемое устройство позволяет подобрать пара- 25 метры импедансного метода измерения кровотока дифференцированно для каждого конкретного органа без использования прямых измерений кровотока на пациенте. Это достигается подбором З0 структуры имитатора 3 и формы, материала и электрических свойств оболочек 1 и 8, близких к соответствующим анатомическим параметрам моделируемого органа.

Использование предлагаемого устройства в экспериментальной медицине позволяет повысить точность измерения кровотока импедансным методом и тем самым существенно сократить затраты времени на обследование пациента, 090

4 уменьшить время пребывания больных в стационаре и значительно увеличить достоверность диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы организма без применения опасных, времяем- . ких, сложных и кровавых инвазивных методов диагностики.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования кровеносной системы анатомических органов, содержащее эластичную трубку, имитцрующую кровеносный сосуд, оболочку, имитирующую анатомический орган, блок нагнетания рабочей жидкости и блок измерения механических параметров, причем эластичная трубка помещена в оболочку, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения возможности оценки параметров кровообращения реографическим методом, оно снабжено электродами, блоком измерения электрического сопротивления, дополнительной электропроводящей оболочкой, имитирующей кожу, а трубка имеет разветвление, имитирующее сосудистую систему, и выполнена иэ электропроводящего материала, причем полости оболочек и трубка заполнены электропроводящей жидкостью.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что величины удельных электрических сопротивлений жидкости в трубках, материала трубки, жидкости в полости оболочки, материала оболочки, жидкости в полости дополнительной оболочки и материала дополнительной оболочки для моделирования печени соотносятся как 1:2:2,5:2,5:

:3: (10-100) .

1347090

Составитель Л.Попов

Техред А. Кравчук

Редактор О.Головач

Корректор Г.Решетник

Заказ 5122/47 Тираж 432

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4