RU221187U1 - DEVICE FOR SIMULATING BLOOD CIRCULATION IN THE AREA OF ARTERIAL VESSEL TRIFURCATION - Google Patents
DEVICE FOR SIMULATING BLOOD CIRCULATION IN THE AREA OF ARTERIAL VESSEL TRIFURCATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU221187U1 RU221187U1 RU2023115152U RU2023115152U RU221187U1 RU 221187 U1 RU221187 U1 RU 221187U1 RU 2023115152 U RU2023115152 U RU 2023115152U RU 2023115152 U RU2023115152 U RU 2023115152U RU 221187 U1 RU221187 U1 RU 221187U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubes
- silicone
- diameter
- water pump
- trifurcation
- Prior art date
Links
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 16
- 206010003658 Atrial Fibrillation Diseases 0.000 abstract description 13
- 208000000418 Premature Cardiac Complexes Diseases 0.000 abstract description 13
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 abstract description 9
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 3
- 206010015856 Extrasystoles Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000576 food coloring agent Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001361 intraarterial administration Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 1
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000008321 arterial blood flow Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000005654 stationary process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000007631 vascular surgery Methods 0.000 description 1
- 230000008320 venous blood flow Effects 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области медицины, а именно к нормальной и патологической физиологии, и может быть использована в экспериментальных доклинических, параклинических исследованиях для изучения изменений характера кровообращения в области трифуркации артериального сосуда при различных условиях: при правильном сердечном ритме, при различных аритмиях (экстрасистолии, фибрилляции предсердий). Технический результат полезной модели - создание устройства для моделирования кровообращения в области трифуркации артериального сосуда. Этот результат достигается тем, что устройство включает в себя полую цилиндрическую трубку из полимерного прозрачного стекла, толщиной стенки 2 мм, внешним диаметром 30 мм, длиной 20 см, далее переходящей в три равнозначные трубки под углом 30° относительно друг друга внешним диаметром 8 мм, длиной 20 см, толщиной стенки 2 мм каждая; трубки располагаются плашмя, горизонтально на ровной поверхности; с входного отверстия цилиндрической трубки располагается двухходовой штуцер, установленный герметично с помощью силиконовой прокладки; к двухходовому штуцеру сбоку герметично присоединена приводящая силиконовая трубка, диаметром 30 мм, соединенная другим свободным концом с водяным насосом с возможностью различных вариантов функционирования - имитации правильного ритма сердца или нарушений сердечного ритма: экстрасистолии и фибрилляции предсердий; водяной насос соединен с емкостью 10 л, содержащей жидкость, по вязкости соответствующую крови человека; в другое отверстие в двухходового штуцера на проводнике (проволоке регулируемой длины) вводится пьезокристаллический датчик измерения внутрисосудистого давления с постоянной времени 1,3; данные с пьезокристаллического датчика внутрисосудистого давления передаются на осциллограф; выходные свободные отверстия трех равнозначных цилиндрических трубок диаметром по 8 мм каждая герметично соединяются с тремя отводящими силиконовыми трубками диаметром 8 мм каждая; в свою очередь, свободные конца трех отводящих силиконовых трубок присоединены к водяному насосу, образуя вместе с приводящей силиконовой трубкой замкнутый контур для движения жидкости. 2 пр., 3 ил. The utility model relates to the field of medicine, namely to normal and pathological physiology, and can be used in experimental preclinical and paraclinical studies to study changes in the nature of blood circulation in the area of trifurcation of the arterial vessel under various conditions: with the correct heart rhythm, with various arrhythmias (extrasystoles, atrial fibrillation). The technical result of the utility model is the creation of a device for simulating blood circulation in the area of trifurcation of an arterial vessel. This result is achieved by the fact that the device includes a hollow cylindrical tube made of transparent polymer glass, a wall thickness of 2 mm, an outer diameter of 30 mm, a length of 20 cm, then turning into three equivalent tubes at an angle of 30° relative to each other with an outer diameter of 8 mm, 20 cm long, wall thickness 2 mm each; the tubes are placed flat, horizontally on a flat surface; a two-way fitting is located at the inlet of the cylindrical tube, installed hermetically using a silicone gasket; a lead-in silicone tube with a diameter of 30 mm is hermetically attached to the two-way fitting on the side, connected at the other free end to a water pump with the possibility of various operating options - simulating the correct heart rhythm or cardiac arrhythmias: extrasystole and atrial fibrillation; the water pump is connected to a 10-liter container containing a liquid whose viscosity corresponds to human blood; a piezocrystalline sensor for measuring intravascular pressure with a time constant of 1.3 is inserted into another hole in the two-way fitting on the conductor (wire of adjustable length); data from the piezo-crystal intravascular pressure sensor is transmitted to an oscilloscope; the free outlet openings of three equivalent cylindrical tubes with a diameter of 8 mm each are hermetically connected to three outlet silicone tubes with a diameter of 8 mm each; in turn, the free ends of the three outlet silicone tubes are connected to the water pump, forming, together with the inlet silicone tube, a closed circuit for the movement of liquid. 2 Ave., 3 Ill.
Description
Полезная модель относится к области медицины, а именно к нормальной и патологической физиологии, и может быть использована в экспериментальных доклинических, параклинических исследованиях для изучения изменений характера кровообращения в области трифуркации артериального сосуда при различных условиях: при правильном сердечном ритме, при различных аритмиях (экстрасистолии, фибрилляции предсердий).The utility model relates to the field of medicine, namely to normal and pathological physiology, and can be used in experimental preclinical and paraclinical studies to study changes in the nature of blood circulation in the area of trifurcation of the arterial vessel under various conditions: with the correct heart rhythm, with various arrhythmias (extrasystoles, atrial fibrillation).
Известно устройство для моделирования кровообращения, представляющее собой имитатор сосудов в виде прозрачных трубок с установленными насосом и системой регистрации давления. Замкнутая сеть имитаторов сосудов обеспечивает возможность моделирования артериального и венозного кровотока и выполнена в виде прозрачных силиконовых трубок с изменением их диаметров по длине, соответствующих диаметрам кровеносных сосудов. В трубки с помощью тройников вмонтированы датчики давления и перистальтический насос, имеющий возможность регулирования мощности, компенсации потерь давления и обеспечения пульсаций моделирующей кровь жидкости. В качестве имитатора крови используется раствор сывороточного альбумина человека с концентрацией 100÷300 мкМ в фосфатном буфере (1). Недостатком данной модели является отсутствие возможности применения ее в области трифуркации артериального сосуда, при нарушениях сердечного ритма.A device for simulating blood circulation is known, which is a vessel simulator in the form of transparent tubes with an installed pump and pressure recording system. A closed network of vessel simulators provides the ability to simulate arterial and venous blood flow and is made in the form of transparent silicone tubes with their diameters changing along the length, corresponding to the diameters of the blood vessels. Pressure sensors and a peristaltic pump, which has the ability to regulate power, compensate for pressure losses and provide pulsations of the fluid simulating blood, are mounted in the tubes using tees. A solution of human serum albumin with a concentration of 100÷300 μM in phosphate buffer is used as a blood simulator (1). The disadvantage of this model is the inability to use it in the area of trifurcation of the arterial vessel, in case of cardiac arrhythmias.
Известно устройство - стенд для исследования течения жидкости в трубопроводе, представляющее собой замкнутую систему с блоками: блок для исследования течения на самотечных участках трубопроводов, блок для исследования процессов накопления и выноса воды в трубопроводе, блок для исследования нестационарных процессов в трубопроводе, блок моделирования работы насосных станций, блок для исследований процессов смесеобразования при последовательной перекачке жидкостей с различными физико-химическими свойствами, блок емкостей и блок локальной системы автоматизации стенда, причем блок для исследования течения на самотечных участках трубопроводов включает в себя трубную обвязку с измерительной линией из прозрачного материала, выполненную с возможностью изменения профиля, регулируемый насос и насосы для создания дополнительного разрежения, подключенные к измерительной линии, баллон с инертно-газовой смесью, компрессорную установку, запорную и регулирующую арматуру, камеры подачи и приема поршня, вихревой расходомер, датчики давления и температуры (2). Недостатком данной модели является отсутствие возможности применения ее в области трифуркации артериального сосуда, при нарушениях сердечного ритма.A device is known - a stand for studying the flow of liquid in a pipeline, which is a closed system with blocks: a block for studying flow in gravity sections of pipelines, a block for studying the processes of accumulation and removal of water in a pipeline, a block for studying non-stationary processes in a pipeline, a block for simulating the operation of pumping stations stations, a block for studying the processes of mixture formation during sequential pumping of liquids with different physical and chemical properties, a block of tanks and a block of the local automation system of the stand, and the block for studying the flow in gravity sections of pipelines includes a piping with a measuring line made of transparent material, made with the ability to change the profile, an adjustable pump and pumps to create additional vacuum connected to the measuring line, a cylinder with an inert gas mixture, a compressor unit, shut-off and control valves, piston supply and receiving chambers, a vortex flow meter, pressure and temperature sensors (2). The disadvantage of this model is the inability to use it in the area of trifurcation of the arterial vessel, in case of cardiac arrhythmias.
Известно устройство для моделирования внутриартериального кровообращения, включающее полую стеклянную прозрачную емкость в виде усеченного конуса с входным диаметром 20 мм, выходным диаметром 16,5 мм, толщиной стенки 2,5 мм; емкость размещена между двумя стальными удерживателями с фиксированными к ним резиновыми прокладками; между собой удерживатели соединены четырьмя металлическими стержнями, проходящими в соответствующих сквозных отверстиях; стержни имеют наружную резьбу на концах для их фиксации гайками; удерживатели и резиновые прокладки имеют сквозные отверстия, диаметры которых соответствуют входному и выходному диаметрам емкости; резиновые прокладки имеют вырезки в месте прохождения четырех стержней; удерживатель со стороны расширенной приводящей части емкости имеет двухходовой штуцер с резиновым клапаном для соединения с приводящей силиконовой трубкой; удерживатель со стороны суженной отводящей части емкости имеет штуцер для соединения с отводящей силиконовой трубкой; приводящая и отводящая трубки соединены с электрическим насосом с аккумулятором; удерживатели устройства фиксированы болтово-гаечными соединениями к металлическим уголкам, которые, в свою очередь, фиксированы к опоре с помощью шурупов; со стороны удерживателя расширенной приводящей части емкости к опоре фиксирован дополнительный металлический уголок, имеющий сквозное отверстие, расположенное в проекции резинового клапана двухходового штуцера (3). Данное устройство взято за прототип.A device is known for simulating intra-arterial circulation, including a hollow glass transparent container in the form of a truncated cone with an inlet diameter of 20 mm, an outlet diameter of 16.5 mm, and a wall thickness of 2.5 mm; the container is placed between two steel holders with rubber gaskets fixed to them; the holders are connected to each other by four metal rods passing through the corresponding through holes; the rods have external threads at the ends for their fixation with nuts; holders and rubber gaskets have through holes, the diameters of which correspond to the inlet and outlet diameters of the container; rubber gaskets have cutouts where the four rods pass; the holder on the side of the expanded leading part of the container has a two-way fitting with a rubber valve for connection with the leading silicone tube; the holder on the side of the narrowed outlet part of the container has a fitting for connection with the outlet silicone tube; the inlet and outlet tubes are connected to an electric pump with a battery; the device holders are fixed with bolt-nut connections to metal corners, which, in turn, are fixed to the support with screws; On the side of the holder of the expanded leading part of the container to the support, an additional metal corner is fixed, which has a through hole located in the projection of the rubber valve of the two-way fitting (3). This device is taken as a prototype.
Недостатком устройства является то, что оно не может быть использовано для изучения процессов кровообращения в области трифуркации магистрального сосуда.The disadvantage of the device is that it cannot be used to study blood circulation processes in the area of trifurcation of the great vessel.
Технический результат полезной модели - создание устройства для моделирования кровообращения в области трифуркации артериального сосуда.The technical result of the utility model is the creation of a device for simulating blood circulation in the area of trifurcation of an arterial vessel.
Этот результат достигается тем, что устройство включает в себя полую цилиндрическую трубку из полимерного прозрачного стекла, толщиной стенки 2 мм, внешним диаметром 30 мм, длиной 20 см, далее переходящей в три равнозначные трубки под углом 30° друг относительно друга, внешним диаметром 8 мм, длиной 20 см, толщиной стенки 2 мм каждая; трубки располагаются плашмя, горизонтально на ровной поверхности; с входного отверстия цилиндрической трубки располагается двухходовой штуцер, установленный герметично с помощью силиконовой прокладки; к двухходовому штуцеру сбоку герметично присоединена приводящая силиконовая трубка, диаметром 30 мм, соединенная другим свободным концом с водяным насосом с возможностью различных вариантов функционирования - имитации правильного ритма сердца или нарушений сердечного ритма: экстрасистолии и фибрилляции предсердий; водяной насос соединен с емкостью 10 л, содержащей жидкость, по вязкости соответствующую крови человека; в другое отверстие в двухходового штуцера на проводнике (проволоке регулируемой длины) вводится пьезокристаллический датчик измерения внутрисосудистого давления с постоянной времени 1,3; данные с пьезокристаллического датчика внутрисосудистого давления передаются на осциллограф; выходные свободные отверстия трех равнозначных цилиндрических трубок диаметром по 8 мм каждая герметично соединяются с тремя отводящими силиконовыми трубками диаметром 8 мм каждая; в свою очередь, свободные конца трех отводящих силиконовых трубок присоединены к водяному насосу, образуя вместе с приводящей силиконовой трубкой замкнутый контур для движения жидкости.This result is achieved by the fact that the device includes a hollow cylindrical tube made of transparent polymer glass, a wall thickness of 2 mm, an outer diameter of 30 mm, a length of 20 cm, which then turns into three equal tubes at an angle of 30° relative to each other, with an outer diameter of 8 mm , length 20 cm, wall thickness 2 mm each; the tubes are placed flat, horizontally on a flat surface; a two-way fitting is located at the inlet of the cylindrical tube, installed hermetically using a silicone gasket; a lead-in silicone tube with a diameter of 30 mm is hermetically attached to the two-way fitting on the side, connected at the other free end to a water pump with the possibility of various operating options - simulating the correct heart rhythm or cardiac arrhythmias: extrasystole and atrial fibrillation; the water pump is connected to a 10-liter container containing a liquid whose viscosity corresponds to human blood; a piezocrystalline sensor for measuring intravascular pressure with a time constant of 1.3 is inserted into another hole in the two-way fitting on the conductor (wire of adjustable length); data from the piezo-crystal intravascular pressure sensor is transmitted to an oscilloscope; the free outlet openings of three equivalent cylindrical tubes with a diameter of 8 mm each are hermetically connected to three outlet silicone tubes with a diameter of 8 mm each; in turn, the free ends of the three outlet silicone tubes are connected to the water pump, forming, together with the inlet silicone tube, a closed circuit for the movement of liquid.
Применение полой цилиндрической трубки из полимерного прозрачного стекла, толщиной стенки 2 мм, внешним диаметром 30 мм, длиной 20 см, далее переходящей в три равнозначные трубки под углом 30° друг относительно друга, внешним диаметром 8 мм, длиной 20 см, толщиной стенки 2 мм каждая, обеспечивает имитацию трифуркации артериального сосуда на три равнозначных ветви.Application of a hollow cylindrical tube made of polymer transparent glass, wall thickness 2 mm, outer diameter 30 mm, length 20 cm, then turning into three equal tubes at an angle of 30° relative to each other, outer diameter 8 mm, length 20 cm, wall thickness 2 mm each provides an imitation of the trifurcation of an arterial vessel into three equal branches.
Применение двухходового штуцера позволяет вводить внутрь цилиндрической полости необходимые предметы и вещества (например, красящие вещества для визуализации характера тока жидкости, пьезокристаллический датчик внутрисосудистого давления) при проведении необходимых экспериментов.The use of a two-way fitting allows the necessary objects and substances to be introduced into the cylindrical cavity (for example, dyes to visualize the nature of liquid flow, a piezo-crystal intravascular pressure sensor) when carrying out the necessary experiments.
Применение в устройстве силиконовых трубок, соответствующих по диаметру входному и выходным диаметрам основных цилиндрических трубок, соединение их с водяным насосом в замкнутую систему, а также двухходового штуцера, обеспечивает герметичность замкнутого контура для течения жидкости, а также надежность работы предлагаемого устройства. При этом наличие небольшого количества деталей, простота в сборке устройства позволяет легко собирать, разбирать его и воспроизводить конструкцию для моделирования различных гемодинамических ситуаций, связанных с правильным сердечным ритмом или нарушениями ритма сердца (см. примеры использования устройства).The use of silicone tubes in the device, corresponding in diameter to the inlet and outlet diameters of the main cylindrical tubes, connecting them to the water pump in a closed system, as well as a two-way fitting, ensures the tightness of the closed circuit for fluid flow, as well as the reliability of the operation of the proposed device. At the same time, the presence of a small number of parts and ease of assembly of the device makes it easy to assemble, disassemble and reproduce the design to simulate various hemodynamic situations associated with correct heart rhythm or cardiac arrhythmias (see examples of using the device).
Устройство включает в себя полую цилиндрическую трубку из полимерного прозрачного стекла, толщиной стенки 2 мм, внешним диаметром 30 мм, длиной 20 см, далее переходящей в три равнозначные трубки под углом 30° друг относительно друга, внешним диаметром 8 мм, длиной 20 см, толщиной стенки 2 мм каждая; трубки располагаются плашмя, горизонтально на ровной поверхности; с входного отверстия цилиндрической трубки располагается двухходовой штуцер, установленный герметично с помощью силиконовой прокладки; к двухходовому штуцеру сбоку герметично присоединена приводящая силиконовая трубка, диаметром 30 мм, соединенная другим свободным концом с водяным насосом с возможностью различных вариантов функционирования - имитации правильного ритма сердца или нарушений сердечного ритма: экстрасистолии и фибрилляции предсердий; водяной насос соединен с емкостью 10 л, содержащей жидкость, по вязкости соответствующую крови человека; в другое отверстие в двухходового штуцера на проводнике (проволоке регулируемой длины) вводится пьезокристаллический датчик измерения внутрисосудистого давления с постоянной времени 1,3; данные с пьезокристаллического датчика внутрисосудистого давления передаются на осциллограф; выходные свободные отверстия трех равнозначных цилиндрических трубок диаметром по 8 мм каждая герметично соединяются с тремя отводящими силиконовыми трубками диаметром 8 мм каждая; в свою очередь, свободные конца трех отводящих силиконовых трубок присоединены к водяному насосу, образуя вместе с приводящей силиконовой трубкой замкнутый контур для движения жидкости.The device includes a hollow cylindrical tube made of transparent polymer glass, wall thickness 2 mm, outer diameter 30 mm, length 20 cm, then turning into three equal tubes at an angle of 30° relative to each other, outer diameter 8 mm, length 20 cm, thickness walls 2 mm each; the tubes are placed flat, horizontally on a flat surface; a two-way fitting is located at the inlet of the cylindrical tube, installed hermetically using a silicone gasket; a lead-in silicone tube with a diameter of 30 mm is hermetically attached to the two-way fitting on the side, connected at the other free end to a water pump with the possibility of various operating options - simulating the correct heart rhythm or cardiac arrhythmias: extrasystole and atrial fibrillation; the water pump is connected to a 10-liter container containing a liquid whose viscosity corresponds to human blood; a piezocrystalline sensor for measuring intravascular pressure with a time constant of 1.3 is inserted into another hole in the two-way fitting on the conductor (wire of adjustable length); data from the piezo-crystal intravascular pressure sensor is transmitted to an oscilloscope; the free outlet openings of three equivalent cylindrical tubes with a diameter of 8 mm each are hermetically connected to three outlet silicone tubes with a diameter of 8 mm each; in turn, the free ends of the three outlet silicone tubes are connected to the water pump, forming, together with the inlet silicone tube, a closed circuit for the movement of liquid.
Полезная модель поясняется графическим материалом. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, которое содержит полую цилиндрическую трубку из полимерного прозрачного стекла (1), толщиной стенки 2 мм, внешним диаметром 30 мм, длиной 20 см, далее переходящей в три равнозначные трубки под углом 30° относительно друг друга, внешним диаметром 8 мм, длиной 20 см, толщиной стенки 2 мм каждая. С входного конца полой цилиндрической трубки расположен двухходовой штуцер 2. В него закреплена приводящая силиконовая трубка 3, соединенная с водяным насосом 4. К водяному насосу 4 присоединена емкость с жидкостью 5. Через двухходовой штуцер введен пьезокристаллический датчик внутрисосудистого давления 6, который через преобразователь 7 передает данные на осциллограф 8. От трех полых цилиндрических трубок с выходных концов герметично закреплены три отводящие силиконовые трубки 9, соединенные свободными концами с водяным насосом 4.The utility model is illustrated with graphic material. In fig. Figure 1 shows a diagram of the proposed device, which contains a hollow cylindrical tube made of transparent polymer glass (1), wall thickness 2 mm, outer diameter 30 mm, length 20 cm, then turning into three equivalent tubes at an angle of 30° relative to each other, outer diameter 8 mm, length 20 cm, wall thickness 2 mm each. A two-way fitting 2 is located at the inlet end of the hollow cylindrical tube. A supply silicone tube 3 is attached to it, connected to a water pump 4. A container with liquid 5 is attached to the water pump 4. A piezo-crystalline intravascular pressure sensor 6 is inserted through the two-way fitting, which transmits through the converter 7 data on the oscilloscope 8. Three outlet silicone tubes 9 are hermetically sealed from three hollow cylindrical tubes at the output ends, connected by the free ends to the water pump 4.
Устройство используют следующим образом. The device is used as follows.
Насос 4, соединенный с приводящей силиконовой трубкой 3 и тремя отводящими трубками 9, забирает жидкость из емкости 5. Используемая жидкость по вязкости соответствует крови человека, например, такое достигается при применении прозрачного, разведенного водой глицерина. Насос 4 работает от аккумулятора 12 Вольт. По приводящей трубке 3 в устройство начинает поступать жидкость, проходя через полую цилиндрическую трубку, далее через область ее деления на три равнозначные цилиндрические трубки и затем поступает в три отводящие силиконовые трубки. Насос 4 за счет возможности регулировки режимов работы обеспечивает постоянную или прерывистую циркуляцию жидкости по замкнутой системе, таким образом имитируя правильный ритм сердца или нарушения сердечного ритма (экстрасистолию, фибрилляцию предсердий). Далее исследователь при работе с устройством приступает к выполнению конкретных поставленных задач по изучению особенностей кровообращения в области трифуркации артериального сосуда.Pump 4, connected to a silicone inlet tube 3 and three outlet tubes 9, takes liquid from container 5. The viscosity of the liquid used corresponds to human blood, for example, this is achieved by using transparent glycerin diluted with water. Pump 4 runs on a 12 Volt battery. Through the inlet tube 3, liquid begins to flow into the device, passing through a hollow cylindrical tube, then through the region of its division into three equal cylindrical tubes and then enters three outlet silicone tubes. Pump 4, due to the ability to adjust operating modes, provides constant or intermittent circulation of fluid through a closed system, thus simulating the correct heart rhythm or cardiac arrhythmias (extrasystole, atrial fibrillation). Next, the researcher, when working with the device, begins to perform specific tasks to study the characteristics of blood circulation in the area of trifurcation of the arterial vessel.
Для визуального наблюдения за кровообращением в области трифуркации артериального сосуда в устройстве используют введение красящего вещества (например, пищевого красителя синего цвета) через штуцер 2 (фиг. 2). После этого оценивают направление и характер потока циркулирующей жидкости (появление турбулентного потока) внутри устройства и воздействие этого потока непосредственно на область трифуркации полой цилиндрической трубки.To visually monitor blood circulation in the area of trifurcation of the arterial vessel, the device uses the introduction of a dye (for example, blue food coloring) through fitting 2 (Fig. 2). After this, the direction and nature of the flow of circulating fluid (the appearance of turbulent flow) inside the device and the impact of this flow directly on the trifurcation area of the hollow cylindrical tube are assessed.
При необходимости определения внутрисосудистого давления при особых условиях (например, экстрасистолии, фибрилляции предсердий) через клапан двухходового штуцера 2 вводят пьезокристаллический датчик 6, который через преобразователь 7 соединен с устройством регистрации - осциллографом 8. Путем регулировки работы водяного насоса 4 устанавливают режимы, имитирующие прохождение пульсовых волн при экстрасистолии и фибрилляции предсердий, производят запись показаний на осциллографе с датчика давления 6, далее проводят математический анализ данных (фиг. 3).If it is necessary to determine intravascular pressure under special conditions (for example, extrasystole, atrial fibrillation), a piezocrystal sensor 6 is inserted through the valve of a two-way fitting 2, which is connected through a converter 7 to a recording device - an oscilloscope 8. By adjusting the operation of the water pump 4, modes are set that simulate the passage of pulse waves during extrasystole and atrial fibrillation, record readings on an oscilloscope from pressure sensor 6, then carry out a mathematical analysis of the data (Fig. 3).
После окончания каждого эксперимента водяной насос 4 отсоединяют от аккумулятора. После этого от штуцера 2 отсоединяют приводящую трубку 3, а от трех равнозначных цилиндрических трубок отсоединяют три отводящие силиконовые трубки 9. Жидкость из устройства сливается обратно в емкость 5.After the end of each experiment, water pump 4 is disconnected from the battery. After this, the inlet tube 3 is disconnected from fitting 2, and three outlet silicone tubes 9 are disconnected from three equivalent cylindrical tubes. The liquid from the device is drained back into container 5.
Использование устройства иллюстрируется следующими примерами.The use of the device is illustrated by the following examples.
1. При параклиническом исследовании у экспериментатора была необходимость наблюдения за особенностями кровотока в области трифуркации артериального сосуда на фоне правильного сердечного ритма и на фоне нарушения ритма - экстрасистолии. Для выполнения данной задачи экспериментатор использовал предложенное нами устройство для моделирования кровообращения в области трифуркации артериального сосуда. Водяной насос работал в режиме переменной циркуляции соответствующего по вязкости крови водного раствора глицерина по замкнутой системе, имитирующую правильный ритм сердца и экстрасистолию. Через клапан двухходового штуцера с помощью шприца с иглой исследователь ввел жидкий пищевой краситель синего цвета для оценки интенсивности и характера потока циркулирующей жидкости внутри устройства в области трифуркации при различных режимах работы водяного насоса - на фоне правильного ритма сердца и на фоне нарушения ритма - экстрасистолии. Исследователь визуально регистрировал турбулентный характера потока жидкости, появление отраженных и стоячих волн от области трифуркации артериального сосуда при прохождении пульсовой волны первого постэкстрасистолического сокращения после длительной компенсаторной паузы при экстрасистолии.1. During a paraclinical study, the experimenter had the need to observe the characteristics of blood flow in the area of trifurcation of the arterial vessel against the background of a correct heart rhythm and against the background of a rhythm disturbance - extrasystole. To perform this task, the experimenter used our proposed device to simulate blood circulation in the area of trifurcation of the arterial vessel. The water pump operated in variable circulation mode of an aqueous solution of glycerol corresponding to the blood viscosity in a closed system, simulating the correct heart rhythm and extrasystole. Through the valve of the two-way fitting, using a syringe with a needle, the researcher introduced liquid blue food coloring to assess the intensity and nature of the flow of circulating fluid inside the device in the trifurcation area under different operating modes of the water pump - against the background of a correct heart rhythm and against the background of a rhythm disturbance - extrasystole. The researcher visually recorded the turbulent nature of the fluid flow, the appearance of reflected and standing waves from the trifurcation area of the arterial vessel during the passage of the pulse wave of the first post-extrasystolic contraction after a long compensatory pause during extrasystole.
2. При параклиническом исследовании у экспериментатора была необходимость измерения колебания внутрисосудистого давления в области трифуркации артериального сосуда на фоне правильного сердечного ритма и на фоне нарушения ритма - фибрилляции предсердий. Для выполнения данной задачи экспериментатор использовал предложенное нами устройство для моделирования кровообращения в области трифуркации артериального сосуда. Водяной насос работал в режиме переменной циркуляции соответствующего по вязкости крови водного раствора глицерина по замкнутой системе, имитирующую правильный ритм сердца и фибрилляцию предсердий. Через клапан двухходового штуцера исследователь ввел с помощью проводника (проволоки) пьезокристаллический внутрисосудистый датчик давления с постоянной времени 1,3 для оценки колебания давления в области трифуркации при различных режимах работы водяного насоса - на фоне правильного ритма сердца и на фоне нарушения ритма - фибрилляции предсердий. Исследователь с помощью осциллографа регистрировал графически кривые колебания внутрисосудистого давления, а именно: возрастание давления при прохождении пульсовой волны первого сокращения после длительной паузы более 1,5 секунд при фибрилляции предсердий на 40% по сравнению с давлением при прохождении регулярной пульсовой волны при правильном сердечном ритме.2. During a paraclinical study, the experimenter had the need to measure fluctuations in intravascular pressure in the area of trifurcation of the arterial vessel against the background of a regular heart rhythm and against the background of a rhythm disturbance - atrial fibrillation. To perform this task, the experimenter used our proposed device to simulate blood circulation in the area of trifurcation of the arterial vessel. The water pump operated in a variable circulation mode of an aqueous solution of glycerol corresponding to the blood viscosity in a closed system, simulating the correct heart rhythm and atrial fibrillation. Through the valve of a two-way fitting, the researcher inserted a piezocrystalline intravascular pressure sensor with a time constant of 1.3 using a conductor (wire) to assess pressure fluctuations in the trifurcation area under different operating modes of the water pump - against the background of a correct heart rhythm and against the background of a rhythm disturbance - atrial fibrillation. The researcher, using an oscilloscope, recorded graphical curves of fluctuations in intravascular pressure, namely: an increase in pressure during the passage of the pulse wave of the first contraction after a long pause of more than 1.5 seconds with atrial fibrillation by 40% compared to the pressure during the passage of a regular pulse wave with the correct heart rhythm.
Использование предлагаемого устройства позволяет моделировать гемодинамические процессы, происходящие при кровообращении внутри области трифуркации артериального сосуда при правильном ритме сердца, различных нарушениях ритма (например, экстрасистолии, фибрилляции предсердий).The use of the proposed device makes it possible to simulate hemodynamic processes occurring during blood circulation within the trifurcation area of an arterial vessel with the correct heart rhythm and various rhythm disturbances (for example, extrasystole, atrial fibrillation).
Предлагаемое устройство оптимально и целесообразно использовать для выполнения параклинических, доклинических научных исследований в кардиологии, сосудистой хирургии, биофизике, нормальной и патологической физиологии.The proposed device is optimally and expediently used for paraclinical and preclinical scientific research in cardiology, vascular surgery, biophysics, normal and pathological physiology.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент RU 2633944 C2 «Устройство для моделирования кровообращения» от 19.10. 2017.1. Patent RU 2633944 C2 “Device for simulating blood circulation” dated October 19. 2017.
2. Патент RU 2678712 C1 «Стенд для исследования течения жидкости в трубопроводе» от 31.01.2019.2. Patent RU 2678712 C1 “Stand for studying liquid flow in a pipeline” dated January 31, 2019.
3. Патент № 202780 «Устройство для моделирования внутриартериального кровообращения» от 05.03.2021.3. Patent No. 202780 “Device for simulating intra-arterial circulation” dated 03/05/2021.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU221187U1 true RU221187U1 (en) | 2023-10-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2838387C1 (en) * | 2024-08-06 | 2025-04-15 | Данила Анатольевич Скрипаль | Device for imaging functioning of human resistive arterial vascular system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191110B1 (en) * | 1998-02-03 | 2007-03-13 | University Of Illinois, Board Of Trustees | Patient specific circulation model |
| RU2633944C2 (en) * | 2015-12-07 | 2017-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Device for blood circulation modeling |
| CN207676555U (en) * | 2017-10-17 | 2018-07-31 | 中国人民解放军装甲兵工程学院 | A dynamic model of blood circulation |
| RU2740942C1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-01-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) (ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Се | Method for creating experimental model of inflamed colon in peritonitis conditions |
| RU202780U1 (en) * | 2020-09-04 | 2021-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | DEVICE FOR MODELING OF INTERNAL ARTERIAL CIRCULATION |
| RU216921U1 (en) * | 2022-01-12 | 2023-03-09 | Ольга Андреевна Германова | DEVICE FOR SIMULATION OF BLOOD FLOW IN THE AREA OF BIFURCATION OF THE MAIN ARTERY |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191110B1 (en) * | 1998-02-03 | 2007-03-13 | University Of Illinois, Board Of Trustees | Patient specific circulation model |
| RU2633944C2 (en) * | 2015-12-07 | 2017-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Device for blood circulation modeling |
| CN207676555U (en) * | 2017-10-17 | 2018-07-31 | 中国人民解放军装甲兵工程学院 | A dynamic model of blood circulation |
| RU2740942C1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-01-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) (ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Се | Method for creating experimental model of inflamed colon in peritonitis conditions |
| RU202780U1 (en) * | 2020-09-04 | 2021-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | DEVICE FOR MODELING OF INTERNAL ARTERIAL CIRCULATION |
| RU216921U1 (en) * | 2022-01-12 | 2023-03-09 | Ольга Андреевна Германова | DEVICE FOR SIMULATION OF BLOOD FLOW IN THE AREA OF BIFURCATION OF THE MAIN ARTERY |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2838387C1 (en) * | 2024-08-06 | 2025-04-15 | Данила Анатольевич Скрипаль | Device for imaging functioning of human resistive arterial vascular system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tarbell et al. | Pulsed ultrasonic Doppler velocity measurements inside a left ventricular assist device | |
| Remuzzi et al. | Radial artery wall shear stress evaluation in patients with arteriovenous fistula for hemodialysis access | |
| CN108682255A (en) | Pulsatile cardiac model and its ripple control method | |
| CN113674600B (en) | Left atrium controllable extracorporeal simulation circulation system | |
| Chaudhury et al. | A high performance pulsatile pump for aortic flow experiments in 3-dimensional models | |
| CN111437069A (en) | A heart valve flow performance detection device | |
| CN113654774B (en) | Vascular stent fatigue test equipment | |
| RU221187U1 (en) | DEVICE FOR SIMULATING BLOOD CIRCULATION IN THE AREA OF ARTERIAL VESSEL TRIFURCATION | |
| CN113440674A (en) | Simulated circulation test system for extracorporeal membrane oxygenation ECMO and application thereof | |
| CN209471635U (en) | Pulsating Heart Model | |
| CN109470556B (en) | Pressure conveying system for fatigue test of ventricular septal defect occluder | |
| CN115247126A (en) | Artificial blood vessel extracorporeal circulation culture system and use method thereof | |
| CN217525510U (en) | Valve steady state flow performance testing device | |
| Laqua et al. | A phantom with pulsating artificial vessels for non-invasive fetal pulse oximetry | |
| CN118294102A (en) | Valve external pulsating flow testing device | |
| Germanova et al. | Modeling of intra-arterial circulation: application in experimental cardiology | |
| Simpson et al. | Comparison of Doppler ultrasound velocity measurements with pressure differences across bioprosthetic valves in a pulsatile flow model | |
| Pilt et al. | In-Vitro Investigation of Flow Profiles in Arteries Using the Photoplethysmograph | |
| RODKIEWICZ et al. | Fluid dynamics in a large arterial bifurcation | |
| CN114533346A (en) | Valve steady-state flow performance testing system and method | |
| CN222055398U (en) | A nondestructive testing device for electronic sphygmomanometer | |
| CN116773664B (en) | Blood simulation phantom performance detection method and device | |
| RU2311893C1 (en) | Device for testing artificial heart valve in blood circulation phantom | |
| RU32387U1 (en) | The stand for the study of biological prostheses of heart valves | |
| RU34080U1 (en) | Test bench for atrioventricular bioprostheses of heart valves |