Устройство для исследования тромборезистентных свойств материалов

Изобретение относится к медицине, а именно, исследованию тромборезистентных свойств материалов.

Известно устройство, состоящее из герметичной камеры, в которую устанавливается образец испытуемого материала, подключенных к бедренной артерии экспериментального животного. Герметичная камера подключается к бедренной вене [Добров Н.Б., Носков Т.И., Новиков СП., Севастьянов В.И. / Сборник методических рекомендаций по оценке биосовместимых свойств искусственных материалов, контактирующих с кровью // Москва: Комитет по новой медицинской технике Минздрава СССР, 1991. - 70 с.].

Недостатком данного устройства является невозможность обеспечения одинаковых условий испытаний образцов в герметичной камере.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для исследования тромборезистентных свойств материалов в условиях протекания нативной крови [патент РФ на полезную модель №190630, A61F 2/00 (2019.02). Устройство для исследования тромборезистентных свойств]. Устройство состоит из герметичной осесимметричной камеры, снабженной входной и выходной магистралями, которые расположены на оси герметичной осесимметричной камеры с ее противоположных сторон. Внутри герметичной осесимметричной камеры установлена кассета, состоящая из внешней и внутренней частей и расположенная по оси герметичной осесимметричной камеры, а испытуемые образцы расположены в кассете по радиальным направлениям к оси герметичной осесимметричной камеры.

Недостатком известного устройства является то, что на поверхности испытуемых образцов создаются различные условия контакта с нативной кровью. Это связано с тем, что скорость кровотока через герметичную осесимметричную камеру определяется физиологическими параметрами гемодинамики экспериментального животного.

Задачей заявляемого технического решения является устранение указанного недостатка, а именно обеспечение идентичных условий контакта поверхности испытуемых образцов с нативной кровью.

Технический результат - повышение точности измерений тромборизистентных свойств материала (скорость оседания тромбоцитов и количество тромбоцитов на испытуемом образце).

Для исключения указанных недостатков в устройстве для исследования тромборезистентных свойств материалов, состоящем из герметичной испытательной камеры, внутри которой установлены испытуемые образцы, снабженной входной и выходной магистралями, которые расположены с ее противоположных сторон и подключены к кровеносной системе экспериментального животного, предлагается:

- на входной магистрали разместить перфузионный насос;

- вход перфузионного насоса подключить к бедренной артерии экспериментального животного, а его выход подключить ко входу герметичной испытательной камеры;

- на входной и выходной магистрали расположить перепускные клапаны;

- перепускные клапаны подключить к емкостям с буферным и промывочным составами;

- выходную магистраль подключить к бедренной вене подопытного животного. В частных случаях реализации устройства предлагается:

- герметичную испытательную камеру выполнить в виде осесимметричной фигуры, а испытуемые образцы расположить по радиальным направлениям к оси камеры в кассете;

- емкости с буферным и промывочным составами расположить выше герметичной испытательной камеры.

Сущность технического решения поясняется фигурой, на которой представлена схема устройства для исследования тромборезистентных свойств материалов.

На фигуре приняты следующие позиционные обозначения: 1 - входная магистраль; 2 - входной патрубок; 3 - выходная магистраль; 4 - выходной патрубок; 5 -герметичная испытательная камера; 6 и 7 - емкости для буферного и промывочного состава, соответственно; 8 - испытуемые образцы; 9 и 10 - перепускные краны на входной и выходной магистралях, соответственно; 11 - перфузионный насос; 12 и 13 - промывочные трубки буферного и промывочного состава, соответственно.

Сущность технического решения состоит в следующем: устройство для исследования тромборезистентных свойств материалов включает входную магистраль 1, входной патрубок 2, выходную магистраль 3, выходной патрубок 4, герметичную испытательную камера 5, емкости для буферного 6 и промывочного 7 состава, испытуемые образцы 8, перепускные краны на входную 9 и выходную 10 магистрали, перфузионный насос 11, промывочные трубки буферного 12 и промывочного 13 состава.

Испытуемые образцы 8 расположены внутри герметичной испытательной камеры 5.

В частном случае герметичная испытательная камера 5 выполнена в виде осесимметричной фигуры. При этом испытуемые образцы 8 расположены по радиальным направлениям к оси камеры в кассете. Такое расположение позволяет максимально обеспечить схожие условия взаимодействия поверхности испытуемых образцов 8 с кровью.

Входной 2 и выходной 4 патрубки расположены с противоположных сторон герметичной испытательной камеры 5.

Входной 2 и выходной 4 патрубки подключены к кровеносной системе экспериментального животного.

Перфузионный насос 11 располагается на входной магистрали 1.

Вход перфузионного насоса 11 подключен к бедренной артерии экспериментального животного.

Выход перфузионного насоса 11 подключен к входному патрубку 2 герметичной испытательной камеры 5.

Емкости с буферным 6 и промывочным 7 составами через перепускные клапаны 9 и 10 подключены к входной 1 и выходной 3 магистралям.

В частном случае емкости с буферным 6 и промывочным 7 составами располагаются выше герметичной испытательной камеры 5.

Выходной патрубок 4 герметичной испытательной камеры 5 подключен к бедренной вене экспериментального животного с помощью выходной магистрали 3.

Устройство для исследования тромборезистентных свойств материалов работает следующим образом.

Вход перфузионного насоса 11 подключается к бедренной артерии экспериментального животного. Поступающий поток крови с помощью перфузионного насоса 11, который обеспечивает равномерный заранее заданный поток крови, через перепускной кран 9 и входной патрубок 2 попадает в герметичную испытательную камеру 5. Испытуемые образцы 8 располагаются в герметичной испытательной камере 5 и находятся в одинаковых условиях обтекания кровью, не зависящих от физиологических параметров гемодинамики экспериментального животного. После прохождения испытуемых образцов 8 поток крови через выходной патрубок 4 герметичной испытательной камеры 5 и перепускной кран 10 возвращается в бедренную вену экспериментального животного. Емкости с буферным 6 и промывочным 7 составами подключены к перепускным кранам 9 и 10 соответственно с помощью промывочных трубок буферного 12 и промывочного 13 состава. Использование емкостей с буферным 6 и промывочным 7 составами обеспечивает возможность проведения серии экспериментов испытуемых образцов 8 в идентичных условиях. Экспериментально показана возможность испытания достаточного количества образцов в идентичных условиях для уменьшения статистической ошибки измерения тромборезистентных свойств материалов (скорость оседания тромбоцитов и количество тромбоцитов на испытуемом образце).

Пример конкретного исполнения устройства.

Герметичная испытательная камера 5 выполнена в виде осесимметричной камеры с внутренним диаметром 5 см и высотой 3 см. Герметичная испытательная камера изготовлена из политетрафторэтилена.

Внутри герметичной испытательной камеры 5 по радиальным направлениям к оси камеры расположены испытуемые образцы 8.

Герметичная испытательная камера 5 с помощью подвесов размещена на стойке.

С противоположных сторон на оси герметичной испытательной камеры 5 располагаются входной 2 и выходной патрубки 4.

К входному 2 и выходному 4 патрубкам подключаются входная 1 и выходная 3 магистрали, выполненные из прозрачных силиконовых трубок с внутренним диаметром 5 мм.

На входной 1 и выходной 3 магистралях располагаются перепускные краны 9 и 10. В качестве перепускных клапанов применен краник трехходовой медицинский изготовленный из медицинского пластиката (NON LIPID) имеющий 3 соединения по типу "Луер-Лок".

На входной магистрали 1 подключен перфузионный насос 11 марки VOLUMAT AGILIA.

Вход перфузионного насоса 11 с помощью соединительного катетера подключен к бедренной артерии экспериментального животного.

Выход перфузионного насоса 11 подсоединен к входному патрубку 2.

Выходной патрубок 4 с помощью выходной магистрали 3 и соединительного катетера присоединен к бедренной вене экспериментального животного.

Емкости с буферным 6 и промывочным 7 составами с помощью промывочных трубок 12 и 13 подключены к перепускным кранам 9 и 10.

Промывочные трубки 12 и 13 выполнены из прозрачных силиконовых трубок с внутренним диаметром 2 мм.

Емкости с буферным 6 и промывочным 7 составами располагаются на 0,6 м выше, чем герметичная испытательная камера 5 с испытуемыми образцами 8.

Экспериментальным путем показано, что созданная конструкция устройства для исследования тромборезистентных свойств материалов позволяет уменьшить статистическую ошибку определения тромборезистентных свойств материалов (скорость оседания тромбоцитов и количество тромбоцитов на испытуемом образце) более чем в 2 раза по сравнению с наиболее близким техническим решением.