СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТОКА КРОВИ В ХИРУРГИЧЕСКИ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ СЕГМЕНТАХ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

1. Способ формирования потока крови в хирургически реконструируемых сегментах системы кровообращения, характеризующийся тем, что проводят диагностику индивидуального состояния системы кровообращения пациента, измеряют поле скоростей потока крови в камерах сердца и магистральных сосудах, определяют параметры, формирующие закрученный поток крови, моделируют индивидуальное течение крови в диагностируемой системе кровообращения, при этом обтекаемым поверхностям и направляющим элементам проточных каналов реконструируемой системы кровообращения хирургическими методами или с помощью конструкции органозамещающих имплантируемых устройств придают формы, соответствующие линиям тока восстановленного нормально закрученного течения крови с соответствии с соотношениями:
0
r
z
φ
0
0
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ, z и r - текущие значения угловой, продольной и радиальной координат вдоль линии тока, V, V, V - радиальная, продольная и тангенциальная составляющие скорости закрученного течения, ν - кинематическая вязкость среды, вовлеченной в закрученное течение, Q(t), Z(t), k(t), Г(t) и C(t) - параметры закрученного потока крови и геометрии кровеносного русла, зависящие от времени в силу нестационарности течения и соответствующие индивидуальным нормативным показателям физиологического закрученного потока крови, определяемым при рутинном обследовании представительной выборки пациентов без изменений со стороны системы кровообращения.
0
0
0
2. Способ по п.1, в котором диагностика потока крови осуществляется с помощью любых, в том числе, ультразвуковых и магнитно-резонансных методов измерения скорости, причем программное обеспечение выбранного метода измерения потока крови основано на использовании точных решений нестационарных уравнений гидродинамики для закрученных потоков вязкой жидкости и обеспечивает формирование базы нормативных показателей, определение пределов компенсаторного резерва системы кровообращения пациента, обоснование критериев декомпенсации по параметрам Q(t), Z(t), k(t), Г(t) и C(t) закрученного потока крови, характеристику состояния кровообращения пациента на этапах планирования и оценки результата лечения, а также создание проектно-конструкторской документации для изготовления любых устройств, учитывающих закрученную структуру потока крови.
3. Способ по п.1, в котором на обтекаемых поверхностях и направляющих выполняют рельеф, представляющий собой участки исходно гладкой поверхности, чередующиеся с участками криволинейной формы в виде углублений, каждое из которых образовано сопряженными по общим касательным выпуклыми и вогнутыми поверхностями второго порядка, при этом сопряжение углубления с исходно гладкой поверхностью осуществляется с помощью выпуклых поверхностей образующих скаты, для которых в местах сопряжения исходно гладкая поверхность является касательной.
4. Способ по п.1 или 2, в котором обтекаемые поверхности и направляющие элементы реконструируемой системы выполняют подвижными и/или эластичными.
5. Сосудистый протез, характеризующийся тем, что содержит трубку, на внутренней поверхности которой выполнен профиль для закрутки потока крови в соответствии с соотношением:
0
φ=φ+k(t)z,
0
0
0
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ, z и r - текущие значения угловой, продольной и радиальной координат вдоль линии тока, Q(t), Z(t), k(t), Г(t), C(t) - параметры нестационарного закрученного потока крови, соответствующие индивидуальным нормативным показателям по п.1, для конкретной локализации протезируемого сегмента.
6. Протез по п.5, в котором на внутренней поверхности выполнен рельеф, представляющий собой участки исходно гладкой поверхности, чередующиеся с участками криволинейной формы в виде углублений, каждое из которых образовано сопряженными по общим касательным выпуклыми и вогнутыми поверхностями второго порядка, при этом сопряжение углубления с исходно гладкой поверхностью осуществляется с помощью выпуклых поверхностей образующих скаты, для которых в местах сопряжения исходно гладкая поверхность является касательной.
0
7. Протез по п.6, в котором трубка выполнена из эластичного био- и гемосовместимого материала, например, синтетической вязаной ткани, обеспечивающего соответствие формы проходного сечения канала для потока крови нормативным параметрам потока крови Q(t) и Z(t) вдоль сосудистого русла на протяжении всего сердечного цикла.
8. Канюля для устройств паракорпоральной перфузии, характеризующаяся тем, что содержит проточный канал, на внутренней поверхности которого выполнен продольный профиль для закрутки потока крови в соответствии с соотношением
0
φ=φ+k(t)z
0
0
0
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ, z и r - текущие значения угловой, продольной и радиальной координат вдоль линии тока, Q(t), Z(t), k(t), Г(t), C(t) - параметры нестационарного закрученного потока крови, соответствующие индивидуальным нормативным показателям по п.1, в соответствие с конкретной локализацией места введения канюли в сосудистое русло.
9. Канюля по п.8, в которой на внутренней поверхности выполнен рельеф, представляющий собой участки исходно гладкой поверхности, чередующиеся с участками криволинейной формы в виде углублений, каждое из которых образовано сопряженными по общим касательным выпуклыми и вогнутыми поверхностями второго порядка, при этом сопряжение углубления с исходно гладкой поверхностью осуществляется с помощью выпуклых поверхностей образующих скаты, для которых в местах сопряжения исходно гладкая поверхность является касательной.
10. Канюля по п.8 или 9, в которой, по крайней мере, часть канала содержит направляющие в виде ребер, или канавок, или лопаток с углом закрутки
0
φ=φ+k(t)z,
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ и z - текущие значения угловой и продольной координат вдоль линии тока, k(t) - параметр нестационарного закрученного потока крови, соответствующий индивидуальным нормативным показателям по п.1, в соответствии с конкретной локализацией места введения канюли в сосудистое русло.
0
11. Канюля по п.8 или 9, выполненная из эластичного материала, в которой податливость обеспечивает соответствие параметров Q(t), Z(t), индивидуальным нормативным показателям по п.1 вдоль проточного канала в каждый момент сердечного цикла.
12. Протез клапана сердца, характеризующийся тем, что содержит один или несколько запирающих элемента, размещенных центрально-симметрично в корпусе круглого и/или овального сечения, при этом на обтекаемых поверхностях клапана выполнен профиль в соответствии с соотношениями
0
φ=φ+k(t)z
0
0
0
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ, z и r - текущие значения угловой, продольной и радиальной координат вдоль линии тока, Q(t), Z(t), k(t), Г(t), C(t) - параметры нестационарного закрученного потока крови, соответствующие индивидуальным нормативным показателям по п.1, для данного положения клапана.
13. Протез по п.12, в котором на обтекаемой поверхности запирающих элементов и корпуса выполнен рельеф, представляющий собой участки исходно гладкой поверхности, чередующиеся с участками криволинейной формы в виде углублений, каждое из которых образовано сопряженными по общим касательным выпуклыми и вогнутыми поверхностями второго порядка, при этом сопряжение углубления с исходно гладкой поверхностью осуществляется с помощью выпуклых поверхностей образующих скаты, для которых в местах сопряжения исходно гладкая поверхность является касательной.
14. Насос для перекачки крови, характеризующийся тем, что содержит узел сжатия потока, проточный канал и клапаны на входе и выходе из канала, при этом на обтекаемой кровью поверхности выполнен изменяющийся во времени рельеф, соответствующий соотношениям
0
φ=φ+k(t)z
0
0
0
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ, z и r - текущие значения угловой, продольной и радиальной координат вдоль линии тока, Q(t), Z(t), k(t), Г(t), C(t) - параметры нестационарного закрученного потока крови, соответствующие индивидуальным нормативным показателям по п.1.
15. Насос по п.14, в котором на поверхностях обтекаемых кровью выполнен рельеф, представляющий собой участки исходно гладкой поверхности, чередующиеся с участками криволинейной формы в виде углублений, каждое из которых образовано сопряженными по общим касательным выпуклыми и вогнутыми поверхностями второго порядка, при этом сопряжение углубления с исходно гладкой поверхностью осуществляется с помощью выпуклых поверхностей образующих скаты, для которых в местах сопряжения исходно гладкая поверхность является касательной.
16. Насос по п.14 или 15, который дополнительно содержит на выводной части обтекаемой поверхности проточного канала направляющие в виде ребер, или канавок, или лопаток с углом закрутки
0
φ=φ+k(t)z,
0
s
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ и z - текущие значения угловой и продольной координат вдоль линии тока, k(t) - зависящий от времени параметр закрученного потока крови по п.1, соответствующий нормативному показателю для систолического потока.
17. Насос по п.14 или 15, в котором на входной части обтекаемой поверхности выполнены направляющие в виде ребер, или канавок, или лопаток с углом закрутки
0
d
φ=φ+k(t)z,
0
d
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ и z - текущие значения угловой и продольной координат вдоль линии тока, k(t) - зависящий от времени параметр закрученного потока крови по п.1, соответствующий нормативному показателю для диастолического потока.
18. Насос по п.14 или 15, в котором клапаны на входе или на выходе выполнены в виде протезов клапанов сердца по п.12 или 13.
19. Насос по п.14 или 15, канюли и магистрали которого выполнены в виде канюли по п.8 или 9.
20. Закручивающее устройство, характеризующееся тем, что содержит насадок, на обтекаемой поверхности которого выполнены направляющие в виде ребер, или канавок, или лопаток с углом закрутки
0
φ=φ+k(t)z
0
0
0
0
где φ - начальный угол закрутки по отношению к нормали оси потока, φ, z и r - текущие значения угловой, продольной и радиальной координат вдоль линии тока, Q(t), Z(t), k(t), Г(t), C(t) - параметры нестационарного закрученного потока крови, соответствующие индивидуальным нормативным показателям по п.1, а ориентация направляющих относительно оси потока произвольно изменяется оператором или специальным устройством для моделирования различных условий течения.
21. Закручивающее устройство по п.20, в котором на обтекаемых кровью поверхностях выполнен рельеф, представляющий собой участки исходно гладкой поверхности, чередующиеся с участками криволинейной формы в виде углублений, каждое из которых образовано сопряженными по общим касательным выпуклыми и вогнутыми поверхностями второго порядка, при этом сопряжение углубления с исходно гладкой поверхностью осуществляется с помощью выпуклых поверхностей образующих скаты, для которых в местах сопряжения исходно гладкая поверхность является касательной.