Pracoviště

Laboratoř kardiovaskulární biomechaniky

Ing. Hynek Chlup

Vedoucí:

Pracovníci:

Ing. Lukáš Horný, Ing.Pavel Novotný, Ing. Martin Hulan, Ing. Hana Macková, Ing. Lukáš Franta, Prof. Ing. František Maršík DrSc., MUDr. MVDr. Tomáš Adámek

Prof.Ing. Rudolf Žitný, CSc.

Popis:

Laboratoř kardiovaskulární biomechaniky je součástí Ústavu mechaniky, biomechaniky a mechantroniky na FS ČVUT v Praze. Laboratoř vznikla za podpory Výzkumného záměru MŠMT a projektu GA ČR

Práce v laboratoři se zaměřuje na základní i aplikovaný výzkum v oblasti karidovaskulární biomechaniky. Epidemiologické studie v ČR prokázaly, že choroby kardiovaskulárního systému ročně způsobují více jak polovinu všech úmrtí. Výzkum této oblasti je tedy jedním z prvořadých. Naše současné projekty se zabývají především výzkumem mechanických vlastností cévních stěn.

Laboratoř je vybavena experimentální linkou simulující velký krevní oběh s pulzačním pulzátorem SuperPump řízeným počítačem. Pomocí ovládacího softwaru je možno volit tvar, amplitudu a frekvenci pulzů. Do linky je možno zařadit regulovatelný prvek simulující systémový odpor krevního řečiště skládající se z mnohačetného větvení řečiště a kapilárních odporových segmentů. Linka je používána k detekci rychlosti pulzní vlny ve velkých tepnách a k identifikaci materiálových vlastností cévních stěn. Linka může být použita i pro zkoušení umělých chlopní, stentů či cévních náhrad. Linka je koncipována stavebnicovým systémem. Obecně je použitelná i pro zkoumání mechanických vlastností elastických trubic zatěžovaných pulzačním tokem, vnějším tlakem a osovým předpětím. Linka je vybavena tlakovými čidly Cressto v rozsahu 0-28 kPa, vyráběnými na zakázku. Průtoky lze měřit Dopplerovským ultrazvukem HiDop 300.

Dalším zařízením je experimentální linka pro modelování samobuzeného kmitání v elastických trubicích. Zařízení je opět stavebnicového typu, obsahuje hydrodynamické čerpadlo generující kontinuální tok, ustalovací komory k odstínění rušivých jevů v proudu před a za zkoumaným vzorkem. Vzorek je upnut v experimentální komoře, kde může být vyvinut vnější tlak a osové předpětí vzorku a tlak je měřen tlakovými čidly.

Linky lze použít i pro statické inflační testy elastických trubic o vnitřních průměrech 3-25 mm. Děje v proudění je možno zkoumat i pomocí disperze vodivých látek v proudu kapaliny. K tomu využíváme přístroj MSV 66, INSA měřící konduktivitu (měrnou vodivost). Přístroj využíváme v přímém potrubí i větvených systémech s pevnou i elastickou stěnou. Výsledky experimentů jsou zpracovávány pomocí programů MatLab, Maple, FEMINA, Microsoft Visual Studio a FORTRAN.

Oblasti možné spolupráce:

modelování dějů v kardiovaskulárním systemu (zkoušení chlopní, stentů atd.. )
modelování dějů v kontinuálním toku
modelování dějů v pulzačním toku (pulzátor Superpump)
modelování proudění elastickými trubicemi
statické inflační testy elastických trubic
měření statických tlaků v rozsazích do 30 kPa
měření měrné vodivosti (konduktivity) přístojem MSV 66, INSA
měření rychlosti proudění kapaliny Dopplerovským ultrazvukem HiDop 300 pro malé průtoky (do cca 20 l/min)

Spolupráce:

Ústav termomechaniky Akademie věd ČR v Praze
3.LF UK v Praze, Ústav soudního lékařství
1. lékařská fakulta UK v Praze, Ústav patologické fyziologie
Fakulta tělesné výchovy a sportu

Projekty v realizaci: