Удосконалення внутрішньовенного фільтра

1. Частина 1. Аналіз завдання
2. Частина 2. Аналіз моделі задачі
3. Частина 4. Мобілізація та застосування ВВР
4. 3. Висновок
5. література

Сучасні внутрішньовенні фільтри є високоефективними пристроями для уловлювання тромбів (термін см. Appendix 1) при тромбозі вен. При цьому всі сучасні фільтри (див. Figure 1) прикріплюються до внутрішньої поверхні стінки вени, пошкоджуючи її і викликаючи утворення тромбів на пошкоджених ділянках.

Figure 1. Сучасний внутрішньовенний фільтр

Технічні заходи, перераховані нижче, дозволяють знизити міграцію внутрішньовенних фільтрів і зменшити травматичність вени, однак ступінь ушкодження стінок вени залишається досить високою, викликаючи необхідність паралельного застосування хімічних препаратів для зменшення вторинного тромбозу [10]. Застосування таких хімічних препаратів неприпустимо для окремих категорій пацієнтів (вагітні; пацієнти, які не переносять тромбоцитопенія розсмоктують препарати і деякі інші [9]).

Зниження рівня міграції видобутих фільтрів забезпечується за рахунок наступних заходів:

"Ретельно центрированием фільтра в вені, що дозволяє всім елементам кріплення надійно впровадитися в тканину стінки вени

"Збільшенням площі контакту елемента кріплення зі стінкою вени і / або посиленням тиску елемента кріплення на стінку

"Збільшенням кількості елементів кріплення

Зниження травматичності сучасних видобутих фільтрів забезпечується, зокрема, за рахунок таких технічних заходів:

"Використанням сучасних матеріалів з пам'яттю форми, що дозволяє фільтру в складеному стані мати невеликий діаметр

"Конструкцією фільтрів, що має малий опір потоку крові

"Зменшенням площі контакту елемента кріплення зі стінкою вени і / або ослабленням тиску елемента кріплення на стінку і / або зменшенням кількості елементів кріплення

"Формою елементів кріплення фільтра, що дозволяє зменшити травматичність роботи фільтра при уловлюванні тромбів

Figure 2. Принципова схема аналізованого внутрішньовенного фільтра

На Figure 2 приведена принципова схема аналізованого внутрішньовенного фільтра, опис якого дано в Інтернет [[5], [6], [7]].

Вважається, що сучасні внутрішньовенні фільтри є досить безпечними пристроями для уловлювання тромбів - вони мають невисокий рівень міграції в вені (ISO 25539-Part 3) [11]. FDA встановлює дуже жорсткі вимоги по рівню міграції внутрішньовенних фільтрів [13], [14]. Це пов'язано зі смертельними наслідками для пацієнта, у якого фільтр через міграцію потрапляє в лівий шлуночок серця. Тому кріпити фільтр до стінки вени необхідно з високим ступенем надійності. Однак всі сучасні видобувні фільтри мігрують [14]. Тому всі виробники внутрішньовенних фільтрів спантеличені вирішенням цієї актуальної проблеми.

З іншого боку, вважається, що сучасні внутрішньовенні видобувні фільтри мають знижений рівень травматичності [12]. Ці фільтри необхідно вилучати через три тижні, але елемент кріплення за три тижні заростає. Елементи кріплення сучасних фільтрів мають невелику площу контакту і зменшену жорсткість впливу елементів кріплення на стінки вени. Однак до сих пір проблема істотного зниження рівня травматизму не вирішена [8]. Тому виробники сучасних внутрішньовенних фільтрів спантеличені вирішенням цієї актуальної проблеми.

Одночасне рішення обох вищеназваних проблем призводить до суперечливої ​​ситуації (див. Figure 3). Підвищення надійності кріплення фільтра до стінки вени на увазі підвищення площі контакту, жорсткості і кількості елементів кріплення, а значить, збільшує пошкодження стінки вени. Чим вище надійність кріплення, тим вище ступінь пошкодження. З іншого боку, зменшення травматизму стінки вени на увазі зниження площі контакту і жорсткості впливу елементів кріплення фільтра. Однак площа контакту сучасних фільтрів вже і так знижена настільки, що подальше зменшення площі призведе до неприпустимою ситуації - проколювання (перфорації) великий порожнистої вени. До того ж подальше зменшення площі контакту призведе до істотного збільшення міграції фільтра, що також не припустимо. Виходить, що всі сучасні фільтри компромісно вирішують проблему зниження рівня травматизму в рамках обмежень FDA з міграції. Чим нижче рівень міграції, тим вище травматизм, і чим нижче травматизм, тим вище міграція. Виникає питання: Що робити?

Figure 3. Вихідна ситуація

Чи можна, використовуючи інструменти ТРВЗ, удосконалити такий пристрій і істотно знизити рівень його міграції та, одночасно, знизити ступінь травмування стінки вени? Чи можна домогтися повної відсутності міграції фільтра і при цьому зовсім не пошкоджувати внутрішню поверхню вени?

В рамках даного розбору завдання обмежимося удосконаленням тільки одного елемента внутрішньовенного фільтра, який відповідає за прикріплення його до стінки вени і відповідальний за ступінь її травмування. Розглянемо роботу Кріпильної системи внутрішньовенного фільтра - системи, яка з'єднує тромбоулавліватель зі стінкою вени, що відповідає головній функції кріпильної системи: "утримувати стінку вени", і, за допомогою АРИЗ, усунемо недоліки в його роботі.

Якщо проаналізувати роботу кріпильної системи, то можна виявити наступні недоліки в його роботі:

Необхідність центрировки фільтра для надійного закріплення елементів кріплення за стінку вени

По виявленим недолікам в роботі елемента кріплення внутрішньовенного фільтра можна сформулювати завдання щодо його вдосконалення:

Як надійно закріпити фільтр у великій порожнистої вени і при цьому не пошкоджувати стінку вени?

Рішення даного завдання дозволить усунути всі чотири вади, пов'язаних з наявністю зони контакту елементів кріплення фільтра зі стінкою вени

Список використаних термінів

Внутрішньовенний фільтр - пристрій для уловлювання тромбів при тромбозі вен

Тромб - згусток згорнулися білкових компонентів крові. Візуально тромб нагадує шматочок вареного яйця, розміром від кількох міліметрів до сантиметра і, переважно, довгастої форми

Міграція - переміщення фільтра в вені. Ступінь або рівень міграції - кількість міліметрів, на яку зміщується внутрішньовенний фільтр щодо стінки вени за фіксований час

Кетгут - біосумісний матеріал, який використовується в хірургії для зашивання ран і швів. Являє собою волокна гладких м'язів, які пройшли спеціальну (антисептичну) обробку і одержуваних з нутрощів тварин (кишок)

Пошук вирішення цього завдання виконувався за допомогою АРИЗ-85В [2].

Проблема замовника полягає в тому, що по одному з найважливіших критеріїв безпеки фільтрів - рівню міграції (див. Список термінів) фільтр має погані показники. Попередній аналіз завдання показав, що, високий рівень міграції виникає через те, що фільтр має мало елементів кріплення (незначну площу стінки вени, що утримує фільтр), що пов'язано з необхідністю мінімально травмувати стінку вени і деякими іншими факторами.

Частина 1. Аналіз завдання

Основна мета 1 частини АРИЗ - перехід від розпливчатою винахідницької ситуації до чітко побудованої схемою (моделі) завдання.

Крок 1.1: Запис умови міні-завдання і технічного протиріччя (ТП).

1.1. Записати умову міні-завдання [15].

1.1.1. Визначити об'єкт удосконалення, тобто ТС, в якій виникла задача.

Правило 1. Розглядається певний (конкретний) об'єкт в певних умовах роботи [15].

З огляду на правило 1, об'єкт удосконалення розглядається під час роботи (див. Рис. 5) всередині великий порожнистої вени (vena cava) (див. Рис. 4).

Правило 2. Як об'єкт удосконалення вибирається та ТЗ, в якій є неприпустимий за умовами завдання НЕ [15].

З огляду на правило 2, в якості об'єкта удосконалення вибирається така ТС, в якій є неприпустимий НЕ - пошкодження стінки вени (перфорація стінки вени в багатьох місцях).

ДПФ ТС "Внутрішньовенний фільтр": зупиняти тромб. Для виконання своєї ДПФ ця ТЗ повинна виконувати кілька інших корисних функцій, серед яких є функція утримувати стінку вени. Якщо фільтр буде утримувати тромб (тромбоулавлівателем), але не буде утримувати стінку вени (елементами кріплення), то тромб все одно "потрапить" в шлуночок серця (разом з фільтром) і фільтр не виконуватиме свою ДПФ. Отже, для виконання своєї ДПФ фільтр повинен утримувати стінку вени.

Саме при виконанні цієї функції (утримувати стінку вени) виникає НЕ (пошкодження стінки вени). Тому в якості об'єкта удосконалення вибирається та ТЗ (Кріпильна система внутрішньовенного фільтра), яка виконує ДПФ - утримувати стінку вени і в якій є неприпустимий за умовами завдання НЕ - пошкодження стінки вени.

Технічна система "Кріпильна система" для утримування стінки вени включає в себе: кріпильний вузол, центровщік, об'єднувач і тромбоулавліватель.

Для перевірки правильності вибору компонентів ТС "Кріпильна система", використовуємо правило 3 з пункту 1.1.3.-Визначення компонентного складу обраної ТС [15]:

Правило 3. Для перевірки правильності включення будь-якого елементу в компонентний склад ТС рекомендується контрольне запитання: чи збережеться завдання під час відсутності перевіряється елемента.

Чи буде ТС "Кріпильна система" утримувати стінку вени і пошкоджувати її при відсутності таких компонентів:

"Кріпильний вузол. При відсутності цього компонента МС не виконує функцію утримувати / пошкоджувати стінку вени. Компонент необхідно включити до складу ТЗ" Кріпильна система ".

"Центровщік. При відсутності цього компонента МС не виконує функцію утримувати (і пошкоджувати) стінку вени внаслідок перекосу (децентріровкі) кріпильного вузла. Компонент необхідно включити до складу ТЗ" Кріпильна система ".

"Тромбоулавліватель. При відсутності цього компонента МС не виконує функцію утримувати стінку вени внаслідок конструктивної особливості ТС - вузол кріплення є конструктивно невід'ємною частиною тромбоулавлівателя. У відсутності тромбоулавлівателя кріпильний вузол не утримує стінку вени. Компонент необхідно включити до складу ТЗ" Кріпильна система ".

"Об'єднувач. Конструкція фільтра така, що при його відсутності вся конструкція фільтра" розвалюється "(ТС перестає виконувати свої корисні функції). В тому числі, система перестає виконувати функції утримувати і пошкоджувати стінку вени. Компонент необхідно включити до складу ТЗ" Кріпильна система " .

У відсутності будь-якого з перерахованих компонентів система не буде виконувати своєї головної функції. У зв'язку з важливістю компонента "кріпильний вузол" для виконання головної функції, він був розбитий на шість елементів кріплення. Уточнений склад ТС "Кріпильна система": шість елементів кріплення, центровщік, об'єднувач і тромбоулавліватель.

ТП 1. Якщо елементів кріплення багато, то кріпильна система добре утримує стінку вени, але вона сильно її пошкоджує (проколює в багатьох місцях).

ТП 2. Якщо елементів кріплення мало, то кріпильна система погано утримує стінку вени, але вона слабо ушкоджує її (проколює в малій кількості місць).

Крок 1.2: Виділення конфліктує пари: виріб і інструмент.

Виріб: стінка вени.

Інструмент: елемент кріплення.

Крок 1.3: Складання графічної схеми конфлікту.

Графічна схема конфлікту приведена на рисунку 1.

Мал. 1 Графічна схема конфлікту

Крок 1.4: Вибір однієї з схем протиріччя.

Вибираємо ТП 1 (вирішуємо міні-завдання). У цьому випадку забезпечується хороше утримання стінки вени (відсутність міграції).

Крок 1.5: Посилення конфлікту шляхом вказівки граничного стану елементів.

Будемо вважати, що замість "Багато елементів кріплення" в ТП 1 зазначено "Величезна кількість елементів кріплення", а замість "Мало елементів кріплення" в ТП 2 зазначено "Повна відсутність елементів кріплення".

Графічна схема посиленого конфлікту приведена на рисунку 2.

Мал. 2 Графічна схема посиленого конфлікту

Крок 1.6: Запис моделі задачі з посиленою формулюванням конфлікту, із зазначенням яка конфліктує пари і введенням ікс-елемента.

Дано: величезна кількість елементів кріплення і стінка вени.

Кріпильна система з величезною кількістю елементів кріплення прекрасно утримує стінку вени (міграція фільтра повністю відсутня), але при цьому фільтр неприпустимо сильно пошкоджує (проколює в багатьох місцях) стінку вени. Необхідно знайти такий ікс-елемент, який усуне пошкодження (проколювання) стінки вени, зберігши її утримання.

Крок 1.7: Перевірка можливості застосування системи стандартів до вирішення моделі задачі

Вепольний модель задачі будується на базі графічної схеми конфлікту, обраного на кроці 1.5, і зображена на рисунку 3.

Мал. 3 вепольний модель задачі

За стандартом 1.2.4 рекомендується зруйнувати шкідливий Веполь, ввівши в нього друге поле, яке пересилить шкідливу дію першого.

Застосування системи стандартів на цьому кроці розбору моделі завдання не призводить до задовільного рішення. Тому ми йдемо далі.

Частина 2. Аналіз моделі задачі

Крок 2.1: Визначення оперативної зони (ОЗ).

Оперативна зона - це простір, в межах якого виникає конфлікт, сформульований в моделі завдання на кроці 1.1. В даному випадку, ці вимоги пред'являються однієї і тієї ж області простору - до місця контакту гачків з веною.

Мал. 4 Оперативна зона

Зона корисної функції (Утримувати стінку вени) і зони небажаного ефекту (Пошкоджувати стінку вени) перетинаються. Отже, можна застосовувати прийоми усунення суперечності за рахунок переходу в надсістему або підсистему або за рахунок відмови від системи [15].

Вважаємо, що на цьому етапі рішень немає.

Крок 2.2: Визначення оперативного часу (ОВ).

Оперативним часом є проміжок часу, протягом якого до оперативної зоні пред'являються суперечливі вимоги, сформульовані в моделі завдання на кроці 1.1.

В даному випадку, суперечливі вимоги пред'являються до оперативної зоні в один і той же проміжок часу (див. Рис. 5).

Мал. 5 Оперативне час

Час виконання корисної функції (Утримувати стінку вени) збігається з часом виконання шкідливої ​​функції (Пошкоджувати стінку вени). Отже, можна застосовувати прийоми усунення суперечності за рахунок переходу в надсістему або підсистему або за рахунок відмови від системи [15].

Вважаємо, що на цьому етапі рішень немає.

Крок 2.3: Визначення матеріально-польових ресурсів (ВВР).

ВПР інструменту. Інструмент - елемент кріплення

"Елемент кріплення

ВПР вироби. Виріб - стінка вени

"Стінка вени

Системні ВВР. Система - Кріпильна система

"Тромбоулавліватель

"Об'єднувач

"Центровщік

Позасистемні ВВР.

"Кров

"Тромб

Частина 3. Визначення ідеального кінцевого результату (ДКР) і фізичного протиріччя (ФП).

Крок 3.1: Запис ідеального кінцевого результату 1 (ДКР-1).

Ікс-елемент, абсолютно не ускладнюючи систему і не викликаючи шкідливих явищ, в межах оперативної зони і протягом оперативного часу запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому її утримує.

Крок 3.2: Посилення формулювання ідеального кінцевого результату ІКР- 1 з використанням матеріально-польових ресурсів.

При вирішенні задачі по АРИЗ, слід формулювати і записувати все посилені формулювання ДКР - 1. Кожна формулювання записується із зазначенням одного ресурсу, а кількість таких формулювань дорівнює кількості ВВР, виявлених на етапі 2.3.

Коментарі даного кроку показують логіку автора при побудові посилених ДКР-1.

Елемент кріплення протягом ОВ в межах ОЗ САМ запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому її утримує. Формулювання цього ДКР-1 має на увазі якийсь елемент кріплення, що не містить в собі довгих гострих кінців, щоб не проколювати стінку вени. У той же час цей елемент повинен утримувати стінку вени. Як тоді утримати стінку вени? Очевидно, що елемент кріплення повинен таким чином тиснути на стінку вени, щоб завдяки силам тертя (НЕ проколюючи) утримати стінку вени.

Формулювання посиленого ДКР-1:

"Елемент кріплення протягом ОВ в межах ОЗ САМ забезпечує тертя зі стінкою вени

Рішення: Фільтр з заубрінамі Розсувний фільтр з зазублинами на "ніжках" тромбоулавлівателя забезпечує відсутність пошкодження (проколювання) стінки вени при одночасному забезпеченні сильного тертя елементів кріплення (з зазублинами) об стінку вени.

Стінка вени протягом ОВ в межах ОЗ САМА запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому сама себе утримує. Формулювання ДКР-1 має на увазі те, що сама стінка вени, її конфігурація або розташування в просторі повинно бути таким, щоб вона сама себе не ушкоджувала і утримувала. У цьому випадку завдання перетворюється в задачу створення такої конфігурації стінки вени, щоб сама стінка вени була атравматично "кріпильним елементом" внутрішньовенного фільтра.

"Конфігурація стінки вени протягом ОВ в межах ОЗ САМА забезпечує своє утримання без пошкодження (проколювання).

Рішення: Фільтр з кліпсою Кліпса, виготовлена ​​з кетгуту, стискає (обжимає) вену і залишає всередині вени прохід у формі "гребінця", забезпечує відсутність пошкодження (проколювання) стінки вени з одночасним утриманням стінки вени.

Тромбоулавліватель протягом ОВ в межах ОЗ САМ запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому її утримує. Формулювання ДКР-1 має на увазі, що тромбоулавліватель без будь-якої участі елементів кріплення, сам утримує стінку вени. Отже, нам потрібно видалити загострені гачки на ніжках тромбоулавлівателя і "змусити" пружну гладку тонку дріт ніжок тромбоулавлівателя утримати стінку вени.

"Туга дріт тромбоулавлівателя протягом ОВ в межах ОЗ САМА, не травмуючи стінки вени, тисне на них.

Рішення: Фільтр-пружина Тромбоулавліватель у вигляді звужується пружини з пружною дроту забезпечує відсутність пошкодження (проколювання) стінки вени при одночасному утриманні стінки вени крайнім (пружним) витком такий звужується пружини.

Об'єднувач протягом ОВ в межах ОЗ САМ запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому її утримує. Формулювання наштовхує на думку про те, що об'єднувач повинен взяти на себе функцію утримувати стінку вени, крім уже тією функції утримувати (об'єднувати) тромбоулавліватель і центровщік. При цьому елементи кріплення (гачки) повинні бути відсутніми. Як "змусити" об'єднувач, що не проколюючи стінку вени, утримувати стінку вени? Очевидно, що об'єднувач повинен зберегти своє розташування, що збігається з віссю вени (vena cava). Значить, об'єднувач повинен впертися (без проколювання) в стінку вени, що знаходиться на осі вени. Таким елементом стінки вени на осі вени є клапан серця, який є частиною стінки вени.

"Об'єднувач протягом ОВ в межах ОЗ САМ впирається в клапан серця (тисне на стінку вени, що знаходиться на осі вени).

Рішення: Наполегливий об'єднувач Об'єднувач на перевернутому на 180 градусів фільтрі має завзятий кінець, який упирається в клапан шлуночка серця, що є невід'ємною частиною стінки вени. Наполегливий об'єднувач без пошкоджень утримує стінку вени (впирається в клапан).

Центровщік протягом ОВ в межах ОЗ САМ запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому її утримує. Формулювання цього ДКР-1 наштовхує на думку про те, що елементи кріплення (гачки) повинні бути відсутніми, а сам центровщік повинен бути "забезпечений" якимись елементами для утримання стінки вени. Гачки на центровщік "поставити" не можна - вони будуть проколювати стінку вени. Тоді як нам добитися того, щоб центровщік утримував стінку вени? Очевидно, що центровщік вже утримує стінку вени, тільки для виконання іншої функції - центрувати тромбоулавліватель в вені. Для цього "ручки" центровщіка "розташовуються паралельно осі вени - щоб можна було їх переміщати для центрування тромбоулавлівателя. А нам необхідно утримати стінку вени саме в цьому напрямку. Отже, нам треба розгорнути" ручки "центровщіка так, щоб разом з виконанням функції центровщіка - центрувати тромбоулавліватель він виконував би й іншу функцію - утримувати стінку вени в напрямку осі вени.

"Центровщік протягом ОВ в межах ОЗ САМ забезпечує сильне тертя зі стінкою вени в напрямку осі вени.

Рішення: Спіраль Архімеда Центровщік має форму спіралі Архімеда, при цьому "ручки" центровщіка розгорнуті на 90 градусів (розташовані не паралельно осі вени, як в існуючій конструкції, а радіально). Таке розташування центровщіка дозволяє як центрувати тромбоулавліватель, так і утримувати стінку вени без її ушкоджень (проколювання).

Кров протягом ОВ в межах ОЗ САМА запобігає пошкодженню (проколювання) стінки вени і при цьому її утримує. Рішень на цьому кроці не виникло. Основна проблема в реалізації цього ДКР полягає в тому, як змусити рідину (кров) утримати тверде тіло (стінку вени). Виходить, що тільки зміна фазового стану крові допоможе вирішити поставлену задачу.

"Фазовий стан крові протягом ОВ в межах ОЗ САМО забезпечує атравматичного утримання стінки вени.

Тромб протягом ОВ в межах ОЗ САМ утримує стінку вени і при цьому її не пошкоджує (не проколювати). Мабуть, одна з найбільш цікавих формулювань ДКР-1. Самі тромби утримують стінку вени замість кріпильної системи внутрішньовенного фільтра. А адже фільтр призначений для зупинки тромбів. Виходить, що тромби самі утримують стінку вени, щоб самі себе "ловити" (утримувати). Виникає запитання, пов'язана з тим як забезпечити виникнення тромбозним тканини на тромбоулавлівателе.

"Тромб протягом ОВ в межах ОЗ САМ утворюється на тромбоулавлівателе і забезпечує утримання стінки вени без її ушкоджень.

Рішення: Пташине гніздо Фільтр, виготовлений дуже тонкого дроту, утворює "моток" такого дроту в вені. Тонка (сталева) дріт викликає сильний тромбоз (утворення тромбів на поверхні ендотелію вени). Тонка дріт "вростає" в стінку вени. При цьому відсутня ушкодження (проколювання) стінки вени і утримання стінки вени.

Крок 3.3: Формулювання фізичного протиріччя на макрорівні.

"Елемент кріплення повинен (механічно) впливати (встромлятися) в стінку вени, щоб утримувати стінку вени. І елемент кріплення не повинен (механічно) впливати (встромлятися) в стінку вени, щоб її не пошкоджувати (не проколювати)

"Стінка вени повинна мати незамкнуту (циліндричні) форму, щоб кров всередині вени (вільно) переміщалася до серця, і вона повинна мати замкнуту форму, щоб стінка вени могла утримувати протилежну стінку вени.

Рішення: Ендотеліальна вісімка Фільтр, виготовлений клаптя ендотеліальної тканини стінки вени. Клаптик вирізається по внутрішній поверхні вени шириною в кілька міліметрів і залишається відрізаною в двох (протилежних) місцях. Потім обидва півкільця перевертаються і скріплюються в центрі. В результаті в вені утворюється внутрішньовенний фільтр з ендотеліальної тканини у вигляді вісімки. Причому елементами кріплення такого фільтра є (не відрізаною) частини (ендотеліальних смужок) стінок вени.

"Тромбоулавліватель повинен бути жорстким, щоб утримувати тромби, і він повинен бути м'яким, щоб при утриманні стінки вени її не пошкоджувати.

"Об'єднувач повинен розташовуватися на осі вени, щоб утримувати (об'єднувати) тромбоулавліватель і центровщік (в єдину конструкцію). І об'єднувач не повинен розташовуватися на осі вени, щоб він міг утримувати стінку вени

Рішення: Розсувний шестигранник Фільтр, в якому межі шестикутника є елементами кріплення, утримують стінку вени завдяки силі тертя. При цьому межі об'єднують тромбоулавліватель і центровщік в єдину (розсувну) конструкцію. Така конструкція об'єднувача дозволяє утримувати стінку вени і, одночасно, утримувати (об'єднувати) тромбоулавліватель і центровщік (в єдину) конструкцію.

"Центровщік повинен (механічно) впливати (встромлятися) в стінку вени, щоб утримувати стінку вени. І центровщік не повинен (механічно) впливати (встромлятися) в стінку вени, щоб він міг зміщувати (центрувати) фільтр в вені.

Рішення: Сповільнені зубці на центровщіке Фільтр, що має центровщік з гладкою нітінолових дроту, в якій виготовлені зубці, утримувані за допомогою біоклея. Під час установки (і центрування) фільтра, центровщік має гладкі "ручки" центровщіка. Це дозволяє відцентрувати фільтр в вені. Через деякий час (кілька хвилин) біоклеі розчиняється і на "ручках" центровщіка відходять (відклеюються) кінці, що утворюють зубці. Зубці дозволяють центровщіку утримувати стінку вени без її проколювання.

"Кров повинна бути твердою (згорнутої), щоб утримати стінку вени, і кров повинна бути рідкою, щоб не утримувати кров (зупиняти кров у вені)

"Тромб повинен прилипати стінці вени, щоб її утримувати, і він не повинен прилипати до стінки вени, щоб не утримувати кров (зупиняти кров) РОЗ'ЯСНЕННЯ. Тромб, будучи нетравмірующім (без проколів) елементом кріплення, повинен прилипнути до стінки вени, щоб її утримати . Але, якщо на стінках вени утворюються (прилипнуть) тромби, то кров перестане проходити крізь них - тромби "заб'ют" прохід для крові всередині вени.

Крок 3.4: Формулювання фізичного протиріччя на мікрорівні.

"Молекули елемента кріплення повинні бути між молекулами стінки вени, щоб молекули стінки вени їх утримували, і молекули елемента кріплення не повинні бути між молекулами стінки, щоб молекули стінки вени утримували кров

"Молекули стінки вени повинні бути жорстко пов'язані один з одним, щоб утримувати молекули стінки вени; і молекули стінки не повинні бути жорстко пов'язані один з одним, щоб молекули крові могли проходити між ними

"Молекули тромбоулавлівателя повинні тиснути на молекули стінки вени, щоб молекули стінки вени їх утримували, і молекули тромбоулавлівателя не повинні тиснути на молекули стінки вени, щоб їх не переміщати (зміщувати)

"Молекули об'єднувача повинні бути навколо молекул тромбоулавлівателя, щоб утримувати молекули тромбоулавлівателя; і молекули об'єднувача не повинні бути навколо молекул тромбоулавлівателя, щоб контактувати з (утримувати) молекулами стінки вени

"Молекули центровщіка повинні бути між молекулами стінки вени, щоб молекули стінки вени їх утримували, і молекули центровщіка не повинні бути між молекулами стінки вени, щоб молекули центровщіка переміщалися

"Молекули крові повинні утримувати один одного, щоб утримувати молекули стінки, і молекули крові не повинні утримувати один одного, щоб молекули крові переміщалися

"Молекули білка (в крові) повинні мати вільні радикали, щоб утримувати стінку вени, і молекули білка не повинні мати вільні радикали, щоб не зупиняти молекули крові

Розглянемо приклад отримання рішення з формулювання ФП - 2 для ресурсу "Тромбоулавліватель".

Рішення: Фільтр з безкрючковой розпіркою (див. Малюнок 6). Прекрасну ступінь утримання стінок вени (повна відсутність міграції) забезпечує розсувні конструкція елемента кріплення. При цьому відсутність гачків істотно знижує ступінь пошкодження стінок вени.

Мал. 6 Фільтр з безкрючковой розпіркою

Крок 3.5: Запис ідеального кінцевого результату ДКР - 2.

"Молекули елемента кріплення протягом ОВ в межах ОЗ САМІ забезпечують своє наявність і відсутність між молекулами стінки

"Молекули стінки вени протягом ОВ в межах ОЗ САМІ забезпечують наявність жорсткої і нежорсткій зв'язку один з одним

"Молекули тромбоулавлівателя протягом ОВ в межах ОЗ САМІ забезпечують наявність і відсутність тиску на молекули стінки вени

"Молекули об'єднувача протягом ОВ в межах ОЗ САМІ забезпечують своє наявність і відсутність навколо молекул тромбоулавлівателя

"Молекули центровщіка протягом ОВ в межах ОЗ САМІ забезпечують своє наявність і відсутність між молекулами стінки

"Молекули крові протягом ОВ в межах ОЗ САМІ себе утримують і не утримують

"Молекули білка (в крові) протягом ОВ в межах ОЗ САМІ забезпечують наявність і відсутність вільних радикалів

Частина 4. Мобілізація та застосування ВВР

Крок 4.1: Метод моделювання маленькими чоловічками (ММЧ).

Промоделюємо конфлікт на прикладі ресурсу "Кров". ДКР-2 для цього ресурсу був сформульований так: Молекули крові протягом ОВ в межах ОЗ САМІ себе утримують і не утримують. Поки не зрозуміло як зробити так, щоб молекули крові себе утримували і водночас не утримували.

Використовуємо метод моделювання маленькими чоловічками і зобразимо схему конфлікту, сформульованого на попередніх кроках: Молекули крові повинні утримувати один одного, щоб утримувати молекули стінки, і молекули крові не повинні утримувати один одного, щоб молекули крові переміщалися.

Мал. 7 ММЧ для ресурсу "Кров"

На цьому етапі розбору завдання (див. Рис. 7, С) стає зрозуміло, як досягти ДКР-2: Молекули крові протягом ОВ в межах ОЗ САМІ себе утримують і не утримують. Необхідно змусити чоловічків крові, які утримують стінку вени "поетапно передавати" чоловічків крові. При цьому в кожен фіксований момент часу вони будуть утримувати один одного.

Крок 4.2: Рішення завдання в разі, якщо з умови відомо, якою має бути система.

У разі якщо з умови задачі відомо, якою має бути система, то рішення зводиться до визначення способу отримання цієї системи. Але в нашому випадку в умовах завдання немає даних про те, якою має бути система, тому ми пропускаємо цей пункт.

Крок 4.3: Визначення можливості вирішення задачі застосуванням суміші ресурсних речовин.

Крок 4.4: Визначення можливості вирішення завдання заміною ресурсних речовин порожнечею або сумішшю ресурсних речовин з порожнечею.

Крок 4.5: Визначення можливості вирішення задачі застосуванням речовин, похідних від ресурсних або суміші цих речовин і порожнечі.

Розглянемо рішення задачі застосуванням суміші ВВР "Кров" та МВПР "Кетгут". Кетгут є похідним від ресурсу "Стінка вени".

Рішення: кетгутових сітка на кров'яний подушці (див. Малюнок 8). Використовується кільце з натягнутою на нього кетгутовой сіткою, яка є тромбоулавлівателем. Кільце спирається на спідничку з поліетилену, покритого шаром (атромбогенного) Електрети. Спідничка виконана таким чином, що потік крові затікає в спідничку і наповнює її. Спідничка роздувається, наповнюється кров'ю і стає "кров'яної подушкою з поліетиленовою невеличкий", на яку спирається тромбоулавліватель. Іншими словами тромбоулавліватель як би "підвішується" на наповнену кров'ю спідничку. Краї спіднички вигнуті по напрямку потоку крові. Потік крові з спіднички спрямовується в проміжок між краєм спіднички і стінкою вени. Таким чином, наповнена кров'ю спідничка як би спливає на потоці крові між краєм спідниці і стінкою вени. Фактично фільтр починає утримуватися стрімким натиском потоку крові, що проноситься під спідничкою. Фільтр спирається на потік крові (під спідницею). Спідниця ширяє над веною, як судно на повітряній подушці ширяє над поверхнею води або суші. При цьому роздулася спідничка з протікає між нею і стінкою вени потоком крові не дає переміщатися фільтру завдяки звужується формі стінки вени.

Мал. 8 кетгутових сітка на кров'яний подушці

Ми отримали рішення посиленого ДКР - 2 (крок 3.5) з використанням суміші ресурсних речовин.

На цьому кроці, мабуть, можна зупинитися. Ми отримали рішення поставленого завдання.

3. Висновок

По виявленим недолікам в роботі кріпильної системи внутрішньовенного фільтра була сформульована задача по її вдосконаленню: Як надійно закріпити фільтр у великій порожнистої вени і при цьому не пошкоджувати стінку вени?

Було проведено розбір вищеназваної завдання по АРИЗ до кроку 4.5. На цьому кроці було знайдено рішення, повністю вирішальний поставлене завдання. Знайдене рішення дозволило усунути всі недоліки кріпильної системи внутрішньовенного фільтра, зазначені в пункті 2.2 даної роботи.

В кінці першої частини АРИЗ (крок 1.7) нам було рекомендовано (за стандартом 1.2.4) зруйнувати шкідливий Веполь, ввівши в нього друге поле, яке пересилить шкідливу дію першого. На цьому кроці було абсолютно незрозуміло яке поле вводити і як цю рекомендацію використовувати. На кроці 4.3 стало зрозумілим як же використовувати цю рекомендацію. Ми дійсно ввели друге поле - механічне поле стрімкого потоку крові між краєм спідниці і стінкою вени. Фільтр став спиратися на потік крові (під спідницею).

Слід також зазначити, що в реальному проекті, присвяченому вирішенню завдань щодо вдосконалення внутрішньовенного фільтра, однією з яких є вищезгадана задача, рішення, отримане на кроці 4.3, відсутня. Це пов'язано з тим, що пошук рішень здійснювався за допомогою інших аналітичних процедур. Вирішення цього завдання по АРИЗ дало красиве і ефективне рішення поставленого завдання.

література

1 Альтшуллер Г. С. Творчість як точна наука. М .: Радянське радіо, 1979.

2 Альтшуллер Г. С. Знайти нитку в лабіринті. Введення теорію рішення винахідницьких задач. Новосибірськ: Наука, Сибірське відділення, 1991.

3 Нитка в лабіринті / Упоряд. А. Б. Селюцький, Петрозаводськ: Карелія, 1988.

4 Правила гри без правил. Упоряд. А. Б. Селюцький, Петрозаводськ: Карелія, 1989.

5 http://www.minervamedica.it/pdf/R37Y2005/R37Y2005N02A00163.pdf

6 http://radiology.rsnajnls.org/cgi/content/figsonly/232/3/635

7 http://www.utmj.org/issues/81.3/Tech_Review_81-239.pdf

8 http://www.jvir.org/cgi/content/full/14/4/425

9 http://www.medicalnewstoday.com/medicalnews.php?newsid=34115

10 http://www.emedicine.com/radio/topic762.htm

11 http://www.evtoday.com/PDFarticles/1105/EVT1105_FDA.html

12 http://beta.trauma.org/traumawiki/index.php?title=Inferior_vena_cava_injuries

13 http://www.fda.gov/cdrh/ode/24.pdf

14 http://www.mcw.edu/chorus/doc/02067.htm

15 Любомирський А.В. Розбір завдання про метеорит. ARIZ - 91 Meteorit.doc