Аппарат вспомогательного кровообращения

 

АППАРАТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ по авт. св. № 925348, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе аппарата, он дополнительно снабжен термоэлектрическим конденсатором влаги с системой управления, электропневматическим клапаном слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока программного управления, и двумя датчиками температуры, один из которых соединен с механопневмопреобразователем, а другой - с термоэлектрическим конденсатором влаги, последний пневматически включен между механопневмопреобразователем и электропневматическим клапаном слива конденсата, при этом выходы датчиков темпер .атуры соединены с входами системы управления конденсатором.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

pygmy А 61 М !/03 ( с

;. 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 925348 (21) 3468386/28-13 (22) 07.07.82 (46) 30.01.84. Бюл. № 4 (72) А. Л. Френкель, А. А. Ефремов, С. Б. Сафронов, В. Н. Корнев и В. Н. Туртанкин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (53) 615.475 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 925348, кл. А 61 М 1/03, 1981. (54) (57) АППАРАТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ по авт. св. № 925348, отличающийся тем, что, с целью

„„SU„„1069823 A повышения надежности в работе аппарата, он дополнительно снабжен термоэлектрическим конденсатором влаги с системой управления, электропневматическим клапаном слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока программного управления, и двумя датчиками температуры, один из которых соединен с механопневмопреобразователем, а другой — с термоэлектрическим конденсатором влаги, последний пневматически включен между механопневмопреобразователем и электропневматическим клапаном слива конденсата, при этом выходы датчиков температуры соединены с входами системы управления конденсатором.

1069823

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам вспомогательногоо кровообращения.

По основному авт. св. Ко 925348 известен аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий линейный электродви гатель, датчик положения якоря, механопневмопреобразователь, внутриаортальный насос-баллончик, систему управления двигателем, кардиосинхронизатор, электропневматический клапан подпитки, эластичную емкость, электропневматический клапан безопасности, электронный коммутатор, блок программного управления, блок безопасности, управляемый стабилизатор тока, электропневматический рабочий клапан и фазируюшее устройство, при этом якорь линейного электродвигателя механически соединен с датчиком положения якоря и поршнем механопневмопреобразователя, механопневмопреобразователь пневматически соединен с электропневматическим клапаном подпитки и через него с эластич- 20 ной емкостью, а также с электропневматическим рабочим клапаном и через него с внутриаортальным насосом-баллончиком и электропневматическим клапаном безопасности, выход кардиосинхронизатора соединен с одним из входов фазируюшего устройства, выходы которого соединены с управляющим входом электропневматического рабочего клапана, входами блока безопасности и электронного коммутатора.

Выход датчика положения якоря соединен с входами системы управления двигателем и блока безопасности, выход которого соединен с управляющим входом электропневматического клапана безопасности и входом электронного коммутатора. Выходы блока программного управления соединены с управляющими входами электропневматического клапана . подпитки и электропневматического клапана безопасности, а также входами фазируюшего устройства и электронного коммутатора, выход послед него соединен с входом системы управле- 40 ния двигателем, ее выход соединен с управляемым стабилизатором тока, а выход стабилизатора тока соединен с обмотками линейного электродвигателя (1).

Однако при длительной работе аппарата за счет диффузии паров жидкости через 45 тонкую полимерную стенку насоса-баллончика в исполнительном пневмотракте аппарата накапливается влага. Это приводит к уменьшению скорости срабатывания насоса-баллончика и понижает надежность элементов, входящих в состав исполнительного пневмотракта (клапанов, манжет механопневмопреобразователя ". т. д.). Кроме того, в процессе работы аппарата газ в пневмотракте нагревается. Накопление влаги в исполнительном пневмотракте аппа-55 рата и изменение температуры рабочего газа ограничивают чувствительность блока безопасности аппарата. Это увеличивает порог обнаружения утечки рабочего газа, что может привести к возникновению газовой эмбоми и. Указанные обстоятельства приводят к снижению надежности в работе аппарата.

Цель изобретения — повышение надежности в работе аппарата.

Указанная цель достигается тем, что аппарат вспомогательного кровообращения дополнительно снабжен термоэлектрическим конденсатором влаги с системой управления, электропневматическим клапаном слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока программного управления, и двумя датчиками температуры, один из которых соединен с мезанопневмопреобразователем, а другой с термоэлектрическим конденсатором влаги, последний пневматически включен между механопневмопреобразователем и электропневматическим клапаном слива конденсата, при этом выходы датчиков температуры соединены с входами систем управления конденсатором.

На фиг. 1 представлена структурная схема аппарата вспомогательного кровообращения; на фиг. 2 — графики изменения во времени электрических напряжений, поясняющие работу аппарата.

Аппарат вспомогательного кровообращения содержит линейный электродвигатель 1, датчик 2 положения якоря, механопневмопреобразователь 3, внутриаортальный насос-баллончик 4, систему 5 управления двигателем, кардиосинхронизатор 6, электропневматический клапан 7 подпитки, эластичную емкость 8, электропневматический клапан 9 безопасности, электронный коммутатор 10, блок 11 программного управления, блок 12 безопасности, упраьляемый стабилизатор 13 тока, электропневматнческий рабочий клапан 14 и фазирующее устройство 15.

Аппарат снабжен термоэлектрическим конденсатором 16 влаги, системой 17 управления конденсатором, клап а ном 18 слива конденсата и датчиками l9 и 20 температуры.

Один из датчиков 19 температуры присоединен к механопневмопреобразователю

3, а другой — к термоэлектрическому конденсатору 16 влаги, выходы датчиков 19 и 20 температуры соединены с входами системы !7 управления конденсатором, последовательно соединенной с термоэлектрическим конденсатором 16 влаги, который пневматически включен между механопневмопреобразователем 3 и электропневматическим клапаном 18 слива конденсата, а управляющий вход последнего соединен с выходом блока 11 программного управления, Термоэлектрический конденсатор 16 влаги предназначен для сбора влаги, попадающей в исполнительный пневмотракт.

1069823

Система 17 управления конденсатором предназначена для формирования токов, необходимых для работы термоэлектрического конденсатора 16 влаги.

Электропневматический клапан 18 слива конденсата служит для слива образовавшегося конденсата.

Датчик 19 температуры предназначен для определения температуры рабочего газа, находяшегося в механопневмопреобразователе 3.

Датчик 20 температуры предназначен

10 для определения температуры конденсата, находящегося в термоэлектрическом конденсаторе 16 влаги.

Якорь линейного электродвигателя 1 механически соединен с датчиком 2 по15 ложения якоря и механопневмопреобразователем 3. Внутренняя полость механопневмопреобразователя 3 пневматически соединена с электропневматическим клапаном 7 подпитки и через него с эластичной емкостью 8, а также с электропневматическим рабочим клапаном 14 и через него — с внутриаортальным насосом-баллончиком 4 и электропневматическим кла20 паном 9 безопасности. Выход кардиосинхронизатора 6 соединен с одним из входов фазирующего устройства 15. выходы ко25 торого соединены с управляющим входом электропневматического рабочего клапана 14, входами блока 12 безопасности и электронного коммутатора 10. Выход датка 12 безопасности, выход которого соединен с управляющим входом электропневматического клапана 9 безопасности и входом электронного коммутатора 10. Выходы блока 11 программного управления соеди- 35 иены с управляющими входами электропневматического клапана 7 подпитки и электропневматического клапана 9 безопасности, а также входами фазирующего устройства 15 и электронного коммутатора 10. Выход электронного коммутатора 10 соединен

40 с входом системы 5 управления двигателем, выход которой соединен с управляемым стабилизатором 13 тока, выход последнего соединен с обмотками линейного электродвигателя 1.

Датчик 19 температуры присоединен к механопневмопреобразователю 3, а другой датчик 20 температуры — к термоэлектрическому конденсатору 16 влаги, выходы датчиков 19 и 20 температуры соединены с входами системы 17 управления конденсатором, последовательно соединенной с термоэлектрическим конденсатором 16 влаги, который пневматически включен между механопневмопреобразователем 3 и элсктропневматическим клапаном 18 слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока 11 программного управления.

55 чика 2 положения якоря соединен с входа- З0 ми системы 5 управления двигателем и блоАппарат вспомогательного кровообращения работает следуюшим образом.

Хирургическим путем через бедренную артерию больного внутриаортальный насосбаллончик 4 вводят в аорту.

На больного накладывают электроды для получения электрокардиосигнала и подключают к ним вход кардиосинхронизатора 6.

Эластичную емкость 8 заполняют углекислым газом.

После запуска аппарата оператором в момент tt блок ll программного управления вырабатывает команду на проведение вспомогательной операции заполнения пневмотракта. При этом электронный коммутатор 10 передает на вход системы 5 управления двигателем сигнал U, поступающий с выхода блока 11 программного управления.

Система 5 управления двигателем совместно с управляемым стабилизатором 13 тока, линейным электродвигателем 1 и датчиком 2 положения якоря образуют следяшую систему управления положением поршня механопневмопреобразователя 3, что обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня в соответствии с формой сигнала с электронного коммутатора.

В промежутке времени (tz, t>) поршень перемещается вверх. По команде U> вырабатываемой блоком 11 программного управления, открывается электропневматический клапан 18 слива конденсата и, если в термоэлектрическом конденсаторе 16 влаги имеется конденсат, то под напором воздуха он выбрасывается наружу. В момент времени t, электропневматический клапан 18 слива закрывается и по команде открывается электропневматический клапан 7 подпитки. Поршень механопневмопреобразователя 3 в промежутке времени (t< () перемешается вниз, при этом углекислый газ из эластичной емкости 8 поступает в полость механопневмопреобразователя 3. В момент времени tq электропневматический клапан 7 подпитки закрывается и открывается электропневматический клапан 9 безопасности. Поршень механопневмопреобразователя 3 в промежутке времени (tz, t>) перемещается вверх и через электропневматический клапан 9 безопасности смесь газов выбрасывается в атмосферу. В момент времени t> электропневматический клапан 9 безопасности закрывается и открывается электропневматический клапан 7 подпитки. В промежутке времени (t„., t ) поршень опускается до положения, соответствуюшего сигналу

U, и полость механопневмопреобразователя 3 заполняется углекислым газом, количество которого соответствует информа-. ции об объеме используемого внутриаортального насоса-баллончика 4. Информации об объеме внутриаортального насоса-баллончика 4 вводится оператором в блок 11

1069823 программного управления перед началом работы.

В момент времени 1 операция заполнения пневмотракта заканчивается. В течение времени (ti, tq) электропневматический рабочий клапан 14 открыт. Вся операция заполнения продолжается около 6 с.

Рабочий режим начинается автоматически после режима заполнения пневмотрак та или по команде оператора. Кардиосинхронизатор 6 по электрокардиосигналу боль- п ного вырабатывает команды на наполнение внутриаортального насоса-баллончика 4.

По этой команде фазирующее устройство 15 вырабатывает сигналы, управляющие работой линейного электродвигателя 1 и электропневматического рабочего клапана 14 и сигналы, необходимые для работы блока 12 безопасности. В рабочем режиме блок 11 программного управления вырабатывает команду, по которой электронный коммутатор 10 подключает выход фазирующего устройства 15 к системе 5 управле- 20 ния электродвигателем, которая вырабатывает задание, определяющее величину токов в обмотках линейного двигателя. Величина токов в обмотках, соответствующая этому заданию, вырабатывается управляемым стабилизатором 1.3 тока. При этом линейный электродвигатель 1 перемещает поршень механопневмопреобразователя 3, создавая в его внутренней полости разрежение или избыточное давление рабочего газа. . 30

Полость механопневмопреобразователя

3 через электропневматический рабочий клапан 14, открывающийся по командам, вырабатываемым фазирующим устройством 15, сообщается с внутриаортальным н а сосом -баллон чи ком 4. 35

Блок 12 безопасности по информации, поступающей с датчика 2 положения якоря в определенных фазах рабочего цикла, косвенно определяет количество рабочего газа и при утечке выше установленной нормы 411 вырабатывает команду, по которой аппарат останавливается и открывается электропневматический клапан 9 безопасности.

Внутриаортальный насос-баллончик 4 при этом опустошается, т. е. переходит в безопасное для больного состояние. Одновременно включается звуковая и световая тревожная сигнализация.

Для устранения паров воды из исполнительного пневмотракта к полости механопневмопреобразователя 3 пневматически подключен термоэлектрический конденсатор 16 влаги, во внутренней полости которого создается низкая по сравнению с другими частями исполнительного пневмотракта температура. В результате пары воды конденсируются в термоэлектрическом конденсаторе !6 влаги.

Через каждые 1,5 ч работы аппарата блок 11 программного управления автоматически прекращает рабочий режим и вырабатывает команду, после которой повторяется режим заполнения исполнительного пневмотракта. Образовавшийся конденсат при этом удаляется.

После удаления .конденсата и заполнения исполнительного пневмотракта углекислым газом рабочий режим автоматически возобновляется.

Используя информацию, поступающую от датчиков 19 и 20 температуры, система 17 управления конденсатором задает такую величину тока, питающего термоэлектрический конденсатор 16 влаги, которая обеспечивает постоянство температуры рабочего газа в полости механопневмопреобразователя 3 и не допускает замерзания образующегося конденсата.

Таким образом, предлагаемая конструкция аппарата вспомогательного кровообращения позволяет автоматически удалить влагу из пневмотракта и стабилизировать температуру рабочего газа. Это, в свою очередь, дает возможность повысить уровень безопасности больного путем удаления конденсата из исполнительного пневмотракта и повышения чувствительности блока безопасности, т. е. повысить надежность в работе аппарата.

1069823

Составитель Е. Годин

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор И. Муска

За//аз 11266/10 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4