Приводное устройство к искусственному сердцу

 

ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО К ИСКУССТВЕННОМУ СЕРДЦУ, содержащее электродвигатель и закрепленный на его валу центробежный преобразователь, помещенный в корпус, отличающееся тем, что, с целью уменьщения габаритов, корпус выполнен цилиндрическим с выходным тангенциально расположенным штуцером и подвижной в направлении его центральной оси одной из стенок, а центробежный преобразователь выполнен в виде двух взаимно связанных колес с лопастями, расположенных на валу, причем одно колесо установлено жестко , а другое, размещенное со стороны подвижной стенки корпуса, - с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль вала до ограничителя посредством пружины сжатия между колесами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..Я0„„1261672 А1 (5в 4 А 61 М 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3884013/28-14 (22) 12.04.85 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (71) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики (72) Ю. И. Монахов (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 891097, кл. А 61 М 1/03, 1981. (54) (57) ПРИВОДНОЕ УСТРОИСТВО К

ИСКУССТВЕННОМУ СЕРДЦУ, содержащее электродвигатель и закрепленный на его валу центробежный преобразователь, помещенный в корпус, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов, корпус выполнен цилиндрическим с выходным тангенциально расположенным штуцером и подвижной в направлении его центральной оси одной из стенок, а центробежный преобразователь выполнен в виде двух взаимно связанных колес с лопастями, расположенных на валу, причем одно колесо установлено жестко, а другое, размещенное со стороны подвижной стенки корпуса, — с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль вала до ограничителя посредством пружины сжатия между колесами.

1261672

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

Целью изобретения является уменьшение габаритных показателей приводного устройства.

На фиг. изображено приводное устройство к искусственному сердцу; на фиг. 2— разрез А---А на фиг. l; на фиг. 3 — схема, поясняющая работу устройства в системе искусственного желудочка.

Устройство содержит электродвигатель 1, корпус 2 с выходным штуцером 3 и подвижной стенкой 4. На валу электродвигателя 1 установлен вал 5, который проходит через отверстие в неподвижной стенке 6 корпуса 2.

В корпусе 2 со стороны электродвигателя 1 и неподвижной стенки 6 на валу 5 жестко закреплено рабочее колесо 7 с лопастями 8, а со стороны подвижной стенки 4 корпуса 2 на валу 5 установлено второе рабочее колесо 9 с лопастями 10, имеющее возможность свободного перемещения вдоль оси вращения с одной стороны до упора лопастей 10 колеса 9 в торец колеса 7, а с другой стороны, до ограничителя 11, определяющего величину продольного хода рабочего колеса 9 и подвижной стенки 4 и осуществляющего взаимосвязь рабочих колес 7 и 9. Между рабочими колесами 7 и 9 установлена пружина 12 сжатия.

На валу 5 установлена внутренняя обойма подшипника 13, наружная обойма которого установлена в неподвижной стенке 6 корпуса 2. Вал 5 проходит через отверстие в стенке 6 и установленное в ней сальниковое уплотнение !4. Подвижная стенка 4 корпуса

2 соединена по периметру с корпусом 2 при помощи гофрированной или чулочного типа мембраны 15.

Приводное устройство работает следующим образом.

При включении электродвигателя 1 приводятся во вращение первое рабочее колесо

7, жестко закрепленное на валу 5, и второе рабочее колесо 9, соединенное с первым рабочим колесом 7 с loMQLU,üþ ограничителя 11, проходящего через отверстие в стенке кольцевого выступа рабочего колеса 7 и введенного в паз рабочего колеса 9. Лопасти 8 и 10 вращающихся рабочих колес 7 и 9 передают кинетическую энергию частицам жидкости, находящимся между ними. Под влиянием возникающей при этом центробежной силы частицы жидкости через выходной штуцер 3 перемещаются из полости корпуса 2 в первую камеру 16 искусственного желудочка.

Удаление жидкости из полости корпуса 2 в первую камеру 16 искусственного желудочка сопровождается понижением давления в полости корпуса 2. Подвижная стенка 4 под действием внешнего давления, превышающего давление внутри корпуса 2, перемегца 10 !

35 ется внутрь корпуса 2, перемещая при этом второе рабочее колесо 9 вдоль вала 5 в область рабочего колеса 7 и сжимая при этом пружину 12, введенную внутрь вала 5 осью колеса 9. Уменьшение объема, занимаемого рабочей жидкостью,в полости корпуса 2, за счет изгнания ее в первую камеру 16 искусственного желудочка flo3, действием центробежной силы сопровождается соответствующим изменением объема предназначенной для ее размещения емкости — полости корпуса 2 за счет перемещения подвижной стенки 4, сопровон .дающегося совмен-„е.i:-ÿ:ем рабочих колес 7 и 9.

Скорость перемещения рабочей жидкости из полости корпуса 2 в первую камеру

16 искусственного желудочка, а следовательно, и скорость перемещения подвижной стенки 4 внутрь корпуса 2 зависит от взаимного расположения рабочих колес 7 и 9. Это имеет место потому, что взаимное расположение колес 7 и 9 определяет суммарную площадь каждой пары их совмещенных лопастей 8 и 10 и, следовательно, количество частиц рабочей жидкости, получающих энергию, достаточную для их перемещения из полости корпуса 2. Скорость вращения рабочих колес

7 и 9 также определяет количество частиц жидкости, получающих в единицу времени достаточную для перемещения из полости корпуса 2 энергию. Давление, создаваемое в первой и второй камерах искусственного желудочка, разделенных эластичной мембраной, определяется скоростью вращения рабочих колес 7 и 9, так как последняя определяет энергию перемещаемых из полости корпуса 2 частиц рабочей жидкости. Скорость вращения рабочих колес 7 и 9, сообщаемая им двигателем 1, регулируется системой 17 управления по сигналу с датчика 18 давления рабочей жидкости.

Величина ударного обьема — количество крови, перекачанное из входной магистрали второй камеры искусственного желудочка в выходную магистраль за один цикл работы желудочка — определяется объемом рабочей жидкости, вытесненной из полости корпуса 2 приводного устройства, или изменением объема, описываемого вращающимися рабочими колесами 7 и 9.

Таким образом, при определенном давлении в камерах 16 искусственного желудочка его ударный объем определяется временем вращения рабочих колес 7 и 9 в фазу систолы — фазу вытеснения крови из второй камеры искусственного желудочка в выходную магистраль — с соответствующей скоростью.

После окончания фазы систолы начинается фаза диастолы — фаза заполнения второй камеры искусственного желудочка кровью из входной магистрали. При этом двигатель 1 или отключается, или тормозится.

1261672

Фиг. 2 например, методом противовключения илп изменением порядка подключения обмоток в случае использования шагового двигателя.

Снижение скорости вращения рабочих колес 7 и 9 ведет к снижению кинетической энергии частиц рабочей жидкости, а следовательно, и ее давления и под влиянием большего по величине давления крови во второй камере искусственного желудочка и сжатой пружины 12 рабочая жидкость из первой камеры искусственного желудочка возвращается в полость корпуса 2 приводного устройства, рабочее колесо 9 выходит из зоны рабочего колеса 7, а подвижная стенка 4 начинает движение в сторону исходного положения. Объем заполнения второй камеры искусственного желудочка кровью, равный объему рабочей жидкости, поступившей из первой его камеры в полость корпуса 2, определяется паузой в работе электродвигателя 1, 1261672

Редактор А. Шандор

Заказ 5259/6

Составитель В. Карельский

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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