Устройство управления искусственным сердцем
Изобретение относится к медицинской технике, более конкретно к аппаратам для частичной и полной замены функции сердца, и позволяет снизить энергетические затраты на управление искусственным сердцем. Энергия сжатого воздуха, запасенная в пневмокамерах 3,4 искусственных желудочков 1,2 в конце его фазы систолы, используется для частичного опорожнения желудочка в начале последующей фазы систолы за счет того, что конечносистолическое давление на выходе желудочка больше, чем конечно-диастолическое. Устройство дополнительно содержит дополнительные ресиверы 37,38, которые могут быть выполнены в виде подпружиненных ресиверов переменного объема, и дополнительные электропневмоклапаны 35,36, а блок 5 управления снабжен формирователями 13,14 импульсов из фронта и среза сигнала, одновибраторами 15,16, логическими элементами ИЛИ 17,18 и усилителями мощности 11,12. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1586716 А 1 (51) 5 А 61 М 1/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4435160/30-14 (22) 31.05.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных органов (72) В.В. Воробьев, Б.В. Кузьмин и А.В. Сумин (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 679209, кл. А 61 М 1/10, 1977.
Клейменов В.А. Электромеханический пневмопривод для медицинских аппаратов:
Труды Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики. — M., т. 59, 1979. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫМ СЕРДЦЕМ (57) Изобретение относится к медицинской технике, конкретно к аппаратам для частичной и полной замены функции сердца, и позволяет снизить энергетические затраты на управление искусственным сердцем. Энергия сжатого воздуха, запасенная в пневмокамерах 3, 4 искусственных желудочков 1, 2 в конце его фазы систолы, используется для частичного опорожнения желудочка в начале последующей фазы систолы за счет того, что конечно-систолическое давление на выходе желудочка больше, чем конечно-диастолическое. Устройство дополнительно содержит дополнительные ресиверы 37, 38, которые могут быть выполнены в виде подпружиненных ресиверов переменного объема, и дополнительные электропневмоклапаны
35, 36. а блок 5 управления снабжен формирователями 13, 14 импульсов из фронта и срева сигнала, одновибраторами 15, 16, логическими элементами ИЛИ 17, 18 и усилителями мощности 11, 12. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
1586716
Изобретение относится к медицинской ехнике, конкретно к аппаратам для час-!
).ичной и полной замены функции сердца.
Целью изобретения является снижение энергетических затрат на управление.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — дополнительный подпружиненный ресивер переменного объема; на фиг. 3 — — временная каграмма работы устройства.
Устройство содержит искусственные же|удочки 1 и 2 с пневмокамерами 3 и 4, блок
5 управления, включающий управляемые генератор 6, одновкбраторы 7 и 8, усилители
9 и 10 мощности, дополнительные усилители ,11 и !2 мощности, формирователи 13 к 14 импульсов из фронта и среза сигнала, допол-! «ительные одновибраторы 15 и 16 и логические элементы ИЛИ 17 к 18, два пневма,тичсских канала 19 и 20, включающих ис. - точники 21 и 22 избыточного давления (компIpeccop;. источники 23 н 24 разряжения (вакуум-насосы), ресиверы 25 и 26 избыточ ного давления, ресиверы 27 и 28 разряжения, ,регуляторы 29 и 30 избыточного давления и регуляторы 31 и 32, электропневмоклапаны ,33 к -34 к дополнительные электропневмо клапаны 35 и 36, все с управляющими вхо дами, двумя входными и одной выходной магистралями, выполненными с возмож1 «остью поочередного перекрывания, дополнительныс ресиверы 37 и 38, которые могут быть вы«олнены в виде ресивера переменного 30 обп,ема с корпусом 39 к подвижным поршнем
40, «ружинои 41, винтом 42 к упором 43.
Устройство работает следующим образом.
Выходной сигнал В! {фиг. 3) управляе:; мого генератора 6 поступает на входы одновибраторов 7 и 8, на выходах которых появ.пяюття сформированные по длительности импульсы В2 и ВЗ. Наличие управляющих входов позволяет оператору задавать частоту i.,л едованкя импульсов генератора 6 н длительность выходных сигналов одновибра40 торов 7 и 8. Это дает возможность поменять в физиологическом диапазоне частоту к длитсль«ость систолы для искусственного сердца. Далее сигналы В2 и ВЗ через схемы ИЛИ и усилители 9 и 10 мощности подаются на электропневмоклапаны 33 и 34, которые подключают «невмокамеры 3 и 4 желудочков
1 к 2 кли к рссиверам 37 и 38, или к ресиверам
25 к 26 избыточного давления.
На фк г. 1 положение электропневмоклапанов 33 — -36 показано прк отсутствии электрического сигнала на управляющих 50 входах этих клапанов. Из фронтов и срезов сиг«алов В2 и В3 в формирователях 13 и 14 импульсов, а далее в од«овкбраторах 15 и
16 формируются сигналы В4 к В5, длительность которых постоянна. Эти сигналы в период времени (,— -4), т.е. одновременно с импульсами В2 и ВЗ, поступают через усилители 11 и 12 на электропневмоклапаны
35 «36 и переключают их.
После окончания импульсов В4 и В5 (с момента времени 4), сформированных из фронтов сигналов В2 и 83, электропневмоклапаны 35 и 36 переключаются в исходное состояние, при этом пневмокамеры 3 и 4 оказываются подключенными к ресиверам
25 и 26 избыточного давления. Расходуемый запас энергии сжатого воздуха в этих ресиверах пополняется за счет источников 21 и
22, а регуляторы 29 и 30 избыточного давления дают возможность оператору поддерживать необходимую величину давления в ресиверах 25 и 26.
Таким образом, в период времени (ti — 4) и (ti — 4) для каждого канала 19 и 20 происходит опорожнение желудочков 1 и 2, т.е. фаза систолы искусственного сердца.
В моменты 4 и 4 импульсы В4 и В5, сформированные из срезов сигналов В2 и ВЗ, опять включают дополнительные электропневмоклапаны 35 и 36, подсоединяя пневмокамеры 3 и 4 к дополнительным ресиверам 37 и 38 на период (4 — -4) и (4 — 4) .
При этом кз-за наличия логических элементов ИЛИ электропнеьмоклапаны ЗЗ
34 "; помощью сигналов В6 и В7 поддерживаются во включенном состоянии до моментов i4, 4.
В период времени (t4 — to) и (4 — 4) происходит фаза дкастолы желудочков 1 и 2, пневмокамеры 3 и 4 которых через выключенные оснозныс электропневмоклапаны 33 и 34, оказываются нодсоединеннь s:и к ресиверам
27 к 28 разряжения. Давление в этих ресиверах задается с помощью регуляторов 29 и 30 разряжения, а воздух : з ких откачквается источи« Формула изобретения !. Устройство управления искусственным сердцем содержащее два искусственных желудочка, своими пневмокамерами подключенных к пневматическим канала м через электропневмоклапаны с двум; входными и одной выходной магистра lFìè, вь1полненнымк " возможностью поочередного переключения, управляющие входы электропневмоклапанов через усилители мощности соединены с одновибраторамк, входы которых связаны с управляемым генератором, «ри этом усилктели мощ«ости, одновибраторы и управляемый генера гор вв:дены в блок управления, г каждый пневматический канал содержит источник избыточного давления и источник разряжения к связанные с ними последовательно соответственно ресивер избыточного даьленкя и ресивер разряжения„отличающееся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, в каждый пневматкческий канал введены дополнительный ресивер и дополнчтельнык электропневмоклапан, а блок управления снабжен двумя 1586716 BZ 83 Д Вт(4 <1 Р2 pj ера /770C гана 41 Р1 ЬммекнпР Ьа., жъ эюа даЬенид д бал. реси8ере Я С4г.5 Составитель М. Черепанова Редактор И. Горная 7 Техред A. Кравчук Корректор Т. Малец Заказ 2381 Тираж 475 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР 113035, Москва, УК вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4, 5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарпна, 101 дополнительными одновибраторами, двумя формирователями импульсов из фронта и среза сигнала, двумя логическими элементами ИЛИ и двумя дополнительными усилителями мощности, при этом одна из входных магистралей каждого дополнительного электропневмоклапана соединена с дополнительным ресивером, другая — с ресивером избыточного давления, а его выходная магистраль — с одной из входных магистралей основного электропневмоклапана, выход каждого одновибратора через формирователь импульсов из фронта и среза сигнала соединен с входом соответствующего 6 дополнительного одновибратора, выход которого через дополнительный усилитель мощности связан с управляющим входом дополнительного электропневмоклапана, а соответствующий усилитель мощности входом связан с выходом логического элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом одновибратора, а другой — с выходом дополнительного одновибратора. 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что дополнительный ресивер выполнен в виде подпружиненного ресивера переменного объема.
