Устройство для автоматического управления ударным выбросом крови протеза желудочка сердца

 

328642

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.VII.1970 (¹ 1466973/31-16) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. А 61m 1/02

Комитет ло делам изобретений и открытий ори Совете Нииистров

СССР

Опубликовано 20.XII.1972. Бюллетень № 3 за 1973

Дата опубликования описания 2.II.1973

УДК 615.475:612.172.5 (088.8) Авторы изобретения

В. И. Шумаков, Г. П. Иткин, А. А. Коноплев, В. Ф. Тарасов и М. М. Мац

Заявитель

Ъ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

УДАРНЫМ ВЫБРОСОМ КРОВИ ПРОТЕЗА ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА

Изобретение относится к медицинской технике.

Известны устройства аналогичного назначения, содержащие электрокардиографические электроды, усилитель напряжения, схему выделения кардиосинхронизированных импульсов, ждущий мультивибратор, усилитель мощности и электромагнитный клапан. Однако эти устройства не обеспечивают достаточного соответствия вспомогательной перфузии потребностям организма пациента. Кроме того, конструкция известных устройств весьма сложна, поскольку они содержат датчики давления, установленные в кровоток, которые усложняют систему управления из-за необходимости применения вторичных усилительных приборов, что делает систему малонадежной.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем установлена контактная группа, расположенная в воздушной камере насоса протеза, соединенная со схемой формирования управляющих импульсов. Выходной сигнал этой схемы поступает на один вход триггера запрещения и на первый генератор пилообразного напряжения, выходное напряжение которого поступает на интегратор. Последний связан с одним из входов схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго генератора пилообразного напряжения, управляемого выходным сигналом триггера управления. На один из входов триггера управления поступает сигнал с выхода схемы сравнения, а на второй — с выхода схемы «И», входы которой связаны с выходом ждущего мультивибратора и выходом триггера запрещения. При этом выходной сигнал триггера управления параллельно поступает на второй вход триггера запрещения, 10 на интегратор и на усилитель мощности.

Такое выполнение предлагаемого устройства повышает соответствие вспомогательной перфузии потребностям организма пациента и упрощает устройство путем исключения дат15 чиков давления.

На чертеже изображена блок-enema предлагаемого устройства.

Оно содержит присоединяемые к сердцу 1 электрокардиографические электроды 2, сое20 диненные со входом усилителя 3 электрокардиографических сигналов. Выход усилителя 8 присоединен ко входу выделителя-нормалнзатора 4 К-зубца электрокардиограммы (ЭКГ) .

25 Нормализованный сигнал поступает на ждущий мультпвибратор 5, который формирует необходимую задержку управляющего импульса относительно R-зубца ЭКГ. Сигнал с выхода ждущего мультивибратора 5 посту30 пает на один из входов схемы «И» 6, выход

30

60 которой соединен с одним из входов триггера

7 управления. Этот триггер входит в состав системы автоматической регулировки длительностью управляющего !!3!пульса, которая содержит также генераторы 8 и 9 пилообразного напряжения, схему сравнения 10, интегратор 11, схему формирования 12 управляющих импульсов, поступающих на контактную группу 18, установленну ю на корпусе и рабочей мембране 14 протеза 15 желудочка сердца.

Протез желудочка сердца, представляющий собой двухклапанный насос, подключается с помощью сосудистых протезов одним концом к предсердию, а выходным — к аорте (легочной артерии). Начало фазы нагнетания синхронизируется по ЭКГ с работой сердца, чтобы избежать совпадения выброса крови из сердца и насоса. Сразу >ке после окончания нагнетания начинают фазу всасыванпя, во время которой насос забирает кровь пз предсердия. Фазу всасывания продол3кают до заполнения насоса, о чем свидетельствует замыкание контактной группы 18. Затем начинается период нулевой скорости, т. е. период, когда рабочая мембрана 14 неподвижна (между концом фазы всасывания и началом следующей фазы нагнетания). Период нулевой скорости определяется по времени замкнутого состояния контактов группы 18. Нагнетание не производят, если насос не заполнился до прихода следующего синхр Онизирующего импульса.

Это позволяет осуществить равенство ударного выброса и объема всасывания, необход!1мое для стабильной работы насоса.

Для автоматической регулировки ударного выброса насоса измеряют длительность периода нулевой скорости, и в зависимости от этого сигнала регулируют длительность фазы нагнетания так, чтобы при данны. . условиях свести к минумуму период нулевой скорости.

Этот период в системе регулирования ударным объемом представляет сигнал-ошибку между истинной длительностью фазы всасывания и максимально возможной в предела.: данного цикла.

Система автоматической регулировки длительностью управляющего импульса работает следующим образом. Задний фронт импульса с выхода ждущего мультивибратора 5 запускает триггер 7 управления. Триггер запускает генератор 8 пилообразного напряжения, выход которого связан с одним из входов схемы сравнения 10, На другой вход этой схемы подается напр,13кение, пропорциональное периоду нулевой скорости. Это напряжение формируется так. После заполнения насоса контактная группа 18 замыкается, и на выходе схемы формирования 12 появляется управляющий импульс. Этот импульс запускает второй генератор 9 пилообразного напряжения. Амплитуда пилообразных импульсов на выходе этого генератора, пропорциональная длительности управляющих импульсов, запоминается на интеграторе 11, выход ко;oрого связан со вторым входом схе,ibl cpàâíåния 10. В момент равенства пилообразного напряжения и напряжения на выходе интегратора 11 схема сравнения 10 выдает сигнал, по которому сбрасывает триггер 7, на выходе

KoToporo форAIHpу ется правляющий Ha!113 II c.

Импульс усиливается с помощью усилителя мощности 16 и подается на электромап1итный распределительный клапан 17, осуществляющий подключение к воздушной «aaiepc протеза 15 желудочка сердца H;IH вакуума.

Одновременно управля1ощий импульс ня выходе триггера 7 разряжает конденсатор гсlicратора 8 пилообразного напря3кения и интегратор 11. Цикл повторяется.

Схема, запрещающая выброс, содержит триггер запрещения -8 и схему «И» 6. 5Кдущий мультивибратор 5 запускает триггер 7 управления только в том случае, если с ..с;la

«И» 6 открыта триггеро;! за»pelileIIHH 18, который запускается передним фронтом у:Ipaвляющего импульса со схемы фо!73!!1.,7овани"

12. Триггер 18 сбрасы»астся зя IIIII» ф; опто: управляющего импульса с триггера 7 упря»ления.

Предмет изобретения

Устройство для автоматическогo у!! 7язлеНИЯ УДЯРНЫХ! BbIOPOCO31 К)ЗОВИ П)3ОТЕЗЯ 3КС;! дочка сердца, соде13>кащее электрокардиографические электроды, усилитель напряжения, схему выделения кардиосинхронпзпро»анны: импульсов, ждущий мультивибратор, усил!:тель мощности и электроз!Ягнптный клапан, отличпющееся тем, что, с целью повышения соответствия вспомогательной перфузии потребностям организма пациента и у11)3011ICIIIIII устройства, в нем ycrallou,ze»a ко!l raктпяя

Г !3 У П П Я, Р Я С П О Л О 3!(Е 1-П Я ! В В О 3 Д У П1 П О Й К Я М С !3 С насоса протеза, соединенная c0 cxcIIOII формирования управляющих пмпульсо», »!!х!7дной сигнал KQTopoй поступ яст Ili! О.!!! и » 4õ(!. I

1р1!!гера запрещспп!! п»а первый гciie;7II!Ор пплооора;!loco напряжсппя, »ыхо IIIo!. Напряжение которого пост1 пает па IIHTBI paTo .7, !ыход которого связан с одним из входов схемы сравнения, а второй вход схемы срав»ения соединен с выходом второго генератора пилообразного напряжения, управляемого выходнь131 сигнялоъl Tj3HI i cpa уп!3 явления, пя один из входов которого поступает сигна,, с выхода схемы сравнения, а на гторой с выхода схемы «И», входы которой связаны с выходом ждущего мульгивибратора п»i l. одом триггера запрещения, причем в!!хо31!!Ой сигнал триггера управления параллсльн!О»!!ступает на второй вход триггера запрсшc :IHН, на интегратор и на усилитель мощности.

Редактор Д. Пинчук

Составитель Е. Ланцбург

Техред Т. Миронова

Корректор Е. Зимина

Заказ 75,6 Изд. ¹ 71 Тиратк 404 Подписное

UHHHHN Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2