Аппарат вспомогательного кровообращения

 

Ф, б ",!е 1ььр и

О СА ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

1 ц736979

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

1 г.=

У (61) Д,ополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.05.77 (21) 2482831/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. е

А 61 М 1/03

Государственный комитет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹20 (53) УДК 615.475 (088.8) по делам изооретеиий и открытий

Дата опубликования описания 05.06.80 .: - .У »

Б. А. Ивоботенко, Д. В. Соломахин, В. Ф. Козаченко, А. Г. Пискунов, А. Л. Френкель, 1О. П. Золкин, Б. С. Бобров и H. А. Ульянов

I (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина энергетический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (71) 3аявители (54) АППАРАТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности к устройствам для вспомогательного и искусственного кровообращения, основой которого является баллонная контрпульсация.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, линейный двигатель с блоком управления, связанный через механопневмопреобразователь с пневмокамерой рабочего органа.

Аппарат вспомогательного кровообращения вследствие относительно большой механической инерционности ротора двигателя и поршня механопневматического преобразователя, значительной электромагнитной инерционности линейного двигателя не может обеспечить достаточно высокой скорости перевода рабочего органа из одного устойчивого состояния в другое.

Цель изобретения — улучшение вспомогательного кровообращения путем уменьшения переходного процесса нарастания и спада давления в пневмокамере рабочего органа.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат всмопогательного кровообращения дополнительно снабжен электромагнитным пневмоклапаном и фазирующим устройством, при этом пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и рабочим органом, а фазирующее устройство электрически соединено входами с кардиосинхронизатором, а выходами — с блоком управления двигателем.

Кроме того, для компенсации возможных

1О утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь — рабочий орган, аппарат снабжен дополнительным электромагнитным пнемоклапаном и эластичной емкостью, заполненной рабочим газом под атмосферным

15 давлением, причем дополнительный электромагнитный пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и эластичной емкостью и электрически связан с выходом фазирующего устройства.

На фиг. 1 и 2 изображена структурная

20 и блок-схема аппарата вспомогательного кровообращения; на фиг. 3 — диаграмма импульсов элементов аппарата, где а) сигнал от электрокардиографа на кардиосинхронизатор; б) импульсы кардиосинхронизато736979

3 ра на «Начало», «Наполнение» и «Опорожнение» баллона, в) импульс «Нагнетание» и открытие электромагнитного пневмоклапана 6 (ЭПК1); г) работа двигателя на поддержание убывающего давления в насосной камере и объеме баллона, соответственно; 9е) импульс на открытие электромагнитного пневмоклапана 8(ЭПК2) Ж) управляющий импульс на вход блока управления двигателем; и) кривые давления рабочего газа в насосной камере и объеме баллона, соответственно.

Аппарат вспомогательного кровообращения содержит кардиосинхронизатор 1, линейный двигатель 2 с блоком 3 управления, механопневмопреобразователь 4, рабочий ор- >s ган 5 с пневмокамерой (на чертеже не показана), электромагнитный пневмоклапан 6 и фазирующее устройство 7, обеспечивающее синхронную работу с сердцем двигателя и электропневматического клапана 6, при

26 этом последний установлен между механопневмопреобразователем 4 и рабочим органом 5. Фазирующее устройство 7 электрически соединено входами с кардиосинхронизатором 1, а выходами — с блоком 3 управления двигателем. Для компенсации возможных утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь 4, рабочий орган 5 аппарат снабжен вторым электромагнитным пневмоклапаном 8 и эластичной емкостью 9.

Эластичная емкость 9 заполнена рабочим газом под атмосферным давлением, а элект39 ромагнитный пневмоклапан 8 установлен между механопневмопреобразователем 4 и эластичной емкостью 9 и связан электрически с выходом фазирующего устройства 7.

Рабочий орган 5 выполнен в виде внутриаортального баллонного насоса.

Аппарат работает следующим образом.

Сигнал с электрокардиографа (фиг. 3 а) поступает на кардиосинхронизатор 1, вырабатывающий импульсы на начало «Наполнение» и «Опорожнение» баллончика (фиг. 3 б)

Эти сигналы через фазирующее устройство 7 подаются на блок 3 управления двигателем и электромагнитные пневмоклапаны 6 и 8.

К моменту прихода импульса на «Нагнетание» газ в рабочей камере механопневмопреобразователя 4 (МПГ1) сжат до давления, обеспечивающего заданное время наполнения баллона. С подачей импульса кНагнетание» открывается пневмоклапан 6 (ЭПК1) (фиг. 3-в) и рабочий газ перетекает из рабочей камеры МПП в баллончик, обеспечивая его наполнение (фиг. 2-б) за время открытого состояния клапана. В течение этого времени двигатель может или стоять, или двигать поршень в направлении вперед, поддерживая убывающее давление в насосной камере (пунктир на фиг. 2-г). В момент наполнения баллончика пневмоьлапан 6 (ЭПК !

) закрывается и подается импульс на начало движения поршня в обратном направлении — происходит вакуумирование газа в рабочей камере МПП (фиг. 3-д). Движение поршня в обратном направлении прекращается в момент создания такой величины разряжения рабочего газа, которой достаточно, чтобы обеспечить в течение последующего открывания клапана 6 (ЭПК вЂ” 1) опорожнение баллона за заданное время. После опорожнения баллона и закрытия клапана 6 (ЭПК вЂ” 1) подается управляющий импульс на блок 3 управления двигателем, обеспечивающий движение поршня МПП в направлении вперед и сжатие газа до необходимой величины давления. С приходом следующего импульса на «Отсос» цикл работы аппарата повторяется (фиг. 3-д и фиг. 3-е). После закрывания пневмоклапана 6 (ЭПК1) в конце наполнения или опорожнения баллончика подается управляющий импульс на открывание пневмоклапана 8 (ЭПК2) (фиг. 3-е) и рабочая камера механопневмопреобразователя 4 (МПП) соединяются с эластичной емкостью 9, что обеспечивает выравнивание давлений в насосной камере и эластичной емкости 9, т.е. после «Наполнения», давление в рабочей камере уменьшается за счет стравливания газа в емкость, а после «Опорожнения» увеличивается за счет поступления в камеру насоса и в обоих случаях приближается в момент закрытия клапана к атмосферному.

После закрытия второго клапана управляющий импульс, поступающий на вход блока 3 управления двигателем, приводит к движению поршня либо в направлении вперед, либо в направлении назад, однако ход двигателя, необходимый для создания необходимой величины давления или разряжения в этом случае будет меньше (фиг. 3-ж). Каждый цикл движения поршня начинается независимо от утечки рабочего газа с давления в камере насоса, близкого к атмосферному, что позволяет исключить автомат подпитки и заменить его более простым устройствомэластичной емкостью 9, выполняющей кроме того и другие функции указанные выше.

Таким образом, предлагаемый аппарат путем предварительного аккумулирования энергии сжатого или разряженного рабочего газа в моменты времени, соответствующие устойчивым состоянием рабочего органа перед его опоржнением или наполнением, позволяет значительно сократить время переходных процессов внутриаортального баллонного насоса.

Кроме того, увеличивается продолжительность включения электродвигателя, что позволяет уменьшить требования к динамическим характеристикам последнего и использовать двигатели с большим максимальным усилием и меньшим быстродействием.

Введение дополнительного клапана и эластичной емкости в аппарат вспомогательного кровообращения позволяет при сохранении высокого быстродействия аппара736979

5 .та уМеньшить ход двигателя и насоса, а; следовательно, и габариты привода, а также автоматически компенсировать утечки рабочего газа из рабочей камеры механопневмопреобразователя без применения приспособ-, ления для подпитки.

Проведенные лабораторные испытания подтвердили перспективность и практическую ценность предлагаемого аппарата.

Формула изобретения

1. Аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, линейный двигатель с блоком управления, связанный через механопневмопреобразователь с пневмокамерой, рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью улучшения всмопогательного кровообращения путем уменьшения времени переходного процесса нарастания и спада давления в пневмокамеЬ ре рабочего органа, аппарат дополнительно снабжен электромагнитным пневмоклапаном и фазирующим устройством, при этом пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и рабочим орга3 ном, а фазирующее устройство электрически соединено входами с кардиосинхронизатором, а выходами — с блоком управления двигателем.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью компенсации возможных утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь — рабочий орган, он снабжен дополнительным электромагнитным пневмоклапаном и эластичной емкостью, заполненной рабочим газом под атмосферным давлением, причем дополнительный электромагнитный пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и эластичной емкостью и электрически связан с выходом фазирующего устройства.

7369?9

Составитель А. Бражннкова

Редактор А. Долнннч Техред К. Шуфрич Корректор М. Шарошн

Заказ 2524/! Тираж 673 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретений н открытнй

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

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