Искусственный желудочек сердца

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 827070

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.79 (21) 2776517/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

А 61М 1/03

Государственный комитет (53) УДК 614.618 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Т. А. Елизарова, Г. П. Иткин, Н. И. Куликов, С. К., Чирков " и В. С. Яковенко

Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Р водюции авиационный институт имени Серго Орджоникидзе ь Научно- исследовательский институт трансплантологии и искусственных органов (71) Заявители (54) ИСКУССТВЕННЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК СЕРДЦА

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам сердца.

Известен искусственный желудочек сердца с электромеханическим приводом, содержащий размещенные в корпусе насосное устройство мембранного типа со штоком, электродвигатель вращательного движения и преобразователь вращательного движения в поступательное (1).

При работе этого устройства электродви- 1о гатель приводит во вращение кулачок, взаимодействующий с рамкой, к которой жестко прикреплены штоки мембран правого и левого искусственного желудочков. Такая конструкция предопределяет фиксирован- 15 ное соотношение длительности систолы и диастолы для любых режимов работы, что не соответствует естественному сердцу.

Целью изобретения является приближение регулирования производительности искусственного сердца к естественному путем независимого изменения длительностей систолы и диастолы.

Поставленная пель достигается тем, что преобразователь выполнен в виде установленного между валом электродвигателя и штоком шарнирного рычажного механизма с закрепленными на каждом рычаге грузами, при этом между штоком и шарнирным рычажным механизмом установлена втулка, а между корпусом и мембраной пружина.

Кроме того, вал электродвигателя выполнен полым, а пружина размещена в полости последнего.

На фиг. 1 изображен схематично искусственный желудочек сердца; на фиг. 2 — вариант выполнения искусственного желудочка сердца.

Искусственный желудочек сердца содер>кит установленное в корпусе 1 насосное устройство 2 мембранного типа со штоком

3 и мембраной 4, электродвигатель 5 и преобразователь движения. Преобразователь движения выполнен в виде установленного между валом 6 электродвигателя и штоком 3 шарнирного рычажного механизма с закрепленными на каждом рычаге 7 грузами 8. Между штоком 3 и шарнирным рычажным механизмом установлена втулка 9 с подшипником 10 качения, а между корпусом 1 и мембраной 4 — пружина 11.

Электродвигатель 5 может быть снабжен полым валом 6, в полости которого размещена пружина 12, взаимодействующая одним концом со штоком 3. Для направления движения штока 3 служат подшипник 13, установленный в корпусе 1, и подшипник

14, установленный в полости вала 6.

827070

Искусственный желудочек сердца работает следующим образом.

Г!ри вращении вала 6 электродвигателя на рычаги 7 и грузы 8 действует центробежная сила FÄ, под действием которой 5 при определенной частоте вращения

F„(F„+ F„p) tg, где F — усилие, необходимое для создания заданного давления нагнета- 1п ния;

F „— усилие пружины; а — угол между осью вала и пружины, и расстояние между осью вала и грузами 15 увеличивается, при этом шток 3 перемещается совместно с мембраной 4. Таким образом осуществляется процесс нагнетания рабочей жидкости. Для осуществления обратного хода штока необходимо уменьшить частоту вращения электродвигателя до такой величины, чтобы выполнялось условие цC (пр вс)1я,+ где F,< — усилие, необходимое для обеспечения заданного давления всасывания рабочей жидкости, после чего под действием пружины начинается сближение грузов 8, и шток 3 перемещается в обратном направлении. Для осуществления паузы, после нагнетания или всасывания, достаточно застабилизировать частоту вращения электродвигателя на заданном уровне, Одновременно указанный уровень частоты вращения двигателя определяет величину хода штока.

Достоинствами данного устройства являются исключение необходимости реверсирования двигателя, возмо>кность регулирования закона изменения давления насоса, а 4р также легкая и точная регулировка объема выталкиваемого рабочего вещества за один цикл. Регулирование давления насоса осуществляется путем изменения частоты вращения электродвигателя, а регулировка объема выталкиваемого рабочего вещества за один цикл путем изменения диапазона изменения частоты вращения (перепада частот вращения) . Реализация указанных изменений легко осуществляется путем регулирования напряжения питания двигателя.

При правильном выборе геометрии шарнирного механизма преобразователя движения, масс грузов и пружины удается достигнуть высоких энергетических, массогабаритных и динамических показателей. Так, в соответствии с расчетами время нагнетания может быть доведено до 0,03 с.

Таким образом, предлагаемая конструкция желудочка сердца обеспечивает независимое изменение длительностей систолы и диастолы в пределах 0,1 — 0,5 с, что приближает регулирование производительности искусственного сердца к естественному.

Формула изобретения

1. Искусственный желудочек сердца с электромеханическим приводом, содержащий установленные в корпусе насосное устройство мембранного типа со штоком, электродвигатель и преобразователь дви>кения, отличающийся тем, что, с целью приближения регулирования производительности искусственного сердца к естественному путем независимого изменения длительностей систолы и диастолы, преобразователь выполнен в виде установленного между валом электродвигателя и штоком шарнирного рычажного механизма с закрепленными на каждом рычаге грузами, при этом между штоком и шарнирным рычажным механизмом установлена втулка, а между корпусом и мембраной — пружина.

2. Искусственный желудочек сердца по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что вал электродвигателя выполнен полым, а пружина размешена в полости последнего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Beckman J. et al The design and ечаlution of ventricles for АЕС artificial heart

nuclear power sour «TASAIO», Vok 19

S. 545, 1973.

827070

Составитель Л. Соловьев

Редактор П. Горькова Техред А. Камышникова Корректоры: О. Данишева и А. Степанова

Заказ 906/7 Изд. № 316 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2