АППАРАТ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к разработке переносных портативных аппаратов искусственного кровообращения.

Известны устройства для искусственного кровообращения, включающие устройства для нагнетания крови ("механическое сердце") и регулирования ее газового состава (оксигенаторы). Наиболее разработанными являются пузырьковые оксигенаторы, основанные на непосредственно диспергировании крови пузырьками кислорода. Известен аппарат, разработанный в Чехословакии. Это оксигенатор из поливинилхлоридного пластиката, изготовленного методом высокочастотной сварки. Аппарат содержит: фильтр, противопенную губку, венозный отсек, трубку для подачи кислорода, трубку для заливки крови в оксигенатор, выход крови в артериальную магистраль, венозную магистраль. Недостатком известного устройства является то, что оно не удовлетворяет требованиям скорой помощи.

Наиболее близким техническим решением, является аппарат искусственного кровообращения, представляющий собой комплект отдельных, герметично упакованных стерильных пластмассовых систем, содержащих съемную емкость из пластмассы с перегородками, которые образуют отсеки (венозный, пеногасительный и артериальный), причем нижняя часть артериального отсека помещена под роликами ротора насоса и является одновременно нагнетательной камерой. Недостатком известного устройства является наличие насосной камеры толщиной 0,5 мм, через которую передается давление от роликового насоса непосредственно на кровь для проталкивания ее в артериальную систему реципиента, что приводит к непосредственному механическому разрушению форменных элементов крови, т.е. гемолизу крови.

Целью изобретения является снижение гемолиза крови за счет расширения зоны действия усилий роликового насоса на элементы крови.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате искусственного кровообращения, который содержит съемную пластмассовую емкость для крови с тремя отсеками - венозным, пеногасительным и артериальным с нагнетательной камерой в своей нижней части, магистрали для подвода венозной крови и кислорода и отвода артериальной крови, роликовый насос, причем нагнетательная камера помещена под роликами насоса нагнетательная камера выполнена двухслойной, а полость между слоями заполнена воздухом.

На фиг. 1 схематически изображен оксигенатор к аппарату искусственного кровообращения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез рабочего участка насосной камеры; на фиг. 4 - общий вид макета аппарата с оксигенатором.

Аппарат искусственного кровообращения содержит: 1 - венозный отсек общей пластмассовой емкости, 2 - пеногасительный отсек, 3 - верхняя часть насосной камеры, 4 - артериальный отсек (насосная камера), 5 - нижняя часть насосной камеры (нагнетательная камера), 6 - воздушный демпфер, 7 - венозная трубка (магистраль для подвода венозной крови), 8 - трубка для подачи увлажненного кислорода (магистраль для подвода кислорода), 9 - магистраль для отвода артериальной крови (трубка для подсоединения к артериальным сосудам больного), 10 - роликовый насос, 11 - емкость для крови (мешок), 12 - цилиндрические ролики насоса. Предлагаемый оксигенатор является частью аппарата искусственного кровообращения, содержит: роликовый насос 10, приводимый в действие от электродвигателя (на схеме не показан), и съемную емкость для крови 11. Емкость 11 для крови представляет собой съемную пластмассовую емкость, разделенную перегородками на функциональные отсеки: венозный отсеке 1, пеногасительный отсек 2, артериальный (насосная камера) 4, верхняя часть 3 которой выполняет функции отстойника, нижняя часть артериального отсека (нагнетательная камера ) 5 является непосредственной частью роликового насоса 10 (рабочий участок насосной камеры) и выполнена двухслойной, а полость 6 между слоями заполнена воздухом и выполняет роль демпфера.

В оксигенатор вварена система трубок, предназначенная для подключения этого аппарата к сосудистой системе больного посредством венозных и артериальных катетеров. По венозной трубке 7 кровь больного отводится в венозный отсек 1 емкости крови 11, по трубке 8 сюда же подается увлажненный кислород. Трубка 9 с кровью, обогащенная кислородом, подсоединена к артериальным сосудам больного. Емкость 11 с системой трубок входит в аппарат в виде отдельного стерильного комплекта в герметичной упаковке и предназначается для одноразового использования. Роликовый насос 10 имеет вращающийся ротор с четырьмя цилиндрическими роликами 12, расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Устройство работает следующим образом: аппарат искусственного кровообращения подключается к сосудистой системе больного посредством венозных и артериальных катетеров. По венозным катетерам кровь больного отводится в венозный отсек 1 оксигенатор (фиг. 1) за счет разности уровней. Сюда же из баллона через редуктор и дозиметр по специальной трубке 8 подается увлажненный кислород. Вспененная кровь, вытесняемая в пеногасительный отсек 2, где находится губка, смоченная противопенным составом - антифоном. После гашения пены насыщенная кислородом кровь через фильтр стекает в насосную (артериальный отсек) камеру 4, верхняя часть 3 которой выполняет функции отстойника. С помощью роликового насоса 10 (фиг. 3), который имеет вращающийся ротор с четырьмя цилиндрическими роликами 12, расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, кровь из нижней части насосной камеры 5, являющейся нагнетательной камерой и выполненной двухслойной, а полость 6 между слоями заполнена воздухом и выполняет роль демпфера (фиг. 3), нагнетается в артериальную магистраль 9 и далее в артерии больного.

П р и м е р. Опытный образец аппарата, прошедший испытания, представлен на фиг. 4. Было проведено 12 экспериментов. Было установлено, что аппарат позволяет обеспечить адекватное искусственное вспомогательное кровообращение в диапазоне производительности до 3 л/мин. Он поддерживает заданную высокую оксигенацию крови (до 90-96%), температуру крови, близкую к исходной (1-2оС), обеспечивал низкий гемолиз крови (15-25 мг% в 1 ч).

Для всесторонней проверки аппарата последний был использован для проведения различных видов перфузии. При выполнении общей перфузии аппарат заполнялся донорской кровью или кровезаменителем в количестве 0,75-1,2 л. Аппарат во всех случаях позволял поддерживать адекватный режим искусственного кровообращения с хорошими показателями газообмена и газодинамики. Перфузия продолжалась до 5 ч и гемолиз даже при максимальной продолжительности перфузии оказался низким (не более 8-15 мг% в 1 ч), тогда как уровень гемолиза для прототипа 25-30 мг% в 1 ч. Таким образом использование двухслойной насосной камеры приводит к снижению гемолиза крови при работе аппарата искусственного кровообращения.

Использование: изобретение относится к области медицинской техники, а именно к разработке переносных портативных аппаратов искусственного кровообращения. Сущность: устройство содержит роликовый насос, приводимый в действие от электродвигателя, и объемную емкость для крови. Емкость для крови представляет собой пластмассовую емкость, разделенную перегородками на функциональные отсеки: венозный, пеногасительный, артериальный (насосная камера), верхняя часть которой выполняет функции отстойника, нижняя часть артериального отсека (нагнетательная камера) является непосредственной частью роликового насоса и выполнена двухслойной, а полость между слоями заполнена воздухом и выполняет роль демпфера. 4 ил.

АППАРАТ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ, содержащий съемную пластмассовую емкость для крови с тремя отсеками - венозным, пеногасительным и артериальным с нагнетательной камерой в своей нижней части, магистрали для подвода венозной крови и кислорода и отвода артериальной крови, роликовый насос, причем нагнетательная камера помещена под роликами насоса, отличающийся тем, что, с целью снижения гемолиза, нагнетательная камера выполнена двухслойной, а полость между слоями заполнена воздухом.