ВЖИВЛЯЕМЫЙ ИСКУССТВЕННЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК СЕРДЦА Российский патент 2003 года по МПК A61M1/12 

Изобретение относится к кардиохирургии, а именно к устройствам механической помощи сердцу.

В современной кардиохирургии применение вживляемых искусственных желудочков сердца является радикальным средством лечения критических случаев сердечной недостаточности. Наиболее распространенное устройство этого класса содержит диафрагменный насос для крови, движение которой осуществляется с помощью электромеханического привода, например, устройство по заявке 99126622 (1). Электромеханический привод этого устройства содержит электродвигатель, связанный с диафрагменным насосом через пластинчатый толкатель с направляющим механизмом. Однако размещение этого устройства в живом организме связано с определенными трудностями, обусловленными наличием реечной передачи. Механизм реечной передачи имеет пространственную структуру, что затрудняет уменьшение его габаритов и, прежде всего, уменьшение его высоты.

Известно устройство (2), в котором электромеханический привод имеет центральный винт, который приводит в движение диафрагму с помощью направляющего механизма, включающего в себя пластинчатый толкатель с несколькими стержнями, жестко связанными одним концом с толкателем и установленными параллельно направлению движения толкателя. Стержни имеют возможность перемещаться в отверстиях корпуса устройства. Применение этого механизма исключает проворот центрального винта относительно корпуса. Наличие значительного трения при движении стержней в этом механизме увеличивает потребление энергии от автономного источника.

Целью изобретения является улучшение размещения вживляемого искусственного желудочка сердца в организме.

Поставленная цель достигается тем, что электродвигатель имеет полый ротор в форме катушки, на боковой поверхности которой укреплен кольцевой постоянный магнит, внутрь ротора вставлена гайка винтовой планетарной передачи, подшипники размещены внутри кольцевого постоянного магнита, а направляющий механизм содержит стержни, жестко связанные с пластинчатым толкателем, имеющие возможность совершать возвратно-поступательные перемещения во втулках из графелона.

На фиг.1 приведена схема общего вида устройства.

На фиг.2 - вид устройства со стороны насоса для крови.

Вживляемый искусственный желудочек сердца включает в себя корпус насоса для крови 1, имеющий входной патрубок 2 с клапаном 3 и выходной патрубок 4 с клапаном 5. К корпусу 1 крепится диафрагма 6. Корпус насоса для крови 1 жестко крепится на корпус привода 7, в который вмонтирована статорная обмотка вентильного электродвигателя постоянного тока 8 и подшипники 9, в которых имеет возможность вращаться ротор 10. Ротор 10 выполнен полым и имеет форму катушки, на боковой поверхности которой жестко укреплен кольцевой постоянный магнит 11, а внутрь жестко вставлена гайка планетарной винтовой передачи 12, связанная через сателлиты 13 с центральным винтом 14. Центральный винт 14 жестко связан с пластинчатым толкателем 15, к которому жестко крепятся стержни направляющего механизма 16, имеющие возможность совершать возвратно-поступательные перемещения во втулках 17. Втулки 17 выполнены из графелона.

Вживляемый искусственный желудочек сердца работает следующим образом. При подаче напряжения на статорную обмотку 8 ротор 10 начинает вращаться. Его вращение передается сателлитам 13, которые связаны с центральным винтом 14, который движется поступательно в одну или другую сторону, в зависимости от направления вращения ротора 10. Движение центрального винта 10 передается пластинчатому толкателю 15, при этом, возможному провороту пластинчатого толкателя 15 от вращения винтовой планетарной передачи препятствуют стержни 16. Пластинчатый толкатель 15, воздействуя на диафрагму 6, выталкивает кровь из корпуса сердечного насоса. Наполнение сердечного насоса происходит самотеком от напора кровеносной системы организма.

Использование ротора в форме катушки позволяет увеличить площадь постоянного магнита, а следовательно, повысить КПД электродвигателя при неизменном расстоянии между подшипниками. Использование графелона как материала для втулок направляющего механизма пластинчатого толкателя позволяет снизить трение и уменьшить рабочие зазоры в трущейся паре, что также уменьшает потребляемую мощность электродвигателя и шумность при его работе. В соответствии с вышесказанным, применение предлагаемого изобретения дает возможность без уменьшения потребляемой мощности устройства уменьшить его габариты и тем самым повысить имплантабельность.

Источники информации
1. Заявка на изобретение 99126622 от 08.12.1999 г.

2. W.S. Pierce. The artificial heart: Pats, Progress and Patience. Artificial organs, 1992, v. 16, 3, р. 314-319.

Изобретение относится к кардиохирургии, в частности к механической помощи сердцу. Устройство содержит диафрагменный насос для крови, пластинчатый толкатель с направляющим механизмом со втулками из графелона, электродвигатель с полым ротором, внутри которого имеется винтовая планетарная передача. Полый ротор электродвигателя имеет форму катушки, на боковой поверхности которой укреплен кольцевой постоянный магнит, при этом подшипники ротора размещены внутри кольцевого постоянного магнита. Такая конструкция позволяет увеличить активную поверхность постоянного магнита, а следовательно, увеличить КПД электродвигателя при сохранении минимально возможного расстояния между подшипниками. 2 ил.

Вживляемый искусственный желудочек сердца, содержащий диафрагменный насос для крови, пластинчатый толкатель с направляющим механизмом, электродвигатель, отличающийся тем, что электродвигатель имеет полый ротор в форме катушки, на боковой поверхности которой укреплен кольцевой постоянный магнит, внутрь ротора вставлена гайка винтовой планетарной передачи, подшипники размещены внутри кольцевого постоянного магнита, а направляющий механизм содержит стержни, жестко связанные с пластинчатым толкателем, имеющие возможность свершать возвратно-поступательные перемещения во втулках из графелона.