Аппарат вспомогательного кровообращения Советский патент 1986 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам вспомогательного кровообращения для контрпульса1щи внутриаортальным насо сом-баллончиком. Известен аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий источники давления и вакуума, подключенные через распределительное устройство, электрически связанное .с блоком управления, к камере безопасности, выход которой подключенчерез катетер к гибкому баллону. Недостатком известного аппарата вспомогательного кровообращения является большое время переходных процессов нарастания и спада давления в .баллоне-катетере из-за наличия камеры безопасности, что снижае- эффек тивность вспомогательного кровообращения. Известен также аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий компрессор, ресиверы вакуума, высоко . го давления и рабочего давления, рас пределительное устройство с блоком управления, регулятор рабочего давления, источник сжатого газа и гибкий баллон с катетером, при этом ком прессор соединен с ресиверами вакуума и высокого давления, а кате1-ер соединен с ресиверами вакуума и высо кого давления. Для уменьшения времени переходного процесса нарастания давления в баллоне последний на короткое время подсоединяется через распределительное устройство к ресиверу высокого давления. Недостатком этого аппарата вспом гательного кровообращения является то, что из-за погрешности в определ нии времени, необходимого дл-я дости жения рабочей величины давления в баллоне, последн1Й1 подвергается кра ковременным нагрузкам большой величины, что может привести к его разр , ву. Целью изобретения является повышение надежности в работе аппарата . путем предотвращения возможности ра рыва гибкого баллона. Указанная цель достигается тем, что аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий компрессор, ре сиверы вакуума, высокого давления и рабочего давления, распределительное устройство с блоком управления, регулятор рабочего давления, источник сжатого газа и гибкий баллон с катетером, при этом компрессор соединен с ресиверами вакуума и высокого давления, а катетер соединен через распределительное устройство с ресиверами вакуума и рабочего давления, согласно изобретению снабжен одномембранным элементом, содержащим сопло и глухую и проточную камеры, при этом ресиверы высокого и рабочего давле- ния соединены между собой через распределительное устройство,ресивер рабочего давления, кроме того,соединен с и глухой камерой одномембранного элемента, а проточная камера последнего подсоединена через регулятор рабочего давления к источнику сжатого га за о .На фиг. 1 показана принципиальная схема аппарата вспомогательного кровообращения; на фиг. 2 - принципиальная схема системы аварийной сигнализаири давления; на фиг. 3 - схема, изображающая кривые а, б, в, г, Иллюстрирующие работу отдельных эле{ментов после заполнения пневмосистеШ газом в установившемся режиме работы. Аппарат вспомогательного кровообращения содержит компрессор 1, подключенный к ресиверам 2 и 3 вакуума и высокого давления, катетер 4, подключенный к балону 5 и через распределительное устройство б, электрически связанное с блоком управления 7, к ресиверам 2 и 8 вакуума и рабочего давления. В аппарате имеется также регулятор 9 рабочего давления и источник сжатого газа 10. Кроме того, аппарат снабжен одномембранным элементом 11, состоящим из сопла 12, гпукой 13 и проточной 14 камер и мембраны 15. Сопло 12 и глухая камера 13 соединены с ресивером 8 через электропневмоклапан 16. Проточная камера 14 подсоединена через регулятор 9 к источнику сжатого газа 10. Ресиверы 3 и 8 соединяются между србой через распределительное устройство 6. Ресиверы 2 и 3 подключены соответственно к выходу и входу регулятора 17 вакуума. Между компрессором 1 и ресивером 3 установлен электропневмоклапан 18, а между проточной камерой 14 и регулятором 9 установлены параллельно подключенные электропневмоклапан 19 .и регулируемоеПневмосопротивление

20. Кроме того, аппарат содержит сигнализатор вакуз а 21., устройство 22 для сброса избытка газа из пневмосистемы и систему 23 аварийной сигнализации давления, выходы 24, 25, 26 и 27 которой подключены соответственно к соплу 12, выходу регулятора 9, ресиверу 2 и ресиверу 3, а электрические выходы 28 и 29 связаны с блоком управления 7.

Устройство 22 для сброса избытка газа состоит из электропневмоклапана 30 и одномембранного элемента 31, Одномембранный элемент 31 включает в себя глухую 32 и проточную 33 камеры, мембрану 34 сопло 35, соединенное с атмосферой. Проточная камера 33 соединяется с выходом 36 распределительного устройства 6 чере электропневмоклапан 30, а глухая ка- мера 32 подключена.к выходу регулятора 9.

Система 23 аварийной сигнализации давления содержит узел 37 вьщеления минимального значения пульсирующего давления, реле 38 сигнализации снижения минимального значения пульсирующего давления и реле 39 сигнализации повышения минимального значения пульсирукщего давления в ресивере 8 относительно уровня давления, заданного настройкой регулятора 9.

Узел 37 выделения минимального значения пульсирующего давления содержит Одномембранный элемент 40, регулируемое пневмосопротивление 41 и пневмоемкость 42. Одномембранный элемент 40 включает в себя глухую 43 и проточную 44 камеры, мембрану 45 и сопло 46. Сопло 46 и глухая камера 43 подключены к выходу 24 и через регулируемое пневмосопротивление 41 подсоединены к пневмоемкости 42 и к проточной камере 44.

Каждое реле 38 и 39 сигнализации состоит из трехмембранного реле 47, 48 сравнения соответственно, одномембранного элемента 49, регулируемого 50 и нерегулируемого 51 пневмо- сопротивлений и пневмоэлектропреобразователя 52.

Каждое реле 47, 48 сравнения включает в себя мембранный узел 53, сопло 54, проточную 55 и глухие 56, 57, 58 камеры и пружину 59, установленную в глухой камере 58. Одномембранный элемент 49 содержит мембрану 60, сопло 61, проточную62 и глухую 63

камеры и пружину 64, установленную в в проточной камере 62. Пневмоэлектропреобразователь 52 представляет собой комбинацию одномембранного элемента 65, содержащего мембрану 66, глухую 67 и штоковую 68 камеры и прзгасину 69, установленную в штоковой камере 68, и микропереключателя 70, контакт 71 которого жестко связан с мембраной 66 посредством щтока 72. Начальное усилие поджатия пружины 69 выбирается из расчета обеспечения замыкания контакта 71.

Соцло 61 одномембранного элемента 49 соединено с глухой камерой 67 пневмоэлектропреобразователя 52 и с соплом 34 р.еле 47 или 48 сравнения реле 38 и 39 сигнализации соответственно. Глухая камера 63 одномембранного элемента49 соединена с выходом

27и с его проточной камерой 62 через регулируемое пневмосопротивление 50. Проточные камеры 55 реле сравнения 47 и 48 соединены с выходом 26 через нерегулируемое пневмосопротивление 51.

Глухая камера 56 реле 47 и глухая камера 57 реле 48 соединены с выходом 25, глухая камера 57 и реле 47 и глухая камера 56 и реле 48 подключены к пневмоемкости 42, а глухие камеры 58 реле 47 и 48 соединены с выходом 26.Микропереключатели 70 реле 38 и 39 сигнализации электрически подподключены соответственно к выходам

28и 29. Электропневмоклапаны 16, 18, 19 и система 23 сигнализации электрически связаны с блоком управления 7.

Аппарат также содержит систему измерения артериального давления (не доказана), а блок управления 7 снабжен соединенными последовательно блоком индикации (не показан),электрически связанным с сигнализатором вакуума 21 и системой 23 сигнализации, и блоком блокировки (не показан), электрически соединенным с распределительным устройством 6.

Баллон 5, ресиверы 2,3 и 8, а также компрессор 1, образуют пневмосистему аппарата.

Аппарат вспомогательного кровообращения работает следутацим образом.

Перед началом йспомогательного кровообращения удаляется воздух из пневмосистемы. Блок управления 7 выдает команды на распределительное устройство 6, Электропневмоклапаны 16 и 18 и отключает выходы 28 и 29 системы 23 сигнализации от блоков индикации и блокировки (на чертежах не показаны); электропневмоклапан 16 переключается в положение, соответствукнцее отютюченшо сопла 12 и глухой камеры 13 элемента 11 от ресивера 8, а электропневмоклапан 18 переключается в положение соответствующее отключению сопла 12 и глупой камеры 13.элемента 11 от ресивера 8, а электропневмоклапан 18 переключается в положение, соответствующее подключению компрессора 1 к атмосфере (ресивер 3 при этом от компрессора 1 отключается). Распределительное устройство 6 в этот отрезок времени находится в положении, показанном на чертеже. Воздух из ба глона , 5и ресиверов 3 и 8 компрессором 1 откачивается в ресивер 2 и через электропневмоклапан 18 в атмосферу через распределительное устройство 6и регулятор 17 вахсуума. Удаление воздуха и.з пневмосистемы осуществляется до остаточного давления в ней, равного 0,05-0,1 кгс/см-, величина которого измеряется сигнализатором, вакуума 21, Одновременно в ресивер 2 и через электропневмоклапан 18 в атмосферу воздух компрессором 1 откачивается из проточной части реле 38 и 39, через выход 26 воздух удаляется из глу хнх Камер 58 реле 47 и 48 и из их пр проточных камер 55 через пневмосопротнвления 51, а через выход 27 воздух удаляется из глухих камер 63 элементов 49 и глухих камер 67 пневмозлектропреобразователей 52 через сопла 61, проточные камеры 62 и пнев мосопротивления 50 (сопла 61 элементов 49 открыты, так как пружины 64 отжимают мембрань 60 в сторону их от крытия) . При остаточном давлении в пневмосистеме, равном ,1 кгс/см, срабатьшает сигнализатор вакуума 21 и на блоке индикации (на чертежах н показан) появляется сигнал, свидетельствующий об окончании удаления воздуха из пневмосистены. Блок управления 7 посыпает команду на переключение электропневмоклапана 18 положение, показанное на фи.г.. 1, а на распределительное устройство 6 в дает управляющие синхроимпульсы. Ра пределительное устройство 6 в систо е подключает баллон 5 к ресиверу 2, есивер 8 при этом подключается к есиверу 3, а в дистоле подсоединяет баллон 5 к ресиверу 8, ресиверы 2 и 3 при этом отключаются соответственно от баллона 5 и ресивера 8. Одновременно блок управления 7 выдает команду на переключение электропневмоклапана 16 в положение, показанное на чертеже. Происходит перетекание воздуха с выхода 24 проточной части узла 37 через электропневмоклапан 16 В ресивер 8 и далее через распределительное устройство 6 в ресиверы 2 и 3, давление в глухой камере 43 элемента 40 падает до остаточного, его мембрана 45 перемещается и открьшает- сопло 46, через которое возДЗ из глухих камер 56 и 57 реяе 48 и 47, из пневмоемкости 42 и проточной камеры 44 протекает к выходу 24 и далее через электропневмоклапан 16 в пневмосистему аппарата. Давление в проточной части узла 37 понижается до остаточного. В это же время блок управления 7 вьщает сигнал на переютючение электропневмоклапана 19 .в положение, соответствующее подключению выхода регулятора 9 к проточной камере 14 элемента 11, и подсоединяет выход 28 реле 38 сигнализации к блоку индикации (не показан), на котором появляется сигнал, свидетельствзпощий об начале заполнения пневмосистемы аппарата вспомогательного кровообращения газом. Начинается заполнение пневмосистемы аппарата газом, которое осуще Ствляется регулятором 9. В начальный период заполнения давление в проточной камере 14 элемента 1 1 в систоле и диастоле больше давления в его глухой камере 13 (давление в.ресиверах 3 и 8 меньше далвения настройки регулятора 9 и равно остаточному давлению в пневмосистеме), Мембрана 15 элемента 11 перемещается в сторону меньшего давления, и сопло 12 открьшается. В систоле распределительное устройство 6 находится в положении, показанном :на фиг. 1, и выход регулятора 9 в течение этого отрезка времени под1шючается через электропневмоклапан J9, проточную камеру 14 и сопло. 12. . элементй 11 и электропневмоклапан 16 к ресиверу 8 и- через распределительное устройство 6 - к ресиверу 3. Происходит заполнение ресиверов 3 и 8 и глухой камеры 13 газом до давления не превьшающего давление настройки регулятора 9 (пропускная способност српла 12 элемента 1.1 не обеспечивает заполнения суммарной емкости ресиверов 3 и 8 и глухой камеры 13 до давления настройки регулятора 9 в течение систолы) . Баллон 5 в это время подключается через распределительное устройство 6 к ресиверу 2, газ из баллона 5 перетекает в ресивер 2, давление в ней понижается, и в конце переходного процесса опорожения баллона 5 давления в них выравниваются - баллон 5 складьшается. Одновременно компрессор 1 перекачивает газ из ресивера 2 в ресивер 3, повышая давление в последнем.

В диастоле распределительное устройство 6 переключается и отключает баллон 5 от ресивера 2, аресивер 3 от ресивера 8, подсоединяя по ледний к баллону 5, газ .из ресивера 8 перетекает в баллон 5. Давление в баллоне 5 повышается, а в ресивере 8 и глухой камере 13 понижается и конце переходного процесса наполнения баллона 5 газом давления в них выравниваются - баллон 5 раздувается, если давление в пневмокамере вы ше аортального (длительность переход ного -процесса наполнения меньше дли тельности диастолы). Выход регулято ра 9 в это время подсоединяется чер электропневмоклапан.19, проточную ка меру 14, сопло 12 и электропневмоклапан 16 к ресиверу 8 и глухой камере 13 и через распределительное устройство 6 - к баллону 5; происходит их заполнение до давления, не превышающего давление настройки регулятора 9 (пропускная способность сопла 12 не обеспечивает заполнения суммарной емкости ресивера 8, глухой камеры 13 и баллона 5 до давления настройки регулятора 9 за время диастолы) . Одновременно компрессор 1 перекачивает газ из ресивера 2 в ре- сивер 3, повышая уровень давления в последнем по сравненшо с предыдупщм В систоле распределительное устройство 6 переключается, и баллон 5 под ключается к ресиверу 2, а ресивер 3 подсоединяется к ресиверу 8; проис ходит наполнение ресивера 8, давлени в них в конце переходного процесса

наполнения выравниваются, и цикл заполнения повторяется.

В процессе заполнения давление в ресивере 3 повышается от цикла к циклу, а давление в ресивере 8 и глухой камере 13 пульсирует между давлениями в ресивере 3 в систоле и настройки регулятора 9 в диастоле,давление в баллоне 5 при этом пульсирует в систоле и диастоле между давлением в ресивере 2 (баллон 5 складьшается) и давлением настройки регулятора 9 (баллон 5 раздувается, если давление выше аортального) соответственно. При давлении в ресиверах 3 и 8 и глухой камере 13 в систоле (распределительное устройство 6 находится в положении, показанном на чертеже), большем давлении настройки регулятора 9 на величину порога нечувствительности элемента 11, давление в глухой камере 13 превьшает давление в проточной камере 14, мембрана 15 перемещается в сторону меньшего давления и перекрывает сопло 12, отключая выход регулятора 9 от ресивера 8. Заполнение пневмосистемы в этот.момент времени прекращается. Однако давление в ресиверах 3 и 8 в систоле продолжает расти, так как газ из баллона 5 в это время перетекает в ресивер 2, давление в нем понижается, а ко трессор 1 перекачивает этот газ из ресивера 2 в ресиверы 3 и 8. В диастоле распределительное устройство 6 переключается и сообщает ресивер 8 с баллоном 5, и газ из него перетекает в баллон 5. Давление в баллоне 5 повышается, а в ресивере 8 и глухой камере 13 понижается и в конце переходного процесса наполнения баллона 5 газом давления в них выравниваются (длительность переходного процесса наполнения меньше длительности диастолы). Давление в проточной камере 14 в этот отрезок времени больше .давления в глухой камере 13. Мембрана 15 перемещается и открьшает сопло 12, сообщая регулятор 9 с ресивером 8 и баллоном 5, происходит заполнение ресивера 8, глухой камеры 13 и баллона 5 до давления, не превышающего давление настройки регулятора 9 (баллон 5 раздувается, есЛи .давление в нем. вьш1е аортального) . Одновременно компрессор 1 откачивает газ из ресивера 2 в ресивер 3, повышая уровень давления в

последнем. В систоле распределительнов устройство 6 переключается, и цикл заполнения повторяется.

В процессе заполнения минимальное значение давления в ресивере 8 (величина давления в ресивере 8 в конце л переходного процесса наполнения баллона 5), глухой камере 13 и баллоне 5 в диастоле возрастает от цикла к циклу и стремится к давлению настрой- ки регулятора 9, а давление в ресивере 3 возрастает до максимального зна- чения, превышающего давление настройки регулятора 9. Одновременно повьшается давление и на выходе 27 системы 23 сигнализации. Через выход 27 давление из ресивера 3 поступает в глухие камеры 63 элементов 49 и через пневмосопротивления 50 в их проточные камеры 62. В начальный момент давление в глухих камерах 63 выше давления в проточных камерах 62, мембраны 60 перемещаются и перекрывают сопла 61, давление в проточных камерах 62 возрастает, и при достижении велияины давления в них, определяемой выражениемN .. Р текущее значение давления в проточных камерах 62j текущее значение давления в глухих камерах 63; усилие поджатия пружины 64; эффективная Площадь мембраны 60, мембраны 60 перемещаются и открывают сопла 61, Газ с выхода 27 через пнев мосопротивления 50, проточные камеры 62 н сопла 61 протекает к глухим камерам 67 пневмоэлектропреобразовате- лей 52 и соплам 54 реле 47 и 48. Как В1-ЩНО из выражения (1) , одномембранные элементы 49 поддерживают на пнев мосопротивлениях 50 постоянные перепады давлений, равные величине N л&1 j таким образом, поддерживают постоянный расход газа через пневмосогфотивления 50 независимо от величины давления в ресивере 3 (однако N„63. величина - - не должна превышать величину максимального давления в ре сивере 3). Сопло 54 реле 47 открыто

(в его глухую камеру 56 через 25 заведено давление с выхода регулятора 9, которое, воздействуя на мембранный узел 53, перемещает его в сторону меньшего давления - давления в камере 57, пружина 59 сжимается и сопло 54 открьшается), н газ через сопло 54, проточную камеру 55 и пневмосопротивление 51 вытекает to в ресивер -2, Контакт 71 пневмоэлект-ропреобразователя 52 реле 38 замкнут. Сопло 54 реле 48 . закрыто (в его глухую камеру 57 через выход 25 заведено давление с выхода регулятора 9, которое, воздействуя на мембранный узел 53, перемещает его в сторону меньшего давления - давления в глухой камере 56, сопло 54 закрывается), и газ натекает в глухую камеру 67 пневмозлектропреобразователя 52 реле 39 сигнализации, давление в зтой камере возрастает, и при величине давления в ней, превышающей значение Nji.( (-,д усилие поджатия 69, М,, - усилие, необходимое для переключения контакта 71, а - эффективная площадь мемб раны 66), мембрана 66 вместе со штоком 72 перемещается вверх и размыкает контакт 71. Однако величина-с з.- це должна превышать величину максимального давления в ресивере 3. Проходные сечения пневмосопротивлений ,50 выбираются из условий наполнения глухих камер 67 пневмозлектропреобразователей 52 до давления, при котором.происходит переключение их контактов 71, за время, не превышающее длительность диастолы. Проходные сечения пневмосопротивлений 51 выбираются из расчета получения положи.тельной обратной связи на реле 47 и 48 при пере1слючении и перепадов давлений на них, достаточных для получения высокого быстродействия реле 47 и 48 в момент их переютючения (открытия или закрытия сопл 54) и для обеспечения возможности переключения реле 47 и 48 при незначительных пульсациях давлений 9 их глухих камерах 56 и 57. В процессе заполнения ресивер 8 в систоле подключается к ресиверу 3, а в диастоле - к баллону 5 и регулятору 9. Давление в нем пульсирует между давлениями в ресивере 3 и настройки регулятора 9, причем минимальное значение давления в ресивере 8 в диастоле стремится к давлению настройки регулятора.9. Одновре менно пульсации давления из ресивера 8 через электропневмоклапан 16 и выход 24 системы 23 сигнализации передаются в глухую камеру 43 элемента 40, мембрана 45 которого из-за разности давлений в камерах 43 и 44 перемещается и перекрьшает сопло 46 и через пневмосопротивление 41 в , пневмоемкость 42, проточную камеру 44 и глухие камеры 56 и 57 соответственно реле 48 и 47, происходит их заполнение газом и повышение давле нйя в них. При давлении в пневмоемкости 42 и проточной камере 44, боль шем на величину порога нечувствитель ности элемента 40, чем минимальное значение давления в ресивере 8 в диастоле, мембрана 45 перемещается в сторону меньшего давления и открывает сопло 46, соединяя пневмоемкость 42 и глухие камеры 56 и 57 реле 48 и 47 соответственно с ресивером 8, происходит выравнивание давлений в них. В систоле, когда давление в ресивере 8 и глухой камере 43 равно делению в ресивере 3, мембрана 45 перемещается и перекрьшает сопло 46 (давление в глухой камере 43 в этот момент больше давления в проточаой камере 44), при этом давление в пнев моемкости 42 и глухих камерах 56 и 57 реле 48 и 47 соответственно нез- начительно повьшается через пневмосопротивление 41. В диастоле давление в глухой камере 43 падает до минимального значения давления в ресивере 8 мембрана 45 перемещается и открьгоает сопло 46 (давление в глухой камере 43 в это время меньш давления в проточной камере 44), про ИСХОДИТ вьфавнивание давлений в пнев моемкости 42 и ресивере 8. Таким образом элемент 40 пропускает в пневмоемкость 42 лишь минимсшьное количество газа, причем давление в пневмоемкости 42 незначительно повьпиается в систоле чере.з пневмосопротивление 41, проходное сечение которого выбирается из расчета повышения давления Не более чем на 2-4 мм рт.ст. В процессе заполнения давление в пневмоемкости 42 и глухих камерах 56 и 57 реле 48 и 47 соответственно повьшается одновременно с повышением минимального значения давления в ресивере 8 в диастоле и стремится к давлению настройки регулятора 9. При величине давления в пневмоемкости 42 и глухих 56 и 57 камерах реле 48 и 47 соответственно, определяемой вы-. ражением Р .а. рв F - f СРР47 ЗИ53ЭМ53 l2.5A. nil С-1. -t .4 дм 51 давление в глухой камере 5.7 реле 47, необходимое для закрытия его соп-. ла 54j давление настройки регулятора 9; усилие поджатия пружины -59; соответственно абсолют655 65 ные значения давления в камерах 55 .и 58j соответственно эффективЭП51 ЭМ5 ные площади- средней и крайней мембран мембранного узла 53, мембранный узел 53 реле 47 перемещается и перекрьшает его сопло 54. Во время перемещения мембранного узла 53 давление Р в проточной камере уменьшается, так как увеличивается сопротивление сопла 54, и в момент закрытия последнего равно давв камере 58, Одновременлению Р но с закрытием сопла 54 реле 47 прек ращается вытекание газа в ресивер 2 |из глухой камеры 67 пневмоэлектропреобразователя 52 реле 38. Давление в. ней повышается, и при величине давления в ней, превышающей значение ..«L , мембрана 66 вместе со urroKOM 72 перемещается вверх и размыкает контакт 71. На блоке индикации (на чертежах не показан) появляется сигнал,свидетельствующий об окончании начальной фазы заполнения пневмосистемы аппарата .газом. Одновременно блок управления 7 вьщает ко команду на переключение электропнев- моклапана 19 в положение показанное на чертеже, и подключает выход 29 ре ле 39 и блок блокировки к -блоку сигнализации (не показаны). Конечная фаза заполнения пневмосистемы газом осуществляется через пневмосопротивление 20, проводимость которого выбирается из расчета обеспечения расхода газа через него, превышающего утечку газа из пневмосистемл в процессе контрпульсации, например, за счет газопроницаемости материала камеры баллона 5. В диастоле ресивер 8 подключается к баллону 5, и газ из ресивера 8 перетекает в баллон .. Давление в баллоне 5 повышается, а давление в ресивере 8 понжается, и в конце переходного процесса наполнения баллона 5 .давления в них выравниваются (длительность переходного процесса наполнения меньше длительности диастолы). Выход регулятора 9 в это время подсоединяется через пневмосопротивление 20,проточную камеру 14, сопло 12 и электропневмоклапан 16 к ресиверу 8, глухой камере 13 и баллону 5, про исходит их заполнение газом до давления, не превышающего давление наст ройки регулятора 9, причем скорость заполнения пропорциональна проводимости пневмосопротивления 20 (баллон 5 раздувается). В систоле ресивер 3 подключается к ресиверу 8 и глухой камере 13, а баллон 5 подсоединяется к ресиверу 2; происходит наполнение ресивера 8 и глухой камер 13 до давления в ресивере 3, а баллон 5 опорожняется в ресивер 2 до давления в ресивере 2. Давление в глухой камере 13 повышается, мембран 15 перемещается и перекрьшает сопло 12, от1шючая регулятор 9 от ресивера 8. В диастоле ресивер 8 подключается к баллону 5, и хщкл конечной фазы за полнения повторяется. При заполнении ресивера 8, глухой камеры 13 и баллона 5 в диастоле чере пневмосопротивление 20 до давления настройки регулятора 9 заполнение пневмосистемы аппарата газом прекращается (сопло 12 в этот момент откры то, но отсутствует расход газа через регулятор 9 и пневмосопротивление 20 так как отсутствует перепад давления между ними и ресивером 8). Таким образом регулятор 9 оказывается подклю чении в конце переходного процесса наполнения баллона 5 в диастоле к ре сиверу 8 и через распределительное устройство 6 подсоединен к баллону 5 а в систоле - отключенным. При незда чительном уменьшении минимального значения давления в ресивере 8 в конце переходного процесса наполнения баллона 5 в диастоле (давление в ресивере 3 меньше необходимого), например, из-за газопроницаемости материала камеры баллона 5, появляется перепад давления между регулятором 9, ресивером 8 и баллоном 5, через пневмосопротивление 20 и -открытое сопло 12 протекает необходимый расход газа и давление в ресивере 8 и баллоне 5 повышается до давления настройкК регулятора 9. Для обеспечения полного раздутия баллона - катетера 4 давление настройки регулятора 9 должно определяться из выражения (1 - 1,05) Р максимальное диастолическое давление в аорте при контрпульсации, Давление в ресивере 3 в этот момент времени равно значению, определяемому выражением ей-1 пп 1 У1; :Г151 Е«Р31 Уп..2 QP3 соответственгде . но абсолютные значения давления настройки регулятора 9 и давлений в ресиверах 3 и 2. V , V и РарГ соответственно объемы ресивера 8, пневмолинии между распределительным устройством 6 и баллоном 5 и баллона 5, и, при соответствующем выборе объема ресивера 8, может в несколько раз превышать давление настройки регулятора 9. В диастоле ресивер 8 подключается к баллону 5, и газ перетекает из него в баллон 5, Происходит наполнение баллона 5 газом, причем начальная фаза наполнения баллона 5 происходит при высоком давлении в ресивере 8, а в конце переходного процесса наполнения давления в баллоне 5 и ресивере 8 выравниваются до давления настройки регулятора 9 (качало раздутия баллона 5 происходит при высоком давлении, а конец - при давлении настройки регулятора 9, баллон 5 быстро раздувается, причем время раздутия баллона значительно меньше длительности диастолы) . В систоле баллон 5 подключается к ресиверу 2. Газ из баллона 5 перетекает в ресивер 2, и в конце процесса опорожнения баллон 5 складьшается. Одновременно происходит наполнение ресивера 8 газом до давления в ресивере 3 (время наполнения меньше длительности систолы). Величина вакуума в ресивере 2 регулируется регулятором 17 и выбирается из условия обеспечения скорости складывания баллона 5, близкдй к скорости изгнания крови в аорту желудочком сердца, а объем ресиве ра 8 рассчитьшается из условия получения скорости нарастания давления в диастоле (скорости раздутия баллона 5) при контрпульсации, не превыша ющей допустимой (не приводящей к травме сосудов и форменных элементов крови и гидроудару). В процессе контрпульсации минимальное значение давления в ресивере 8 в конце переходного процесса наполнения баллона 5 в диастоле может превысить давление настройки регуля, тора 9, например, из-за дополнительного подсоса воздуха из атмосферы. Одновременно повышается давление и в глухих камерах 13 и 43 элементов 11 и 40 соответственно, их мембраны 15 и 45 перемещаются в сторону меньшего Давления - давление в проточных камерах 14 и 44 - и перекрывают соп.ла 12 и46. Выход регулятора 9 отключается от ресивера 8 и баллона 5. Че рез пневмосопротивление 41 происходит нарастание давления в пневмоемкости 42 и глухих камерах 56 и 57 реле 48 и 47 соответственно на 2 - 4 мм рт.ст. за каждый сердечный цикл При величине давления в них, определяемой выражением

-NjlSi

(5)

Рр9 + Г - f

MSi эм55

где давление в глухой камере 56 реле 48, при котором начинается открытие его сопла 54, мембранный узел 53 реле 48 перемещается и откры вает сопло 54. Одновременно газ из глухой камеры 67 пневмоэлектропреобразователя 52 реле 39 сигнализации через сопло 54, проточную камеру 55 и пневмосопротивление 51 начинает вытекать в ресивер 2. На пневмосопротивлении 51 появляется перепад давления, который ускоряет переключение реле 48 и обеспечивает возможность. его переключения при незначительном положении давления в глухой камере 56 в момент переключения реле 48.

Ч1ри истечении газа из глухой камеры |67 до величины давления в ней, меньшей значения , мембрана

ЭИвб

66 вместе со штоком 72 перемещается вниз и замыкает контакт 71. Одновременно на блоке индикации (на чертежах не показан) появляется сигнал, свидетельствующий об переполнении пнев „Njisi.

- f

ЭМ5Э

ЭМ53

(g)

р f эм53

где давление в глухой камере 56 реле 48, при котором начинается закрытие его согша 54,

то мембранный узел 53 реле 48 переместится, сопло 54 перекроется, истечение газа из глухой камеры 67 пневмоэлектропреобразователя 52 .рел 39 сигнализации вресивер Z npeKpar титься, давление в ней возрастет до .± Njifi3

.мембрана

величины

рпбб

66 вместе со штоком 72 переместится мосистемы газом, и блок управления 7 посылает команду на переключение электропневмоклапана 30 в положение, соответствующее подключению проточной камеры 33 элемента 31 к выходу 36. Газ из баллона 5 под давлением, превышающим давление настройки регулятора 9 через электропневмоклапан 30 протекает к проточной камере 33. Мембрана 34 перемещается в сторону меньшего давления - давления в глухой камере 32, равного давлению настройки регулятор 9 давления, сопло 35 открьшается, и избыток газа стравливается в атмосферу до давления, не превышающего давление настройки регулятора 9. Давление в баллоне 5 и ресивере 8 понижается. Одновременно понижается давление и в глухой камере 43 элемента 40,. мембрана 45 которого перемещается и открывает сопло 46, происходит истечение газа из пневмоемкости 42 в ресивер 8 и далее в атмосферу и давление в пневмоемкости 42 падает. Если давление в ресивере 8, баллоне 5. и пневмоемкос- ти 42, а следовательно, и в глухих камерах 56 и 57 реле 48 и 47 упадет в диастоле до величины, определяемой выражением вверх, контакт 71 разомкнется, на блоке индикации (не показан) появится сигнал, свидетельствующий о сбросе избытка газа в атмосферу, и блок управления 7 переключит электропневмоклапан 30 в положение, показанное на ч.ертеже, при этом проточная камера 33 элемента 31 отключится от выхода 36. Однако если давление в ре сивере 8, баллоне 5 и пневмоемкости 42, а следовательно, и глухих камерах 56 ц 57 репе 48 и 47 соответственно в диастоле будет еще превышать давление „„, то тогда процесс сброса избытка газа из пневмосистмы в атмосферу повторится в диастоле следующего сердечного цикла и т.д., так как в систоле баллон 5 под слгочится к ресиверу 2, давление в нем и проточной камере 33 понизится до давления в ресивере 2, мембрана 34 переместится и перекроет сопло 35. В процессе контрпульсации минимальное значение давления в ресивере 8 и баллоне 5 в конце переходного процесса наполнения в диастоле может резко понизиться, например, из-за нарушения герметичности камеры баллона 5. Величина утечки газа через стенку баллона 5 в кровь увеличится и не сможет больше компенсироваться расходом газа через пневмосопротивление 20. Одновременно понизится давление в глухой камере 43 элемента 40, мембрана 45 которого переместить ся и откроет Сопло 46, через которое газ из пневмоемкости 42 перетечет -В ресивер 8 - давление в пневмоемкости 42 и глухих камерах 56 и 57 ре ле 48 и 47 соответственно понизится до давления в ресивере 8. Если давл ния в ресивере 8 и баллоне 5 в этот момент будут меньше давления, величина которого определяется выражени ем р р сРР,7 Ра Р,,5Г где Р.Р р, - давление в глухой камере 57 реле 47, при котором начинается открытие его сопла 54, то мембранный узел 53 реле 47 переместится, сопло 54 откроется, газ из глухой камеры 67 пневмоэлектропр образователя 52 реле 38 сигнализации через сопло 54, проточную камеру 55 и пневмосопротивление 51 начнл.-т истекать в ресивер 2. Иа пневмосопротивлении 51 появляется перепад давления, которьй ускоряет переключение реле 47 и обеспечивает возможность его переключения при незначительном повышении давления в глухой камере 57 в момент переключения реле 47. При истечении газа из глухой камеры 67 до величины давления, меньшей знаNx7i + N - , мембрана 66 вместе со штоком 72 перемещается вниз и замыкает контакт 71. Одновременно, на блоке индикации (не показан) появляется сигнал, свидетельствуюшрй об аварийной утечке газа из пневмосисте- мы, и блок блокировки (не показан) производит блокировки распределительного устройства 6 в положении, соответствующем подключению баллона 5 к ресиверу 2 - давление в нем понижается, и баллон - 5 складывается (ресиверы 8 и 3 соединяются меящу собой) В это же время с блока управления 7 посылается сигнал на переключение электропневмоклапана 16 в положение, соответствующее отключению ресивера 8 от элемента 11. Усилия поджатня пружин 39 реле 47 и 48 и проходные сечения пневмосопротивлений 51 выбираются из расчета получения минимального рассогласования между давлениями в глухих камерах 56 и 57 реле 47 и 48, при коТорых происходит их переключение: открытие сопл 54 происходит при величине рассогласования , равной ,20 мм рт.ст., а их закрытие - при 10 мм рт.ст. При необходимости давление в конце переходного процесса наполнения баллона 5 в диастоле можно изменять в процессе контрпульсации. Для уменьшения давления в баллоне 5 достаточно уменьшить давление настрой1да регулятора 9 на величину (выражение (5) . Одновре3MSJ ЭмвЗ менно уменьшится давление в глухой камере 57 реле 48, мембранный узел 58 переместится и откроет сопло 54. Далее процесс уменьшения давления будет происходить аналогично сбросу избытка газа из пневмосистемы. Для увеличения давления в баллоне 5 с блока управления 7 посылается команда на отключение блока блокировки (на чертеже не показан) и переключение электропневмоклапана 19 в положение, соответствующее подключению выхода регулятора 9 к проточной камере 14, Давление настройки регулятора 9 необходимо увеличить на

величину -(выражение (7) .

9Mff5 эм5Э

Одноврейенно увеличится давление в глухой камере 56 реле 47, мембранный узел 53 которого переместится, и сопло 54 откроется, газ из глухой камеры 67 пневмоэлектропреобразователя 52 реле 38 сигнализации через сопло 54, проточную камеру 55 и пневмосопротивление 51 начнет истекать в атмосферу, давление в глухой камере 67 начнет падать, и при величине давления в ней, меньшего значения

+ N

NUCJI..

а&я.

-, мембрана 66 вместе со

ЭИбб

штоком 72 переместится вниз и замкнет контакт 71. Одновременно на блоке индикации (на чертежах не показан) появится сигнал, свидетельствующий о начале увеличения давления. Далее процесс повышения давления аналогичен заполнению пневмосистемы аппарата газом.

Аппарат вспомогательного кровообращения работает надежно за счет предотвращения возможности разрыва гибкого баллона.

АППАРАТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ, содержащий компрессор, ресиверы вакуума, высокого давления и рабочего давления, распределительное устройство с блоком управления, регулятор рабочего давления, источник сжатого газа и гибкий баллон с катетером, при этом компрессор соединен с ресиверами вакуума и высокого давления, а катетер соединен через распределительное устройство с ресиверами вакуума и рабочего давления, отличающийся тем, что, с целью повышения.надежности в работе аппарата путем предотвращения возможности разрьгоа гибкого баллона, аппарат снабжен одномембранным элементом содержащим сопло и глухую и проточную камеры, при этом ресиверы высокого и рабоче§ го давлений соединены между собой через распределительное устройство, СП ресивер рабочего давления, кроме того, соединен с соплом и глухой камерой одномембранного элемента, а проточная камера последнего подсоединена через регулятор рабочего давления к источнику сжатого газа. х to а со

Фи11.

гз

27 25

lit