Аппарат вспомогательного кровообращения Советский патент 1984 года по МПК A61M1/03 

О5

со

00

ю

со Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам вспомогательного кровообращения. По основному авт. св. № 925348 известен аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий линейный электродвигатель, датчик положения якоря, механопневмопреобразователь, внутриаортальный насос-баллончик, систему управления двигателем, кардиосинхронизатор, электропневматическии клапан подпитки, эластичную емкость, электропневматический клапан безопасности, электронный коммутатор, блок программного управления, блок безопасности, управляемый стабилизатор тока, электропневматический рабочий клапан и фазирующее устройство, при этом якорь линейного электродвигателя механически соединен с датчиком положения якоря и порщнем механопневмопреобразователя, механопневмопреобразователь пневматически соединен с электропневматическим клапаном подпитки и через него с эластичнои емкостью, а также с электропневматическим рабочим клапаном и через него с внутриаортальным насосом-баллончиком и электропневматическим клапаном безопасности, выход кардиосинхронизатора соединен с одним из входов фазирующего устройства, выходы которого соединены с управляющим входом электропневматического рабочего клапана, входами блока безопасности и электронного коммутатора. Выход датчика положения якоря соединен с входами системы управления двигателем и блока безопасности, выход которого соединен с управляющим входом электропневматического клапана безопасности и входом электронного коммутатора. Выходы блока программного управления соединены с управляющими входами электропневматического клапана.подпитки и электропневматического клапана безопасности, а также входами фазирующего устройства и электронного коммутатора, выход послед него соединен с входом системы управлеНИН двигателем, ее выход соединен с управляемым стабилизатором тока, а выход стабилизатора тока соединен с обмотками линейного электродвигателя 1. Однако при длительной работе аппарата за счет диффузии паров жидкости через тонкую полимерную стенку насоса-баллончика в исполнительном пневмотракте аппарата накапливается влага. Это приводит к уменьщению скорости срабатывания насоса-баллончика и понижает надежность элементов, входящих в состав исполнительного пневмотракта (клапанов, манжет механопневмопреобразователя и т. д.). Кроме того, в процессе работы аппарата газ в пневмотракте нагревается. Накопление

влаги в исполнительном пневмотракте аппа-55ления.

рата и изменение температуры рабочегоТермоэлектрический конденсатор 16

газа ограничивают чувствительность блокавлаги предназначен для сбора влаги, побезопасности аппарата. Это увеличиваетпадающей в исполнительный пневмотракт. порог обнаружения утечки рабочего газа, что может привести к возникновению газовой эмбомии. Указанные обстоятельства приводят к снижению надежности в работе аппарата. Цель изобретения - повышение надежности в работе аппарата. Указанная цель достигается тем, что аппарат вспомогательного кровообращения дополнительно снабжен термоэлектрическим конденсатором влаги с системой управления, электропневматическим клапаном слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока программного управления, и двумя датчиками температуры, один из которых соединен с мезанопневмопреобразователем, а другой - термоэлектрическим конденсаторам вла последний пневматически включен между механопневмопреобразователем и электропневматическим клапаном слива конденсата, при этом выходы датчиков температур соединены с входами систем управления конденсатором. На фиг. 1 представлена структурная схема аппарата вспомогательного кровообращения; на фиг. 2 - графики изменения go времени электрических напряжений, поясняющие работу аппарата, Аппарат вспомогательного кровообраще„ия содержит линейный электродвигатель 1, датчик 2 положения якоря, механопневмопреобразователь 3, внутриаортальный насос-баллончик 4, систему 5 управления двигателем, кардиосинхронизатор 6, электропневматический клапан 7 подпитки, эластичную емкость 8, электропневматический клапан 9 безопасности, электронный коммутатор 10, блок 11 программного управления, блок 12 безопасности, управляемый стабилизатор 13 тока, электропневматический рабочий клапан 14 и фазирующее устройство 15. Аппарат снабжен термоэлектрическим конденсатором 16 влаги, системой 17 управления конденсатором, клапаном 18 слива конденсата и датчиками 19 и 20 температуры. Один из датчиков 19 температуры присоединен к механопневмопреобразователю 3, а другой - к термоэлектрическому конденсатору 16 влаги, выходы датчиков 19 и 20 температуры соединены с входами системы 17 управления конденсатором, последовательно соединенной с термоэлектрическим конденсатором 16 влаги, который пневматически включен между механопневмопреобразователем 3 и электропневматическим клапаном 18 слива конденсата, а управляющий вход последнего соединен с выходом блока 11 программного упрявСистема 17 управления конденсатором предназначена для формирования токов, необходимых для работы термоэлектрического конденсатора 16 влаги. Электропневматический клапан 18 слива конденсата служит для слива образовавшегося конденсата. Датчик 19 температуры предназначен для олределения температуры рабочего газа, находяш,егося в механопневмопреобразователе 3. Датчик 20 температуры предназначен для определения температуры конденсата, находящегося в термоэлектрическом конденсаторе 16 влаги. Якорь линейного электродвигателя I механически соединен с датчиком 2 положения якоря и механопневмопреобразователем 3. Внутренняя полость механопневмопреобразователя 3 пневматически соединена с электропневматическим клапаном 7 подпитки и через него с эластичной емкостью 8, а также с электропневматическим рабочим клапаном 14 и через него - с внутриаортальным насосом-баллончиком 4 И электропневматическим клапаном 9 безопасности. Выход кардиосинхронизатора 6 соединен с одним из входов фазирующего устройства 15. выходы которого соединены с управляющим входом электропневматического рабочего клапана 14, входами блока 12 безопасности и электронного коммутатора 10. Выход датчика 2 положения якоря соединен с входами системы 5 управления двигателем и блока 12 безопаснбсти, выход которого соединен с управляющим входом электропневматического клапана 9 безопасности и входом электронного коммутатора 10. Выходы блока 11 программного управления соедииены с управляющими входами электропневматическогр клапана 7 подпитки и электропневматического клапана 9 безопасности, а также входами фазирующего устройст,11 1/-ЧГ 1 ва 15 и электронного коммутатора 10. Выход электронного коммутатора 10 соединен с входом системы 5 управления двигателем, выход которой соединен с управляемым стабилизатором 13 тока, выход последнего соединен с обмотками линейного электродвигателя 1. Датчик 19 температуры присоединен к механопневмопреобразователю 3, а другой датчик 20 температуры - к термоэлектрическому конденсатору 16 влаги, выходы датчиков 19 и 20 температуры соединены с входами системы 17 управления конденсатором, последовательно соединенной с термоэлектрическим конденсатором 16 влаги, который пневматически включен между механопневмопреобразователем 3 и элсктропневматическим клапаном 18 слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока 11 программного управления. Аппарат вспомогательного кровообращения работает следующим образом. Хирургическим путем через бедренную артерию больного внутриаортальный насосбаллончик 4 вводят в аорту. На бо.тьного накладывают электроды для получения электрокардиосигнала и подключают к ним вход кардиосинхронизатора 6. Эластичную емкость 8 заполняют углекислым газом. После запуска аппарата оператором в момент ti блок 11 программного управления вырабатывает команду на проведение вспомогательной операции заполнения пневмотракта. При этом электронный коммутатор 10 передает на вход системы 5 управления двигателем сигнал Ua , поступающий с выхода блока 11 программного управления. Система 5 управления двигателем совместно с управляемым стабилизатором 13 тока, линейным электродвигателем 1 и датчиком 2 положения якоря образуют следящую систему управления положением порщня механопневмопреобразователя 3, что обеспечиваетвозвратно-поступательное движение порщня в соответствии с формой сигнала с электронного коммутатора. В промежутке времени (to, tj) порщень перемещается вверх. По команде Ug, вырабатываемой блоком 11 программного управления, открывается электропневматический клапан 18 слива конденсата и. если в термоэлектрическом конденсаторе 16 влаги имеется конденсат, то под напором воздуха он выбрасывается наружу. В момент времени tj электропневматический клапан 18 слива закрывается и по команде открывается электропневматический 7 подпитки. Поршень механопневмопреобразователя 3 в промежутке времени (ii, tj.) перемещается вниз, при этом углекислый газ из эластичной емкости 8 поступает в полость механопневмопреобра1IW - lyildV,D iHJilXJ ID iVI AankJIinCOlVlUIl UC JIJIJO зователя 3. В момент времени t, электрогг.к пневматический клапан 7 подпитки закрывается и открывается электропневматический клапан 9 безопасности. Порщень механопневмопреобразователя 3 в промежутке времени (t, ts) перемещается вверх и через электропневматический клапан 9 безопасности смесь газов выбрасывается атмосферу. В момент времени tj электропневматический клапан 9 безопасности закрывается и открывается электропневматический клапан 7 подпитки. В промежутке времени (tj, U) порщень опускается ДО положения, соответствующего сигналу Ц, и полость механопневмопреобразователя 3 заполняется углекислым газом, количество которого соответствует информа-. ° объеме используемого внутриаортального насоса-баллончика 4. Информации об объеме внутриаортального насоса-баллончика 4 вводится оператором в блок 11

программного управления перед началом работы.

В момент времени t onepauHH заполнения пневмотракта заканчивается. В течение времени {it, t электропневматический рабочий клапан 14 открыт. Вся операция заполнения продолжается около 6 с

Рабочий режим начинается автоматически после режима заполнения пневмотрак та или по команде оператора. Кардиосинхронизатор 6 по электрокардиосигналу больного вырабатывает команды на наполнение внутриаортального насоса-баллончика 4. По этой команде фазирующее устройство 15 вырабатывает сигналы, управляющие работой линейного электродвигателя 1 и электропневматического рабочего клапана 14 и сигналы, необходимые для работы блока 12 безопасности. В рабочем режиме блок 11 программного управления вырабатывает команду, по которой электронный коммутатор 10 подключает выход фазирующего устройства 15 к системе 5 управления электродвигателем, которая вырабатывает задание, определяющее величину токов в обмотках линейного двигателя. Величина токов в обмотках, соответствующая этому заданию, вырабатывается управляемым стабилизатором 1.3 тока. При этом линейный электродвигатель 1 перемещает порщень механопневмопреобразователя 3, создавая в его внутренней полости разрежение или избыточное давление рабочего газа.

Полость механопневмопреобразователя 3 через электропневматический рабочий клапан 14, открывающийся по командам, вырабатываемым фазирующим устройством 15, сообщается с внутриаортальным насосом-баллончиком 4.

Блок 12 безопасности по информации, поступающей с датчика 2 положения якоря в определенных фазах рабочего цикла, косвенно определяет количество рабочего газа и при утечке выше установленной нормы вырабатывает команду, по которой аппарат останавливается и открывается электропневматический клапан 9 безопасности. Внутриаортальный насос-баллойчик 4 при этом опустощается, т. е. переходит в безопасное для больного состояние. Одновременно включается звуковая и световая тревожная сигнализация.

Для устранения паров воды из исполнительного пневмотракта к полости механопневмопреобразователя 3 пневматически подключен термоэлектрический конденсатор 16 влаги, во внутренней полости которого создается низкая по сравнению с другими частями исполнительного пневмотракта температура. В результате пары воды конденсируются в термоэлектрическом конденсаторе 16 влаги.

Через каждые 1,5 ч работы аппарата блок 11 программного управления автоматически прекращает рабочий режим и вырабатывает команду, после которой повторяется режим заполнения исполнительного пневмотракта. Образовавшийся конденсат при этом удаляется.

После удаления .конденсата и заполнения исполнительного пневмотракта углекислым газом рабочий режим автоматически возобновляется.

Используя информацию, поступающую от датчиков 19 и 20 температуры, система 17 управления конденсатором задает такую величину тока, питающего термоэлектрический конденсатор 16 влаги, которая обеспечивает постоянство температуры рабочего газа в полости механопневмопреобразователя 3 и не допускает замерзания образующегося конденсата.

Таким образом, предлагаемая конструкция аппарата вспомогательного кровообращения позволяет автоматически удалить влагу из пневмотракта и стабилизировать температуру рабочего газа. Это, в свою очередь, дает возможность повысить уровень безопасности больного путем удаления конденсата из исполнительного пневмотракта и повышения чувствительности блока безопасности, т. е. повысить надежность в работе аппарата.

00

:з

АППАРАТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ по авт. св. № 925348, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе аппарата, он дополнительно снабжен термоэлектрическим конденсатором влаги с системой управления, электропневматическим клапаном слива конденсата, управляющий вход которого соединен с выходом блока программного управления, и двумя датчиками температуры, один из которых соединен с механопневмопреобразователем, а другой - с термоэлектрическим конденсатором влаги, последний пневматически включен между механопневмопреобразователем и электропневматическим клапаном слива конденсата, при этом выходы датчиков темпер.атуры соединены с входами системы управления конденсатором.