Устройство для нагнетания крови Советский патент 1985 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах искусственного кров обращения, а также в трансплантацио ной хирургии для консервации органо Известно устройство для нагнетан крови, содержащее насос, источник давления, распределительное устройство и генератор управляющих импуль сов С г. Недостатком этого устройства является повышенный гемолиз крови при проведении длительных перфузии, возникакяций из-за высоких линейных скоростей кровотока и амплитуды пульсаций давления. Известно также устройство для нагнетания крови, содержащее инжектор с активным соплом, П1жемным патрубком и диффузором, рабочий орган е пмевмоканерой, соединеиной с приемным патрубком, исполнительный механизм, установленный на выходе диффузора, генератор управляющих импульсов, связанный с исполни тельным механизмом, стабилизатор давления, подключенный к акт оному соплу, и источник давления Cz. Величина давления в пневмокамере рабочего оргайга в диастоле в зтом устройстве непостоянна и зависит от длительности диастолы и козффициеита эжекции инжектора (падение давления в пневмокамере рабочего органа близкое к экспоненциальному закону,а коэфф циент эжекции инжектора из меняется при регулировании производительности рабочего органа ). Но так как минутный объем перфузии является функцией многих независм я 1х переменных, в том числе и давления в пневмокамере рабочего органа, то колебания величины давления в пневмокамере рабочег органа в диастоле при регулировании частоты пульсаций влияют на минутный объем перфузии, который определяется потребностью организма в кислороде и должен поддерживаться на уровне обеспечивающем адекватность искусственного кровообращения. Все это приводит к снижению точности регулирования минутного объема перфузии. Целью изобретения является повышение точности регулирования минутного объема перфузии путем снижения влияния частоты сокращений на величину диастолическог о разрежения в пневмокамере рабочего органа. Цель достигается тем, что предлагаемое устройство для нагнетания крови, содержащее инжектор с активным соплом, приемным патрубком и диффузором, рабо-. чий орган с пневмокамерой, соединенной с приемным патрубком, исполнительный мезсанизм, установленный на выходе диффузора, генератор управляющих импульсов, связанный с исполнительным механизмом, стабилизатор давления, подключенный к активному соплу, и источник давления, снабжено распределителем, размещенным между стабилизатором давления и активньм г соплом, и последовательно соединенны в задатчиком давления, сумматором и усилителем мощности, при этом усилитель мощности подключен к распределителю, комавдный вход которого соединен с генератором управляювр х импульсовj а канал обратной связи сумматора сообщен с пиевмокамерой рабочего органа. На чертеже показано устройство для иагнетания крови. Устройство для нагнетания крови содержит рабочий орган 1, инжектор с активным соплом 3, приемным патрубком 4 и диффузором 5, пневмокамеру 6 рабочего органа I, соединенную с приемным патрубком 4 посредством пневмомагистрали 7, генератор 8 управляющих импульсов, связанный с исполнительным механизмом 9, установленным на выходе диффузора 5, стабилизатор 10 давления, подключенный к активицжу соплу 3, и источник 11 давления Устройство также содержит распределитель .12, размещенный между стабилизатором 10 давления и активным соплом 3, и дополнительный стабилизатор 13 давления. Исполнительный механизм 9 содержит пружину i4, атмосферную камеру 15 и мембрану 16, которая совместно с диффузором 5 образует пневмоконтакт 17. Дополнительный стабилизатор 13 давления выполнен в виде задатчика 18 давления, сумматора 19 и усилителя 20 мощности. Выход заДатчика 18 давления соединен с положительной камерой 21 сумматора 19, выход которого подключен к входу усилителя 20 мощности. Отрицательная камера 22 ( по отнощеиию к разрежению) сумматора }9 соединена с пневмокамерой 6 каналом 23 обратной

связи. Выход усилителя 20 мощности соединен с распределителем 12, командный вход которогосвязан с генератором 8 управляющих импульсов. Каналы питания стабилизаторов 10 и давления и генератора 8 управляющих импульсов подключены к источнику 11 давления. Давление на выходе стабилизатора 10 давления устанавливается из расчета получения надкритического реясима истечения силового газа из активного сопла 3 в пневмокамеру 6. Благодаря этому практически исключается влияние артериального давления пациента на расход силового газа в пневмокамеру 6, а следовательно и .на минутный объем перфузии. егулнрование мнyтнoгo объема перфузик обеспечивается за счет изменения проводимости активного сопла 3. Максимальная проводимость активного сопла 3 рассчнтыъается Из условия получения амплитуды пульсаций давления в пневмокамере 6, обеспечивакщей миш1мальный гемояиэ и полноценное .изгнание крови.Объем наполнения рабочего органа I кровью, пропорциональный длительности диастолы, обеспечивается за счет величины разрежения в пнев1« камере 6. Длительность диастолы равная 2/3 Тц, где Тц - период пульса1Шй, обеспечивается генератором 8 управляющих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

С задатчяка 18 давления в положительную камеру 21 сумматора 19 подается сигнал давэтемкя. (ро

19прсмзводится алгебраическое суммирование сигналов давления от задатчика id давления и лневмркамеры 6. Алгебраическая сумма сигналов усиливается по MoinHoc-ra усилителем

20мощности и подается на один из входов распределителя I2.

Пусть с выхода генератора 8 угг равляющих импульсов На командные входы исполнительного механизма 9 и распределителя 12 поступает.сигнал давления, соответствующий фазе диастолы (распределштель 12 находится в позиции, показанной на чертеже, а пневмоконтакт 17 замкнут/,, при этом на выходе стабилизатора 13 давления давление газа равно дав лению на выходе источника М давления. В начальный момент диастолы силовой газ с выхода усилителя 20 мощности через распределитель I2, активное сопло 3, приемный патрубок 4, диффузор 5 и атмосферную камеру 15 истекает в атмосферу. Б результате чего в приемном патрубке 4 создается максимальное разрежение и газ из пневмокамеры б через пневмомагистраль 7, диффузор

5и атмосферную камеру I5 выбрасывается в атмосферу с максимальной скоростью, при этом давление в пневмокамере 6 начинает быстро падать. При достижении величины разрежения

в пневмокамере 6 равной выходному сигналу задатчика 18 давления, на выходе усилителя 20 мощности устанавютвается давление, необходимое для поддержания заданного разрежения в пн;евмокамерё 6 в диастоле Происходит всасывание крови при постоянном разрежении в пиевмокамере

6рабочего органа 1.

Пусть с выхода генератора управляющих импульсов 8 на командные входы исполнительного механизма 9 и распределителя 12 поступает сигнал давления, соответствующий фазе систолы распределитель 12 переключается в положение, соответствующее подключению стабилизатора 10 к активному соплу 3, а пиевмоконтакт 17 размыкается). В это время силовой газ через активное сопло 3, приемный патрубок 4 и пневмомагистраль 7 нагнетается в пневмокамеру 6. Происходит выброс крови в артериальное русло. Одновременно сигнгш давления из пневмокаиеры 6 через канал 23 обратной связи поступает в отрицательную камеру 22 су№1атора 19, которая является положительной для давления, И на выходе стабилизатора 13 давления устанавливается давление газа, равное по величине давлению источника 11 давления. При появлении На выходе генератора .8 управляющих импульсов сигнала давления, соответствукяцего положению исполнительного механизма 9 и распределителя I2 в фазе диастолм, 191КЛ работы устройства повторяется.

Предлагаемое устройство обеспечивает наполнение рабочей камеры рабочего органа кровью при постоянном давлении в его пневмокамере в диасто

ле, что позволяет получить стабильный

режим течения крови на входе рабочего органа, в результате чего снижается влияние частоты пульсаций на минутный объем перфузии, а следовательно повышается точность регулирования минутного объема перфузии.

Кроме этого, наличие в предлагаемом устройстве двух стабилизаторов давI

ления позволяет получить независимую регулировку амплитуды пульсаций давления в пневмокамере рабочего органа в - систоле и диастоле, а следовательно получить форму кривой давления и линейные скорости кровотоков, обеспечивающие минимальный гемолиз крови.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ КРШИ, содержащее инжектор с активным с Ьплом, приемным патрубком и диффузором, рабочий орган с пневмо- камерой, соединенной с прнемньм патрубком, исполнительный механизм» установленный на выходе диффузора, генератор управляющих импульсов, связанный с исполштельньм механиэ-мом^ стабилизатор давления, подключенный к активному соплу, и источник давления, отличающееся 'тем, что, с целью повьппения точности регулирования минутного объема перфузии путем сннжения влияния частоты сокращений на величину диастоличес- кого рЛзрежений в пневмокамере рабочего органа, устройство снабжено распределителем, размещенньм между стабилизатором давления и активным соплом, и последовательно соединенными задатчиком давления, сумматором м и усилителем мощности, при зтом уси^- литель мощности подключен к распределителю, команд1тый вход которого соединен с генератором управляющих импульсов, а канал обратной связи сумматора сообщен с пневмокамерой рабочего органа.