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

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам для вспомогательного кровообращения и контрпульсацин. Известен аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий йардиосинхронизатор, рабочий орган, компрессор, вакуумнасос и систему управления с электромагнитными пиевмоклапанами I. Однако у этого аппарата недостаточная надежность из-за возможности разрыва рабочего органа, что приводит к возникновеиию газовой эмболии. Известен также аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, фазирующее устройство, однокамерный насосный блок с приводом и электромагнитным пневмоклапаном на выходе, второй электромагнитный пневмоклапан, рабочий.орган и эластичную емкость с рабочим газом (2. Однако у этого аппарата недостаточная надежность, так как изменение давления газа в нем производится путем перемещения поршня перед каждым опорожнением и наполнением рабочего органа. В аппарате из-за указанного конструктивного недостатка за счет сердечный цикл осуществляется два перемещения поршня из одного крайнего положения в другое. Так, при рабочей частоте сердечных сокращений 120-150 ударов в 1 мин порщень совершает 240-300 перемещений. При такой частоте неизбежны повыщенные требования к мембранам и износостойкости материалов подвижных элементов. Кроме того, перемещение поршия в систему влечет за собой сокращение прод лжительности открытия пневмоклапана и создание относительно высоких давления и разряжения в камере механопневмопреобразоватеЛя. Это приводит не только к увеличению энергетических затрат, требований к управляющим ключам блока управления и прочности деталей механопневмопреебразователя, но и создает высокие скорости раскрытия рабочего органа, являющиеся нежелательными в реализации ряда медицинских методик. Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата путем снижения частоты перемещения привода и уменьшения величин хода поршня и объема камер насосного блока. Указанная цель достигается тем, что аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, фазирую щее устройство, однокамерный насоснын блок с приводом и электромагнитным пневмоклапаном на выходе, второй электромагнитный пневмоклапан, рабочий .орган и эластичную емкость с рабочим газом, снабжен второй камерой насосного блока и двумя дополнительными электромагнитными пневмоклапанами, при этом вход первого пневмоклапана пневматически соединен с выходом второй камеры насосного блока, его выход - с входом рабочего органа, выходы обеих камер насосного блока соединены между собой через второй дополнительный пневмоклапан, а дополнительные пневмоклапаны электрически соединены с выходами фазирующего устройства. На чертеже схематически изображен аппарат вспомогательного кровообращения. Аппарат вспомогательного кровообращения содержит кардиосинхронизатор I, фазирующее устройство 2, привод 3, камеру 4 насосного блока, два электромагнитных пневмоклапана 5 и 6, рабочий орган 7, эластичную емкость 8 с рабочим газом. Аппарат снабжен второй камерой 9 насосного блока и двумя дополнительными электромагнитными пневмоклапанами tO и II, а также имеет реле 12 давления. Кардиосинхронизатор 1 электрически соединен своим выходом с входом фазирующеео устройства 2, которое своими выходами с приводом 3 и электромагнитными пневмоклапанами 5, б, 10 и II. Привод 3 соединен с камерой 4 насосного блока, которая через электромагнитный пневмоклапан 5 соединена с рабочим органом 7, а второй электромагнитный пневмоклапан 6 соединяет камеру 4 насосного блока с эластичной емкостью 8. Привод 3 в противофазе с камерой 4 соединен с второй камерой 9 насосного блока. Камера 9 через дополнительный электромагнитный пиевмоклапан 10 соединена с входом рабочего органа 7. Второй дополнительный пневмоклапан 11 соединяет между собой выходы камер 4 и 9 насосного блока. Кроме того, в аппарат введено реле 12 давления, которое своим входом соединено с входом рабочего органа 7, а выходом - с входом эластичной емкости 8. Камера 9 предназначена для создания в насосном блоке, при одном ходе привода 3, отрицательного и положительного давлений. Электромагнитный пневмоклапан 10 предназначен для воздействия на рабочий орган 7, соединяя его с камерой 9, и для перекрытия пневмоканала к рабочему органу 7 при выравнивакии давлений в обеих камерах и при перемещениях привода 3. Выравнивание осуществляется электромагнитным пневмоклапаном. Реле 12 предназначено для сброса давления из пневмотракта в эластичную емкость 8 при превышении установленной величины давления. Аппарат вспомогательного кровообращения работает следующим образом. Сигнал с электрокардиографа поступает на кардиосинхронизатор 1, который по Rзубцу вырабатывает синхроимпульсы на момент начала систолы и диастолы, поступающие на фазирующее устройство 2. Привод 3 при поступлении управляющего сигнала с фазирующего устройства 2 переметает поршни в камерах 4 и 9 насосного рлока, создавая в камере 9 положительное, а в камере 4 - отрицательное давление. При получении синхроимпульса.; на начало систолы фазирующее устройство 2 направляет управляющий сигнал на открытие и последующее закрытие электромагнитного пневмоклапана 5, соединяющего рабочий орган 7 с камерой 4, имеющей отрицательное давление. В рабочем органе 7 происходит сброс давления и его объем становится минимальным.

При получении.синхроимпульса на начало диастолы фазирующее устройство 2 направляет управляющий сигнал на открытие и последующее закрытие электромагнитного пневмоклапана 10, соединяющего рабочий орган 7 с камерой 9, имеющей положительное давление. В камере рабочего органа 7 происходит нарастание давления и его объем становится максимальным. После закрытия электромагнитного пневмоклапана 10 фазирующее устройство 2 направляет импульс на открытие электромагнитного пневмоклапана 11,. соединяющего обе камеры 4 и 9, выравнивая давление в них. При открытом электромагнитном пневмоклапане 11 фазирующее устройство 2 направляет импульс на открытие электромагнитного пневмоклапана 6, соединяющего обе камеры с эластичной емкостью 8.

После закрытия электромагнитных пневмоклапбнов б и 11 фазирующее устройство 2 подает сигнал на привод 3 для перемещения. поршня в другое крайнее положение. В результате перемещения порщня в камере 4

создается положительное давление, а в камере 9 - отрицательное, и цикл включения клапанов 5, 6, 10 и 11 повторяется. При этом очередность включения электромагнитных пневмоклапанов 5 и 10 меняется.

При превышении давления в рабочем органе излищки газа через реле 12 давления стравливаются в эластичную емкость 8.

В результате введения второй камеры насосного блока и дополнительного электромагнитного пневмоклапана одновременно создаются отрицательное и положительное давления в соответствующих камерах, что позволяет, во-первых, снизить частоту перемещений привода, а во-вторых, производя эти перемещения только в период диастолы,

снизить требования к динамическим характеристикам привода.

Введение второго дополнительного электромагнитного пневмоклапана, соединяющего обе камеры насосного блока перед очередным перемещеннем, обеспечивает скоростное выравнивание давлений в камерах насосного блока. Приближение значений давления в камерах к атмосферному позволяет уменьшить объем камеры и ход поршня.

В предлагаемом аппарате вспомогательного кровообращения устранен дефицит времени в систолу на высоких частотах и расширена область эффективного использования до 200 уд/мин. При использовании аппарата легко реализуются различные методики вспомогательного кровообращения

с регулируемой в широком диапазоне крутизной открытия и закрытия рабочего органа.

АППАРАТ ВСПО/ ОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ, содержащий кардиосинхронизатор, фазирующее устройство, однокамерный насосный блок с приводом и первым электромагнитным пневмп1 лапаном на выходе, второй лсктромаг11итмь(1 нневмокланан, рабочи11. орган и эластичнун емкость с рабочим газом, отличающийся тем, что, с не.чьн) попьписния надежности работы агнкфата путем снижения частоты перемещения .ia и уменьн1ения величин хода нор1ння и объема камер насосного блока, аннарат снабжен второй камерой насосного блока и двумя донолнительнымн электромагнитными пневмок,1ананами, нри этом вход первого нневмокланана пневматически соединен с выходом второй камеры насоси()го блока, его выход - с входом |)абочего органа, выходы обеих камер насосного блока соединены между собой через второй дополнительный иневмоклапан, a дополнительные ги1евмоклапаны ектрически соединены с с с выходами фа; ируюи1его устройства (Л с оо оо Ю