Способ регистрации воздушных пузырьков в системе искусственного кровообращения и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК A61M1/10 A61M1/14 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для обнаружения воздушных пузырьков в системе искусственного кровообращения и может быть использовано в качестве регистрирующего датчика экстренного выключения насоса.

Целью изобретения является повышение чувствительности и достоверности регистрации пузырьков.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа регистрации воздушных пузырьков в системе искусственного кровообращения; на фиг.2 - фронтальный вид на конструкцию волновода; на фиг.3,4 - соответственно вид сверху и вид сбоку на волновод.

Устройство содержит генератор 1 СВЧ колебаний, облучатель 2, выполненный в виде волноводного тракта, образованного направленным ответвителем 3 и согласующим трансформатором 4, через которые запредельный волновод 5 подключен к генератору 1 СВЧ. Через широкие стенки запредельного волновода 5 пропущен трубопровод 6 магистрали искусственного кровообращения, выполненный из радиопрозрачного материала. Устройство также содержит детектор 7.

О

ел со

vj СО

ел

Для регистрации воздушного пузырька минимального размера опасного для жизни, и соответственно обеспечения отсечки в момент его прохождения по волноводу рассчитывают диэлектрическую проницае- мость среды Јср и рабочую длину волны волновода 1 АО Акр Veep , где Акр - критическая длина волны волновода. Включают генератор 1 и систему искусственного кровообращения. Кровь заполняет волновод 5.

При отсутствии воздушного пузырька волновод 5 полностью заполнен однородным диэлектриком (кровью), имеет место максимальное значение диэлектрической проницаемости е 64 и наиболь- шая критическая длина волны в волноводе, которая больше рабочей длины генератора 1. При этом соблюдаются условия распространения волны в волноводе АО Аср Veep Акр Јкр и в тракте устанавливается режим бегущей волны. СВЧ энергия от генератора СВЧ без отражения поступает в волновод 5, где поглощается кровью и кровь нагревается.

Появление в крови воздушного пу- зырька с Е- 1 вызывает уменьшение диэлектрической проницаемости среды, заполняющей волновод, а, следовательно, и уменьшение критической длины волны в волноводе. В зависимости от размера пу- зырька критическая длина волны в волноводе уменьшается от Veep А до Акр . При этом рабочая длина волны генератора 1 будет равна или больше критической длины волны волновода. Условия распростра- нения электромагнитной волны в волноводе нарушаются. Волновод становится запредельным , т.е. переходит в режим отсечки. Энергия СВЧ полностью отражается от волновода 5 и через вторич- ное плечо направленного ответвителя 3 поступает на детектор 7, где сигнал детектируется и поступает на регистрирующее устройство стопаппарата.

Пример. Трубопровод системы искусственного кровообращения диаметром 5 мм размещают в волноводе сечением 5 х 1 мм2. С учетом диэлектрической проницаемости крови е 64 критическая длина волны волновода, заполненного кровью составляет Акр 2 a VeTJT 2-5 64-80 мм. где а размер широкой стенки волновода, равный 5 мм. Из-за конструктивных особенностей системы искусственного кровообращения воздушные пузырьки собираются в середине магистрали. Поэтому при появлении воздушного пузырька в кровотоке рассматривается волновод с двумя диэлектрическими пластинами, расположенных симметрично около узких стенок. Исходя из этих условий и диаметра пузырька 1 мм была рассчитана диэлектрическая проницаемость среды VЈcp 7,75 и критическая длина волны волновода, АКР 7,75 х 2 х 5 77. 5 мм, что соответствует частоте 3.86 ГГц.

Формула изобретения

1.Способ регистрации воздушных пузырьков в системе искусственного кровообращения, включающий облучение магистрали трубопровода с кровотоком электромагнитным полем, отличающий- с я тем, что, с целью повышения чувствительности и достоверности регистрации пузырьков, отрезок магистрали трубопровода помещают в волновод, запредельный для выбранной длины волны, включают замкнутую систему кровообращения, регистрируют сигнал, отраженный от волновода, и определяют наличие воздушных пузырьков по переходу его в режим отсечки.

2.Устройство регистрации воздушных пузырьков в системе искусственного кровообращения, содержащее генератор СВЧ, облучатель и трубопровод, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и достоверности регистрации пузырьков, дополнительно введены детектор напряжений, ответвитель. согласующий трансформатор и запредельный волновод, сквозь широкие стенки которого пропущен трубопровод магистрали искусственного кровообращения из радиопроэрачного материала, при этом облучатель выполнен в виде волноводного тракта, образованного направленным ответвителем и согласующим трансформатором, через которые запредельный волновод подключен к генератору СВЧ, детектор включен в вспомогательное плечо направленного ответвителя, а диаметр трубопровода dtp и размер широкой стенки волновода а связаны соотношением dip a.

/1

Ш

Щи г. 2

Фиг.З

(Риг.1

Изобретение относится к медицинской технике для обнаружения воздушных пузырьков в системе искусственного кровообращения и может быть использовано в качестве регистрирующего датчика экстренного выключения насоса Целью изобретения является повышение чувствительности и достоверности регистрации пузырьков. Для этого отрезок магистралитрубопроводасистемы кровобращения помещают в волновод, запредельный для выбранной длины волны, включают замкнутую систему кровообращения, регистрируют сигнал, отраженный от волновода, и определяют наличие воздушных пузырьков по переходу его в режим отсечки В устройство для осуществления способа, дополнительно введены детектор, направляющий ответвитель. согласующий трансформатор и запредельный волновод, сквозь широкие стенки которого пропущен трубопровод магистрали искусственного кровообращения из радиопрозрачного материала, при этом облучатель выполнен в виде волноводного тракта, образованного направленным ответвителем и согласующим трансформатором, через которые запредельный волновод подключен к генератору СВЧ. детектор включен вспомогательное плечо направлен ногоответ- вителя, а диаметр dip трубопровода размер а широкой стенки волновода связа- 3 ны соотношением dip а. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. и-, I1-