Аппарат искусственного кровообращения Советский патент 1992 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к медицине и касается аппаратов искусственного кровообращения.

Цель изобретения - снижение травмы крови при экстракорпоральном кровообращении путем уменьшения на нее механического воздействия.

На фиг.1 и 2 представлена, принципиальная схема аппарата искусственного кровообращения.

Аппарат состоит из оксигенатора 1, содержащего корпус 2, верхнюю 3 и нижнюю 4 крышки, на верхней крышке 3 размещены патрубок 5 для сброса газов, патрубок 6 для введения крови и растворов в оксигенатор. На крышке 4 установлен патрубок 7 для приема кардиотомического и левожелудочково- го возврата крови, патрубок 8 для вывода крови в шлюзовую камеру. Между крышкой 4 и оксигенатором 1 размещен теплообменник 9 с вводными и выводными патрубками теплоносителя 10. По центру теплообменника 9 проходит патрубок 11 для приема венозной крови, на верхнем конце которого установлена пузырьковая камера 12 с венозным стаканом 13. Через верхнюю крышку 3 в оксигенатор 1 проходит к пузырьковой камере 2 трубопровод 14. на котором установлены пеногасительные диски 15. Нижняя крышка 4 прижимается к нижнему отделу теплообменника с помощью гайки 16, а корпус оксигенатора 2 прижат крышVI

О

о о со VJ

кой 3 с помощью стержней 17 и гаек 18, к патрубку 11 подведен трубопровод 19 для транспортировки крови из вен через кран 20. На нем установлена ручка привода со шкалой 21. К патрубку 8 присоединен трубопровод 22 через кран 23, снабженный ручкой 24 поворота со шкалой 25, подходящей к шлюзовой камере 26. Она состоит из наружного стакана 27, внутреннего стакана 28, 29, разрезанного вдоль. На наружном стакане и верхней части размещены два патрубка 30 и 31 со сквозными отверстиями, в нижней части - патрубки 32 и 33. Во внутреннем стакане имеются два отверстия 34 и 35 и одно сквозное в дне стакана отверстие 36. Через днища наружного и онутреннего стаканов наружу проходит ось 37, через нее в полости внутреннего стакана проходит распорная балка 38. В зазоре внутреннего стакана установлены вкладыши 39, взаимодействующие с распорными винтами 40. Между внутренним и наружным стаканом установлена фторопластоиая прокладка 41. Задний конец оси 37 жестко связан с рычагом 42 и оканчивается ручкой 43 аварийного привода. Рычаг 42 кинематически соединен с шатуном 44, а нижний его конец - с эксцентриком и редуктором 45, имеющим в своем устройстве шестерню привода с половинным набором зубьев, позволяющего делать остановку внутреннему стакану 28, 29 в верхних и нижних крайних положениях (не показано).

Патрубок 33 герметично связан с верхней крышкой насоса-оксигенатора 46, который ограничен перегородкой 47. На патрубке 33 размещена вторая пузырьковая камера 48 с трубопроводом 49 и регулятором 50 подачи кислорода. В нижней крышке

51 насоса-оксигенатора размещена камера

52 с аварийным поплавком 53. Для герметизации насоса-оксигенатора 46 патрубок 33 снабжен запорной гайкой 54. С помощью трубопровода 55 насос-оксигенатор соединен с уровнемером 56. Он.состоит из верхней и наружной крышек 57 и 58 с размещенным между ними стаканом с про- резыо, внутри которого размещена прозрачная трубка с поплавком 59. На уровнемере 56 установлен фотодиод с лампочкой 60. К уровнемеру 56 присоединен трубопровод 61, 62. С кислородным пульсатором 63, состоящим из клапана со штоком 64, который кинематически связан с рычагом 65 и подпружинен упругим элементом 66, рычаг 65 имеет на конце ручку 4 ачарий- ного привода 67 и кинематически связан с сердечником 68, который размещен в электромагните 69. К пульсатору 63 подходит трубопровод 70. Камера 52 трубопроводом

71 соединена с воздушной ловушкой и фильтром 72. По другую сторону фильтра выходит отводящая артериальная магистраль 73. Из верхней части ловушки 72 отходит трубопропод с краном 74 и патрубком 75 с краном для забора крови на анализ.

Для контроля за давлением в насосе-ок- сигепаторе 46 установлен манометр 76. Для кзрдиотомического и левожелудочкового

0 возврата крови установлены устройства 77 и 78. Устройство 77 состоит из корпуса 79 верхней крышки 80, нижней крышки 81, стянутых срединной стойкой 82 и гайкой 83. В нижней крышке 81 имеется спускное отвер5 стие 84, которое закрыто клапаном со штоком 85, кинематически связанным с рычагом 86, оканчивающимся ручным аварийным приводом 87 и подпружиненным упругим элементом 88. Кроме того, на крышке 80 имеется приемный патрубок 89 для

0 крови и патрубок 90 присоединения вакуум- отсоса. Задний конец рычага 86 кинематически связан со штоком 91, а последний - с электромагнитом 92. Аналогично устройство 78. Трубопровод 93 присоединен к пат5 рубку 7. Воздушная ловушка 72 закрыта спереди и сзади стеклом. Для кдрдиоплегии установлен электромагнит 94, стакан 95, п&грубок с клапаном 96, патрубок подачи кислорода и подсоединения к вакуум-отсосу

0 с кранами 97 и 98. Для управления электрической системой аппарата установлен пульт 99 с ручками управления. Для контроля за давлением сводимого кардиоплегического раствора в коронарные артерии установлен

5 манометр.

Аппарат искусственного кровообращения работает следующим образом.

Биологическая часть аппарата целиком стерилизуется в автоклаве. Включают с

0 пульта 99 управления электродвигатель, фотодиод с лампочкой 60, электромагнит 69 газового пульсатора. Открывают подачу кислорода и углекислого газа в пузырьковую камеру 12 через дозиметр (не показан).

5 Кровь из вен по трубопроводу 19 через кран 20 поступает через теплообменник 9 в венозный стакан 13, где она смешивается с мелкими пузырьками кислорода и углекислого газа и поднимается оксигенируясь. 060 рззующаяся пена гасится на дисках 15. обработанных антиформеаланом, после чего кровь опускается, проходит по каналам теплообменника о выходную магистраль 8 через кран 23, на шкале которого нанесены

5 деления (в л/мин) и по патрубку 32 подходит к шлюзовой камере 26. Внутренний ста- кан28, 29 совершает возвратно-поступательные движения. На фиг.1 показано положение, когда рычаг 42

находится в верхнем крайнем положении и останавливается благодаря наличию в ведомой шестерне редуктора 45 половины набора зубьев зацепления с ведущей шестерней. Благодаря этому ведущая шестерня совершает два оборота, а ведомая один (этим увеличивается время заполнения кровью внутреннего стакана), поворачивает внутренний стакан с помощью рычага 42 и шатуна 44. При этом стенки внутреннего стакана закрывают отверстия наружного стакана с подводящими патрубками 31 и 32 и соединяют отверстия 33, 34 и 30. 35 (вначале отверстие 35, затем 34). Давление кислорода во внутреннем стакане 28, 29 и насосе-оксигенаторе 46 выравнивается и кровь под силой собственной тяжести спускается в насос-оксигенатор 46, где она может дополнительно оксигенироваться во второй пузырьковой камере 48. Поступление крови в насос-оксигенатор повышает уровень крови в уровнемере с поплавком 59, который затеняет лампочку с фотодиодом 60, заставляя срабатывать электромагнит 69 и связанный с ним шток с клапаном 64, и порция кислорода с углекислотой, поступающая & насос-оксигенатор своим давлением, контролируемая манометром 76, понижает уровень крови в насосе-оксигенаторе. Поплавок уровнемера 59 опускается, лампочка засвечивает фотодиод и электромагнит отключается, прекращая поступление кислорода в насос-оксигенатор. Кровь вытесняется в воздушную ловушку через фильтр в сосуды реципиента.

При движении рычага 42 в нижнее положение отверстия 30 и 33 закрываются (вначале отверстие 33, а затем 30) и соединяются (вначале отверстие 31 с отверстием 35 для сброса газов из внутреннего стакана 28, 29 в атмосферу, а затем отверстия 32 и 34) и кровь начинает поступать во внутренний стакан, на стекле которого нанесены деления для контроля наполнения за один цикл.

Регулятором 21 устанавливается необходимая величина центрального венозного давления. Число возвратно-поступательных движений определяется латером. В предлагаемом аппарате оно составляет 20 колебаний в 1 мин. За один цикл шлюзовая камера может пропустить до 350 мл, т.е. за 1 мин 7 л, что вполне обеспечивает необходимую перфузию для любого больного. Аппарат легко разбирается, моется и собирается. Первичный обьем заполнения аппарата 1500 мл кровезаменителя и 500 мл крови.

Для кардиотомического и левожелудоч- кового возврата крови к патрубку 90 подсоединен вакуум-отсос, а к патрубку 89 всасывающая магистраль с наконечником. Эти устройства могут работать в автоматическом режиме, включаясь для опорожнения накопленной крови в главный насос аппарата. При этом открывается клапан 85 5 и кровь через трубопровод 84 поступает в оксигенатор 1 самотеком, так как они размещены выше уровня оксигенатора, после чего пружина с клапаном 21 герметизирует камеру и цикл снова повторяется. Для кардио0 плегии к патрубку 96 присоединяется сосуд с трубопроводом с кардиоплегическим раствором и включается кран 97, сосуд заполняется раствором, закрывается кран 97 и открывается кран 98, затем с помощью руч5 ки 87 под контролем манометра раствор вводится в коронарные сосуды, при этом открывается клапан со штоком. Затем цикл повторяется, В предлагаемом аппарате его обьем равен 500 мл.

0 Формула изобретения

1. Аппарат искусственного кровообращения, содержащий оксигенатор, соединенный трубопроводами с шлюзовым устройством и воздушной ловушкой, элект5 ромоторы и электромагнит для управления работой клапанов, уровнемер с фотодиодом и лампочкой для контроля уровня заполнения сосуда, отличающийся тем, что, с целью снижения травмы крови при экстра0 корпоральном кровообращения путем уменьшения на нее механического воздействия, в нижней части оксигенатора размещен теплообменник с крышкой, приемный венозный стакан, дном которого является

5 пузырьковая камера, соединенная с источником подачи кислорода и дозиметром, трубопроводом, проходящим через верхнюю крышку оксигенатора, который соединен трубопроводом со шлюзовым устройством,

0 выполненным в виде наружного стакана с дном, закрытого спереди прозрачной крышкой, с

размещенными на его корпусе двумя патрубками и внутреннего стакана, выпол5 ненного из двух частей, между которыми установлена распорная балка, жестко связанная с валом в центре, выходящим через дно наружного стакана, и жестко скрепленная с рычагом, кинематически соединенным

0 шатуном с кривошипом, насаженным на редуктор электромотора, причем в каждой части внутреннего стакана выполнено отверстие, а наружный стакан посредством патрубка соединен с насосом-оксигенато5 ром, снабженным дополнительной пуЗырь- ковой камерой и газовым пульсатором, в корпусе которого размещен подпружиненный клапан, связанный с электромагнитом

и соединенный трубопроводом с насосом- оксигенатором и уровнемером.

2. Аппарат по п.1,отличающийся тем, что, с целью снижения травмы крови при кардиотомии и левожелудочковой эвакуации, выше уровня оксигенатора установлены соединенные с ним два сосуда с верхними и нижними крышками, в которых размещены подпружиненные клапаны с возможностью взаимодействия с электромагнитами.

3. Аппарат по п.1,отличающийся тем, что он снабжен манометром и сосудом

0

с крышками, в полости которого установлен подпружиненный клапан с возможностью перекрытия выпускного отверстия в дне и кинематически соединенный с рычагом, конец которого подпружинен, патрубком с подпружиненным клапаном для подачи кар- диоплегического раствора и всасывающе- приемным патрубком с вакуумными кранами.

4. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и и с | тем, что ведомая шестерня редуктора выполнена с половинчатым набором зубьев.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственного кровообращения, и позволяет снизить травму крови путем уменьшения на нее механического воздействия. Для этого аппарат выполнен в виде вертикального устанавливаемого оксигенератора, в нижней части которого размещены теплообменник, венозный стакан, дном которого является пузырьковая камера, соединенный трубопроводом с шлюзовой камерой, выполненной в виде наружного и внутреннего стаканов, вложенных друг в друга. Внутренний стакан, разрезанный вдоль, связан через посредство распорной балки и вала с рычагом, приводится в возвратно-поступательное движение редуктором с электромотора длл цикличного i заполнения насоса-оксигенатора, из которого кровь под действием, создаваемым газовым пульсатором, попадает по трубопроводу в воздушную ловушку и затем к реципиенту. Аппарат снабжен устройством для возврата крови при кардиотомии и левожелудочковой эвакуации, а также устройством для кардиопле- гии. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. ел с

7J

И,

ТО

S5

S7

Фиг.}

«N

QO