Искусственный желудочек сердца Советский патент 1992 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к кардиохирургии.

Известен искусственный желудочек сердца, состоящий из корпуса с камерой для крови и привода, включающего манжету У- .образной формы в сечении, один конец которой надет на корпус.

Данная конструкция искусственного желудочка не позволяет иметь форму импульса на выходе привода, близкую к физиологической, т. к. отсутствует узел, регулирующий форму импульса.

Известен искусственный желудочек сердца взятый за прототип, содержащий корпус с камерой для крови и привод, состоящий из электромагнита втяжного типа и блока пружин и узла регулирования формы импульса, выполненного в виде шарнирно- кулачкового механизма, вытесняющего

кровь непосредственно из камеры для крови.

Данное устройство позволяет в небольших пределах грубо регулировать форму импульса, однако такая регулировка не дает возможности приблизить форму импульса на выходе привода к физиологической. Более того, наличие сложной шарнирно-кулэч- ковой передачи снижает надежность устройства и его срок службы, т. к. из-за наличия трущихся пар возможен перекос, что может привести всю систему управления формой импульса к заклиниванию, а трение ведет к быстрому износу кинематических пар и стенок камеры для крови. Кроме того непосредственное механическое воздействие на камеру для крови может приводить к травме форменных элементов крови.

VI VI VI 00

ч

ГО

Цель изобретения - увеличение длительности искусственного кровообращения путем достижения физиологического закона управления нагнетательным элементом желудочка.

В известном искусственном желудочке сердца, содержащем корпус, в котором расположены камера для крови, регулятор фор- мы импульса и привод, состоящий из электромагнита с подвижным сердечником, компенсатора и блока пружин, согласно изобретению, корпус имеет перегородку делящую его на два герметичных отсека, привод снабжен демпфирующим сильфоном и демпфирующей канавкой в перегородке, регулятор формы импульса является демпфером привода и состоит из отверстия в перегородке и по меньшей мере одной трубки с прорезью в стенке, закрепленной герметично торцом в перегородке, а со стороны другого торца установлен шток с возможностью перемещения в трубке и жестко связанный с блоком пружин, компенсатор выполнен в виде кольцевой манжеты имеющей в радиальном направлении У-об- разную форму, причем один конец манжеты герметично закреплен на корпусе, а другой на блоке пружин, а на перегородке закреплены электромагнит и демпфирующий силь- фон, который связан с блоком пружин.

Кроме того, подвижный сердечник электромагнита имеет фаску, направляющими являются шток и трубка закрепленная по центру вдоль оси подвижного сердечника, имеющая на концах подвижного сердечника по отверстию в боковой стенке, причем демпфирующая канавка в перегородке выходит на сторону, где закреплен электромагнит.

На чертеже изображен искусственный желудочек сердца, разрез.

Искусственный желудочек сердца содержит корпус 1, на одном конце которого закреплена камера для крови 2, а на другом компенсатор изменения объема в виде манжеты 3 У-образной формы в радиальном сечении, один конец которой с внутренней стороны надет на наружную часть корпуса 1. а другой с внешней стороной надет на крышку 4 блока пружин 5. В корпусе 1 размещен привод, состоящий из электромагнита 7 втяжного типа с подвижным 8 и неподвижным сердечниками 9 и катушки 10. Блок пружин 5 состоит из крышки 4 в которой закреплены стойки 6. ограничителей 1 установленных в корпусе 1 с возможностью перемещения, ограничителей 12. пружины 13, установленных между ограничителями 11 и 12 и надетых на шпильки 14. Шпильки 14 жестко закреплены в ограничителе 12 и являются направляющими для ограничителей 11. Подвижный сердечник 8 жестко или шарнирно соединен с ограничителем 12, который упирается в крышку 4,

соединенную через стойки б с ограничителем 11. Пружины 13 предварительно сжаты так, чтобы сила их сжатия компенсировала бы давление на крышку 4 в 120 мм рт. ст. По меньшей мере каждая из трех стоек перехо0 дит в шток 15, который входит в трубку 16 с заглушкой на торце. В стенке трубки 16 выполнена прорезь 17 сложной формы, обеспечивающая форму импульса давления, близкую к физиологической, что является

5 частью регулятора формы импульса. Причем шток 15 в трубке 16 является одновременно и демпфером , что устраняет стук и повышает комфортность больного с искусственным желудочком сердца. Между

0 корпусом электромагнита 7 и ограничителем 12 установлена возвратная пружина 18. Корпус 1 делится на два отсека перегородкой 19, в первом отсеке расположен привод, во втором - камера для крови 2. В перего5 родке 19 и сердечнике 9 имеются соосные отверстия 20,форма которых определяет закон протекания рабочего тела (газз или жидкости), т. е. форму импульса давления. Кроме того, в перегородке 19 выполнена

0 демпфирующая канавка 2 f, имеющая выход в сторону противоположную от камеры для крови, а ее вход соединен с центральным несквозным отверстием 22 в неподвижном сердечнике 9 в который входит центральная

5 трубка 23, Торцы трубки 23 имеют заглушки 24. Отверстие 22 является направляющим для трубки 23, которая закреплена по центру (вдоль оси симметрии) подвижного сердечника 8 и имеет отверстия 25 в стенке

0 соосные с отверстиями на концах подвижного сердечника. Со стороны противоположной камере для крови на перегородке t9 закреплены: трубка 16с прорезью 17 (через сердечник 9), электромагнит 7 с неподвиж5 ным сердечником 9 и демпфирующий силь- фон 26, который через шпильку 14 жестко связан с ограничителем 12 блока пружин 5. Подвижный сердечник 8 имеет пазы 27 для выхода рабочего тела при его перемещении

0

Устройство работает следующим образом.

После подачи управляющего импульса на обмотку электромагнита 7 подвижный

5 сердечникв притягивается к неподвижному сердечнику 9, при этом от тянет ограничитель 12, который сжимает пружины 13. Причем крышка 4 не успевает переместиться в корпусе 1 и совершить рабочий ход, т. к. сопротивление рабочей не позволяет ей перемещаться одновременно с подвижным сердечником 8, поэтому за это время сжимаются только пружины 13, которые запасают энергию от работы электромагнита 7. Далее пружины 13, распрямляясь, перемещают ограничитель 11, который связан с крышкой 4, что вызывает перемещение последней. При этом вытесняется объем рабочей среды из первого отсека во второй (в сторону камеры для крови 2). Происходит выброс крови из искусственного желудочка систолы. По окончании систолы выключается управляющий импульс, пружина 18 возвращает блок пружин 5 в исходное состояние, что приводит к перемещению крышки 4 от камеры для крови 2, т. е. происходит заполнение искусственного желудочка кровью благодаря небольшому разрежению, создаваемому перемещением крышки 4. Далее цикл повторяется.

При подходе подвижного сердечника 8 к неподвижному 9 подвижный сердечник 8 имеет большой запас энергии несмотря на то, что ее большая часть передается в блок пружин 5. Поэтому для предотвращения удара лишняя энергия подвижного сердечника 8 переходит в демпфирующийсиль- фон 26 и другие демпфирующие элементы 15-17, 20, 21, 24 и др.

Форма импульса давления, поступающая во второй отсек и действующая на камеру для крови 2,задается формой прорези 17.

Предложенный искусственный желудочек сердца имеет небольшие габариты благодаря использованию электромагнита, работающего в импульсном режиме. При этом выходные характеристики искусственного желудочка приближаются к характеристикам функционирования естественного сердца, путем более тонкого чем в прототипе регулирования формой импульса давления. Конструктивное выполнение, в частности расположение привода в первом отсеке, позволяет снизить травму форменных элементов крови, т. к. устраняется механический контакт привода с камерой для

крови.

Формула изобретения Искусственный желудочек сердца, содержащий корпус, включающий камеру крови с патрубками и клапанами и привод.

состоящий из электромагнита с подвижным сердечником, блока пружин, компенсатора изменения объема, регулятора формы импульса, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности искусственного

кровообращения путем достижения физиологического закона управления нагнетательным элементом желудочка, герметичная камера привода выполнена с перегородкой между непосредственно лриводом и воздушной камерой желудочка, которая, в свою очередь, выполнена с демпфирующим отверстием, а демпфер привода содержит по меньшей мере одну трубку с прорезью в стенке, закрепленную

герметично торцом на перегородке, и шток с возможностью перемещения в трубке и жестко связанный с крышкой блока пружин, к которой также прикреплен подвижный сердечник электромагнита с неподвижной

частью, закрепленной на перегородке, причем крышка соединена с корпусом посредством гибкой манжеты, имеющей в сечении У-об разную форму.

12

Использование: относится к медицинской технике, точнее к аппаратам для искусственного кровообращения, Сущность изобретения в том, что искусственный желудочек состоит из двух герметичных отсеков, разделенных перегородкой с отверстием и демпферной канавкой. Устранение стука в искусственном желудочке обеспечивается демпфированием, за счет демпферной канавки, демпферного сильфона, отсека в котором размещено управление желудочком, блока пружины, и трубка со штоком. При чем трубка со штоком благодаря прорези выполняет еще и функцию регулятора формы импульса, что снижает вероятность осложнений, как при операции на сердце, так и после нее. 1 ил. (Л с