Насос для нагнетания крови Советский патент 1993 года по МПК A61M1/10 

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в системах полного и вспомогательного кровообращения, при проведении методов экстракорпо- ральной терапии: гемосорбции, гемодиализа и других способах воздействия на кровь с лечебной целью.

Целью изобретения является уменьшение вероятности возникновения воздушной эмболии и повышение надежности.

На фиг. 1 изображен вид насоса в разрезе продольной вертикальной плоскостью, оба клапана закрыты; на фиг. 2 - вид сверху, оба клапана закрыты; на фиг. 3 - вид в разрезе вертикальной поперечной плоскостью до подачи эл. тока; на фиг. 4 - то же. после подачи тока.

Устройство содержит корпус 1, две соединенные оболочки 2 в виде упругих мембран, выполненных из полиэтилена, полиуретана или другого биологически инертного материала, рабочую камеру 3, две стойки 4, укрепленные в центрах оболочек-мембран 2, с проушинами 5, входной и

выходной патрубки 6,7. соединяющие рабочую камеру 3 с шлангами 8,9 входа и выхода крови, патрубки 6 и 7 выполнены составными, образующими герметичные иераэбор- ные соединения соответственно с коленами 10 и 11, клапаны входа и выхода кроши 12 и 13 выполнены атравматичными по отношению к элементам крови из эластичного материала: силиконовой резины, латекса и профилированы в вида двух сомкнутых лепестков таким образом, что открываются при незначительной положительной разнице давления, закрываются при отрицательной и держат обратное давление до значений в пол-атмосферы.внешние части клапанов 12 и 13 выполнены как герметизирующие прокладки соответственно между коленами 10,11 и корпусными частями патрубков 6 и 7, которые стянуты при сборке крепежными кольцами 14, привод устройства содержит исполнительный орган в виде изогнутой П-образной металлической полосы 15, перекладина 16 которой охвачена электрической обмоткой 17 в изоляции, и

00 VI

О О 00

СО

выполнена из двух полос 18 и 19 металлов, обладающих различными коэффициентами магнитострикции и жестко скрепленных между собой так, что они образуют магнито- биметаллическую пластину, концы П-образ- ной полосы 15 вставлены в проушины 5 на стойках 4, электрическая обмотка 17 соединена проводником тока 20 с блоком управления и источником питания (на рисунках не показаны).

Устройство готовится к работе и работает следующим образом.

Корпус 1 проушинами 5 надевается на исполнительный орган привода - П-образ- ную полосу 15, которая в обесточенном со- стоянии сжимает мембраны 2 силой своей упругости, к патрубкам 6 и 7 присоединяются шланги 8 и 9 для подвода и отвода крови, включаются источник питания и блок управления. При протекании тока по обмотке 17 образуется магнитное поле, которое вызывает изменение длины двух металлических полос 18 и 19, соединенных вместе и обладающих различными коэффициентами магнитострикции. Это приводит к изгибанию перекладины 16 в сторону металла, обладающего меньшим коэффициентом магнитострикции. Концы П-образной полосы 15 расходятся, выбигают мембраны 2, объем рабочей камеры 3 увеличивается и внутри нее создается отрицательное давление, которое вызывает приток крови в камеру 3 через входной патрубок 6 с клапаном 12 через подводящий шланг 8. При выключении тока, протекающего через обмотку 17, магнитное поле исчезает, перекладина 16 возвращается в состояние с деформацией противоположного знака, под действием сил упругости концы П-образной перекладины 15 сближаются, объем рабочей камеры 3 уменьшается и кровь выталкивается через выходной патрубок 7 с клапаном 13 в отводящий шланг 9. При последующем включении и выключении тока, протекающего через обмотку 17, цикл повторяется.

Привод устройства выполнен на основе эффекта магнитострикции: удлинении или укорочении металла, помещенного в магнитное поле. Если пластинку из двух скрепленных, например сваренных, металлов, обладающих различными величинами маг- нитострикционного удлинения Я 1 и Я i поместить в магнитное поле, она изогнется как изгибается биметаллическая пластинка под действием температуры, а ее прогиб у будет равен

Ai-Да

где д 1, (5 2 - толщина слоев металлов;

I - длина пластинки;

h д 1 + д 2-полнаятолщина пластинки.

Эффект проявляется в наибольшей степени для металлов, имеющих разные знаки магнитострикции, например, для пары пер- мендюра ( Я 1 0} с никелем ( Я 2 0). Эффект квадратичен по отношению к магнитному полю, т.е. знак Я не зависит от направления поля. Наиболее значителен он на металлах, обладающих свойством гигантской магнитострикции, например, для тербия, диспрозия.

Рабочая камера насоса вместе с клапанами, мембранами, проушинами и патрубками рассчитана на одноразовое использование, поэтому выполнена максимально простой и относительно дешевой. Она изготавливается отливкой из прочной пластмассы: полиуретана, полиэтилена (предпочтительнее прозрачная пластмасса). Клапаны выполнены из искусственного латекса или силиконовой резины и спрессованы в составных патрубках крепежными пластмассовыми кольцами, отвердевающими в холодном состоянии, как принято в технологии изготовления составных капельниц одноразовых систем для переливания крови и растворов.

Использование устройства позволяет исключить возможность возникновения воздушной эмболии, имеющуюся у прототипа, и одновременно сохранить его важное достоинство : малую инерционность по сравнению с электромагнитными мембранными насосами, так как масса движущейся части привода может быть сделана сколь угодно малой, в отличие от электромагнитных приводов. Экономически оправданная возможность однократного использования корпуса насоса делает его безопасным относительно передачи вируса СПИДА от одного пациента к другому. Компактность исполнительной части устройства - рабочей камеры и привода - предоставляет большие удобства при применении устройства, позволяя максимально приблизить его к пациенту и сократить длину подводящего и отводящего шлангов, что имеет большое значение, например, при синхронизации работы насоса с работой сердца.

Формула изобретения

Насос для нагнетания крови, содержащий корпус из двух соединенных оболочек с рабочей камерой для крови, входной и выходной патрубки с клапанами для крови, соединяющие рабочую камеру с шлангами

входа и выхода крови, привод с блоком управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, оболочки корпуса выполнены в виде упругих мембран с укрепленными в из центрах стойками, снабженными проушинами, входной и выходной патрубки герметично и неразборно соединены соответственно с входным и выходным коленами, между патрубком и коленом герметично установлены входной и выходной кла- паны, выполненные из эластичного материала и профилированные в виде со0

мкнутых лепестков , привод выполнен в видеизогнутой П- образной металлической полосы, перекладина которой охвачена электрической обмоткой и выполнена из двух скрепленных полос металлов, обладающих разными коэффициентами магнитострикции, концы П-образ- ной полосы вставлены в проушины на стойках мембран, электрическая обмотка соединена проводником тока с блоком управления и источником питания.

Использование: в медицинской технике, в системах полного и вспомогательного искусственного кровообращения. Сущность изобретения: насос для крови содержит корпус, оболочки которого выполнены в виде упругих м мбран со стойками в их центре, входной и выходной патрубки, выполненные составными и образующими герметичные неразборные соединения, привод, имеющий вид изогнутой П-образ- ной металлической полосы, перекладина которой охвачена эл.обмоткой и выполнена из двух полос металлов с разными коэффициентами мэгнитострикции, а зл.обмотка соединена с проводниками тока с блоком управления и источником литания. 4 ил.

А-А 8 10 К Кб 5Ь 31 7 ф 1371 3

Фие.1

8 Ю ЯП 6

77 /10

Т 7 W 13 11 3

is Mts-г

2 Я Фиг.5 3 2