ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ К НАСОСУ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК A61M1/10 

Известны электродвигатели к насосу искусственного кровообращения, работающие от импульсов тока, синхронных с зубцами электрокардиограммы.

Предлагаемый электродвигатель отличается от известных тем, что он содержит подвижную катушку, подключенную к источнику двухполярных импульсов тока и помещенную в воздушном зазоре, образуемом источником магнитодвижущей силы и магнитопроводом.

Такое выполнение электродвигателя обеспечивает возвратно-поступательное движение мембраны насоса, механически соединенного с двигателем.

Обмотка подвижной катушки размещена на легком цилиндрическом каркасе из диамагнитных материалов, что обеспечивает быстродействие, хорошие частотные характеристики при работе от импульсов, увеличение силы благодаря повышению индукции в зазоре и ампервитков подвижной катушки.

С помощью центрирующего стержня подвижной катушки, перемещающегося внутри втулки, регулируют вручную или автоматически величину хода в фазах всасывания и нагнетания путем изменения амплитуды, длительности формы или среднего значения импульса тока, а также центрируют подвижную катушку в зазоре.

На чертеже схематически изображен предлагаемый электродвигатель.

В предлагаемом двигателе использован принцип взаимодействия магнитного поля, образуемого импульсами тока (синхронными с импульсами R или S электрокардиограммы) с постоянным магнитным полем. Импульсы тока подаются в подвижную катушку 1 двигателя от кардиосинхронизатора или другого устройства, выделяющего рабочие импульсы из электрокардиограммы или кривой пульсовой волны.

Подвижная катушка находится в постоянном магнитном поле. Это поле создается специальным магнитом. Для получения сильного магнитного поля (определяющего силу, которую может создать описываемый двигатель) воздушный зазор, в котором движется подвижная катушка, делают возможно меньшим, чтобы обеспечить хорошее «заполнение» зазора током. В этом случае получается максимальная чувствительность двигателя по отношению к входным импульсам тока.

Подвижная катушка механически связывается с мембраной или диафрагмой и т.п. частями перфузионного насоса. Когда в подвижную катушку подаются два полярных импульса тока, двигатель создает возвратно-поступательное движение (реверс); так как при движении в одну сторону возникает фаза всасывания, а при движении в другую сторону - фаза нагнетания (крови или лекарственных веществ). Так, при движении обмотка подвижной катушки все время находится в равномерном магнитном поле, что практически может быть обеспечено соответствующей формой магнитопровода 2. Сила, развиваемая таким двигателем, практически мало зависит от положения подвижной катушки. Последнее обстоятельство, а также сравнительно малое значение индуктивности обмотки подвижной катушки, обеспечивает малую величину временной задержки начала движения мембраны (поршня и т.д.) перфузионного насоса. Это дает возможность получить нужную фазу работы насоса относительно импульсов R (или S) электрокардиограммы.

Ударный объем такого насоса зависит от силы действия подвижной катушки на мембрану (поршень и т.п.) насоса, т.е. от амплитуды тока в импульсе, а эти параметры импульсов тока могут автоматически регулироваться в зависимости от частоты следования импульсов (частоты сердцебиений). Поэтому применение такого двигателя позволяет, при соответствующей схеме автоматического регулирования параметров импульсов на выходе кардиосинхронизатора, получить заданную зависимость производительности (или ударного объема) насоса от частоты сердцебиений.

Кроме этого, быстродействие предлагаемого двигателя обеспечивает также автоматическое регулирование работы двигателя по фазе (задержке) относительно импульсов R (или S) электрокардиограммы.

Постоянное магнитное поле может быть создано электромагнитом 3 (с внешним подмагничиванием) или цилиндрическим постоянным магнитом, выполненным из сплавов с большой магнитной энергией (например, из никель-алюминиевых кобальтовых сплавов или из феррит-бария). Магнитопровод 2 выполняют из материалов с большой максимальной индукцией насыщения (например, из низкоуглеродистой стали).

Форму магнитопровода делают такой, чтобы обеспечить максимально возможную индукцию в воздушном зазоре, в котором под влиянием импульсов тока перемещается подвижная катушка. Обмотка подвижной катушки размещена на каркасе, выполненном из магнитного материала достаточной прочности (например, из дюралюминия). Каркас катушки 1 закрепляют на штоке 4, который может совершать возвратно-поступательное движения во втулках 5 и 6. Эти втулки сцентрированы относительно воздушного рабочего зазора.

Втулка 5 установлена в магнитопроводе, а втулка 6 - в корпусе 7. Втулки одновременно предназначены для соединения с корпусом насоса и размещения изолирующих втулок выводов обмотки подвижной катушки. Шток 4 штифтом 8 соединен с проводным штоком 9 перфузионного насоса.

1. Электродвигатель к насосу искусственного кровообращения, работающий от импульсов тока, синхронных с зубцами электрокардиограммы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возвратно-поступательного движения мембраны насоса, механически соединенного с двигателем, он содержит подвижную катушку, подключенную к источнику двухполярных импульсов тока и помещенную в воздушном зазоре, образуемом источником магнитодвижущей силы и магнитопроводом.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения быстродействия, хороших частотных свойств при работе от импульсов, большей силы благодаря повышению индукции в зазоре и ампервитков подвижной катушки, обмотка подвижной катушки размещена на легком цилиндрическом каркасе, выполненном из диамагнитных материалов.

3. Электродвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью осуществления ручной или автоматической регулировки величины хода в фазах всасывания и нагнетания путем изменения амплитуды, длительности, формы или среднего значения импульса тока и центровки подвижной катушки в зазоре, в нем установлен центрирующий стержень подвижной катушки, который перемещается внутри втулки.