УСТРОЙСТВО для ОБЛЕГЧЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА Советский патент 1971 года по МПК A61M1/02 

Изобретение относится к устройствам для облегчения деятельности сердца путем создаиия вспомогательного кровообращения в случаях острой сердечной недостаточности.

Известно устройство для облегчения деятельности сердца, содержащее двухполостной насос, источник сжатого газа, электронную систему управления, электромагнитный кран и камеру переменного объема.

В предлагаемом устройстве для автоматического Перехода работы насоса с синхроияого на автономный режим гари остановке сердца и при обратном направлении после восстановления его деятельности в систему управления установлены ждущий мультивибратор, ключевая схема, электронное реле и электромагнипное реле.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для облегчения деятельности сердца включает насос 1, источник сжатого газа 2, электронную систему 3 для управления работой крана 4 электромагнитного действия, соединяющего трубопроводами 5 и 5 источник сжатого газа с насосом 1, и схему автоматического переключения 7, которая обеспечивает его работу либо от независимого генератора пульса, либо от системы биоэлектрического управления (электрокардиографа). Насос } разделан эластичной диафрагмой 8 на две полости: полость 9 перекачивания среды и газовую -полость 10. Полость 9 имеет два патрубка // и 12 (входной и .выходной), в которых помещены клапаны 13 и 14 соответственно. В качестве перекачиваемой среды используют жидкость - кровь или газ, например гелий, (в зависимости от применения). Газовая полость 10 подсоединена к трубопроводу 6. В качестве источника сжатого газа может быть компрессор или баллон со сжатым газом. Кран 4 в период систолы служит для подачи сжатого воздуха от источника сжатого газа 2 по трубопроводу 5, дросселю 15, трубопроводу 6 в

полость 10. Кроме того, кран 4 имеет выход для стравливания воздуха из газовой полости в атмосферу через дроссель 16. К трубопроводу 6 подключена эластичная камера 17, обеспечивающая вместе с дросселями 15 и 16

приближение формы кривой давления перекачиваемой среды, в период систолы, к физиологической.

Электронная система 3 состоит из последовательно соединенных между собой схемы

фильтрации 18 сигнала, снимаемого с системы биоэлектрического управления (электрокардиографа), подключаемой к пациенту, усилителя 19, схемы формирования 20 управляющего сигнала, схемы пропуска 21 управлитель частоты кратный лульсу пациента, схемы задержки 22 и схемы длительности 23 систолы.

Схема задержки систолы может подключаться с ПОМОЩЬЮ перекидного контакта 2 злектромагнитного реле 25 к схеме пропуска 21 (верхнее положение на схеме перекидного контакта 24) при наличии сердечной деятельности пациента, или к схеме независимого генератора пульса 26 (нижнее по схеме положение перекидного контакта 24) в случае прекращения сердечной деятельности пациента.

Схема автоматического переключения 7 включает ждущий мультивибратор 27, электронный ключ, состоящий из элементов RiRa и полупроводникового триода 28, схему электронного реле, состоящего из элементов R3CiDiR4, полупроводниковых триодов 29 и 30 и электромагнитного реле 25, элемент сигнализации 31.

Ждущий мультивибратор 27 запускается от схемы формирования 20 и выдает импульс отрицательной полярности, которым открывается электронный ключ (на полупроводниковом триоде 28). Этот ключ служит для снятия заряда с конденсатора С|. Электронное реле, выполненное на триодах 29 и 30 служит для включения реле 25. Время задержки срабатывания электронного реле определяется временем заряда конденсатора С| через сопротивление Нз от источника питания -Е. Конденсатор Ci заряжается до напряжения пробоя кремниевого стабилитрона DI. После этого срабатывает электронное реле, выполненное на полупроводниковых триодах 29 и 30.

Устройство для облегчения деятельности сердца ра-ботает следующим образом.

Сигнал от системы биоэлектрического управления (электрокардиографа) поступает на схему фильтрации 18, пропускающую переменную составляющую и подавляющую помехи частотой выще 20 гц, что позволяет повысить устойчивость и надежность синхронной с биологическим сердцем работы всего устройства. Со схемы фильтрации }8 сигнал поступает на усилитель 19, где усиливается для амплитуды необходимой для запуска схемы формирования 20. Схема формирования запускается передним фронтом зубца R ЭКГ.

сформированный управляющий сигнал проходит через схему пропуска 21 сигнала, осуществляющую кратное деление тактовой частоты пульса по желанию оператора, и поступает через контакт 24, включающий управляющий сигнал, сформированный от ЭКГ, либо от генератора пульса 26, и подается на схему задержки 22 систолы.

Схема задержки систолы запускается передним фронтом управляющего сигнала и позволяет получать электрический сигнал прямоугольной формы регулируемой деятельности. Для запуска последующей схемы используется задний фронт прямоугольного импульса. Схема задержки 22 позволяет задерживать управляющий сигпал в пределах периода тактовой частоты пульса.

Задержанный управляющий сигнал поступает на схему длительности 23 систолы, аналогичную по своему устройству схеме задержки.

Схе.ма длительности систолы управляет подачей напряжения на катущки электромагнитов крана 4, который в свою очередь регулирует подачу сжатого воздуха в насос. От источника сжатого газа по трубопроводу 5. через дроссель 15 и кран 4 газ поступает в

трубопровод 6 и заполняет газовую полость 10 насоса /. Одновременно заполняется сжатым газом и эластичная камера 17. По мере заполнения полости 10 сжатый газ давит на диафрагму 8, выталкивает кровь или

газ из полости 9 через патрубок 2. При это.м клапан 13 закрыт, позволяя создать давления, необходимые для создания кровообращения.

По окончании систолы крап 4 -прекращает поступление сжатого газа. Одновременно кран 4 пропускает отра-ботанный газ из газовой полости и камеры 17 через дроссель 16 в атмосферу. Клапан 13 открывается, а клапан 14 закрывается. Наполняется кровью или газом полость 9 пасоса. После этого цикл работы повторяется.

В случае прекращения работы биологического сердца автоматически переключается

устройство на внутренний генератор 26.

Схема автоматического переключения 7 работает следующим образом. При отсутствии сигналов от системы биоэлектрического управления со схемы формирования 20 на ждущий мультивибратор 27 импульсов запуска не поступает и исходное положение ждущего мультивибратора 27 определяется нулевым положением на

выходе. В этом случае полупроводниковый триод 28 будет заперт напряжение.м смещения Е.

В закрытом состоянии электронный ключ имеет очень больщое сопротивление и конденсатор Ci через сопротивление RZ будет заряжаться от источника питания Е. Заряд конденсатора Ci будет продолжаться до значения напряжения равного напряжению пробоя кремниевого стабилитрона DI. При этом ток поступает на базу полупроводникового триода 29, который начинает проводить ток. С эмиттера триода 29 ток поступает на базу полупроводникового триода 30. В цепь коллектора триода 30 Включена обмотка электромагнитного реле 25. При открытии триода 30 срабатывает реле 25. Контакты 24 и 32 электромагнитного реле перекидываются в иижпее и в лравое положения соответственно

В с.чучае поступления сигналов от системы биоэлектрического управления импульса со схемы формирования 20 поступают «а мультивибратор 27. Последний срабатывает и выдает через соп ротивление Ri на базу полупроводникового тр.иода 28 отрицательный импульс зада1нной длительности. На время длительности импульса триод 28 открывается. Соп1ротивление открытого триода 28 мало и конденсатор С разряжается через триод 29. Напряжение на обкладках конденсатора понижается, при этом кремниевый стабилитрон DI закрывается. Электродное реле, собранное ла триодах 29 ,и 30, выключается, электромагнитное реле обесточивается. Контакты 24 и 32 перекидываются в исходное положение, изображенное на схеме. Сопротивление служит для четкого включения электромагнитного реле 25.

Предмет изобретения

Устройство для облегчения деятельности сердца, содержащее двухполостной насос, источник сжатого газа, электронную систему управления, электромагнитный кран и камеру переменного объема, отличающееся тем, что, с целью автоматизации перехода работы насоса с синхронного иа автономный режим при остановке сердца и при обратном направлении после восстановления его деятельности, в систему управления установлены ждущий мультивибратор, ключевая схема, электронное реле и электромагнитное реле.

Г--А

;л-г о-

W

-п г г