УСТРОЙСТВО для НАГНЕТАНИЯ КРОВИ Советский патент 1973 года по МПК A61M1/10 

1

Изобретение относится к устройствам для искусственного кровообращения.

Известны устройства для нагнета.ния крови, содержащие насос по крови объемного типа, источник давления, распределительное устройство, регулирующие дроссели и магистральные трубки. Одним из недостатков известных устройств является взаимозависимость регулировок параметров потока-частоты 1и ударного объема перфузии и кроме того, сильная зависимость минутного расхода насоса от противодавления в организме, что делает минутный объем перфузии неопределенным, а это чревато опасностью для жизни пациента.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено генератором управляющих импульсов, а распределительное устройство выполнено в виде инжектора с нулевым соплом, например, переменного сечения, на выходе которого смонтирована подвижная мембрана. Эта мембрана ноднружинена со стороны выходного сопла инжектора; с другой стороны мембрана имеет камеру, соединенную пневматической магистралью с выходом генератора управляющих импульсов. Это обеспечивает независимую регулировку частоты и минутного объема перегрузки, а также уменьшает влияние противодавления в организме на минутный объем перегрузки.

Генератор управляющих импульсов может

быть выполнен в виде мембранного реле с

пневмоемкостью и регулируемым дросселем в

Линии обратной связи и дроссельного дел 1теля.

На чертеже изображ&ка принципиальная схема (Предлагаемого устройства для нагнетания крови.

Насос 1 но кровн объемного тина связан с системой 2 ввода питания, распределитель.ным устройством 3 и генератором 4 управляющих импульсов.

Насос имеет прозрачный корпус 5, герметично разделенный диафрагмой 6 желудочкового типа на две камеры; ка.меру 7 с кровью и камеру 8 силового газа. В камере 7 расположены клапаны 9, обеспечивающие } анравление кровотока.

Система ввода питання включает в себя: источник Питания W, обеспечивающий рабочее давление (например, 4 ати); пневмотумблер //; дроссели 12 и 13, осуществляющие разделение потока питающего газа на поток

силового газа, непосредственно воздействующий на мешок с кровью, и поток питания генератора 4 управляющих импульсов; стабилизатор 14, обеспечпвающий с достаточной точностью постоянство давления питания генератора. Распределительное устройство выполнено в виде инжектора 15 и исполнительного механизма 16. Инжектор имеет нулевое сопло /7, камеру 18 смешения и диффузор 19. Проходное сечение нулевого сонла можно изменять вручную рукояткой 20, что обеонечивает регулировку расхода силового газа, постунающего в камеру 8 насоса, а следовательно и расхода крови. Сочетание релсима питания Нулевого сопла с аэродинамическими характеристиками камеры 8 обеспечивает надкритический режим истечения силового газа из сопла в эту камеру. Благодаря этому практически исключается влияние Противодавления системы на расход силового газа в камеру 8, а следовательно и на расход крови (т. е. на минутный объем перфузии). За счет изменения площади проходного сечения нулевого сопла расширяется диапазон регулирования минутного объема перфузии. Коэффициент эжекции инжектора 15 позволяет получить желаемую скорость о-иорожнения камеры 8, а следовательно и скорость наполнения мещка кровью без избыточного присасывания. Камера 18 смещения присоединена линией 21 к камере 8 насоса. Диффузор 19 служит для увеличения напора газа, выходящего из инжектора 15, с целью уменьщения потерь газа при переключении фаз. Исполнительный механизм 16 имеет корпус 22, разделен ый резинотканевой мембраной 23 с жестким центром на две камеры: герметичную 24, связанную с выходом генератора 4 управляющих импульсов и атмосферную 25. Со стороны камеры 25 мембрана 23 подпружинена пружиной 26. Ход мембраны ограничен со стороны герметичной камеры упором 27, а со стороны атмосферной камеры - торцом диффузора 19, который, взаимодействуя с торцом жесткого центра мембраны, образует пневмоконтакт типа сопло-заслонка. Генератор управляющих импульсо-в представляет собой генератор частоты, содерл ащий трехмембранное реле 28. Реле имеет корпус 29, реагирующий орган 30 и два пневмоконтакта 3/ и 32 типа сопло-заслонка. Реагирующий орган выполнен в виде трех резинотканевых мембран 33 с жесткими це 1трами. связанных между собой осью 34. Перемещение реагирующего органа мало и ограничено соплами пневмоконтактов 31 и 32, а жесткие центры двух его мембран служат заслонками этих Пневмоконтактов. Мембраны 35 разделиют корпус 29 на четыре камеры: камеру А питания, командные камеры Б, В и камеру Г сброса. Выходная линия 35, являющаяся одновременно выходом генератора 4, связывает камеру А с камерой Г через сопло нневмоконтакта 32 и заведена в командную камеру В через регулируемый дроссель 36 и пневмоемкость 37. Проводимость дросселя и объем пневмоемкости определяют постоянную времени обратнОй СВЯЗИ, которая в свою очередь определяет частоту пульсаций. Диапазон изменений Проводимости дросселя определяет диапазон регулирования частоты пульсаций, а объем пневмоемкости определяет значения границ этого диапазона, который в предлагаемом устройстве охватывает все применяющиеся в клинической Практике частоты. Рукоятка 38 дросселя служит для регулирования вручную частоты пульсаций устройства. Генератор управляющих импульсов снабжен дроссельным двигателем 39, который служит для установки в камере Б постоянного командного давления (так называемого подпора). Устройство работает следующим образом. Сжатый газ от источника пита.ния 10 под давлением, например 4 ати, через замкнутый пневмотумблер 11 подается на дроссели 12 и 13, которые даже При наибольще.м открытии нулевого сопла 17 обеспечивают на входе в стабилизатор 14 давление не ниЖе, например 2 ати. Это обуславливает нормальную работу стабилизатора и гарантирует постоянство давления питания генератора управляющих импульсов и его независимость от колебаний давления силового газа. С выхода стабилизатора 14 давление питания топадает в сОПло Пневмоконтакта 3/ и через делитель 39 в командную камеру Б. Под действием подпора в камере Б реагирующий орган 30 реле перемещается, замыкает пневмоконтакт 32 и размыкает пневмоконтакт 31. Давление питания через сопло пневмоконтакта 31, камеру питания А и входную линию 35 попадает в герметичную камеру 24 исполнительного механизма 16. Под действием этого давления мембрана 23 перемещается и перекрывает отверстие диффузора 19. Тем самым распределительное устройство 3 приводится в положение, соответствующее фазе нагнетания силового газа в камеру 8 насоса и выброса крови в артериа.тьное русло, т. е. фазе систолы. В это время силовой газ через дроссель 13, нулевое сопло 17, камеру 18 смещения и линию 21 нагнетается в камеру 8 насоса. С момента появления давления -на выходе генератора управляющих импульсов начинается наполнение командной камеры В реле 28. Скорость наполнения определяется постоянной времени обратной связи. Когда давление в камере В становится больше давления подпора (давления в камере Б) на величину, называемую дифференциалОМ срабатывания, которая определяется весом и податливостью реагирующего органа 30, этот реагирующий орган перемещается, пневмоконтакт 31 замыкается, а пневмоконтакт 32 размыкается. Таз из камеры 24 исполнительного механизма 16 через сопло пневмоконтакта 32 и камеру Г сброса вытравляется в атмосферу. Мембрана 23 под Действием пружины 26 перемещается к упору 27 и открывает отверстие диффузора 19. Распределительное устройство приводится в состояние, соответствующее фазе диастолы. Силовой газ через нулевое сопло 17, камеру 18 смешения, диффузор 19 и атмосферную камеру 25 исполнительного механизма 16 истекает в атмосферу, в результате чего в камере смешения создается разрежение, и силовой газ отсасывается из камеры 8 через линию 2} и диффузор 19 и выбрасывается в атмосферу. iC момента 1 ачала фазы диастолы командная камеры В реле 28 начинает опорожняться через регулируемый дроссель 36, лневмоемкость 37, сопло пневмоконтакта 32 и камеру Г в атмосферу. Скорость ее опорожнения так же, как и наполнения, зависит от постоянной времени линии .обратной связи. Когда давление в камере В станет меньше давления подпора (в камере Б) ,на величину, равную дифференциалу срабатывания, реагирующий орган 30 смендается в сторону лневмоконтакта 32 и замыкает его. Пневмоконтакт 31 размыкается и Вловь начинается фаза систолы. При регулировке дросселя 36 происходит однонаправленное изменение длительности фаз цикла, а следовательно регулируется частота пульсаций устройства. При этом регулирование происходит независимо от изменения другИХ выходных параметров устройства, т. к. давление питания генератора управляющих импульсов и объем пневмоемкости постоянны, и следовательно частота пульсаций зависит только от проводимости дросселя 36. Давление в командной камере В в течение каждого цикла колеблется около величины давления подпора с амплитудой, равной удвоенному значению дифференциала срабатывания. Наполнение и опорожнение камеры В происходит по экспояенциальному закону. С увеличением частоты относительная длительность фазы систолы в рамках цикла меняется. Степень этого изменения зависит от величины подпора, т. к. при изменении подпора наполнение и опорожнение камеры В происходит по участкам экспоненты разной крутизны. Благодаря наличию делителя 59 может быть установлено такое давление подпора, при котором с увеличением частоты пульсаций степень увеличения относительной длительности фазы систолы в рамках цикла оказывается достаточной для компенсации влияния инерционности «асоса. Вследствие этого практически исключается влияние частоты пульсаций на минутный расход крови и оказывается возмол ным подавать пациенту заданный минутный объем перфузии при любой частоте пульсаций, т. е. получать наиболее физиологичные сочетания этих параметров для каждого больного. Исключение зависимости расхода крови (минутного объема перфузии) и от противодавления системы и от частоты пульсаций упрощает также тарировку и калибровку устройства. Предмет изобретения 1.Устройство для нагнетания крови, содержащее насос по крови объемного типа, источник давления, распределительное устройство, регулирующие дроссели и магистральные трубки, отличающееся тем, что, с целью независимой регулировки частоты и минутного объема перфузии и уменьщения влияния противодавления в организме на минутный объем перфузии, оно снабжено генератором управляющих импульсов, а распределительное устройство выполнено в виде инжектора с нулевы.м соплом, например, переменного сечения, на выходе которого смонтирована подвижная мембрана, подпружиненная со стороны выходного сопла инжектора и имеющая с другой стороны ка.меру, соединенную пневматической магистралью с выходом генератора упраатяющих импульсов. 2.Устройство по 1П. 1, отличающееся тем, что, генератор управляющих импульсоввыполнен в виде мембранного реле с пнев.моемкостью и регу.чи.руемым дросселем в линии обратной связи и дроссельного /целителя.

10 2

W 22 2Л