УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ КРОВИ Советский патент 1974 года по МПК A61M1/00 

1

Изобретение относится « устройствам для искусственного кровоОбращения.

Известны устройства для нагнетания крови, содержащие насос по крови желудочкового типа, источник давления, генератор управляющих имнульсов, распределительное устройство, выполненное в виде инжектора, исполнительного механизма и дросселей, регулирующих длительность систолы и диастолы, регулятор частоты нульса и магистральные трубки.

Однако такие устройства не обеспечивают достаточной точности поддержания производительности устройств при изменении противодавления в организме, а также точного сохранения ударного объема при изменении параметров нерфузии.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что регулятор частоты пульса выполнен в виде пневматически связанных между собой задатчика давления, элемента сравнения, пульсирующего дросселя с задатчиком лодпора, редуктором питания и регулируемого дросселя. Вход пульсирующего дросселя соединен с генератором управляющих импульсов, а выход элемента сравне)1ия - с распределительным устройством.

Генератор управляющих им.пульсов может быть вынолпен в виде элемента памяти, ко входам которого подключены контакты типа

сопло-заслонка с расположением заслонок на плунжере насоса но крови.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для нагнетания .крови содержит насос 1 желудочкового типа, источник давления (питания), генератор 2 управляющих имнульсов, распределительное устройство 3 и регулятор 4 частоты пульса. Корпус 5 насоса

разделен чулочными мембранами 6 и 7 на жидкостную камеру 8, камеру 9 силового газа и атмосферную камеру 10.

Плунжеры 11 и 12 поршня 13 служат жесткими нентрами мембран 6 и 7. В камере 8

установлены клапаны 14, обеспечивающие однонаправленный ноток крови.

Источник давления представляет собой источник сжатого газа (баллон, .компрессор), обеспечивающий заданное давление в системах.

Генератор управляющих импульсов содержит элемент памяти 15 и два пневмоконтакта 16 и 17 типа сопло-заслонка, заслонки которых расположены на плунжерах 11 и 12. Сопло контакта 16 является подвижным и может быть установлено на разных уровнях рукояткой 18.

Элемент намятн 15 состоит из трехмембранного нодпружиненного реле 19 и щарикового

элемента «ИЛИ 20. Реле 19 имеет корпус 21,

реагирующий орган 22, пружииу 23 и два п.невмокоитакта 24 и 25 типа сопло-заслоика. Реагирующий орган 22 сиабжен тремя мембралами 26, жестко связанными осью 27. Д1ембраны 26 делят корпус 21 на четыре камеры: камеру А питания, две командные камеры В и С и камеру D сброса. Выход контакта 16 заведен па вход камеры С реле 19, а выход контакта 17 заведен на один из выходов элемента «ИЛИ 20. Иа второй вход элемента «ИЛИ заведена выходная линия 28 генератора 2, связывающая камеру /1 с контактом 25. Выход элемента «ИЛИ 20 заведен в командную камеру В. Дроссели 29 и 30 служат для установки соответствующего уровня командных сигналов, поступающих с контактов 16 и 17.

Распределительное устройство 3 содержит Инл ектор 31, Иснолнительный механизм 32 и регулятор 33 длительности систолы и диастолы. Инжектор 31 вьшоллен в виде сопла 34, камеры 35 смешения и диффузора 36.

Ионолнительлый механизм 32 имеет корлус, разделенный мембраной 37 и перегородкой ЗсЯ на три камеры: командную .камеру К, атмосферлую камеру L и рабочую камеру М. Клапан 39, жестко связанный с центром мембраны 37 и поднруж.иненный лружилой 40, составляет пневмоконтакт с седлом 41. В командную камеру К заведена выходная линия 28 генератора 2 управляющих импульсов. Выход диффузора 36 инжектора 31 заведен в рабочую камеру М.

Регулятор 33 длительности систолы и диастолы состоит из трехмембранного реле 42 и регулируемых дросселей 43 и 44. Мембраны 45 реагирующего органа 46 делят реле 42 на четыре камеры: рабочие камеры Р и Q, атмосфер.ную .камеру X и командную камеру Y. В реле 42 имеются два иневмоконтакта 47 и 48. Выход из камеры 35 заведен в рабочие Р и Q и командную Y камеры реле 42, а выходы пневмоконтактов 47 и 48 через дроссели 43 и 44 заведены в камеру 9.

Регулятор 4 частоты пульса содержит пульсирующий дроссель 49, редуктор 50, задатчики 51 подпора, регулируемый дроссель 52, элемелт 53 сравнения и задатчик 54 давления. Поларно связанные мембраны 55, 56 и 57, 58 и перегородка 59 делят корлус лульсирующего дросселя 49 на щесть .камер: камеры а и Ь, связанные с задатчиками 51 лодпора, ко.манд.ные камеры с и d, связанные с выходом лневмоконтакта 16, камеру / питания, связанную с редуктором 50, и выходную камеру h. Камеру / и /г посредством лневмоконтактов 60 и 61 и сообщающегося с ними отверстия в лерегородке 59 связаны между собой и с жесткой емкостью 62.

Элемент 53 сравнения представляет собой трехмембранное устройство, аналогичное трехмембранному реле 42. Элемент 53 сравнения имеет сопла 63 и 64. К соллу 63 лодведено давление .питания инжектора 31. Солло 64 соединено с атмосферой. Три жестко связанные мембраны реагирующего органа 65 делят корпус элемелта 53 на четыре камеры: камеры k и I, связанные с сонлом 34 инжектора 31, и камеры m и п, к которым лодаются сравниваемые давления - выходное давление лульсирующего дросселя 49 и давление с задатчнка 54. Дроссели 66 и 67 определяют давление литания задатчиков 51 и 54.

Устройство работает следующим образом.

Когда жидкостная камера 8 насоса наполнится кровью, пневмоконтакт 16 замыкается, и сигнал поступает в камеру С реле 19. Под действием этого сигнала реагирующий орган 22 леремещается, замыкая лневмоконтакт 24 и размыкая нневмоконтакт 25. Давленле из камеры /С исполнительного механизма 32 стравливается в атмосферу через сопло нневмоконтакта 25 и камеру D реле 19. Под действием нружины 40 кланан 39 перекрывает

седло 41, тем самым прекращается истечение силового газа через диффузор 36 инжектора 31. Силовой газ через сонло лневмоконтакта 63 элемента 53, сопло 34 и камеру 35 инжектора 31 поступает в камеры Р, Y, Q трехмембранного реле 42.

Под действием силы, возникающей из-за разлости э.ффективных площадей ме.мбраи 45, реагирующий орга.н 46 реле 42 перемещается, замыкая .пневмоконтакт 48 и размыкая пневмоконтакт 47. Силовой газ через солло пневмоконтакта 47 и дроссель 43 нагнетается в камеру 9. Под действием силового газа поршень 13 перемещается вверх. Скорость неремещення (время систолы) регулируется дросселем 43. Пневмоконтакт 16 размыкается, и давление из камеры С вытравливается. Однако под действием нружины 23 реагирующий орган 22 остается в верхнем положении, продолжая держать замкнутый лневмоконтакт

24, как бы «за;номнив сигнал, поданный с нневмоконтакта 16.

Порщень 13 леремещается до тех пор, пока не замкнется пневмоконтакт 17. При этом сигнал давления поступает на верхний вход

элемента «ИЛИ 20 и через него - в камеру В реле 19. Под действием этого давления реагирующий орга.н 22 реле 19 пере.мепдается, отжимая пружину 23, .и замыкает 1пневмокоптакт 25, пневмоконтакт 24 размыкается. Управляющее давление через линию 28 постунает в камеру К исполнительного механизма 32. Мембрана 37 леремещается вниз, и клалан 39, отжимая пружину 40, открывает седло 41. Начинается истечение силового газа

через диффузор 36 инжектора 31, камеру М, седло 41 и камеру L в атмосферу.

В камере 35 появляется разрежение, которое возникает также в камерах Р, Y и Q реле 33. Под действием разрежения реагирующий орган 46 перемещается, замыкая нневмоконтакт 47 и размыкая пневомоконтакт 48. Силовой газ отсасывается из камеры 9 через дроссель 44, камеру Р и камеру 35 и выбрасывается через диффузор 36 в атмосферу.

Под действием создаваемого инжекторо.м 31

разрежения поршень 13 перемещается вниз. Скорость перемещения порщня регулируется дросселем 44. Контакт 17 размыкается. Однако благодаря тому, что выходная линия 28 заведена на нижний вход элемента «ИЛИ 20, давление в камере В реле 19 поддерживается (сигнал запоминается). Перемещение поршня 13 вниз продолжается до тех пор, пока ,не замкнется пневмо.контакт 16 - при этом цикл повторяется.

Изменяя положение сонла пневмоконтакта 16 рукояткой 18, можно регулировать удар.ный объем. Дроссели 43 « 44 регулируют длительность систолы и диастолы (время заполнения и опорожнения камеры 9), в пределах заданной частоты пульса. Частота пульса устанавливается задатчиком 54 в виде давления определенной величины, подаваемого в камере / элемента 53 сравнения. Сигналы с пневмоконтакта 16 подаются также в камеры с и d пульсирующего дросселя 49. В камере а поддерживается давление подпора, равное 1 ати, а в .камере b поддерживается давление подпора, равное 0,4 ати (давления подпора подаются задатчиками 51). Под действием сигнала с пневмоконтакта 16 мембраны 55, 56 и 57, 58 перемещаются вверх, размыкают контакт 60 и замыкают контакт 61. Тогда под действием давления в камере / пульсирующего дросселя 49 газ через сопло контакта 60 наполняет жесткую емкость 62.

Когда контакт 16 размыкается, давление з камерах сии .становится атмосферным, под действием давления подпора в камерах аи/ ко.нтакт 60 замыкается, а контакт 61 размыкается, н газ из жесткой ем.кости 62 попадает в камеру k элемента 53 сравнения. Регулируемый дроссель 52 поддерживает проточный режим в камере k.

Давление в жесткой емкости 62 нропорнионально частоте нульсаций. Если это давление меньще заданного, т. е. частота пульсаций насоса 1 меньпле заданной, то реагирующий орган 65 элемента 53 сравнения под действием раз.ностн давлений в камерах / и /г перемещается вниз, увеличивая проходное сечение сопла 63 и уменьшая проходное сечение сопла 64, связанного с атмосферой. При этом увеличивается расход газа, поступающего на

сопло 34 инжектора 31, заполнение и опорожнение камеры 9 ускоряется, п частота пульса возрастает до заданной величины. Если же частота нульсаций насоса 1 выше заданной, то

и выходное давление пульсирующего дросселя 49 также выше заданного задатчиком 54 в камере /. Сопло 63 прикрывается реагирующим органом 65, а сопло 64 открывается. Расход через сопло 34 инжектора 31 уменьщается и частота пульсаций снижается до заданной.

Таким образом, обеспечивается независимая регулировка ударного объема, частота пульса, времени систолы н диастолы (в пределах

заданной частоты).

При изменении периферической нагрузки ударный объем остается постоянным, а частота поддерживается на зада.нном уровне с помощью регулятора частоты, т. е. производительность насоса не зависит от периферической нагрузки.

Предмет изобретения

Устройство для нагнетания крови, содержащее насос по крови желудочкового типа, источник давления, генератор управляющих импульсов, распределительное устройство, выполненное в виде инжектора, исполнительпого механизма и дросселей, регулирующих длительность систолы и диастолы, регулятор частоты пульса и магистральные трубки, отличающееся чем, что, с целью повыщения точпости поддержания производительности устройства при изменении нротиводавления в

организме, сохранения ударного объема при изменении параметров перфузии, регулятор частоты пульса выполнен в виде пневматически соединенных между собой задатчика давле.ния, элемента сравнения, пульсирующего

дросселя с задатчиком подпора, редуктором питания и регулируемого дросселя, вход пульсирующего дросселя соединен с генератором управляющих импульсов, а выход элемента сравнения соединен с распределительным устройством, генератор управляющих импульсов выполнен в виде элемента памяти, ко входам которого подключены контакты типа сопла-заслонка, заслоики которых расположены на плунжере насоса по крови.

27 21