Аппарат вспомогательного кровообращения Советский патент 1980 года по МПК A61M1/03 

(54) АППАРАТ ВСПОМОГАТЕДЬИРГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности к устройствам для вспомогательного и искусственного кровообращения, основой которого является баллонная контрпульсация.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, линейный двигатель с блоком управления, связанный через механопневмопреобразователь с пневмокамерой рабочего органа.

Аппарат вспомогательного кровообращения вследствие относительно большой механической инерционности ротора двигателя и порщня механопневматического преобразователя, значительной электромагнитной инерционности линейного двигателя не может обеспечить достаточно высокой скорости перевода рабочего органа из одного устойчивого состояния в другое.

Цель изобретения - улучшение вспомогательного кровообращения путем умен щения переходного процесса нарастания и спада давления в пневмокамере рабочего органа.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат всмопогательного кровообращения дополнительно снабжен электромагнитным пневмоклапаном и фазирующим устройством, при этом пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и рабочим органом, а фазирующее устройство электрически соединено входами с кардиосинхронизатором, а выходами - с блоком управления двигателем. ,.

Кроме того, для ко.мпенсации возможных

10 утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь - рабочий орган, аппарат снабжен дополнительным электромагнитным пнемоклапаном и эласти чной емкостью, заполненной рабочим газом под атмосферным давлением, причем дополнительный электро15магнитный пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и эластичной емкостью и электрически связан с выходом фазирующего устройства.

На фиг. 1 и 2 изображена структурная 20 и блок-схема аппарата вспомогательного кровообращения; на фиг. 3 - диаграмма импульсов элементов , где а) сигнал от электрокардиографа на кардиосинхронизатор; б) импульсы кардиосинхронизатоpa на «Начало, «Наполнение и «Опорожнение баллона; в) импульс «Нагнетание и открытие электромагнитного пневмоклапанаб (ЭПК1); г) работа двигателя на поддержание убывающего Давления в насосной камере и объеме баллона, соответственно; 9ё) импульс на открытие электромагнитного пневмоклапана 8(ЭПК2) Ж) управляющий импульс на вход блока управления двигателем; и) кривые давления рабочего газа в насосной камере и объеме баллона, соответственно. Аппарат вспомогательного кровообращения содержит кардиосинхронизатор 1, линейный двигатель 2 с блоком 3 управления, механопневмопреобразователь 4, рабочий орган 5 с пневмокамерой (на чертеже не показана), электромагнитный пневмоклапан б и фазирующее устройство 7, обеспечивающее синхронную работу с сердцем двигателя и электропневматического клапана б, при этом , последний установлен между механопневмопреобразователем 4 и рабочим органом 5. Фазирующее устройство 7 электрически, соединено входами с кардиосинхронизатором 1, а выходами-с блоком 3 управления двигателем. Для компенсации возможных утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь 4, рабочий орган 5 аппарат снабжен вторым электромагнитным пневмоклапаном 8 и эластичной емкостью 9. Эластичная емкость 9 заполнена рабочим газом под атмосферным давлением, а электромагнитный пневмоклапан 8 установлен между механопневмопреобразователем 4 и эластичной емкостью 9 и связан электрически с выходом фазирующего устройства. Рабочий орган 5 выполнен в виде внутриаортального баллонного насоса. Аппарат работает следующим образом. Сигнал с электрокардиографа (фиг. 3 а) поступает на кардиосинхронизатор 1, вырабатывающий импульсы на начало «Наполнение и «Опорожнение баллончика (фиг. 36) Эти сигналы через фазирующее устройство 7 подаются на блок 3 управления двигателем и электромагнитные пневмоклапаны б и 8. К моменту прихода импульса на «Нагнетание газ. в рабочей камере механопневмопреобразователя 4 (МПП) сжат до давления, обеспечивающего заданное время на.полнения баллона. С подачей импульса «Нагнетание открывается пневмоклапан б (ЭПК1) (фиг. 3-в) и рабочий газ перетекает из рабочей камеры МПП в баллончик, обеспечивая его наполнение (фиг. 2-6) за время открытого состояния кла,пана. В течение этого времени двигатель может или стоять, или двигать поршень в направлении вперед, поддерживая убывающее давление в насосной камере (пунктир на фиг. 2-г). В момент наполнения баллончика пневмо1 лапан б (ЭПК 1) закрывается и подается импульс, на начало движения поршня в обратном направлеНИИ - происходит вакуумирование газа в рабочей камере МПП (фиг. 3-д). Движение порщня в обратном направлении прекращается в момент создания такой величины разряжения рабочего газа, которой достаточно, чтобы обеспечить в течение последующего открывания клапана б (ЭПК-1) опорожнение баллона за заданное время. После опорожнения баллона и закрытия клапана б (ЭПК-1) подается управляющий импульс на блок 3 управления двигателем, обеспечивающий движение порщня МПП в направлении вперед и сжатий газа до необходимой величины давления. С приходом следующего импульса на «Отсос цикл работы аппарата повторяется (фиг.3-д и фиг. 3-е). После /oirri/i закрывания пневмоклапана б (ЭПК1) в конце наполнения или опорожнения баллончика подается управляющий импульс на открывание .пневмоклапана 8 (ЭПК2) (фиг. 3-е) и рабочая камера механопневмопреобразователя 4 (МПП) соединяются с эластичной емкостью 9, что обеспечивает выравнивание давлений в насосной ка.мере и эластичной емкости 9, т.е. после «Наполнения, давление в рабочей камере уменьшается за счет стравливания газа в емкость, а после «Опорожнения увеличивается за счет поступления в камеру насоса и в обоих случаях приближается в мо-. мент закрытия клапана к ат.мосферно.му. После закрытия второго клапана управляющий импульс, поступающий на вход блока 3 управления двигателем, приводит к движению порщня либо в направлении вперед, либо в направлении назад, однако .ход двигателя, необходимый для создания необходимой величины давления или разряжения в этом случае будет меньще (фиг. 3-ж). Каждый цикл движения поршня начинается независимо от утечки рабочего газа с давления в камере насоса, близкого к атмосферному, что позволяет исключить автомат подпитки я заменить его более простым устройством эластичной емкостью 9, выполняющей кроме того и другие функции указанные выше. Таким образом, предлагаемый аппаратпутем предварительного аккумулирования энергии сжатого или разряженного рабочего газа в моменты времени, соответствующие устойчивым состоянием рабочего органа перед его опоржнением или наполнение.м, позволяет значительно сократить время переходных процессов внутриаортального баллонного насоса. Кроме того, увеличивается продолжитель ность включения электродвигателя, что позволяет уменьшить требования к дина.мическим характеристикам последнего и использовать двигатели с,большим максимальным усилием и меньшим быстродействием. Введение дополнительного клапана и эластичной емкости в аппарат вспомогательного кровообращения позволяет при сох ранении высокого быстродействия аппара/та ул/Геньшить ход двигателя и насоса, а; следовательно, и габариты привода, а также автоматически компенсировать утечки рабочего газа из рабочей камеры механопневмопреобразователя без применения приспособ-; ления для подпитки..

Проведенные лабораторные испытания подтвердили перспективность и практическую ценность предлагаемого аппарата.

Формула изобретения

ре рабочего органа, аппарат дополнительно снабжен электромагнитным пневмоклапаном и фазирующим устройством, при этом пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и рабочим органом, а фазирующее устройство электрически соединено входами с кардиосинхронизатором, а выходами - с блоком управления двигателем.

эп,

ОШЖГ

.i

5

IT

Фи2.г