Искусственное сердце Советский патент 1981 года по МПК A61M1/03 

(54) ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам внутренних органов. Известно искусственное сердце, со держащее источник энергии, четырехкамерный насос, выполненный в виде пары желудочков и предсердий, каждая из которых разделена перегородкой с входным клапаном, встроенные в кажды из желудочков датчики конечных положений и привода желудочков р. . . Однако гемодинамические характеристики этого протеза сердца отличаются от характеристик естествеийого сердца, что снижает функциональную эффективность протезирования. Целью изобретения является прибли жение гемодинамических характеристи к характеристикам естественного сер дца. Цель достигается тем, что сердце содержит счетно-решающий блок, вьтол ненный в виде электрически связанных счетчика числа заполнений желудочко блока регулирования частоты и блок управления, при этом счетчик числа заполнений желудочков подключен к выходу датчика конечных положений, блок управления - к входу средства для привода желудочков. На фиг. 1 изображено искусственное сердце, вид сверху; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 1 на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 2 и Г-Г на фиг.З; на фиг. 5 - структурная схема счетнорешающего блока искусственного сердUa; на фиг. 6 - искусственное сердце, общий вид, аксонометрия. Искусственное сердце содержит источник энергии (ие показан и четырехкамерный насос, выполненный в виДе пары желудочков 1 и 2 и предсердий 3 и 4. Каждая пара желудочек-предсердие разделена перегородкой 5 и 6 с входным клапаном в виде клапанных отверстий 7 и гибких створок 8. В каждый из же/1удочков 1 и 2 встроены датчики 9 и 10 конечных положений и датчики 11 привода 12 желудочков (фиг.5). Кроме того, сердце содержит счетно-решающий блок, выполненный в виде электрически связанных счетчиков 13 и 14 числа заполнений /Ткелудочков, блока регулирования частоты и блока управления. Причем счетчики 13 и 14 числа заполнений желудочков подключены через генераторы 15 и. 16 импульсов к выходу датчиков 9 и 10 конечных положений. Блок регулирования частоты включает детекторы 17 и 18 счета (пяти отсчетов), детектор 19 счет ) вычислиетль 20 изменений скорости, генератор 21 десятисекундной задержkи, схему 22 ИЛИ, запоминающее устройство 23, генератор 24 ошибки управле ния скоростью, счетчик 25 скорости и генератор 26 импульсов сброса. К входу средства для привода 12 желудочков подключен блок управления, включающий генератор 27 импульсов, схему 28 возбуждения электродвигателя и вычислитель 29 скорости электродвигателя. При функционировании искусственно го сердца счетно-решающий блок работает следующим образом. Счетно-решающий блок управляет сердечным ритмом в диапазоне 50-120 сокращений в 1 мин-в ответ на сигнал датчиков 9 и 10, регистрирующих наполнение левого и правого желудочков Этот блок накапливает информацию о последнем наполнении насоса, обрабатывает ее и задает одну из трех команд:увеличить частоту сокращений на 5 если правая или левая стороны насоса получают пять полных индикаций из пя ти, уменьшить частоту сокращений на 5 если частота не изменилась в течение 10 с и левая сторона имеет максимальную единичную индикацию из пяти, не изменять частоту сокращений, если не удовлетворяются ни критерии увеличения, ни критерии уменьшения. После начала цикла сигнал о полном заполнении желудочка превысит порого вое значение генератора 15, 16. и импульс передается на соответствующий счетчик 13, 14. Детекторы 17-19 опре деляют достижение счетчиками пяти или состояние счетчика 19 левой стороны ниже двух. Когда появляется импульс сброса генератора 26, вычислитель 20 определяет -потребность в изменении скорости. Если какой-либо детектор 17, 18 генерирует выходной сигнал, то вычислитель 20 генерирует импульс увеличения скорости (частоты который увеличивает значение памяти счетно-решающего блока на количество, эквивалентное приблизительно 5 сокращениям в 1 мин. Если детектор 19 генерирует выходной сигнал, а генератор 21 не выдает сигнал на выходе, то вычислитель 20 генерирует импульс уменьшения скорости, который уменьшает накопленное значение в памяти

т счетно-решающего блока на 5 сокращений в 1 мин. Генератор 21 выдает сигнал на выходе, если подается импульс увеличения или уменьшения сокращений насоса в течение последних 10 с его работы. Тем самым после изменения сер дечного ритма частота сокращений в те чение по крайней мере 10 с не уменьшается. : Значение памяти в счетно-решающем блоке определяет скорость, с которой блок управдения должен активировать привод 12 желудочков. Действительное число сокращений насоса пропорционально скорости вращения электродвигателя привода, поэтому генератор 24 подает выход вычислителя 29 к запоминающему устройству 23 для определения входного сигнала ошибки для блока управления. Сигнал скорости электродвигателя так же используется для активации счетчика 25. Когда счетчик 25 отсчитает пять сокращений, генератор 26 выдает импульс сброс,а, который возвращает счетчики и вычислитель в исходное положение. Таким образом, конструкция искусственного сердца оЬеспечивает приближение его гемодинамических характеристик к характеристикам естественного сердца, что повышает эффективность протезирования. формула изобретения Искусственное сердце, содержащее источник энергии, четырехкамерный насос, выполненный в виде пары желудочков и предсердий, каждая из которых разделена перегородкой с входным клапаном, встроенные в каждый из желудочков датчики конечных положений и привода желудочков, отличающееся тем, что, с целью приближения гемодинамических характеристик к характеристикам естественного сердца, оно содержит счетнорешающий блок, выполненный в виде электрически связанных счетчика числа заполнений желудочков, блока регулирования частоты и блока управления, при этом счетчик числа заполйений желудбчков подключен к выходу дат чика конечных положений, а блок управления - к входу средства для привода желудочков. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 333790, кл. А 61 М 1/00, 1971.

Afintfva/itHuJ ntmeH

H ntjlg

lfytrtnHnS ItMUHfHi и tfjtfftf

tSfemMtii}/Ч1 з ча : автая ил infffttM/a

flj

г u«t

//4