Способ и система управления насосным устройством искусственного сердца Советский патент 1981 года по МПК A61M1/03 

I

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при полном замещении естественного сердца искусственным.

Известен способ управления насосным устройством искусственного сердцг путем регулирования величин положительного и отрицательного давлений газа в пневмокамере желудочка. Данньй способ решает задачу оптимального управления повышением точности выбора соотношений интервалов между командами начала и окончания фаз нагнетания и всасывания для каждого желудочка l.

Недостатком этого способа является то, что контролируется и регулируется только время подачи в пневмокамеру положительного давления. Данное время движения диафрагмы, соответствующее ударно объему всасывания, остается неуправляемым. Директивное задание величин положительного и отрицательного давлетп с запасом

ДЛЯ обеспечения регулирования ударного объема временными интервалами связано с возникновением больших скорос.тей крови, приводящих к ее травме. Известна также система управления насоснь1м устройством искусственного сердца, содержащая электропневмоклапан, регуляторы положительного и отрицательного давления, регулятор частоты и скважности пневмоимпульсов, дат10чик объема крови 2.

Однако существенным недостатком системы является отсутствие возможности управления по тонусу сосудов

15 Это может Привести к коллапсу венозных сосудов, т.е. к их сжатию в диастолу при уменьшении давления крови и неизменной величине отрицательного давления в пневмокамере, при

20 неизменном давлении крови и увеличении отрицательного давления, л1-1бо при неизменных вапичинах давлеш1Я крови в венах и давле}тии и пневмо3камере в диастолу за счет снижения тонуса сосудов. Цель изобретения - обеспечение возможности управления насосным устройством искусственного сердца по тонусу сосудов. Цель достигается тем, что регулирование величин положительного и отрицательного давления газа в пневмокамере желудочка ведут по рассогласованию между текущей и заданной величинами сжатия венозного сосуда системой, содержащей электропневмоклапан, регуляторы положительного и отрицательного давления, регулятор частоты и скважности пневмоимпульсов, датчик объема крови и дополнительно снабженной датчиком сжатия венозного сосуда, формирователем сигнала рассогласования и задатчиком сжатия сосуда, при этом первый вход формирователя сигнала рассогласования соединен с выходом задатчика сжатия сосуда, а второй вход - с выходом датчика сжатия венозного сосуДа: выход формирователя сигнала рассогласования подключен к входу регулятора отрицательного давления. На чертеже изображена система управления насосным устройством искусственного сердца (для канала упра ления одного желудочка). Система управления насосным устройством включает в себя два желудоч ка 1 (левый и правый) и два канала управления (левый и правый) соответственно для каждого желудочка и содержит электропневмоклапан 2, регуляторы 3 и 4 положительного и отриц тельного давления, регулятор 5 част ты и скважности пневмоимпульсов, датчик 6 объема крови, датчик 7 сжа тия венозного сосуда. Формирователь 8сигнала рассогласования и задатчи 9сжатия сосуда. Способ может быть осуществлен по редством управления насосным устрой вом. Система работает следующим образом. Частоту и скважность пневмоимпул сов в пневмокамеру желудочка 1 чере электропневмоклапан 2 с регуляторам 3 и А положительного и отрицательно го давлений задает регулятор 5. Чув ствительность насоса и системы управления к изменениям нагрузки оп ределяется наличием замкнутого конт 6 . . 4 ра автоматического управления положительным давлением по сигналам рассогласования замеренного и заданного значений датчика 6 объема крови желудочка. Возможность управления по тонусу сосудов определяет замкнутый контур автоматического управления регулятором 4 отрицательного давления по сигналу рассогласования в формирователе 8. Сигнал рассогласования тем больше, чем больше разница мелсду измеренным и заданным задатчиком 9 значениями сжатия сосуда. Измеренное значение получают на выходе вторичного прибора датчика 7 и чем. оно больше, тем меньше величина отрицательного давления. Таким образом, если изменится тонус сосудов в сторону уменьшения, то увеличится сигнал датчика 7, увеличится сигнал рассогласования и снизится величина отрицательного давления что исключит коллапс (сжатие) сосуда, несмотря на то, что даже давление крови на входе сердечного насоса не изменилось. Предлагаемое устройство обеспечивает возможность управлять сердечным насосом по тонусу сосудов и повысить чувствительность к венозному ро&врату крови, а также исключить коллапс (сжатие) сосудов. Формула изобретения 1. Способ управления насосным устройством искусственного сердца путем регулирования величины положительного и отрицательного давления газа в пневмокамере желудочка, о т л и чающийся, тем, что, с целью обеспечения возможности управления насосным устройством по тонусу сосудов, регулирование величины отрицательного давления ведут по рассогласованию между текущей и заданной величинами сжатия венозного сосуда. 2. Система управления насосным устройством исскусственного сердца, содержащая электропневмоклапан, регуляторы положительного и отрицательного давления, регулятор частоты и скважности пневмоимпульсов, датчик объема крови, о т л и ч а ioщ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности управления насосным устройством по тонусу сосудов, она дополнительно снабжена датчиком сжатия венозного сосуда, формйрователем сигнала рассогласования и задатчиком сжатия сосуда, при этом первый вход формирователя сигнала рассогласования соединен с выходом задатчика сжатия сосуда, а второй вход - с выходом датчика сжатия венозного сосуда: выход формирователя сигнала рассогласования подключен

891096«

к входу регулятора отрицательного давления,

Источники информации, принятые во BHUMaraje при экспертизе I 1. Авторское свидетельство СССР № 434941, кл. Л 61 Р 1/24, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 659152, кл. А 61 М 1/03, 1976.