Искусственное сердце

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ОЮ 01 СЮ А 61 М УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ ВТОРСК(21) 3425909/28-,13 их полости, шток, расположенные (22) 25.02.82 соосно с кожухом и скрепленный с (46) 23.0284. Бюл, Р 7 перегородкой, цилиндрические регене- (72) А.П.Меркулов и В.И.Андреев раторы, установленные в горловинах (71) Куйбышевский ордена. Трудового кожуха с частичным вхождением в по- КрасноГо Знамени авиационный инсти- . лости сильфонов и имеющие гильзы для тут им. акад. С.П.Королева прохождения штока, и два размещенных (53) 615.475(0888) на внешних стенках горловин холодных (56) 1, Авторское свидетельство СССР сильфона с крышками, причем концы Р 532376, кл. А 61 М 1/03, 1977 : штока закреплены на крышках, в штоке2. Могйп 1 И.й, А вй Гг)пдвыполнены два расположенных один под Епд 1 ое Иодц 1 е со роиег с 1 гсц 3 асогу другим продольных сквозных канала, ахГа 1 дечсев. " Рарег Авег. вос. длина которых выбрана так, что в Иесй. Еод. 1968 крайних положениях штока они соеди- (54)(57) 1. ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ, няют полости горячих сильфонов, равклюЧающее размещенные в корпусе диоизотопные нагреватели выполнены два желудочка с диафрагмами и клапа- кольцевыми и расположены на внутрен- эРнами и два предсердия с диафрагмами, ,них торцах регенераторов, а крышки тепловой двигатель с радиоизотопны холодных сильфонов соединены с корми нагревателями и гидравлическую пусом с помощью кольцевых мембран. передачу от двигателя к диафрагмам 2. Искусственное сердце по п. 1, желудочков и предсердий,- о т л и - о т л и ч а ю щ е е,с я тем, что, ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью с целью приближения режимов работы Я уменьшения габаритов и упрощения искусственного сердца к физиологи- конструкции искусствеоного сердца, ческим., оно снабжено термобатареями, тепловой двигатель содержит двустен- размещенными на регенераторах, и соле ный кожух с двумя горловинами, два ноидами с системой управления, уста- горячих сильфона, расположенные внут- , ,новленными на магистралях гидравлири кожурка, перегородку, соединяющую .:ческой передачи, при этом последние .торцы горячих сильфонов и разделяющую . "заполнены ферромагнитной;жидкостью.Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для замены Функции сердца.Известно искусственное сердце, содержащее желудочки с клапанами ипневмопривод 1 .Однако это искусственное сердцеимеет большие габариты, поэтому несюжет .быть полностью имплантированов грудную полостьИзвестно также искусственное ., 10сердце, включающее размещенные в корпусе два желудочка с диафрагмамии клапанами и два предсердия с диафрагмами, тепловой двигатель с радиоизотопными нагревателями и гидравлическую передачу от двигателя к диафрагмам желудочков и предсердий 1 .Недостатком этого искусственногосердца также являются большие габариты, Кроме того, оно сложно по , 20конструкции, содержит большое количество узлов и блоков и недостаточнонадежно.Целью изобретения является уменьшение габаритов и упрощение конструкции искусственного сердца, а также приближение режимов работы искусственного,сердца к физиологическим.Указанная цель достигается тем,что в искусственном сердце, включаю- З 0щем размещенные в корпусе два желудочка с диаФрагмами и клапанами идва предсердия с диафрагмами, тепловой двигатель с радиоизотопными нагревателями и .гидравлическую передачу от двигателя к диафрагмам желудоч-З 5ков и предсердий, тепловой двигательсодержит двустенный кожух с двумягорловинами, два горячих сильфона,расположенные внутри кожуха, перегородку, соединяющую торцы горячих 40сильфонов и разделяющую их полости,шток, расположенный соосно с кожухоми скрепленный с перегородкой, .цилиндрические регенераторы, установленныес горловинах кожуха с частичным вхож дением в полости сильфонов и имеющиегильзы для прохождения штока, и дваразмещенных на внешних стенках горловин холодных сильфона с крышками,причем концы штока закреплены накрышках, в штоке выполнены два расположенных один под другим продольныхсквозных канала, длина которых выбрана так, что в крайних положенияхштока они соединяют полости горячихсильфонов,рациоиэотопные нагревателивйполнены кольцевыми и расположенына внутренних торцах регенераторовс крышки холодных сильфонов соединены скорпусом с помощью гибких кольцевых мембран 60Кроме того, искусственное сердцеснабжено термобатареями, размещеннымина.регенераторах, и соленоидами ссистемой управления, установленными на магистралях гидравлической пе редачи, при этом последние заполнены ферромагнитной жидкостью.На чертеже схематично изображено искусственное сердце.Искусственное сердце включает в себя упругий несущий корпус 1, содержащий правое 2 и левое 3 предсердия и правый 4 и левый 5 желудочки с гибкими диафрагмами 6 и 7, кожух 8 с двойными стенками, два горячих сильфона 9, перегородку 10, соединяющую торцы горячих сильфонов и разделяющую их полости, шток 11, расположенный соосно с кожухом 8 и скрепленный с перегородкой 10, силь- фоны 12 с крышками 13, размещенные на внешних стенках горловин кожуха 8. Крышки 13 соединены с корпусом 1 гибкими мембранами 14. В горловинах ко жуха расположены регенератооы 15 с ра- диоактивными нагревателя 1 б. В штоке 11 выполнены каналы 17 и 18 для соединения горячих полостей в крайних положениях штока 11, Регенераторы 15 имеют гильзы 19 для прохождения штока 11. Двигатель помещен в дополнительный кожух 20. Магистрали 21 гидропередачи снабжены соленоидами 22 с системой управления, а на регегераторах расположены термобатареи для питания системы управления (не показанй), Магистрали 21 и полости 23 гидропередачи заполнены ферромагнитной жидкостью.Искусственное сердце работает следующим образом.Для запуска двигателя достаточно привести шток 11 в любое крайнее положение, например опустить до отказа вниз. При этом канал 17 сообщает между собой полости .горячих сильфонов и, следовательно, все внутренние полости сильфонов оказываются сообщенными друг с другом и в них устанавливается одинаковое давление рабочего тела, Большая часть рабочего тела нижней пары сильфонов оказывается в холодном сильфоне, а большая часть рабочего тела верхней пары сильфонов - в горячем сильфоне. Если теперь шток 11 отпустить, то под действием упругих сил сильфонов и мембран он начинает подниматься вверх и разобщает горячие полости. Вследствие этого давление рабочего тела в нижних сильфонах начинает возрастать, так как рабочее тело, перетекая из нижнего холодного силь- фона в нижний горячий отбирает тепло от регенератора и дополнительно подогревается, проходя через пары тепловыделяющего элемента. Одновременно давление в верхней .паре силь- фонов падает, так как горячее рабочее тело, перетекая из горячего силь- фона в холодный, отдает свое тепло регенератору и дополнительно охлаждается через стенки холодного сильФи .Ужго фона, отдавая через них тепло ферромагнитной жидкости, которая, всвою очередь, передает его черезстенки несущей капсулы окружающимее тканям организма, а также токукрови (через стенки внешнего кожуха 20 и диафрагмы 6 предсердий 2и 3. При достижении штоком 11 верхнего крайнего положения канал 18 откры вается и давление рабочего тела во всех полостях вновь уравняется, упру. гие силы сильфонов и мембран начинают перемещать шток 11 вниз, полостиЪвновь раэобщаются и начинается ра бочий ход вниз и т.д., пока температура радиоактивных нагревателей 16 существенно выше температуры крови, до тех пор продолжается возвратно- поступательное движение штока двига О геля и, следовательно, осуществляется насосный цикл через посредство мембран 13 и 14, которые периодически то нагнетают ферромагнитную жидкость в эадиафрагменные полости предсердий 2 и 3, отсасывая при этом ее из задиафрагменных полостей желудочков 4 и 5, то совершают обратный цикл, обеспечивая этим периодическое сокращение и расширение предсердий и в противофазе желудочков.управление производительностью сердца осуществляется изменением сопротивления перетекания ферромаг-" нитной жидкости через магистрали 21 эа счет создания в них магнитного поля соленоидами 22. Интенсивность магнитного поля изменяется системой управления (не показана).Предлагаемое искусственное сердце имеет небольшие габариты, является простым по конструкции и обладает высоким КПД.