Устройство управления искусственным сердцем

(51)5 А 61 М 1/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ скинтов:ель- М скои тичГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР679209, кл. А 61 М 1/10, 1977.Клейменов В.А. Электромеханичепневмопривод для медицинских аппарТруды Всесоюзного научно-исследоваского института электромеханики.т. 59, 1979.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КУССТВЕННЫМ СЕРДЦЕМ (57) Изобретение относится к медици технике, конкретно к аппаратам для ча ной и полной замены функции сердца, и позволяет снизить энергетические затраты на управление искусственным сердцем. Энергия сжатого воздуха, запасенная в пневмокамерах 3, 4 искусственных желудочков 1, 2 в конце его фазы систолы, используется для частичного опорожнения желудочка в начале последующей фазы систолы за счет того, что конечно-систолическое давление на выходе желудочка больше, чем конечно-диастолическое. Устройство дополнительно содержит дополнительные ресиверы 37, 38, которые могут быть выполнены в виде подпружиненных ресиверов переменного объема, и дополнительные электропневмоклапаны 35, 36, а блок 5 управления снабжен формирователями 13, 14 импульсов из фронта и срева сигнала, одновибраторами 15, 16, ло- Я гическими элементами ИЛИ 17, 18 и усилителяии иащиисти 11, 12. 1 и.я. флы, 3 ил. ЯИзобретение относится к медицинской1 гехнике, конкретно к аппаратам для час)ичцой и полной замены функции сердца,Целью изобретения является снижение энергетических затрат на управление.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - дополнительный подпружиненный ресивер переменного объема; на фиг. 3 -- временнаяиаграмма работы устройства.Устройство содержит искусственные жепудочки 1 и 2 с пневмокамерами 3 и 4, блок 5 управления, включающий управляемые генератор 6, одновибраторы 7 и 8, усилители 9 и 10 мощности, дополнительные усилители ,11 и 2 мощности, формирователи 13 и 14 1 импульсов из фронта и среза сигнала, дополгцительные одковибраторы 15 и 16 и логические элементы ИЛИ 17 и 18, два пневма,тичсских канала 19 и 20, включаю 1 цих ис.-. точники 21 и 22 избыточного давления (компрессоры), источники 3 н 24 разряжения (вакуум-насосы), ресиверы 25 и 26 избыточ ного давления, ресиверы 27 и 28 разряжения, ,регуляторы 29 и 30 избыточного давления и регуляторы 31 и 32, электропневмоклапаны ,33 и 34 и дополнительные электропневмо клапаны 35 и 36, все с управляющими вхо 1 дами, двумя входными и одной выходной 1 магистралями, выполненными с возможкостью поочередного перекрывания, дополнительныс ресиверы 37 и 38, которые могут быть выполнены в виде ресивера переменного обп,ема с корпусом 39 и подвижным поршнем 40, пружиной 41, винтом 42 и упором 43.Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал В (фиг. 3) управляе:; мого геератора 6 поступает на входы одновибраторов 7 и 8, на выходах которых появ,пяюття сформированные по длительности импульсы В 2 и ВЗ. Наличие управля 1 о;цих входов позволяет оператору задавать частоту ;ледования импульсов генератора 6 и длительность выходных сигцалов одновибраторов 7 и 8. Это дает возможность поменять в физиологическом диапазоне частоту и длительность систолы для искусственного сердца. Далее сигналы В 2 и ВЗ через схемы ИЛИ и усиз 1 ители 9 и 10 мо 1 цностц подаются на электропцевмоклапаны 33 и 34, которые подключают цневмокамеры 3 и 4 желудочков 1 и 2 кли к рссиверам 37 и 38, или к ресиверам 25 и 26 избыточного давления.Яа фи г, 1 положение электропневмоклапанов 33 - -36 показано при отсутствии электрического сигнала на управляющих входах этих клапанов. Из фронтов и срезов сигц 11 лов В 2 и ВЗ в формирователях 13 и 14 импульсов, а далее в одцовибраторах 15 и (6 формируются сигналы В 4 и В 5, длительность которых постоянна. Эти сигналы в период времени (, - -11), т.е. одновременно с импульсами В 2 и ВЗ, поступа 1 ог через усилители 11 и 12 на электропневмоклапаны 35 и 36 и переключа 1 от их После окончания импульсов В 4 и В 5 (смомента времени 1 з), сформированных из фронтов сигналов В 2 и ВЗ, электропневмоклапаны 35 и 36 переключаются в исходное 5состояние при этом пневмокамеры 3 и 4 оказываются подключенными к ресиверам 25 и 26 избыточного давления.Расходуемый запас энергии сжатого воздуха в этих ресиверах пополняется за счет источников 21 и 22, а регуляторы 29 и 30 избыточного давления дают возможность оператору поддерживать необходимую величину давления в ресиверах 25 и 26.Таким образом, в период времени (11 - 1 з)и (11 - 1 з) для каждого канала 19 и 20 происходит опорожнение желудочков 1 и 2, т.е.фаза систолы искусственного сердца.В моменты 1, и 1 з импульсы В 4 и В 5, сформированные из срезов сигналов В 2 и ВЗ, опять включают дополнительные электропневмоклапаны 35 и 36, подсоединяя пневмокамеры 3 и 4 к дополнительным ресиве- раМ 37 И 38 На ПЕрИОд (12 - .Ь 4) И (гЗ - 1 З) При этом из-за наличия логических элементов ИЛИ электропнеьмоклапакы ЗЗ 34 с помощью сигналов В 6 и В 7 поддерживаются во включенном состоянии до момектов Ь, Ь.Б период времени (14 - 1 о) и (Ь - о) происходит фаза диастолы желудочков 1 и 2, пкевмокамеры 3 и 4 которых через выключенные 30 оснозныс электропневмоклапаны 33 и 34,оказываются нодсоеди цен нь 1 ми к ресиверам 27 и 28 Оазряжения. Давление в этих ресиверах задается с помощью регуляторов 29 и 30 разряжения, а воздух кз ких откачквается источниками 23 и . 24 разряжения 35 (вакуум-насосами,. Далее цикл повторяется,Формула изоОретенич1. Устройство управления искусственным 40 сердцем содержащее два искусственных желудочка, своими пневмокамерами подключенных к пневматическим каналам через электропкевмоклапакы с двумя вхОдными и одной выходной магистралями, в 1 полненцымк с 1 зозможностью поочередного пере ключения, управляюцп 1 е входы электропцевмоклапанов через усилители мощности соединены с одновибраторами, входы которых связаны с управляемым генератором, цри этом усилктели мощности, одновибраторы и управляемый гекерагор вв:цены в 50 блок управления, г каждый пневматический кана. содержит источник избыточного давления и источник разряжения и связанные с кими последовательно соответственно ресивер избыточного давления и ресивер разряженияотличающееся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, в каждый пневматический канал введены дополнительный ресивер и дополцчтельныи электропневмоклапан, а блок управления снабжен двумя1586716 Ф.г Соста виред А. аж 475 тель К ав М. Черепанова чук Корре Подпи зобретениям и открытия Раушская наб., д. Патент, г. Ужгород, Редактор И. ГоЗаказ 2381НИИПИ Госуда1Производственн ная торсное Малец при ГКНТ СССл. Гагарина, 1 О твенного комитета по 3035, Москва, Ж - 3 -издательский комбин дополнительными одновибраторами, двумя формирователями импульсов из фронта и среза сигнала, двумя логическими элементами ИЛИ и двумя дополнительными усилителями мощности, при этом одна из входных магистралей каждого дополнительного электропневмоклапана соединена с дополнительным ресивером, другая - с ресивером избыточного давления, а его выходная магистраль - с одной из входных магистралей основного электропневмоклапана, выход каждого одновибратора через формирователь импульсов из фронта и среза сигнала соединен с входом соответствующего 6дополнительного одновибратора, выход ко. торого через дополнительный усилитель мощности связан с управляющим входом дополнительного электропневмоклапана, а соответствующий усилитель мощности входом связан с выходом логического элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом одновибратора, а другой - с выходом дополнительного одновибратора. 2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный ресивер выполнен в виде подпружиненного ресивера переменного объема. Аюжъ эата даЬеноя д 5 ал. ресо 3 ере З60 г.5