Устройство для автоматического управления искусственным сердцем

(51) Ч Кл з А 61 Г 122 Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания О.05.82(72) Лвторы изобретевия Коган М. Л. Едемский, В, К, Зубарев, В. Аи В, Е. Мосолов инст ут(71) Заявитель Московский ордена Ленина авиационныйим, Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫМ СЕРДЦЕМ Изобретение относится к медицинской технике.В основном авт, св.519193 описано устройство для автоматического управлекия искусственным сердцем, содержащее 5 датчик растяжения аорты, усилитель, функциональный преобразователь, блок преобразования напряжение - частота, задатчик длительности фазы нагнетания, датчик длительности фаз, триггеры управле пия, регуляторы давления нагнетания и всасывания насоса, исполнительные мехакизмы (11.Однако из-ва неидентичности каналов управления правым.и левым искусственны ми желудочками время переходного процесса при выравнивании производительностей правого и левого искусственных желудочков без . вмешательства оператора может быть бесконечно большим, что ве дет к переполнению кровью одного из кругов кровообращения.Цель изобретения - уменьшение времени переходного процесса при выравнивании производительностей искусственных 25 желудочков сердца.Цель достигается тем, что устройство по авт. св.519193 дополнительно снабжено двумя датчиками объемного расхода жидкости, двумя интеграторами со сбро- З 0 сом, сумматором, двумя формирователями сигналов и нуль-органом, причем выход первого датчика объемного расхода жидкости соединен через первый интегратор с инвертирующим входом сумматоре, выход второго датчика объемного расхода жидкости соединен через второй интегратор с неинвертирующим входом сумматора, выход которого подсоединен к входам первого и второго формирователей, выход сумматора через нуль-орган соединен с сбрасывающими входами первого и второго интеграторов.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит датчик 1 растяжения аорты, усилитель 2, функциональный преобразователь 3, блок преобразования 4 напряжение - частота, задатчик 5 длительности фазы нагнетания насоса, датчики 6 длительности фаз нагнетания, выполнеттные в виде датчиков ударного объема, уоилитель 7, триггер 8, регуляторы 9 и 10 давления нагнетания и всасывания соответственно, нуль-орган 11, преобразователь время - напряжение 12, генератор 13 частоты, сумматоры 14 - 16, модуляторы 17, 18, инвертор 19, усреднитель 20, триггеры 21, 22 управления. Исполнительный механизм 23, блок 24 выравнивания сред 95"39Сигнал с триггера 8 Шмидта определяет 25начало фазы всасывания. Заданная дли 30 35 40 50 55 них производительностей, датчики 25 и 26 объемного расхода жидкости, интеграторы 27 и 28, сумматор 29, формирователи 30 и 31 сигналов, нуль-орган 32.Устройство работает следующим образом.Сигнал с датчика 1 растяжения аорты усиливается и вводится в функциональный преобразователь 3, где вычисляется по заданному алгоритму частота сокращений искусственного сердца. Выходное напряжение поступает на преобразователь 4 напряжение - частота, который формирует периодическую последовательность импульсов, частота, которых пропорциональна частоте пульса. Этими импульсами запускаются триггеры 21, 22 управления левого и правого искусственных желудочков, Таким образом определяется начало фазы нагнетания, Сигнал датчика 6 ударного объема поступает на усилитель 7 и далее иа триггер 8 П 1 мидта, срабатывающий при напряжении, соответствующем заданному уровню конечносистолического объема. тельность фазы нагнетания формируется задапчиком 5 длительности фазы нагнета:ния, на вход которого подаются запускающие импульсы с преобразователя 4 напряжение - частота и управляющее напряжение с функционального преобразователя 3,Сигнал с задатчика 5 длительности фазы нагнетания поступает на вход нуль-органа 11, на другой вход которого поддается сигнал триггера 21 управления, соответствующий длительности фазы нагнетания, Импульсный сигнал рассогласования с нуль- органа 11 поступает на вход преобразователя 12 время - напряжение, который вырабатывает постоякное напряжение, пропорциональное сигналу рассогласования. Далее сигнал поступает на генератор 13 частоты и сумматоры 14, 15, а затем модулируется и после сумматора 16 и усреднителя 20 подается на исполнительный механизм 23, Длительность фазы нагнетания определяется сигналом триггера 21 управления, подаваемым на импульсный вход модулятора 17, а фазы всасывания - сигналом, снимаемым с другого плеча триггера 21 управления и подаваемым на импульсный вход модулятора 18.Сигналы с датчиков 25 и 26 объемного расхода жидкости правого и левого искусственных желудочков интегрируются инте 5 10 15 20 граторами 27, 28 и сравниваются на сумматоре 29. Полученный таким образом сигнал, пропорциональный разности объемов жидкости, перекачанных желудочками, поступает на формирователи 30, 31 сигналов. При нулевом сигнале разности объемов нуль-орган 32 вырабатывает сигнал, сбрасывающий показания интеграторов 27, 28. Таким образом, блок выравнивания 24 вырабатывает два сигнала, зависящих от разности объемов жидкости, перекачанной правым и левым искусственными желудочками. Эти сигналы подаются на сумматоры 15, подключенные в регуляторы 9 и 10 давления нагнетания и всасывакия, и изменяют давления нагнетания и всасывания таким образом, что происходит выравнивание перекачанных желудочками объемов жидкости, а следовательно, и средних производительностей желудочков.Использование изобретения позволит увеличить степень адекватности функционирования искусственного сердца естественному путем выравнивания средних производительностей левого и правого искусственных желудочков,1Формула изобретенияУстройство для управления искусственным сердцем по авт. св.519193, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени переходного процесса при выравнивании производительностей искусственных желудочков сердца, оно дополкительно снабжено двумя датчиками объемного расхода жидкости, двумя интеграторами со сбросом, сумматором, двумя формирователями сигналов и нуль-органом, причем выход первого датчика объемного расхода жидкости соединен через первый интегратор с инвертирующим входом сумматора, выход второго датчика объемного расхода жидкости соединен через второй интвгратор с неиквертирующим входом сумматора, выход которото подсоединен к входам первого и второго формирователей, выход сумматора через нуль-орган соединен с сбрасывающими входами первого и второго интеграторов.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторс 1 кое свндетельство СССР519193, кл. А 61 Р 1/22, 1976.925339Составитель В. Воробьевдактор Е. Хейфиц Техред А, Камышникова Корректор С, Файн Заказ 404/328 Изд.135 Тираж 717 Подписи НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раущская иаб., д, 4/5 Тнп.фил. пред. Пате