Искусственное сердце

1 450828 2 зователь 6, управляемый переключатель 7, генератор импульсов 8, радиочастотный генератор 9, усилитель 10 радиосигнала, детектор 11, одновибратор 12, триггер 13, интегратор 14, дифференцирующий усилитель 15, компаратор 16, генератор сердечного цик. ла 17, широтно-импульсные модуляторы 18 и 19 и коммутатор 20. Ультразвуко. вой преобразователь б поочередно по сигналам от генератора импульсов 8 подключается то к выходу радиочастотного генератора 9 то ко входу усилиУ,теля 10. В первом случае преобразова,тель 6 излучает ультразвуковой сигнал, а во втором случае преобразователь 6 воспринимает иэлученный сигнал, отраженный от диафрагмы желудочка. По времени эападывания отраженного сигнала определяется положение диафрагмы желудочка. Выделенные Изобретение относится к медицинской технике, а именно к насосам крови, и предназначено для замены насосной функции сердца.Цель изобретения - повышение надежности и увеличение времени непрерывной работы искусственного сердца,На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы напряжений,Искусственное сердце содержит искусственные желудочки 1 и 2 диафрагменного типа, электрогидравлическийпривод 3, датчики Давления 4 и 5,ультразвуковой преобразователь б,управляемый переключатель 7, генератор 8 импульсов, радиочастотный генератор 9, усилитель 10,радиосигнала,детектор 11, одновибратор 12, триггер13, интегратор 14, дифференцирующийусилитель 15 компаратор 16, генератор 17 сердечного цикла, широтно-импульсные модуляторы 18 и 19, коммутатор 20,Искусственное сердце работает следующим образом,Радиочастотный генератор 9 вырабатывает сигнал с частотой 1 МГц,который поступает на второй вход триггером 13 импульсы, скважность ко.торых определяется временем запаздывания отраженного сигнала, при помощи интегратора 14 преобразуются ваналоговый сигнал, амплитуда которогооднозначно связана с положением диафрагмы желудочка. Этот сигнап дифференцируется дифференцирующим усилителем 15. Нулевые значения полученного сигнала, поступающего на входкомпаратора 16, соответствуют крайним положениям,циафрагмы желудочка,С компаратора 16 сигнал конечногоположения диафрагмы желудочка поступает на вход генератора сердечногоцикла 17 и синхронизирует его работу. Генератор сердечного цикла 17поочередно включает широтно-импульсные модуляторы 18 и 19, которые упРавляют электрогидравлическим приводом 3, 3 ил. управляемого переключателя 7. При положительном напряжении на выходе генератора 8 импульсов управляемый пе"реключатель 7 соединяет выход радиочастотного генератора 9 с ультразвуковым преобразователем б, которыйизлучает ультразвуковые импульсы, Приотрицательном напряжении на выходегенератора 8 импульсов ультразвуковойпреобразователь 6 через управляемыйпереключатель 7 соединяется со входом усилителя 10 радиосигнала. В момент с преобразователь б воспринимает отраженный от диафрагмы желудочкасигнал, который был излучен ультразвуковым преобразователем 6 (фиг.2 а,б), Принятый ультразвуковым преобразователемб сигнал усиливается усилителем 10 и детектируется детектором11 (Фиг. 2 г), Положение диафрагмыжелудочка однозначно определяется поврмей запаздывания отраженного отдиафрагмы сигнала. Для преобразования времени запаздывания отраженногосигнала в напряжение служит триггер13 с интегратором 14, Триггер 13 устанавливается в состояние " 1" положительным фронтом сигнала с детектора11. В состояние "0" триггер 13 перевоз 14508 дится положительным фронтом сигнала с одновибратора 12 (фиг. 2 д). Одно- вибратор 12 запускается задним фронтом импульса с генератора 8 и вырабатывает короткий отрицательный импульс5 (фиг. 2 в), длительность которого должна быть достаточной для того, чтобы Предотвратить прохождение сигнала с генератора 9 на второй вход триггера 13 в момент переключения управляемого переключателя 7. Среднее значение напряжения на выходе триггера 13, выделенное интегратором 14, дает информацию о положении диафрагмы в желудочке 1, а, учитывая, что в приводе 3 и соединяющих трубопроводах содержится постоянный объем рабочей жидкости, то и о положении диафрагмы в желудочке 2. Постоянная времени20 интегратора 14 выбрана равной 0,2 с.Так как диафрагма желудочка меняет свое положение, то сигнал на выходе интегратора 14 будет иметь вид, изображенный на фиг. За. Крайние положения диафрагмы соответствуют минимумам и максимумам этого напряжения.Для их регистрации схема содержит дифференцирующий усилитель 15, нулевое напряжение на выходе которого соответствует экстремумам напряжения на интеграторе 14, Компаратор 1 б переключается в моменты нулевого напряжения на выходе дифференцирующего усилителя 15. С компаратора 16 сигнал поступает на генератор 17 сердеч- З 5 ного цикла и синхронизирует его работу. Таким образом, переключение генератора 17 сердечного цикла происходит по сигналу от ультразвукового преобразователя б, Если по каким-ли 40 бо причинам этот сигнал отсутствует, то генератор 17 сердечного цикла переключается самопроизвольно с частотой 50 импульсов в минуту. Генератор 17 сердечного цикла поочередно вклю 45 чает широтно-импульсные модуляторы 18 и 19 таким образом, чтобы широтно- импульсный модулятор 18 управлял оборотами двигателя привода при нагнетании рабочей жидкости в желудочек 1, а широтно-импульсный модулятор 19 - в желудочек 2. При повышении давления крови выше нормы, например, в желудочке 1 по сигналу с датчика 4 давления широтно-импульсный модуля тор 18 увеличивает скважность импульсов, что соответствует уменьшению 28среднего тока через двигатель привода.формула изобретения Искусственное сердце, содержащее искусственные желудочки диафрагменного типа, электрогидравлический привод, датчики давления, датчики положения диафрагмы и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения времени непрерывной работы, датчики положения диафрагмы выполнены в виде ультразвукового преобразователя, блок управления содержит генератор импульсов, управляемый переключатель, радиочастотный генератор, усилитель радиосигнала, детектор, од" новибратор, первый и второй широтно- импульсные модуляторы, коммутатор. и последовательно соединенные триг" гер, интегратор, дифференцирующий усилитель, компаратор и генератор сердечного цикла, при этом один из выводов управляемого переключателя является входом-выходом блока управления и соединен с ультразвуковым преобразователем, выход генератора импульса соединен с входом одновибратора и первым входом управляемого переключателя, выход одновибратора соединен с первым входом триггера, выход радиочастотного генератора соединен с вторым входом управляемого переключателя и с первыми входами широтно-импульсных модуляторов, выход управляемого переключателя соединен с входом усилителя радиосигнала, выход которого соединен с входом детектора, выход детектора соединен с вторым входом триггера, первый и второй выходы генератора сердечного цикла соединены с вторыми входами соответственно первого и второго широтно-импульсных модуляторов, выходы первого и второго широтно-импульсных модуляторов соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, выход которого является выходом блока управления и соединен с электрогидравлическим приводом, а датчики давления соединены с третьими входами широтно-импульсных модуляторов, причем третьи входы первого и второго широтно-импульсных модуляторов являются соответственно первым ,и вторым входами блока управления.1450828 Составитель В.ТужилкинН.Горват Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васил еда ираж 527 Подписно Производс Заказ 7007/4ВНИИПИо"уда 8 у Фьк Ятвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 нно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4