Аппарат вспомогательного кровообращения

.х, о, е,-Р О СА ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 11 и 736979 Сюз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.2 А 61 М 1/03 Государственный комитет Опубликовано 30.05,80. Бюллетень 3"е 20по делам изооретеиий и открытийДата опубликования описания 05.06.80 Ъ, .М с,с,сссСсс Б. А. Ивоботенко, Д. В, Соломахин, В, Ф. Козаченко, А. Г. Пискунов,А. Л, Френкель, 1 О. П. Золкин, Б, С. Бобров и Н. А. Ульянов(72) Авторы изобретения Московский ордена Ленина энергетический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения(54) АППАРАТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ Изобретение относится к медицинскому приборостроению, в частности к устройствам для вспомогательного и искусственного кровообращения, основой которого является баллонная контрпульсация,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, линейный двигатель с блоком управления, связанный через механопневмопреобразователь с пневмокамерой рабочего органа.Аппарат вспомогательного кровообращения вследствие относительно большой механической инерционности ротора двигателя и поршня механопневматического преобразователя, значительной электромагнитной инерционности линейного двигателя не может обеспечить достаточно высокой скорости перевода рабочего органа из одного устойчивого состояния в другое.Цель изобретения - улучшение вспомогательного кровообращения путем уменщения переходного процесса нарастания и спада давления в пневмокамере рабочего органа. 2Поставленная цель достигается тем, чтоаппарат всмопогательного кровообращения дополнительно снабжен электромагнитным пневмоклапаном и фазирующим устройством, при этом пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и рабочим органом, а фазируюшее устройство электрически соединено входами с кардиосинхронизатором, а выходами - с блоком управления двигателем.Кроме того, для компенсации возможных 1 О утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь - рабочий орган, аппарат снабжен дополнительным электромагнитным пнемоклапаном и эластичной емкостью, заполненной рабочим газом под атмосферным 15давлением, причем дополнительный электромагнитный пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и эластичной емкостью и электрически связан с выходом фазирующего устройства.На фиг, 1 и 2 изображена структурная го и блок-схема аппарата вспомогательногокровообращения; на фиг. 3 - диаграмма импульсов элементов аппарата, где а) сигнал от электрокардиографа на кардиосинхронизатор; б) импульсы кардиосинхронизато3ра на Начало, Наполнение и Опорожнение баллона, в) импульс Нагнетание и открытие электромагнитного пневмоклапана 6 (ЭПК 1); г) работа двигателя на поддержание убывающего давления в насосной камере и объеме баллона, соответственно; 9 е) импульс на открытие электромагнитного пневмоклапана 8(ЭПК 2) Ж) управляющий импульс на вход блока управления двигателем; и) кривые давления рабочего газа в насосной камере и объеме баллона, соответственно. Аппарат вспомогательного кровообращения содержит кардиосинхронизатор 1, линейный двигатель 2 с блоком 3 управления, механопневмопреобразователь 4, рабочий ор- з ган 5 с пневмокамерой (на чертеже не показана), электромагнитный пневмоклапан 6 и фазирующее устройство 7, обеспечивающее синхронную работу с сердцем двигателя и электропневматического клапана 6, при26 этом последний установлен между механопневмопреобразователем 4 и рабочим органом 5. Фазирующее устройство 7 электрически соединено входами с кардиосинхронизатором 1, а выходами - с блоком 3 управления двигателем. Для компенсации возмож- д ных утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь 4, рабочий орган 5 аппарат снабжен вторым электромагнитным пневмоклапаном 8 и эластичной емкостью 9.Эластичная емкость 9 заполнена рабочим газом под атмосферным давлением, а элект 36 ромагнитный пневмоклапан 8 установлен между механопневмопреобразователем 4 и эластичной емкостью 9 и связан электрически с выходом фазирующего устройства 7.Рабочий орган 5 выполнен в виде внутриаортального баллонного насоса.Аппарат работает следующим образом.Сигнал с электрокардиографа (фиг, 3 а) поступает на кардиосинхронизатор 1, вырабатывающий импульсы на начало Наполнение и Опорожнение баллончика (фиг. 3 б) ф Эти сигналы через фазирующее устройство подаются на блок 3 управления двигателем и электромагнитные пневмоклапаны 6 и 8.К моменту прихода импульса на Нагнетание газ в рабочей камере механопневмопреобразователя 4 (МПП) сжат до давления, обеспечивающего заданное время наполнения баллона. С подачей импульса кНагнетание открывается пневмоклапан 6 (ЭПК 1) (фиг. 3-в) и рабочий газ перетекает из рабочей камеры МПП в баллончик, обес- ф печивая его наполнение (фиг. 2-б) за время открытого состояния клапана. В течение этого времени двигатель может или стоять, или двигать поршень в направлении вперед, поддерживая убывающее давление в насосной камере (пунктир на фиг, 2-г), В момент наполнения баллончика пневмоьлапан 6 (ЭПК-) закрывается и подается импульс на начало движения поршня в обратном направлении - происходит вакуумирование газа в рабочей камере МПП (фиг. 3-д). Движение поршня в обратном направлении прекращается в момент создания такой величины разряжения рабочего газа, которой достаточно, чтобы обеспечить в течение последующего открывания клапана 6 (ЭПК - 1) опорожнение баллона за заданное время. После опорожнения баллона и закрытия клапана 6 (ЭПК - 1) подается управляющий импульс на блок 3 управления двигателем, обеспечивающий движение поршня МПП в направле нии вперед и сжатие газа до необходимой величины давления, С приходом следующего импульса на Отсос цикл работы аппарата повторяется (фиг. 3-д и фиг. 3-е). После закрывания пневмоклапана 6 (ЭПК 1) в конце наполнения или опорожнения баллончика подается управляющий импульс на открывание пневмоклапана 8 (ЭПК 2) (фиг. 3-е) и рабочая камера механопневмопреобразователя 4 (МПП) соединяются с эластичной емкостью 9, что обеспечивает выравнивание давлений в насосной камере и эластичной емкости 9, т.е. после Наполнения, давление в рабочей камере уменьшается за счет стравливания газа в емкость, а после Опорожнения увеличивается за счет поступления в камеру насоса и в обоих случаях приближается в момент закрытия клапана к атмосферному, После закрытия второго клапана управляющий импульс, поступающий на вход блока 3 управления двигателем, приводит к движению поршня либо в направлении вперед, либо в направлении назад, однако ход двигателя, необходимый для создания необходимой величины давления или разряжения в этом случае будет меньше (фиг. 3-ж). Каждый цикл движения поршня начинается независимо от утечки рабочего газа с давления в камере насоса, близкого к атмосферному, что позволяет исключить автомат подпитки и заменить его более простым устройством- эластичной емкостью 9, выполняющей кроме того и другие функции указанные выше.Таким образом, предлагаемый аппарат путем предварительного аккумулирования энергии сжатого или разряженного рабочего газа в моменты времени, соответствующие устойчивым состояниемрабочего органа перед его опоржнением или наполнением, позволяет значительно сократить время переходных процессов внутриаортального баллон- ного насоса.Кроме того, увеличивается продолжительность включения электродвигателя, что позволяет уменьшить требования к динамическим характеристикам последнего и использовать двигатели с.большим максимальным усилием и меньшим быстродействием.Введение дополнительного клапана и эластичной емкости в аппарат вспомогательного кровообращения позволяет при сохранении высокого быстродействия аппара.та уМеньшить ход двигателя и насоса, а; следовательно, и габариты привода, а также автоматически компенсировать утечки рабочего газа из рабочей камеры механопневмопреобразователя без применения приспособ-, ления для подпитки.Проведенные лабораторные испытания подтвердили перспективность и практическую ценность предлагаемого аппарата. формула изобретения1. Аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий кардиосинхронизатор, линейный двигатель с блоком управления, связанный через механопневмопреобразователь с пневмокамерой, рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью улучшения всмопогательного кровообращения путем уменьшения времени переходного процесса нарастания и спада давления в пневмокамеЬре рабочего органа, аппарат дополнительно снабжен электромагнитным пневмоклапаном и фазирующим устройством, при этом пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и рабочим органом, а фазирующее устройство электрически соединено входами с кардиосинхронизатором, а выходами - с блоком управления двигателем.2. Аппарат по п.1, отличающийся тем,что, с целью компенсации возможных утечек газа из пневмотракта механопневмопреобразователь - рабочий орган, он снабжен дополнительным электромагнитным пневмоклапаном и эластичной емкостью, заполненной рабочим газом под атмосферным давлением, причем дополнительный электромагнитный пневмоклапан установлен между механопневмопреобразователем и эластичной емкостью и электрически связан с выходом фазирующего устройства.витель А. д К. Шуф к 673 Шарошн енного котений н5, РаушскУжгород Сост Техр Тираосударствпо делам изобре 113035, Москва, Ж - 3 лиал ППП Патент, г дактор А. Долнннчказ 2524/цНИИПИ Г ражннковаич КорректоПодписнонтета СССРоткрытнйя наб., д. 4/5ул. Проектная, 4