Искусственный желудочек сердца

СОНИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧСжИХРЕСПУБЛИН 119) 11) А 4(51 А 61 М 1 10 ОБРЕТЕ ОПИСАН СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А жду к о тГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 614.618(088,8)(56) 1. Вее 1 цпап 1. е 1 а 3 ТЬе йе-, ва 11 апй соа 1 ц 1 хоп о 1,чеп 1 гс 1 ез 1 ог АВС агМИс).а 1 Ьеаг 1 пис 1 еаг рочег заог "ТАЯА 10", 1973, ч, 19, р, 545.2. Авторское свидетельство СССР . Р 827070, кл. А 61 М 1/03, 1979. (54)(57) 1. ИСКУССТВЕННЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК СЕРДЦА с электромеханическим приводом, содержащий установленные в корпусе насосное устройство мембранного типа со штоком, электродвигатель с полым валом, рычажный механизм с закрепленными на каждом рычаге грузами и пружину, установленную ме орпусом и насосным устройством, л ич а ющ и й с я тем, что, с целью снижения габаритов, полый вал двигателя имеет сквозную прорезь, а рычаж" ный механизм выполнен двухзвенным и в него дополнительно введены опора с блоками и гибкий тросик, при этом опора жестко закреплена на полом валу электродвигателя, а гибкий тро-. сик в плоскости, проходящей через ось вращения рычажного механизма,образует петлю, которая пропущена через сквозную прорезь вала и блоки опоры и соединяет между собой грузыма рычагов и шток насосного устроиства. Е2. Желудочек по п.1, о т л и - ч а ю щ и й. с я тем, что грузы снаб жены дополнительными блоками, а гибкий тросик в плоскости, проходящей через ось вращения рычажного механиз Я ма, образует замкнутую петлю, огибающую эти блоки.Звал1 1138168Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в имплантируемых устройствахдля частичной или полной заменынасосной функции сердца,5Известен искусственный желудочексердца с электромеханическим привоВдом, содержащий размещенное в корпусе насосное устройство мембранноготипа со штоком, электродвигатель вра" 10щательного движения и преобразователь вида движения 11 .Достоинством этой конструкции яв"ляются относительно малые габариты,недостатком - фиксированное соотношение длительности систолы и диастолы для любых режимов работы,Наиболее близким к изобретениюявляется искусственный желудочек сердца с электромеханическим приводом, 20содержащий установленные в корпусенасосное устройство мембранного типа со штоком, электродвигатель с полым валом, рычажный механизм с закрепленными на каялом рычаге грузами 25и пружину, закрепленную между корпусом и насосным устройством.Основным достоинством такой конструкции желудочка является возможность приближения регулирования производительности искусственного сердцак естественному путем независимогоизменения длительностей систолы идиастолы 2.К недостаткам известного желудоч 35ка относятся повышенные габаритныепоказатели преобразователя вида дви"жения особенно в осевом направлении, выполненного в виде четырехзвенного рычажного механизма, одинконец которого жестко закреплен навалу двигателя, а второй соединен соштоком через дополнительную втулку,обеспечивающую две степени свободы:вращение вокруг оси и возвратнопоступательное движение второго конца механизма вдоль оси.Цель изобретения - снижение габаритон искусственного желудочкасердца,50 Поставленная цель достигается тещ, что в искусственном желудочке сердца с электромеханическим приводом, содержащем установленные в корпусе насосное устройство мембранного типа 55 со штоком, электродвигатель с полым валом, рычажный механизм с закрепленными на каждом рычаге грузами и пружину, установленную между корпу-сом и насосным устройством, полый вал двигателя имеет сквозную прорезь, а рычажный механизм выполнен двухзвенным и в него дополнительно введены опора с блоками и гибкий тросик, при этом опора жестко закреплена на полом валу электродвигателя, а гибкий тросик в плоскости, проходящей через ось вращения рычажного механизма, образует петлю, которая пропущена через сквозную прорезь полого вала и блоки опоры и соединяет между со- . бой грузы рычагов и шток насосного устройства.Кроме того, грузы могут быть снаб" жены дополнительными блоками, а гибкий тросик в плоскости, проходящей через ось вращения рычажного механизма, может образовывать замкнутую петлю, огибающую эти блоки. На фиг,1 приведен искусственный желудочек сердца, продольный разрез; на фиг.2 - то же, с установленными на грузах блоками.Основными узлами устройства являются электродвигатель, преобразователь вращательного движения вала двигателя в возвратно-поступательное движение штока и насосное устройство,Вентильный электродвигатель постоянного тока состоит из неподвижного якоря 1, вращающегося ротора 2 и датчиков 3 положения ротора.Якорь 1 двигателя состоит из зубцового магнитопровода и ш-фазной об мотки, соединенной, например, по схеме "звезда", Фазы обмотки якоря коммутируются полупроводниковыми клю" чами коммутатора (не показаны), которые переключаются в необходимой последовательности по сигналам от датчиков 3 положения ротора.Ротор 2 представляет собой сборную "звездочку" с полюсными наконечниками, которая неподвижно установлена на валу 4 двигателя. Выходной конец вала двигателя выполнен полым и на части своей длины имеет сквозную прорезь 5. На валу двигателя жестко закреплен рычажный двухэвенный механизм, состоящий иэ стойки 6 и рычагов 7 и 8, Рычаги закреплены в стойке на осях 9 и 10 с помощью подшипников 11 и 12 качения и, следо вательно, могут свободно вращаться вокруг этих осей. На конце полого113813вала жестко закреплена опора 13 сблоками 14 и 15.Внутрь полого вала установленшток 16, свободный конец котороговыполнен в видетарелки". Между корпусом и насосным устройством закреплены пружины 17.Гибкий неупругий тросик 18 проходит через радиальную прорезь 5 вполом валу 4 и огибает блоки 14 и 1015. Концы тросика укреплены на грузах 19 и 20 рычагов 7 и 8, Такимобразом, тросик образует петлю, лежащую в плоскости, которая проходитчерез ось вращения рычажного механизма, Во избежание перетирания тросика в место соприкосновения соштоком тросик, например, может бытьпротянут через дополнительный толкатель 21, который вставлен в полыйвал. "Тарелка" штока 16 сочленена срабочей камерой 22 насоса.Система работает следующим образом.При неподвижном роторе двигателя 25под воздействием пружин 17 шток 6стремится занять крайнее левое положение и, соприкасаясь с тросиком 18или толкателем 21 внутри полого вала,обеспечивает натяжение тросика, приэтом расстояние от оси рычажного механизма до грузов 19 и 20 становитсяминимально возможным. Во избежаниесоприкосновения грузов 19 и 20 сблоками 14 и )5 угол поворота рыча 35гов вокруг осей 9 и 10 механическиотраничен,При вращении двигателя под влиянием центробежных сил, действующихна грузы, рычаги 7 и 8 при увеличении частоты вращения ротора двигателя будут поворачиваться вокруг осей9 и 10, стремясь занятьнаиболее удаленное положение от оси вращения рычажного механизма, Перемещение груэов в радиальном направлении обеспечит спрямление петли тросика и, какследствие этого, перемещение штокаслева направо, Последнее обеспечитвыталкивание крови из насосного устройства рабочей камеры) . Одновременно с этим происходит растяжение пру 68 4жин 17, под воздействием которых при снижении частоты вращения шток будет перемещаться справа налево (всасывание крови).В том случае, когда грузы рычагов снабжены дополнительными блоками, а гибкий неупругий тросик в плоскости, проходящей через ось вращения рычажного механизма, образует замкнутую петлю, которая проходит через сквозную прорезь полого вала, блоки опоры и дополнительные блоки, установленные на грузах рычагов,.удается уменьшить и радиальные размеры рычажного механизма при сохранении величины осевого перемещения штока без измене" ния (фиг.2).Это объясняется тем, что при использовании замкнутой петли при заданной величине осевого перемещения штока радиальное перемещение грузов становится в два раза меньше, чем при использовании разомкнутой петли, когда концы гибкого неупругого тросика крепятся на грузах рычагов, так как в первом случае система блоков образует полиспаст.При применении петли концы гибкого неупругого тросика закрепляются на выходном валу двигателя, например, с помощью двух гаек 23 и 24, при этом концы тросика сквозь вал не проходят, а .огибают его снаружи,Блоки, установленные на дополнительной опоре и на грузах рычагов, могут быть выполнены, например, в виде подшипников качения, установ-ленных на обычных осях, жестко закрепленных в теле опоры и грузах рычагов.Предложенный искусственный желудочек сердца не приводит к усложнению технологии изготовления и прак тически не изменяет стоимости устройства по сравнению с известным устройством. Вместе с тем, общая дли на системы при рабочем ходе штока 2,5 см снижается не менее, чем на 4 см, а диаметр кожуха преобразователя при использовании гибкого не- упругого тросика в виде замкнутой петли - на 103..Леонтюк За илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 585/6 Тираж 722 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Б, РаПодписно омитета СССР открытии скак наб., д