Искусственное сердце

СОЮЭ СОВЕТСНИХсай 6 ЮеинипРЕСПУБЛИК 119) (И) 1 М 11 НИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕ СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07 НРЫТИЯМПРИ(57) Изобретение относится к медицинской технике, к аппаратам искусствен- .ного йровообращения. Цель изобретения - приближение работы искусствен"ного сердца к Физиологическому путембаланса потоков в камерах и обеспечения плавного потока при пульсирующем выбросе, Поставленная цель достигается тем, что камеры для жидкости (крови) разделены подвижными перегородками для выравнивания объемных балансов, Баланс осуществляется регулирующей функцией полостей, Управление осуществляется шнурами 11, б и 17 через электродвигатель нли пневмоприводом. Искусственное сердце может содержать имитирующую предсердие камеру переменного объема, сообщающуюся с входом имитирукаей желудочек камеры и имеющую объем, регулируемый посредством действующего снаружи давления газа измеряюшегося в соответ- аФ9 ствии с изменением объема камер, имитирующих желудочки, 1 з,п,ф-лы, 4 ил.Изобретение. относится к медицинской технике, точнее к аппаратам искусственного кровообращения.Цель изобретения - приближение работы искусственного сердца к физиологическому путем баланса потоков в камерах и обеспечения плавного потока при пульсирующем выбросе.На фиг. 1 изображено искусствен- щ ное сердце в виде сдвоенного насоса иэ искусственных желудочков; на фиг, 2 - то же, со сдвоенными предсердиями, конец диастолы; на фиг. 3 " то же, конец систоды; на фиг. 4 - ис кусственное сердце, вариант выполненияеИскусственное сердце содержит жесткий корпус 1 а разделительной стенкой, имеющей жесткие пластинаобразные 20 секции 2 и 3 и делящий пространство корпуса 1 на две камеры 4 и 5, каждая из которых снабжена шарнирным входным клапаном 6, 7 и шарнирным выходным клыаном 8, 9 соответственно 25 для входа и выхода рабочей жидкости (крови), Между секциями 2 и 3 установлена рычажная система 10, связанная со шнуром 11, Каждая камера 4 и 5 ис", кусственного желудочка может быть снабжена дополнительной стенкой 12, 13 с рычажной системой 14, 15, управляемой шнуром 16, 17 соответственно. Секции 2 и 3 подвешены на гибких горшкообразных элементах 18, прикрепленных к корпусу 1. Стенки 12 и 13 имеют гибкие элементы 19 прикреппенные к корпусу 1. Шнуры 11, 16 и 17 связаны с приводом (не показан), которым может бать вал электродвигателя. Вместо шнуров 11, 6 и 17 возможно исполь- зование газа, где приводом является источник сжатого воздуха. Секции 2 и 3 могут быть выполнены в виде единой подвижной стенки или между секциями 2 и 3 может быть полость 20 (фиг. 2),В корпусе 1 расположены камеры 21 и 22, являющиеся искусственными предсердиями, образованные перегородкой, состоящей из секции 23 и 24, между которыми имеется полость 25, сообща" ющаяся с полостью 20 и заполненная га" зом (воздухом). В полости 20 между секциями 2 и 3 установлена пружина 26;55 Для герметичного вытягивания шнура 11 из полости 20 корпус 1 снабжен уплот-нительным средством 27. Для компактной компановки искусственного сердца камеры 21 и 22 искусственных предсердий расположены снаружи камер 4 и 5искусственных желудочков, Входныеклапаны 8 и 9 располагаются в выходных патрубках 28 и 29. Входные патрубки 30 и 31 соединены с камерами21 и 22 соответственно.. Стенки предсердий (фиг, 3) могутбыть снабжены дополнительными камерами 32 и 33, которые сообщаются с полостью 20 через каналы 34 и 35. Дополнительны камеры 32 и 33 имеютсекции 36 и 37, установленные с возможностью перемещения.Искусственное сердце работает следующим образом.При вытягивании шнура 11 давлениев искусственных желудочках (камерах4 и 5) повышается, что вызывает закрытие входных клапанов 6 и 7 и открытие выходных клапанов 8 и 9,Если наружные давления отличаютсяодно от другого, один выходной клапаноткрывается раньше другого и соответствующая камера начинает опорожнятьсяраньше другой до тех пор, пока не повысится давление на ее выходе илисоответственный гибкий элемент 18 нерастянется до предела, после чегодальнейшее вытягивание шнура 11 ока"зывает влияние лишь на объем другойкамеры, После снятия этой, тянущей силы клапаны 8 и 9 закрываются, а клапаны 6 и 7 открываются, после чегокамеры принимают дополнительное количество жидкости, зависящее от скорости входящего потока. При присоединениисдвоенного насоса к системе кровообращения, в которой в двух контурах течет одна и та же жидкость, механизмзаполнения автоматически обеспечивает баланс подачи юсосов, Например,если одна камера выдает "слишком много" крови, эта "излишняя" кровь будетвозвращена в кровь, текущую в другуюкамеру, для обеспечения компенсации,Таким образом, объемный баланс обеспечивается без использования каких-либосложных механизмов регулирования,Электродвигатель заставляет тянутьк себе шнур, действующий на образую"щую камеры стенку через систему рычагов или т.п. Может быть также использована в качестве двигателя подходящая собственная поперечио;полосатаямьппца пациента, возбуждаемая посредством искусственно вырабатываемогонервного сигнапа (пейсмекера, т.е.У8276 45 50 55 5 161 водителя ритма), В некоторых случаях привод может быть расположен снаружи тела и может работать от пневматики или гидравлики. Когда приводным двигателем является электродвигатель, его можно питать током через электроды, размещенные известным образом на коже, или от вживленной в тело перезаряживаемой батареи, которая может быть повторно заряжена через катушку, вживленную в тело и снабженную выпрямительной схемой, возбуждаемой путем использования эффекта трансформации, обеспечиваемого посредством первичной катушки, расположенной снаружч тела и питаемой переменным током.Шнур 11 (как и шнур 16 и 17) является элементом одностороннего действия и, следовательно, обеспечивает лишь сокращение (уменьшение) камер искусственных желудочков. Прохождение крови в камеры в период диастолы происходит благодаря диастолическому давлению крови независимо от прилагаемого шнуром усилия. Для управления процессом заполнения заставляют подвижные секции стенки перемещаться в направлении увеличения объема камер против действия регулируемого или заданного противодавления. Например, при обеспечении определенной величины давления в полости между секциями 2 и 3 стенки (и позади стенок 12 и 13), например, путем соединения этой полости с резервуаром (не показан) повторное заполнение камер происходит с преодолением действия этого давления и прекращается, когда давление на входе слишком низко для перемещения секций 2 и 3 стенки в направлении од на к другой или дпя перемещения упомянутых дополнительных боковых стенок 12 и 13 в направлении наружу.При работе искусственного сердца с искусственными предсердиями натягивают шнур 11, стенки 2 и 3 раздвигаются выталкивая кровь из камеры 4 и 5 через клапаны 8 и 9. При этом общий объем полостей 20 и 25 увеличивается, в результате чего давление газа в этих полостях падает. Падение давления газа в полости 25 облегчает ток крови в камеры 21 и 22 (предсердия) в период систолы, а при заполнении камер 21 и 22 секции 23 и 24 перемещаются в направлении одна к другой, Когда поступающие в камеру 21 и 22 потоки различны, секции 23 и 24 10 15 20 25 ЗО 35 40 перемещаются в направлении оцна кдругой с разной скоростью, Упругостьвоздуха в полостях 20 и 25 вызываетдемпфирование тока крови в камеры 21и 22, что, в свою очередь, обеспечи- .вает равномерную скорость притока,Поскольку во время систолы, когдаклапаны 6 и 7 закрыты, секции 2 и 3,перегородки между камерами 4 и 5 (желудочками) могут перемещаться вбок,как в одном и том же, так и в разных направлениях, кровь выталкивается в основном через выход, давлениена котором самое низкое, до тех порпока гармошки с одной стороны не растянутся до предела, после чего остаток ударного объема крови выталкивается через выход, на котором давлениевыше,В период диастолы (фиг. 2) секции2 и 3 перемещаются в направлении одна к другой под действием слабой пружины 26, Пружина 26 увеличивает подачу крови из предсердия камер 21 через клапаны 6 иблагодаря сокращению полости 20 и увеличению полости25 из-за перемещения воздуха из полости 20 в полость 25, Подобно секциям23 и 24 секции 2 и 3 при отличающихся расходах крови через клапаны 6 и7, сближаются одна с другой с разнойскоростью что может дать в результате разные объемы камер 4 и 5 и, следовательно, разные ударные обьемы приследующей систоле. Таким образом,обеспечивается быстрое выравниваниевтекающих потоков при отличающихсядавлениях,Формула изобретения 1. Искусственное сердце, содержащее по меньшей мере две смежные камеры с входом и выходом для,кидкостИ, в которых установлены клапаны и привод, обеспечивающий возвратно-поступательное движение рабочего тела, причем камеры являются искусственными желудочками и предсердиями, камеры имеют общую стенку, а каждая камера содержит по меньшей мере одну секцию, выполненную с возможностью перемещения и образующую полость са стенкой соответствующей камеры, при этом полость одной камеры сообщается с полостью другой камеры и с приводом рабочего тела, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью приближения работы ис 1618276кусственного сердца к физиологическому путем баланса потока в камерах иобеспечения плавного потока при пульсирующем выбросе, общая стенка имеетвозможность перемещения и снабжена двумя гибкими секциями, имеющими возможность взаимного перемещения.2. Сердце по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что две гибкие секции имеют пружинное средство..Келемеш Техред Л,Олийнык Корректор С.Че енно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 роизводс аказ 4131 Тираж 473 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5