Аппарат вспомогательного кровообращения

О П И С А Н И ЕРесифиии К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ полнительное к.:; ет,.н и я Всесоюзный научно-исследовательский медицинского приборостроени ститутчеокого клапана безопасно Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к аппаратам вспомогательного кровообоащения,Известен аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий линейный электродвигатель, датчик положения якоря, механопневмопреобр азователь, внутриаортальный насос-баллончик, систему управления, кардиосинхронизатор, электрочневматический клапан подпитки, эластичную емкость, электропневматический клапан безопасности, электронный коммутатор, блок программного управления и блок безопасности 11. Недостатком этого устройства является отоутствие в нем средств контроля за герметичностью, фазой и амплитудой движеиия внутриаортального насоса-баллончика, что не обеспечивает надежного предотвращения травмирования сердечно-сосудистой системы больного при неправильном выбо. ре размера насоса-баллончика, аномальном строении аорты больного, установке насоса-баллончика в какой-либо отходящий от дуги аорты сосуд, несвоевременном опустошении насоса=баллончика,Цель изобретения - предотвращение травмирования сердечно-сосудистой систе. мы больного. 2. Бюллетень17 (53) УДК 615.475(088.8) описания 07.05.82 Для этого аппарат вспомогательногокровообращения снабжен управляемым стабилизатором тока, электропневматическим рабочим клапаном и фазирующим устройством, а блок безопасности содержит запоминаюцее устройство, набор стробируемых компараторов, формирователь опорных уровней и сигнализатор, при этом вход управляющего стабилизатора тока 1 О соединен с выходом системы управления,а его выход - с входом линейного электродвигателя, выходы,фазирующего устройства соединены с управляющим входом электропневматкческого рабочего клапана, 15 включенного между механопневмопреобра.зователем и внутриаортальным насосом- баллончиком, а также с входами электронного коммутатора, запоминающего устройства и набора стробируемых компараторов, а входами соединено с выходами кардио- синхронизатора, блока программного управления, входы набора стробируемых компараторов соединены с выходами запоминающего устройства, датчика положения якоря, формирователя опорных уровней и фазирующего устройства, а его выходы соединены с входами сигнализатора, электронного коммутатора и эяектропневмати 925348На фиг. 1 показана функциональная схема аппарата; на фиг. 2 - эпюры напряжений в характерных точках.Аппарат вспомогательного кровообращения содержит линейный электродвигатель 1 фиг. 1), датчик 2 положения якоря, механопневмопреобразователь 3, внутриаортальный .насос-баллончик 4, .систему 5 управлениякардиосинхронизатор 6, электропневматичеакий клапан 7 подпитки, эластичную емкость 8, электропневматический клапан 9 безопасности, электронный коммутатор 10, блок 11 программного упразлепия и блок 12 безопасности.Аппарат снабжен управляемым стабилизатором 13 тока, электропневматическим рабочим клапаном 14 и фазирующим устройством 15, а блок 12 безопасности выполнен в виде запоминающего устройства 16, набора стробируемых,компараторов 17, формирователя 18 опорных уровней и сигналпзатора 19.Управляемый стабилизатор 13 тока соединен с системой 5 управления и линейным электродвигателем 1, электропневматичеакий раоочий клапан 14 соединен с механопневмопреобразователем 3, внутриаортальным насосом-баллончиком 4 и фазирующим устройством 15, соединенным с кардиосинхронизатором 6, набором стробирусмых компараторов 17, соединенным с формирователем 18 опорных уровней, электропневматическим клапаном 9 безопасности и сигпализатором 19.Линейный электродвигательпредназначен для создания усилия, необходимого для работы механопневмопреобразователя 3.Линейный электродвигатель 1 электрически соединен с управляемым стабилизатором 13 тока и механически - с датчиком 2 положения якоря и механопневмопреобразователем 3, пневматически соединенным с электропневматичеаким рабочим клапаном 14 и электропневматическим клапаном 7 подпитки, в свою очередь пневматически соединенным с эластичной емкостью 8 и электрически - с блоком 11 программного управления, Электропневматический рабочий клапан 14 пневматически соединен с внутриаортальным насосом- баллончиком 4 и электропневматическим клапаном 9 безопасности, соединенным с атмосферой. Датчик 2 положения якоря электрически связан с системой 5 управления, запоминающим устройством 16, соединенным с фазирующим устройством 15, и набором стробируемых компараторов 17, в свою очередь соединенным с формирователем 18 опорных уровней, сигнализатором 19, электропневматическим клапаном 9 безопасности, электронным коммутатором 10 и фазирующим устройством 15. Фазирующее устройство 15 электрически соединено с кардиосинхронизатором 6, электропнев 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 матичеаким О 2 бочим клапаном 14, блоком 11 программного управления и электронным коммутатором 10, который, в свою очередь, связан с системой 5 управления и блоком 11 программного управления.Аппарат работает следу 1 ощим образом.На больного накладывают электроды кардиосинхронизатора 6. Хирургическим путем через бедренную артерию больного насос-баллончик 4 вводят в аорту больюго. ПО электрокардиосигнал,; сУ, фиг. 2) кардиосинхронизатором 6 вырабатывается команда У, на наполнение насоса-баллончика 4. Фазиру 1 ощим устройством 15 в рабочем режиме по этой команде формиру стся сигналь У, и У управления электро- пневматическим рабочим клапаном 14 и линейным электродвигателем 1, причем ком 2 нда на Открытие электропневматического рабочего клапана 14 в фазе опустошения насоса-баллончика 4 начинается по заднему фронту команды У;, и продолжается 120 мс. Команда в фазе наполнения насоса-баллончика 4 начинается по переднему фронту команды .Л, 2 длительность ее может регулироваться оператором в пределах 40 - 120 мс, тем самым оосспе - ЧИВаЕТСЯ ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ 11 аПОЛПС 1 ИЯ внутриаортального насоса-Оаллончика 4, Сигн 2 ль lуправления ли 11 ейИым электродвигателем 1 в рабочем режиме вырабатываются по задним фронт" м импульсов С/. Кроме того, фазирующим устройством 15 формируются короткие стробирующие ы 1 пульсы. У, 0 и и .1 Необходимые для работы блока 12 безопасности.Сигнал С 1 через электронный коммутатор 10 передается на вход системы 5 управления, в которой формируется задание, определяющее величину тока в обмотках линейного электродвигателя 1, в зависимости от заданной величины объема внутриаортального насоса-баллончика 4, Величина тока, соответствующая заданию, вырабатывается управляемым стабилизатором 13 тока. Линейным электродвигателем 1 в соответствии с командой Сперемещается поршень механопневмопреобразователя 3. Г 1 ри этом в его полости создается разрежение и избыточное давление рабочего газа.Полость механопневмопреобразователя 3 через рабочий электропневматический клапан 14, открывающийся по команде О сообщается с внутриаортальным насосом- баллончиком 4. Тем самымобеспечивается наполнение и опустошение внутриаортального насоса-баллончика 4 рабочим газом.Для обеспечения лечебного эффекта врач-оператор настраивает кардиосинхронизатор 6 таким образом, чтобы насос-баллончик 4 опустошался во время систолического выброса крови из левого желудочка и наполнялся в начальной фазе диастолы.65 При согласовании движения насосабаллончика 4 с деятельностью сердцауменьшается нагрузка на левый желудочекпутем снижения систолического давленияи увеличивается коронарный кровоток путем увеличения диастолического давления,Сигнал датчика 2 положения якоря 0,пропорциональный перемещению поршнямеханопневмопреобразователя 3, сравнивается набором стробируемых,компараторов 17 с опорными уровнями Уь Уь Уз У 4,У 5 в моменты времени, соответствующиестробирующим импульсам УУУ, и У,.В результате сравнения в каждом циклеработы принимается решение о продолжении процесса вспомогательного кровообращения или его прекращения в связи с возникновением аварийной сипуации, Крометого, происходит распознавание характерааварийной ситуации.Так, выход сигнала Оиз зоны междууровнями У О, в момент действия стробирующего импульса компрессии С, означает возникновение аварийной ситуации -медленная утечка оабочего газа, наиболее вероятной причиной которой являетсянезначительное нарушение герметичностиисполнительного пневмотракта,Если разность между текущим значением сигнала /,в момент действия стробирующего импульса компрессии Уи егозначением в тот же момент в предыдущемцикле, поступающем с запоминающего устройства 16, превышает установленное значение, то это означает возникновение аварийной ситуации быстрая разгерметизация, наиболее вероятной причиной которой является внезапный разрыв какого. либо элемента исполнительного пневмотракта. Особенно опасен для больного разрыв внутриаортального насоса-баллончика 4.Если сигнал Ув момент действия стробирующего импульса доработки вниз У, неопускается ниже уровня У 5, то это означает возникновение аварийной ситуациинасос-баллончик не опустошился,При возникновении вышеперечисленныхаварийных ситуаций набором стробируемых компараторов 17 вырабатываетсякоманда, которой линейный электродвигатель 1 останавливается и открываетсяэлектропневматический клапан 9 безопасности, что способствует переходу внутриаортального насоса-баллончика 4 в безопасное для больного (опустошенное) состояние. Кроме того, сигнализатором 19 покомандам, подающимся с набора стробирующих компараторов 17, создается тревожная световая и звуковая сигнализация,несущая информацию о характере аварийной ситуации,Если сигнал У не превышает уровеньО, во время действия стробирующего им.пульса У .доработки вверх, то это означа. 5 10 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 ет возникновение ситуации - насос-баллончик не раскрылся,Если сигнал Уопустится ниже уровня У, в момент действия стробируюшего импульса декомпрессии Уто это означает возникновение ситуации - насос-баллончик пережат,При возникновении последних двух ситуаций рабочий режим продолжается, но включается соответствующая предупредительная сигнализация.Для устранения естественного уменьшения количества рабочего газа в процессе работы аппарата, предусмотрен вспомогательный режим подпитки. Через фиксированные промежутки времени после включения аппарата по команде блока 11 программного управления процесс контрпульсации прекращается, с блока 11 программного управления через электронный коммутатор 10 на систему 5 управления подается сигнал постоянного напряжения, обеспечивающий фиксацию поршня механопневмопреобразователя 3 в положении соответствующем объему применяемого внутриаортального насоса-баллончика 4.При этом электропневматический клапан 7 подпитки открывается и исполнительный пневмотракт сообщается с эластичной емкостью 8, заполненной рабоче газом под атмосферным давлением. Тем амым восстанавливается необходимое количество рабочего газа в исполнительном пневмотр акте.После чего автоматически возобновляется рабочий режим, Во время вспомога-ельного режима подпитки исполнительноо пневмотракта с блока 11 программного управления на,фазирующее устройство 15 поается си нал, прекращающий формирование стробирующих импульсов, тем самым иедупреждается срабатывание блока 12 безопасности в этом режиме,Таким образом, изобретение позволяет значительно уменьшить вероятность травмирования сердечно-сосудистой системы больного при медленной утечке рабочего газа из исполнительного пневмотракта; внезапной разгерметизации исполнительного пневмотракта; отсутствии своевременного опустошения насоса-баллончика; аномальном строении аорты больного и неправильной установке насоса-баллончика в аорте.Благодаря сигнализации о характере возникшей неисправности, появляется возможность ее оперативного устранения и продвижения процедуры вспомогательного кровообращения. Формула изобретения Аппарат вспомогательного кровообращения, содержащий линейный электродвигатель, датчик положения якоря, меха 925348нопневмопреобразователь, внутриаортальный насос-баллончик, систему управления, кардиосинхронизатор, электропневм атический клапан подпитки, эластичную емкость, электропневматический клапан без опасности, электронный коммутатор, блок программного управления и блок безопасности, отл ич а ю щ и й ся тем, что, с целью предотвращения травмирования сердечно-сосудистой системы больного; он 10 снабжен управляемым стабилизатором тока, электропневматическим рабочим клапаном и фазирующим устройством, а блок безопасности содержит запоминающее устройство, набор стробируемых компарато ров, формирователь опорных уровней и сигнализатор, при этом вход управляемого стабилизатора тока соединен с выходом системы, управления, а его выход - с входом линейного электродвигателя, выходы 20 фазирующего устройства соединены с управляющим входом электропневматического рабочего клапана, включенного между механопневмопреобразователем и внутриаортальным насосом-баллончиком, а также с входами электронного коммутатора, запоминающего устройства и набор стробируемых компараторов, а входы соединены. с выходами кардиосинхронизатора и блока программного управления, входы набора стробируемых компараторов соединены с выходами запоминающего устройства, датчика положения якоря, формирователя. опорных уровней и фазирующего устройства, а его выходы соединены с входами сигнализатора, электронного коммутатора и, электропневматического клапана безопасности,Источник информации, принятый вовнимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССР703107, кл. А 61 М 1/03, 1977.925348 Редакт ейфиц синовск Тнп. Харьи, фнл. пред, Патен Составитель В, Воробьевхред А, Камышникова Коррект, НПО Поиск Государственного комитета СССР по дедам изоб 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 475 Подписное и откритий