Устройство управления протезом сердца

 

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в аппаратах, предназначенных для замены функции сердца. Цель изобретения - уменьшение величины электрической энергии, потребляемой устройством. Устройство содержит два канала, каждый из которых содержит генератор 1, формирователь 2 длительности систолы, формирователи 3 и 4 коротких импульсов, усилители 5 и 6 мощности, обмотки 7 и 8 электромагнитной катушки 9, подвижный магнитопроводный сердечник 10 с запорными элементами 11 и 12 на концах, камеры 13 и 14 с соплами 15 и 16 соответственно, штуцера 17 и 18, через которые камера 13 соединена трубопроводом 19 с камерой 14. Камера 13 через штуцера 20 и 21 соединена также с источником 22 вакуума и пневмополостью искусственного желудочка 23, а камера 14 через штуцер 24 соединена с источником 25 давления. В обмотки 7 и 8 электромагнитной катушки 9 импульсы тока подаются только в короткие начальные моменты переключения фаз систолы и диастолы. Длительность этих импульсов намного меньше длительности фаз систолы и диастолы. После переключения одной фазы сердечного цикла на другую обмотки катушек 7 и 8 обесточиваются, т.к. сердечник 10 с запорными элементами 11 и 12 фиксируется в соответствующем положении за счет разности давлений в сопле 15 и камере 13 либо в сопле 16 и камере 14. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1470298

4 А 61 М 1 12, 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4296748/28-14 (22) 07.08.87 (46) 07.04.89. Бюл. № 13 (72) А. В. Сумин, В. В. Воробьев, Н. И. Ульянов и Г. А. Смышлякова (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 995795, кл. А 61 М 1/12, 1977. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОМ СЕРДЦА (57) Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в аппаратах, предназначенных для замены функции сердца. Цель изобретения — уменьшение величины электрической энергии, потребляемой устройством. Устройство содержит два канала, каждый из которых содержит генератор 1, формирователь 2 длительности систолы, формирователи 3 и 4 коротких импульсов, усилители 5 и 6 мощности, обмотки 7 и 8 электромагнитной катушки 9, подвижный магнитопроводный сердечник 10 с запорными элементами 11 и 12 на концах, камеры 13 и 14 с соплами 15 и 16 соответственно, штуцера 17 и 18, через которые камера 13 соединена трубопроводом 19 с камерой 14. Камера 13 через штуцера 20 и 21 соединена также с источником 22 вакуума и пневмополостью искусственного желудочка 23, а камера 14 через штуцер 24 соединена с источником 25 давления. В обмотки 7 и 8 электромагнитной катушки 9 импульсы тока подаются только в короткие начальные моменты переключения фаз систолы и диастолы. Длительность этих импульсов намного меньше длительности фаз систолы и диастолы. После переключения одной фазы сердечного цикла на другую обмотки катушек 7 и 8 обесточиваются, т. к. сердечник 10 с запорными элементами 11 и 12 фиксируется в соответствующем положении за счет разности давлений в сопле 15 и камере 13, либо в сопле 16 и камере 14. 2 ил.

1470298

50

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в аппаратах, предназначенных для замены функции сердца.

Целью изобретения является уменьшение величины электрической энергии, потребляемой устройством.

На фиг. 1 представлена структурная схема одного из каналов устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений генератора, формирователя длительности систолы и усилителей мощности.

Каждый из двух каналов устройства содержит генератор 1, формирователь 2 длительности систолы, формирователи 3 и 4 коротких импульсов, усилители 5 и 6 мощности, обмотки 7 и 8 электромагнитной катушки 9, магнитопроводный сердечник 10 с запорными элементами 1 и 12 на концах, камеры 13 и 14 с соплами 15 и 16 соответственно, штуцера 17 и 18, через которые камера 13 соединена трубопроводом 19 с камерой 14, камера 13 через штуцера 20 и 21 соединена гакже с источником 22 вакуума и пневмополостью искусственного желудочка 23, а камера 14 через штуцер 24 соединена с источником 25 давления.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 (фиг. 1 и 2) вырабатывает электрические импульсы Ui с требуемой частотой, формирователь 2 длительности систолы формирует прямоугольные импульсы Uq, длительность которых соответствует длительности фазы систолы, формирователь 3 по переднему фронту прямоугольных импульсов Up, поступающих на его вход, формирует короткие импульсы U3, которые усиливаются усилителем 5 мощности. Формирователь 4 формирует короткие импульсы U4 при поступлении на его вход заднего фронта прямоугольных импульсов U . Имульсы U4 усиливаются усилителем 6 мощности.

В фазу систолы с выхода усилителя 5 мощности импульсы Uz подаются на обмотку 7 электромагнитной катушки 9, при этом магнитопроводный сердечник 10 прижимает запорный элемент 11 к соплу 15 и отводит запорный элемент 12 от сопла 16. Искусственный желудочек 23 отсоединяется от источника 22 вакуума и через камеру 13, трубопровод 19, камеру 14 соединяется с источником 25 давления.

Для вертикального положения (фиг. 1) длительность импульсов U> выбирается с таким расчетом, чтобы величина давления в камере 13 достигла такого значения, при котором величина силы прижатия. запорного элемента 11 в несколько раз превысила бы вес сердечника 10 с запорными элементами 11 и 12.

В момент наступления фазы диастолы в обмотку 8 с выхода усилителя 6 мощности подаются импульсы U4, при этом сердечник 10 прижимает запорный элемент 12 к соплу 16 и отводит запорный элемент 11 от сопла 15. Искусственный желудочек 23 отсоединяется от источника 25 давления и через камеру 13 соединяется с источциком 22 вакуума.

При вертикальном положении (фиг. 1) герметичное перекрытие сопла 16 происходит намного быстрее, чем для фазы систолы, так как на запорный элемент 12 дополнительно действует сила тяжести сердечника 10 и время переходного процесса зависит только от величины объема камеры 14.

После поступления импульсов тока U< в обмотку 8 сердечник 10 с запорными элементами 11 и 12 фиксируется в нижнем по-. ложении в течение фазы диастолы за счет разности давлений в камерах 13 и 14, а также за счет силы тяжести.

Формула изобретения

Устройство управления протезом сердца, содержащее два канала; каждый из которых содержит генератор, формирователь длительности систолы, усилитель мощности и электромагнитный пневмораспределитель, при этом выход генератора соединен с входом формирователя длительности систолы, выход пневмораспределителя соединен с пневмополостью желудочка протеза сердца, первый вход пневмораспределителя соединен с источником повышенного давления, а его второй вход соединен с источником вакуума, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой устройством электрической энергии, каждый его канал содержит второй усилитель мощности, два формирователя коротких импульсов, электромагнитный пневмораспределитель состоит из герметичного корпуса, электромагнитной катушки с двумя обмотками, подвижного магнитопроводного сердечника и трубопровода, при этом входы формирователей коротких импульсов соединены с выходом формирователя длительности систолы, выходы первого и второго формирователей коротких импульсов соединены с входами соответственно первого и второго усилителей мощности, выходы которых соединены соответственно с входами первой и второй обмоток электромагнитной катушки,,герметичный корпус электромагнитного пневмораспределителя при помощи двух внутренних перегородок разделен на верхнюю, центральную и нижнюю камеры, в центральной камере размещена электромагнитная катушка, подвижный магнитопроводный сердечник проходит через отверстия во внутренних перегородках корпуса и через внутреннее отверстие электромагнитной катушки, на концах сердечника закреплены запорные элементы, в верхней грани верхней камеры имеется сопло, являющееся вторым входом пневмораспределителя, в боковой грани верхней камеры имеется два отверстия, первое из которых является выхо1470298

Составитель В. Тужилкин

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 1375/5 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 дом пневмораспределителя, в боковой грани нижней камеры имеется отверстие, которое является первым входом пневмораспределителя, в дне нижней камеры имеется сопло, которое при помощи трубопровода соединено с вторым отверстием верхней камеры, подвижный магнитопроводный сердечник установлен внутри центральной камеры с возможностью перекрытия сопла в верхней камере или сопле в нижней камере.