Искусственное сердце

 

Изобретение относится к медицинской технике, к аппаратам искусственного кровообращения. Цель изобретения - приближение работы искусственного сердца к физиологическому путем баланса 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. Управления осуществляется шнурами 11, 16 и 17 через электродвигатель или пневмоприводом. Искусственное сердце может содержать имитирующую предсердие камеру переменного объема, сообщающуюся с входом имитирующей желудочек камеры и имеющую объем, регулируемый посредством действующего снаружи давления газа, измеряющегося в соответствии с изменением объема камер, имитирующих желудочки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

NVNCI

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 А 61 М 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

К ПАТЕНТУ

ЮСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ЛО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ . СССР (21) 3867696/30-14 (22) 22.03.85 (31) 8401779-7 (32) 30.03,84 (33) SE .(46) 30.12.90. Бюл. 9 48 (71) Астра-ТЕК, Актиеболаг (ВЕ) (72) Стиг Лундбек (SE) (53) 615.475 (088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

В 384519, кл. А 6} М 1/10, 1974 ° (54) ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ (57) Изобретение относится к медицинской технике, к аппаратам искусствен- . ного йровообращения. Цель изобретения - приближение работы искусственного сердца к физиологическому путем баланса потоков в камерах и обеспече2 ния плавного потока при пульсирук«цем 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 !6 и 17 че рез электродвигатель нли пневмоприводом. Искусственное сердце может содержать ииитирукщую предсердие камеру переменного объема, сообщающуюся с входом имитирука«ей желудочек камеры н имеющую объем, регулируемый посредством действующего снаружи давления газа измеряюшегос;:.. в соответ-:. а

1 ствии с изменением объема камер, имитирующих желудочки. 1 з.г.,ф-лы, 4 ил. « у

1 .

1618276

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- lp 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 систолы; на фиг. 4 - ис- 15 кусственное сердце, вариант выполнения °

Искусственное сердце содержит жесткий корпус 1 с разделительной стенкой, имеющей жесткие пластинаобразные 20 секции 2 и 3 и делящий пространство корпуса 1 на две камеры 4 и 5, каж» дая из которых снабжена шарнирным входным клапаном б, 7 и шарнирным выходным клоакам 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 бйть 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 45

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;

Для герметичного вытягивания шнура l I 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 5 искусственных желудочков. Входные клапаны 8 и 9 располагаются в выходных патрубках 28 и 29. Входные патрубки 30 и 31 соединены с камерами

2l и 22 соответственно. . Стенки предсердий (фиг. 3) могут быть снабжены дополнительными камерами 32 и 33, которые сообщаются с полостью 20 через каналы 34 и 35. Дополнительны.; камеры 32 и 33 имеют секции 36 и 37, установленные с возможностью перемещения.

Искусственное сердце работает сле-. дующим образом.

При вытягивании шнура ll давление в искусственных желудочках (камерах

4 и 5) повышается, что вызывает закрытие входных клапанов 6 и 7 и открытие выходных клапанов 8 и 9.

Если наружные давления отличаются одно от другого, один выходной клапан открывается раньше другого и соответствующая камера начинает опорожняться раньше другой до тех пор, пока не повысится давление на ее выходе или соответственный гибкий элемент 18 не растянется до предела, после чего дальнейшее вытягивание шнура 11 оказывает влияние лишь на объем другой камеры. После снятия этой. тянущей силы клапаны 8 и 9 закрываются, а клапаны 6 и 7 открываются, после чего камеры принимают дополнительное количество жидкости, зависящее от скорости входящего потока. При присоединении сдвоенного насоса к системе кровообращения, в которой в двух контурах течет одна и та же жидкость, механизм заполнения автоматически обеспечивает баланс подачи юсосов Например, если одна камера выдает "слишком много" крови, эта "излишняя" кровь будет возвращена в кровь, текущую в другую камеру, для обеспечения компенсации.

Таким образом, объемный баланс обеспечивается без использования каких-либо сложных механизмов регулирования, Электродвигатель заставляет тянуть к себе шнур, действующий на образующую камеры стенку через систему рычагов или т.п. Может быть также использована в качестве двигателя подходящая собственная поперечио.-полосатая мьппца пациента, возбуждаемая посредством искусственно вырабатываемого нервного сигнапа (пейсмекера, т.е.

8276

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 снаружи 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

I 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

ЗО

40 перемещаются в направлении оцна к другой с разной скоростью, Упругость воздуха в полостях 20 и 25 вызывает демпфирование тока крови в камеры 21 и 22, что, в свою очередь, обеспечи-; вает равномерную скорость притока, Поскольку во время систолы, когда клапаны 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, давление на 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 давление выше, В период диастолы (фиг. 2) секции

2 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 и 7 благодаря сокращению полости 20 и увеличению полости

25 из-за перемещения воздуха из полости 20 в полость 25, Подобно секциям

23 и 24 секции 2 и 3 при отличающихся расходах крови .ерез клапаны 6 и

7, сближаются одна с другой с разной скоростью„ что может дать в результате разные объемы камер 4 и 5 и, следовательно, разные ударные обьемы при следующей систоле. Таким образом, обеспечивается быстрое выравнивание втекающих потоков при отличающихся давлениях.

Ф о р и у л а и з обретения

1. Искусственное сердце, содержащее по меньшей мере две смежные камеры с входом и выходом для жидкостИ, 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 содерж т 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 ис1618276 фиг. Р кусственного сердца к физиологическому путем баланса потока в камерах и обеспечения плавного потока при пуль сирующем выбросе, общая стенка имеет возможность перемещения и снабжена двумя гибкими секциями, имеющими возможность взаимного перемещения.

2. Сердце по и. 1, о тлич аю5 щ е е с я тем, что две гибкие секции имеют пружинное средство.

1618276

Составитель Л.Попов

Техред Л.Олийнык

Редактор М.Келемеш

Корректор С.Черни

Закаев 4131 Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101