Устройство для определения гемодинамических параметров кровотока в искусственном сердце

 

Изобретение относится к медицинской технике,точнее к кардиохирургии. Цель изобретения - определение мгновенного расхода крови в реальном масштабе времени посредством измерения (при достижении поршнем конечнодиастолического положения ) давления в искусственном желудочке, а при фазе изгнания - скорости перемещения поршня и скорости изменения давления в желудочке. Кроме того, регистрируется момент открытия выходного клапана и соответствующих ему координат положения поршня и величины давления. На выходе вычислительного устройства 11 в каждом насосном цикле вырабатывается значение мгновенного расхода крови Q(t) и отображается на индикаторе 10. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 61 М 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕ1:ИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4245560/14 (22) 13.05.87 (46) 07.11.91, Бюл. М 41 (71) Особое конструкторское бюро биологи, ческой и медицинской кибернетики Ленинградского электротехнического института им, В.И.Ульянова (Ленина) (72) А.М.Лускин, К.С.Вишняков и

M.O. È oôôå (53) 615.475 (088.8) (56) Takatani S., Harasakl Н., Suwa S et al.

Pusher-plate type ТАН-system operated ln the

left and reght free-rumlng variable rate mode;

Artlf. OrganIs, 1981, v. 5, N 2, р.,132-142. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРО ; ВОТОКА В ИСКУССТВЕННОМ СЕРДЦЕ

„„5U „„1688888 А1 (57) Изобретение относится к медицинской технике, точнее к кардиохирургии. Цель изобретения — определение мгновенного расхода крови в реальном масштабе времени посредством измерения (при достижении поршнем конечнодиастолического положения) давления в искусственном желудочке, а при фазе изгнания — скорости перемещения поршня и скорости изменения давления в желудочке. Кроме того, регистрируется момент открытия выходного клапана и соответствующих ему координат положения поршня и величины давления. На выходе вычислительного устройства 11 в каждом насосном цикле вырабатывается значение мгновенного расхода крови 0(т) и отображается на индикаторе 10. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1688888

Изобретение относится к медицинской технике, точнее к кардиохирургии.

Цель изобретения — определение мгновенного расхода крови в реальном масштабе времени.

На фиг.1 изображена схема устройства для определения гемодинамических параметров кровотока в искусственном сердце; на фиг.2 — диаграмма, поясняющая работу устройства, где а — импульс, поступающий на формирователь; б — импульс управления пневмопоршнем; в — текущая координата поршня Х и скорость поршня dx/dt; г- внутрижелудочковое давление Р и давление в аорте Pa д — скорость изменения давления

dP/dt; е — вторая производная давления

d Р/dP; ж — работа клапана (момент его открытия); з — расход крови Q(t), импульс закрытия клапана; на фиг.3 — блок-схема связи электромеханического привода с поршнем; на фиг,4 — блок-схема связи процессора с датчиками.

Устройство содержит искусственный желудочек 1 сердца с установленным в его воздушной nîëoñòè датчиком 2 давления, являющимися зторым выходом устройства, источник 3 импульсов пневмодавления, состоящий из привода с поршневым пневмопре .бразсвателем 4, датчика 5 положения поршня и электромеханического привода 6, формирователь 7 импульсов запуска цикла, элемент ИЛИ 8, датчик 9 перемещения поршня, индикатор 10, выход которого является первым выходом устройства для определения гемодинамических параметров, вычис лительное устройство 11. »

В оперативную память вычислительного устройства 11 записываются значения координаты перемещения поршня и изменения давления. Преобразователь движения 12 связан с электромеханическим приводом 6, который выполнен в виде шагового электропривода 13, состоящего из устройства управления 14, задающего скорость вращения вала электропривода

13. Вычислительное устройство 11 состоит из интерфейса 15, с модулем аналог-код 16. регистром запросов 17, входного регистра

18, модуля код-аналог 19, контройлера

Крейта 20 и микроЭВМ 21.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы поршень пневмопреобразователя 4 находится в конечнодиастолическом положении. На выходе датчика 5 положения поршня формируется сигнал, поступающий на формирователь 7 импульсов, который создает прямоугольный импульс, поступающий через схему

ИЛИ 8 на вход запуска цикла вычислительного устройства 11 и вход электромеханического привода 6. При этом записывается в оперативную память вычислительного устройства 11 значение конечнодиастоличе5 ского давления Рк.д. и начинается формирование фазы насосной функции.

Поршень пневмопреобразователя 4 перемещается к искусственному желудочку 1 в течение систолы Тс (диаграмма б) со скоро10 стью dx/dt, при этом происходит уменьшение замкнутого обьема пневмоконтура системы относительно его начального состояния за счет сжатия газа, текущее значение сигнала перемещенкя поршня Х с

15 выхода датчика 9 перемещения поршня поступает на второй информационный вход вычислительного устройства 11, на первый информационный вход вычислительного устройства 11 одновременно и непрерывно

20 поступает сигнал с датчика 2 давления. Когда внутрижелудочковое давление превысит значение давления в аорте Р> и выходной клапан откроется, дальнейшее возрастание давления обеспечивает увеличение мгно25 венного расхода крови в аорте.

При обратном перемещении поршня уменьшается внутрижелудочковое давление и клапан закрывается, систола желудочка прекращается, вычислительное устройство

30 11 определяет момент конца систолы t<.с. (диаграмма и) из условия Q(t<.с.) = О. Таким образом, в каждом насосном цикле на выходе вычислительного устройства 11 формируется . сигнал мгновенного расхода крови 0(), кото35 рый поступает на вход индикации. По достижении поршнем кэнечнодиастолического положения срабатывает датчик 5 положения поршня, после чего процесс циклически повторяется.

Формула изобретения

40 1, Устройство для определения гемодинамических параметров кровотока в искусственном сердце, содержащее источник импульсного давления, состоящий из привода с поршневым пневмопреобразовате45 лем, соединенным с искусственным желудочком мембранного типа с бесконтактным датчиком положения поршня, механически связанным с приводом, и индикатор, выход которого является первым выходом

50 устройства, отл ич а ю ще еся тем,что,с целью повышения точности расхода крови в реальном масштабе времени, оно снабжено датчиком перемещения поршня, формирователем импульсов, элементом ИЛИ, датчи55 ком давления, выход которого является вторым выходом устройства.

2. Устройство по п.1, о тл и ч а ю щеес я тем, что датчик положения является оптоэлектрон н ым.

1688888

У

У D

К

2 пмкр

%.д

Ф

dt

d p

ed к.с, 1688888

Составитель Л.Попова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор Л.Волкова

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

Заказ 3762 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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