Устройство для нагнетания крови
1щ 4l922
О П И С,А.-Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.06.70 (21) 1449581/31-16 с присоединением заявки (32) Приоритет
Опубликовано 15.03.74. Бюллетень ¹ 10
Дата опубликования описания 19.08.74 (51) М. Кл. А 61m 1/00
Гасударственный комитет, Савета Мнннотрав СССР аа делам нзооретеннй и открытий (53) УДК 615.475(088.8) (72) Авторы изобретения
И. Б. Криштул, М. К. Сомс, В. Г. Градецкий, В. Н. Дмитриев, А. И. Трушин, В. И. Брянский и Н. М. Бардиер (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ КРОВИ
Изобретение относится к устройствам для искусственного кровообращения.
Известны устройства для нагнетания крови, содержащие насос по крови желудочкового типа, источник давления, генератор управляющих импульсов, распределительное устройство, выполненное в виде инжектора, исполнительного механизма и дросселей, регулирующих длительность систолы и диастолы, регулятор частоты .пульса и магистральные трубки.
Однако такие устройства не обеспечивают достаточной точности поддержания производительности устройств при изменении противодавления в организме, а также точного сохранения ударного объема при изменении параметров перфузии.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что регулятор частоты пульса выполнен в виде пневматически связанных между собой задатчика давления, элемента сравнения, пульсирующего дросселя с задатчиком подпора, редуктором питания и регулируемого дросселя. Вход пульсирующего дросселя соединен с генератором управлгпощих им пульсов, а выход элемента сравнения — с распределительным устройством.
Генератор управляющих импульсов может быть выполнен в виде элемента памяти, ко входам которого подключены контакты типа сопло-заслонка с расположением заслонок на плунжере насоса по крови.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство для нагнетания крови содержит насос 1 желудочкового типа, источник давления (питания), генератор 2 управляющих импульсов, распределительное устройство 3 и регулятор 4 частоты пульса. Корпус 5 насоса разделен чулочпыми мембранами 6 и 7 на жидкос-,пую камеру 8, камеру 9 силового газа и атмосферную камеру 10.
Плунжеры 11 и 12 поршня 13 служат жесткими центрами мембран 6 и 7. В камере 8
15 установлены клапаны 14, обеспечивающие однонаправленный поток крови.
Источник давления представляет собой источник сжатого газа (баллон, .компрессор), обеспечивающий заданное давление в систе20 мах.
Генератор управляющих импульсов содержит элемент памяти 15 и два пневмоконтакта
16 и 17 типа сопло-заслонка, заслонки которых расположены на .плунжерах 11 и 12. Соп25;Io контакта 16 является подвижным и может быть установлено на разных уровнях рукояткой 18.
Элемент памяти 15 состоит из трехмембранного подпружиненного реле 19 и шарикового
30 элемента «ИЛИ» 20. Реле 19 имеет корпус 21, 419222
pea rHp r ющнй орган 22, Ilpy» lI IIeB II OI Реагирующий орган 22 снабжен тремя мембранами 26, жестко связанными осью 27. Мембраны 26 делят корпус 21 на четыре камеры: камеру А питания, две командные камеры 8 и С и камеру D сброса. Выход контакта 16 заведен на вхоz камеры С реле 19, а выход контакта 17 заведен на один из Bbrxoдов элемента «ИЛИ» 20. На второй вход элемента «ИЛИ» заведена выходная линия 28 генератора 2, связывающая камеру 1 с контактом 25. Выход элемента «ИЛИ» 20 заведен в командную камеру B. Дроссели 29 и 30 служат для установки соответствующего уровня командных сигналов, поступающих с контактов 16 и 17. Распределительное устройство 3 содержит инжектор 31, исполнительный механизм 32 и регулятор 33 длительности систолы и диастолы. Инжектор 31 выполнен в виде сопла 34, камеры 35 смешения и диффузора 36. Исполнительный механизм 32 имеет корпус, разделенный мембраной 37 и перегородкой 38 на три камеры: командную камеру К, атмосферную камеру L и рабочую камеру Л4. Клапан 39, жестко связанный с центром мембраны 37 и подпружиненный пружиной 40, составляет пневмоконтакт с седлом 41. В командную камеру К заведена выходная линия 28 генератора 2 управляющих импульсов. Выход диффузора 36 инжектора 31 заведен в рабочую камеру М. Регулятор 33 длительности систолы и диастолы состоит из трехмембранного реле 42 и регулируемых дросселей 43 и 44. Мембраны 45 реагирующего органа 46 делят реле 42 на четыре камерь.: рабочие камеры Р и Q, атмосферную,камеоу Х и командную камеру Y. B реле 42 имеются два пневмоконтакта 47 и 48. Выход из камеры 35 заведен в рабочие P и Q и командную Y камеры реле 42, а выходы пневмоконтактов 47 и 48 через дроссели 43 и 44 заведены в камеру 9. Регулятор 4 частоты пульса содержит пульсирующий дроссель 49, редуктор 50, задатчики 51 подпора, регулируемый дроссель 52, элемент 53 сравнения и задатчик 54 давления. Попарно связанные мембраны 55, 56 и 57, 58 и перегородка 59 делят корпус пульсирующего дросселя 49 на шесть камер: камеры а и b, связанные с задатчиками 51 подпора, командные камеры с и d, связанные с выходом пневмоконтакта 16, камеру f питания, связанную с редуктором 50, и выходную камеру h. Камеру f u h посредством пневмоконтактов 60 и 61 и сообщающегося с ними отверстия в перегородке 59 связаны между собой и с жесткой емкостью 62. Элемент 53 сравнения представляет собой трехмембр а нное устройство, аналогичное трехмембранному реле 42. Элемент 53 сравнения имеет сопла 63 и 64. К соплу 63 подведено давление питания инжектора 31. Сопло 64 соединено с атмосферой. Три жестко связап5 15 го 2S 65 ные мембраны реагирующего органа 65 делят корпус элемента 53 на четыре камеры: камеpbI k H l, связанные с соплом 34 IIII» Устройство работает следующим образом. Когда жидкостная камера 8 насоса 1 наполнится кровью, пневмоконтакт 16 замыкается, и сигнал поступает в камеру С реле 19. Под действием этого сигнала реагирующий орган 22 перемещается, замыкая пневмоконтакт 24 и размыкая пневмоконтакт 25, Дав,ление из камеры К испо.zíèòåëûlого механизма 32 стравливается в атмосферу через сопло пневмоконтакта 25 и камеру D реле 19. Под действием пружины 40 клапан 39 перекрывает седло 41, тем самым прекращается истечение силового газа через диффузор 36 инжектора 3!. Силовой газ через сопло пневмоконтакта 63 элемента 53, сопло 34 и камеру 35 инжектора 31 поступает в камеры Р, У, Q трехмембранного реле 42. Под действием силы, возникающей из-за разности эффективных площадей мембран 45, реагирующий орган 46 реле 42 перемещается, замыкая пневмоконтакт 48 и размыкая пневмоконтакт 47. Силовой газ через сопло пневмоконтакта 47 и дроссель 43 нагнетается в камеру 9. Под действием силового газа поршень 13 перемещается вверх, Скорость перемещения (время систолы) регулируется дросселем 43. Пневмоконтакт 16 размыкается, и давление из камеры С вытравливается. Однако под действием пружины 23 реагирующий орган 22 остается в верхнем положении, продолжая держать замкнутый пневмоконтакт 24, как бы «запомнив» сигнал, поданный с пневмоконтакта 16. Поршень 13 перемещается до тех пор, пока не замкнется ппевмоконтакт 17. При этом сигнал давления поступает на верхний вход элемента «ИЛИ» 20 и через него — в камеру В реле 19. Под действием этого давления реагирующий орган 22 реле 19 перемещается, отжимая пружину 23, и замыкает пневмоконтакт 25, пневмоконтакт 24 размыкается. Управляющее давление через линию 28 поступает в .камеру К исполнительного механизма 32. Мембрана 37 перемещается вниз, и клапан 39, отжимая пружину 40, открывает седло 41. Начинается истечение силового газа через диффузор 36 инжектора 31, камеру М, седло 41 и камеру L в атмосферу. В камере 35 появляется разрежение, которое возникает также в камерах Р, У и Q реле 33, Под действием разрежения реагирующий орган 46 перемещается, замыкая пневмоконтакт 47 и размыкая пневомоконтакт 48. Силовой газ отсасывается из камеры 9 через дроссель 44, камеру P и камеру 35 и выбрасывается через диффузор 36 в атмосферу. Под действием создаваемого инжектором 31 419222 разрежения поршень 13 перемещается вниз. Скорость перемещения поршня регулируется дросселем 44. Контакт 17 размыкается. Однако благодаря тому, что выходная линия 28 заведена на нижний вход элемента «ИЛИ» 20, давление в камере В реле 19 поддерживается (сигнал запоминается). Перемещение поршня 13 вниз продолжается до тех пор, пока не замкнется пневмоконтакт 16 — при этом цикл повторяется. Изменяя положение сопла пневмоконтакта 16 рукояткой 18, можно регулирова-ь удар>ный объем. Дроссели 43 и 44 регулируют длительность систолы и диасто Ibl (время заполнения и опорожнения камеры 9), в пределах заданной частоты пульса. Частота пульса устанавливается задатчиком 54 в виде давления определенной величины, подаваемого в камере l элемента 53 сравнения. Сигналы с пневмоконтакта 16 подаются также в камеры с и с1 пульсирующего дросселя 49. В камере а поддерживается давление подпора, равное 1 ати, а в .камере b поддерживается давление подпора, равное 0,4 ати (давления подпора подаются задатчиками 51). Под действием сигнала с пневмоконтакта 16 мембраны 55, 56 и 57, 58 перемещаются вверх, размыкают контакт 60 и замыкают контакт 61. Тогда под действием давления в камере f пульсирующего дросселя 49 газ через coino контакта 60 наполняет жесткую емкость 62. Когда контакт 16 размыкается, давзени в камерах с и d,ñòàíoBèòcë атмосферным, под действием давления подпора в камерах а и b контакт 60 замыкается, и контакт 61 размыкается, и газ из жесткой емкости 62 попадает в камеру /г элемента 53 сравнения. Регулируемый дроссель 52 поддерживает проточньш режим в камере lг. Давление в жесткой емкости 62 пропорционально частоте пульсаций. Если это давление меньше заданного, т. е. частота, пульсаций насоса 1 меньше заданной, то реагирующий орган 65 элемента 53 сравнения под действием разности давлений в камерах l и Й перемещается вниз, увеличивая проходное сечение сопла 63 и уменьшая проходное сечение сопла 64, связанного с атмосферой. При этом увеличивается расход газа, поступающего на сопло 34 инжектора 31, заполнение и опорожнение камеры 9 ускоряется, и частота пульса возрастает до заданной величины. Если же частота пульсаций насоса 1 выше заданной, то и выходное давление пульсирующего дросселя 49 также выше заданного задатчиком 54 в камере l. Сопло 63 прикрывается реагирующим органом 65, а сопло 64 открывается. Расход через сопло 34 инжектора 31 умснь10 шается и частота пульсаций снижается до заданной. Таким образом, обеспечивается независимая регулировка ударного объема, частота пульса, времени систолы и диастолы (в пределах 15 заданной частоты) . При изменении периферической нагрузки ударный объем остается постоянным, а частота поддерживается на заданном уровне с помощью регулятора частоты, т. е. производи20 тельность насоса не зависит от периферической нагрузки. Предмет изобретения Устройство для нагнетания крови, содер25 >кaitice iiacoc Iio к)JOBH жс 1> IQHI 35 организме, сохранения ударного объема при изменении параметров перфузнн, регулятор частоты пульса выполнен в виде пневматически соединенных между собой задатчика давле.ния, элемента сравнения, пульсирующего 40 дросселя с задатчиком подпора, редуктором питания и регулируемого дросселя, вход пульсирующего дросселя соединен .с генератором управляющих импульсов, а выход элемента сравнения соединен с распределительным уст45 ройством, генератор управляющих импульсов выполнен в виде элемента памяти, ко входам которого подключены контакты типа сопла-заслонка, заслонки которых расположены на плунжере насоса по крови. 419222 1 ! 1 l 1 ! ! ! zl Составители Е. Ланцбург Текре g Л. Ьогцанова Корректор Н. Торкина Редактор Э. Шибаева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1871, 7 Изд. М 1385 Тира>к 482 Подписное UHHMllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-:Б, !- аугнская t:а5. д. 4,5
