CS211302B1

CS211302B1 - Safety intermediate source for the control of activity of the intraaortal cantrapulse ballon

Info

Publication number: CS211302B1
Application number: CS117279A
Authority: CS
Inventors: Pavel Hanzelka; Miroslav Palla; Petr Urbanek; Jaromir Vasku; Erich Urbanek
Original assignee: Pavel Hanzelka; Miroslav Palla; Petr Urbanek; Jaromir Vasku; Erich Urbanek
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1982-02-26

Description

(54) Bezpečnostní mezizdroj pro Nzení činnosti intraaortálního kontrapulsačniho balónku(54) A safety intermediate for controlling the operation of an intraaortic counter-pulse balloon

Vynález se týká bezpečnostního mezizdroje pro řízení činnosti intraaortálního kontrapulsačního balónku pracovním médiem s požadovanými vlastnostmi a tlakem a zabraňujícím ohro žení pacienta při náhodném poškozeni kontrapulsačniho balónku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a safety device for controlling the operation of an intra-aortic counter-pulse balloon with a working medium having the desired properties and pressure, and to avoid endangering the patient in the event of accidental damage to the counter-pulse balloon.

Dosud známé bezpečnostní mezizdroje pro řízení činnosti kontrapulsačniho balónku jsou založeny v podstatě na dvou principech. V prvním případě jsou řešeny tak, že plni kontrapulsační balónek pracovním médiem o tlaku menším než je dovolený přetlak v kontrapulsačním balónku po dobu, kterou je třeba odečíst z tabulek pro daný typ kontrapulsačniho balónku ' a tepovou frekvenci. Ve druhém případě je mezizdroj opatřen automatickým ventilem pro zasta vení plnění kontrapulsačniho balónku v okamžiku, kdy tlak v mezizdroji dosáhne hodnoty dovolené pro daný kontrapulsační balónek.The prior art safety interfaces for controlling the operation of the counter-pulse balloon are essentially based on two principles. In the first case, they are designed to fill the counter-pulse balloon with a working medium at a pressure less than the allowable overpressure in the counter-pulse balloon for the time to be read from the tables for that type of counter-pulse balloon and pulse rate. In the latter case, the intermediate source is provided with an automatic valve to stop filling the counter-pulse balloon when the pressure in the intermediate source reaches the allowable value for the given counter-pulse balloon.

Nevýhodou prvního řešení je poměrně značná pracnost, nebezpečí omylu obsluhy a nemožnost uspokojivého naplnění kontrapulsačniho balónku s malým průměrem katetru. Druhé řešení se neosvědčilo pro plnění kontrspulsačních balónků opatřených tenkými katetry s velkým odpo rem. Při použiti nízkého plnicího tlaku pracovního média se kontrapulsační balónek nestačí zcela naplnit během krátkého časového intervalu mezi dvěma srdečními systolami. Zvýšení plnicího tlaku způsobí přepnutí automatického ventilu a předčasné zastavení plnění kontrapulsační ho balónku. Další nevýhodou tohoto řešení je, že přesná hodnota tlaku pracovního média pro přepnutí automatického ventilu je obtížně seřiditelná a kontrolovatelná.The disadvantage of the first solution is the relatively considerable laboriousness, the risk of operator error and the impossibility of satisfactorily filling the counter-pulse balloon with a small catheter diameter. The second solution did not prove successful in delivering the counter-pulse balloons provided with thin catheters with high resistance. By using a low boost pressure of the working medium, the counter-pulse balloon is not fully filled within a short time interval between two heart systoles. Increasing the boost pressure causes the automatic valve to switch and premature stopping of the counter-pulse balloon. Another disadvantage of this solution is that the exact pressure value of the working medium for switching the automatic valve is difficult to adjust and control.

Uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstatou je, že pra covní komora je spojena se zdrojem pracovního média přes přívodní ventil a plnicí ventil ovládaný tlačnou tyčinkou upravenou na pohyblivé stěně, přičemž pracovní komora je opatřena přetlakovým ventilem s připojeným vypouštěcím ventilem a dále uzavíratelným sedlem uspořádáThese drawbacks and drawbacks are overcome by the object of the invention that the working chamber is connected to a working medium source via an inlet valve and a filling valve operated by a push rod arranged on a movable wall, the working chamber being provided with a pressure relief valve with a discharge valve connected and saddle arranges

21,30221,302

211302 2 ným uvnitř pracovní komory. Další podstatou vynálezu je, že uzavíratelné sedlo je připojeno k přetlakovému ventilu, přičemž proti uzavíratelnému sedlu je uspořádána těsnicí vložka připojená k pohyblivé sténá.211302 2 inside the working chamber. It is a further object of the invention that the closable seat is connected to a pressure relief valve, wherein a sealing insert connected to the movable wall is arranged opposite the closable seat.

Podstatou vynálezu dále je, že uzavíratelné sedlo je připojeno k ventilové trubici plnicího ventilu, k níž je připojen kontrapulsačnl balónek.It is a further object of the invention that the closable seat is connected to a fill valve valve tube to which a counter-pulse balloon is attached.

Výhodou bezpečnostního mezizdroje podle vynálezu je možnost dostatečného naplnění i kontrapulsačních balónků s velmi malým průměrem přívodního katetru během kontrapulsace. Před zahájením vlastní kontrapulsace lze zbytkový vzduch z celého systému vytlačit pracovním médiem. Při náhodném nežádoucím unikání pracovního média lze kontrapulsační balónek i mezizdroj doplnit bez přerušení kontrapulsace, a to pouhým uvolněním blokování plnicího ventilu, přičemž tlak pracovního média ve zcela nafouknutém kontrapulsačním balónku je shodný se statickým tlakem pracovního média, který lze snadno nastavit například redukčním ventilem a přesně měřit běžnými manometry.The advantage of the security intermediate device according to the invention is the possibility of sufficiently filling even the counter-pulse balloons with a very small supply catheter diameter during the counter-pulse. The residual air from the entire system can be expelled with the working medium before the actual counter-pulsation begins. In case of accidental leakage of the working medium, the counter-pulse balloon and the intermediate source can be refilled without interruption of the counter-pulse by simply releasing the filling valve lock, the working medium pressure in the fully inflated counter-pulse balloon being identical to the static pressure of the working medium. with common pressure gauges.

Dalěi výhodou bezpečnostního mezizdroje podle vynélezu je nezávislost tlaku v kontrapulsačním balónku na opotřebení mechanických součástí, přičemž lze jej snadno měnit v závislosti na hodnotě aortálního tlaku, takže je možno vždy dosáhnout optimální velikosti přetlaku pracovního média v konstrapulsačnim balónku vzhledem k aortálnímu tlaku. Bezpečnostní mezizdroj podle vynálezu vyžaduje ke svá Činnosti pouze jednokanálové pneumatické pohonná zařízení a umožňuje přechod z funkce plnění kontrapulsačního balónku pracovním médiem na kontrapulsaci bez přepojování přívodních hadic.Another advantage of the safety intermediate device according to the invention is the independence of the pressure in the counter-pulse balloon from the wear of the mechanical parts, and can easily be varied depending on the aortic pressure value so that the optimum overpressure of the working medium is constrained to the aortic pressure. The safety intermediate according to the invention requires only one-channel pneumatic actuators for operation and allows the switchover from the counter-pulse balloon filling function to the counter-pulse without switching the supply hoses.

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno ná výkrese, kde obr. 1 představuje bezpečnostní mezizdroj ve schematickém osovém řezu v nárysu v provedení s pístem a obr. 2 bezpečnostní mezizdroj rovněž ve schematickém osovém řezu v nárysu v provedeni s pružnou membránou.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a safety intermediate source in a schematic axial section in a front view of a piston embodiment; and Fig. 2 shows a safety intermediate source also in a schematic axial section in front view of a flexible membrane embodiment.

Bezpečnostní mezizdroj je tvořen dutým tělesem g, v němž je uspořádána pohyblivá stěna 2 rozdělující vnitřní prostor g dutého tělesa g na dvě části, a to pohonnou komoru .£ a pracovní komoru g. Pohonné' komora i je připojena k pneumatickému pohonnému zařízení 6, zatímco pracovní komora g je opatřena náustkem g pro připojení katetru § s kontrapulsačním balénkem g. Pracovní komora g je dále opatřena plnicím ventilem 10 spojeným přes přívodní ventil 11 se zdrojem 12 pracovního média. Plnicí ventil JO je » příkladném provedení kuličkový ventil s pružinou 13 a s kuličkou 14. proti níž je na pohyblivé stěně 2 připevněna tlačná tyčinka gg. Přívodní ventil gg a plnicí ventil 10 mohou být nehrazeny například neznázorněným elektromagnetickým ventilem ovládaným neznázorněným koncovým a blokovacím spínačem.The safety intermediate is formed by a hollow body g, in which a movable wall 2 dividing the interior space g of the hollow body g into two parts, namely a driving chamber 6 and a working chamber 6, is arranged. the working chamber g is provided with a mouthpiece g for connecting the catheter § with a counter-pulse package g. The filling valve 10 is an exemplary ball valve with a spring 13 and a ball 14 against which a push rod gg is mounted on the movable wall 2. The inlet valve gg and the filling valve 10 may not be covered, for example, by a solenoid valve (not shown) actuated by a limit and block switch (not shown).

Pracovní komora g je ještě opatřena přetlakovým ventilem 16 orientovaným tak, že může propouštět pracovní médium z pracovní komory g přes dále připojený vypouštěcí ventil gg do ovzduší. Přeltlakový ventil gg je v pracovní komoře g opatřen uzavíratelným sedlem 18. proti němuž je na pohyblivé stěně £, zhotovené podle obr; 1 ve, tvaru pístu, uspořádána těsnicí vložka gg.The working chamber g is further provided with a pressure relief valve 16 oriented so that it can release the working medium from the working chamber g via a downstream discharge valve gg to the atmosphere. The overpressure valve gg in the working chamber g is provided with a closable seat 18 against which it is located on the movable wall 6, constructed according to FIG. 1 in the form of a piston, a gasket gg is provided.

Ve druhém příkladném provedení podle obr. 2 je pohyblivá stěna £ ve tvaru pružné membrány, v jejímž středu je opět tlačná tyčinka 15 pro ovládání kuličky 14 plnicího ventilu 10. který je opatřen ventilovou trubicí 20 zakončenou v pracovní komoře g uzavíratelným sedlem 18 pro styk s pružnou membránou. Náustek g pro připojení katetru g s kontrapulsačním balónkem g je v tomto provedení připojen k ventilové trubici čjO vně pracovní komory g. Ostatní čésti druhého příkladného provedení jsou shodné s příkladným provedením podle obr. 1.In the second embodiment of FIG. 2, the movable wall 6 is in the form of a resilient diaphragm, in the center of which is again a push rod 15 for actuating the ball 14 of the filling valve 10 which is provided with a valve tube 20 terminated in the working chamber g. flexible membrane. The mouthpiece g for connecting the catheter g with the counter-pulse balloon g in this embodiment is connected to the valve tube 10 outside the working chamber g. The other parts of the second exemplary embodiment are identical to the exemplary embodiment of Fig. 1.

Bezpečnostní mezizdroj podle vynálezu pracuje takto:The safety intermediate according to the invention operates as follows:

Po zavedení kontrapulsačního balónku g do aorty pacienta se katetr g připojí k náustku g.After introduction of the counter-pulse balloon g into the patient's aorta, catheter g is attached to the mouthpiece g.

Pneumatické pohonné zařízení 6 je přitom ve funkci výdej, při níž je pohyblivá stěna £ vlivem přetlaku v pohonné komoře £ v poloze, kdy tlačná tyčinka 15 vešla svým volným koncem do styku s kuličkou 14 β tím otevřela plnicí ventil 10.The pneumatic drive device 6 is in the dispensing function in which the movable wall 6 is in the position of the pressure rod 15 in the position where the push rod 15 has come into contact with the ball 14 β by its free end thereby opening the filling valve 10.

Přívodní ventil 11 zdroje 12 pracovního média o předem nastaveném tlaku shodném s hodnotou tlaku požadovanou v plně nafouknutém kontrapulsačním balónku g, je přitom uzavřen.The inlet valve 11 of the working medium source 12 at a preset pressure equal to the pressure required in the fully inflated counter-pulse balloon g is closed.

Po otevření vypouštěcího ventilu 17 se přepne pneumatické pohonné zařízeni 6 do funkce výdej-sání, která je synchronizována se srdečním rytmem. Poté se otevře přívodní ventil 11. Během části srdeční periody, kdy pneumatické pohonné zařízení J je ve funkci výdej, nastane ze zdroje 12 přes přívodní ventil 11. plnicí ventil 10 a přes pracovní komoru g plnění kontrapulsačního balónku g. Úniku pracovního média přitom brání těsnicí vložka 19 přitisknutá k uzavíratelnému sedlu 18 přetlakového ventilu J_6. V následující části srdeční periody vytvoří pneumatické pohonné zařízení 6 podtlak v pohonné komoře £, čímž pohyblivá stěna £ opustí výchozí polohu, čímž dojde k uvolnění uzavíratelného sedla 18 přetlakového ventilu 16 a k uvolněni kuličky 14 plnicí.ho ventilu JJ, který še tím uzavře a zabrání tak dalšímu vnikání pracovního média do pracovní komory g.When the drain valve 17 is opened, the pneumatic drive device 6 switches to a dispensing function which is synchronized with the heart rhythm. The inlet valve 11 then opens. During the part of the heart period when the pneumatic actuator J is in the dispensing function, the filling valve 10 is fed from the inlet 12 via the inlet valve 11 and the counter balloon g is filled through the working chamber g. the insert 19 is pressed against the closable seat 18 of the pressure relief valve 16. In the following part of the heart period, the pneumatic drive device 6 creates a vacuum in the drive chamber 6, thereby leaving the movable wall 6 to leave the initial position, releasing the lockable seat 18 of the pressure relief valve 16 and releasing the ball 14 of the filling valve 11 thereby closing and preventing and further penetration of the working medium into the working chamber g.

V ní nastane podtlak, který vysaje obsah částečně naplněného kontrapulsačního balónku g do pracovní komory g. Při následujícím výdeji, při němž se pohyblivá stěna £ přemístí zpět do výchozí polohy, se směs zbytkového vzduchu a pracovního média nejprve vyfoukne přes . přetlakový ventil 16 a dále přes vypouštěcí ventil 17 do ovzdušní. Kontrapulsační balónek g zůstává přitom splasknutý vlivem okolního tlaku krve, který je vyšší než tlak, na nějž je seřízen přetlakový ventil 1 6. Při dosažení ,výchozí polohy pohyblivé stěny £ dochází během zbývající doby výdeje k novému plnění kontrapulsačního balónku g, jak bylo popsáno.A vacuum occurs there that sucks the contents of the partially filled counter-pulse balloon g into the process chamber g. the pressure relief valve 16 and further through the discharge valve 17 into the atmosphere. The counter-pulse balloon g remains collapsed due to an ambient blood pressure that is higher than the pressure at which the pressure relief valve 16 is adjusted. Upon reaching the initial position of the movable wall 6, the counter-pulse balloon g is refilled as described.

Tímto střídavým plněním a vysáváním obsahu kontrapulsačního balónku g se množství zbytkového vzduchu sníží během několika tepů na zanedbatelnou hodnotu. Pak se například ručně uzavře vypouštěcí ventil JJ, takže během výdeje je pracovní médium tlačeno z pracovní komory g katetrem 8 do kontrapulsačního balónku g. V poslední fázi výdeje dojde opět k otevření plnicího ventilu 1,0 působením tlačné tyčinky 15 na kuličku JJ, čímž pracovní médium ze svého zdroje £2 proudí přívodním ventilem 11 a dále plnicím ventilem JJ do pracovní komory g a z ní dále do kontrapulsačního balónku g.By alternating filling and vacuuming the contents of the counter-pulse balloon g, the amount of residual air is reduced to a negligible value within a few beats. Then, for example, the discharge valve 11 is closed manually so that during delivery, the working medium is pushed from the working chamber g by the catheter 8 into the counter-pulse balloon g. the medium from its source 52 flows through the inlet valve 11 and further through the filling valve 11 into the working chamber and further into the counter-pulse balloon g.

Toto plnění kontrapulsačního balónku g se děje přerušovaně, a to během několika tepů, až během prodlevy pohyblivé stěny £ ve výchozí poloze nastane rovnovážný stav, kdy tlak uvnitř kontrapulsačního balónku g a v pracovní komoře g je shodný s tlakem pracovního média v jeho zdroji 12. Po dosažení tohoto stavu se například ručně uzavře přívodní ventil 11. čímž se zastaví další přívod pracovního média. Synchronizovanou činností pneumatického pohonného zařízeni 6 se srdečním rytmem pak probíhá synchronizované přemístování pohyblivé stěny £ ve vnitřním prostoru bezpečnostního mezizdroje mezi jejími úvratěmi a tím synchronizovanému nafukování a vypouštění kontrapulsačního balónku g po dobu potřebnou k úspěšnému terapeutickému zákroku.This filling of the counter-pulse balloon g takes place intermittently, during several beats, until an equilibrium state occurs during the dwell of the movable wall 6 in the starting position where the pressure inside the counter-pulse balloon g and the working chamber g is equal to the pressure of the working medium in its source 12. In this condition, for example, the inlet valve 11 is closed manually, thereby stopping the further supply of working medium. The synchronized operation of the pneumatic drive device 6 with the rhythm of heart then proceeds in a synchronized displacement of the movable wall 6 within the interior of the security intermediate device between its dead centers and thereby synchronized inflation and discharge of the counter-pulse balloon g for the time necessary for successful therapeutic intervention.

V případě použití pohyblivé stěny £ ve tvaru pružné membrány dochází v poslední fázi výdeje, kdy tlačná tyčinka 15 otevře plnicí ventil JJ, k přimknutí středové části pružné membrány k uzavíratelnému sedlu 18 na ventilové trubici 20 připojené k plnicímu ventiluWhen a flexible diaphragm diaphragm wall 8 is used, in the final dispensing phase, when the push rod 15 opens the filling valve 11, the central portion of the elastic diaphragm is clamped to the closable seat 18 on the valve tube 20 connected to the filling valve.

JJ. Tím se zabrání úniku pracovního média přetlakovým ventilem 16 a vypouštěcím ventilem JJ do ovzduší, takže pracovní médium proudí ze zdroje 12 přes přívodní ventil 11 a plnicí ventil JJ a dále ventilovou trubicí 20 a katetrem 8 do kontrapulsačního balónku g. Veškerá další činnost bezpečnostního mezizdroje tohoto provedení je zcela shodná s činností bezpečnostního mezizdroje prvního provedení.JJ. This prevents leakage of the working medium through the pressure relief valve 16 and the discharge valve 11 into the atmosphere, so that the working medium flows from the source 12 through the inlet valve 11 and the filling valve 11 and further through the valve tube 20 and catheter 8 into the counter-pulse balloon. the embodiment is entirely identical to the operation of the safety intermediate of the first embodiment.

Bezpečnostního mezizdroje podle vynálezu je možno využít pro kontrapulsaci v aortě nebo v komoře srdečního svalu pacienta za použití kontrápulsačníúh balónků i s-velmi malým průměrem přívodního katetru.The security intermediate device of the present invention can be used for counter-pulsation in the aorta or ventricular ventricle of a patient using both counter-pulse balloons and a very small delivery catheter diameter.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A safety intermediate device for controlling the operation of an intraaortic counter-pulse balloon comprising a hollow body having an interior space hermetically divided by a movable wall into two parts, one part as a drive chamber connected to a pneumatic drive device and the other part as a working chamber with a counterpulsation balloon. wherein the working chamber (5) is connected to a source (12), working medium via an inlet valve (11) and a filling valve (10) operated by a push rod (15) provided on the movable wall (2), the working chamber (5) being provided with a pressure relief valve (16) with an outlet valve (17) connected thereto and a closable seat (18) disposed within the working chamber (5).

Safety intermediate according to claim 1, characterized in that the closable seat (18) is connected to a pressure relief valve (16), and a sealing insert (19) connected to the movable wall (2) is arranged opposite the closable seat (18).

Intermediate security device according to claim 1, characterized in that the closable seat (18) is connected to a valve tube (20) of the filling valve (10) to which the counter-pulse balloon (9) is connected.