DE2619324A1

DE2619324A1 - Blutkreislaufstuetzungsvorrichtung und dabei verwendete steuervorrichtung

Info

Publication number: DE2619324A1
Application number: DE19762619324
Authority: DE
Inventors: Warren C Clay; Victor L Poirier
Original assignee: Thermo Electron Corp
Current assignee: Thermo Fisher Scientific Inc
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1977-07-21
Also published as: JPS5286293A

Description

Blutkrei slaufstützungsvorrichtung und
dabei verwendete Steuervorrichtvmg Die Lkrnrfindung bezieht sich auf eine Blutkreislaufstutzungsvorrichtung und insbesondere auf eine Steuervorrichtung für eine pneumatisch betriebene Blutpumpe.
Die Bemühungen, künstliche Blutpumpen zu entwickeln, erstrecken sich auf etwa 10 Jahre. Die betreffenden Entwicklungen umfassen dabei sowohl die Untersuchung im Bereich der Herzunterstützungseinrichtungen als auch im Bereich der vollständigen Herzersatzeinheiten. Eine bedeutende Entwicklung umfaßt eine Polyurethanblase, die in einem stabilen Metallegierungsgehäuse eingeschlossen ist. Zwischen der Blase und dem Gehäuse angelegte pneumatische Impulse erzeugen durch die betreffende Blase in Verbindung mit Klappen- bzw. Absperrventilen am Blaseneinlaß und Blasenauslaß eine Pumpwirkung. Durch die Abgabe des Impulses wird der Inhalt der Blase ausgestoßen; die Beendigung des Impulses ermöglicht, daß die Blase wieder gefüllt wird. In einer Hilfs- bzw. Stützeinrichtung für die linke Herzkammer wäre der Blaseneinlaß mit der linken Herzkammer verbunden. Der Herzkammerdruck und gegebenenfalls die Slastizität in der Blase bewirken die Wiederfüllung der Blase. Demgemäß bestimmen die Stärke des Herzens und die Geschwindigkeit, mit der das pneumatische System zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen eine Druckverminderung erfährt, die Geschwindigkeit, mit der die Blase gefüllt wird.
Die Innenoberfläche der Blase ist mit Fasern aus einem blutverträglichen polymeren Material gefüllt, welches die Ausbildung einer stabilen biologischen Schicht längs der Oberfläche der Blase fördert. Um diese Schicht zu erhalten oder sonstwie eine Blutbeschädigung zu minimieren, sollten die Innenflächen der Blase nicht die Möglichkeit besitzen, sich während des Betriebs zu berühren.
Der erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Zusammenfallmusters der flexiblen Blase in einer pneumatischen Blutpumpe zu schaffen.
Ferner soll ein schnelles Füllen der Blase während der Druckverminderung des pneumatischen Systems unterstützt werden.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine pneumatische Pumpe bzw. Druckluftpumpe mit einer von einem stabilen Gehäuse umschlossenen flexiblen Blase, wobei in den Bereich zwischen der Blase und dem Gehäuse ein Gas rhythmisch eingeführt und abgeführt wird, um die gewünschte Pumirkung in Verbindung mit Einwegventilen zu erzeugen, die in Einlaß- und Auslaßöffnungen der Pumpe liegen. Eine fest vorgegebene Menge eines Antriebs- oder Steuergases ist im Bereich zwischen der flexiblen Blase und der Innenwand des Gehäuses festgehalten; auf diese Weise ist ein pneumatisches System gebiloet, welches in dem Fall, daß es einem Impulse ausgesetzt ist, diesen Impuls auf die Blase überträgt, die daraufhin das in ihr enthaltene Fluid aus stößt. Zwischen dem Auftreten von Impulsen erfährt das pneumatische System eine Druckverminderung.
In dem Drucksystem befindliches, unter Druck stehendes Gas wird unverzüglich abgeleitet, um die Zeitspanne auf einen minimalen Werft herabzusetzen, die zur Druckverminderung erforderlich ist, und um demgemäß ein schnelles Wiederauffüllen der Blase zu fcjrdern Gemäß der erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine pneumatische Pumpe bzw. Druckpumpe geschaffen, die eine von einem stabilen Gehäuse umschlossene flexible Blase umfaßt. Bin zwischen der Blase und dem Gehäuse rhythmisch eingeführtes und herausgeführtes Gas erzeugt die erwünschte Pumpwirkung in Verbindung mit tL;;,nwegventilen, die in inlaß- und Auslaßöffnungen der Pumpe angeordnet sind. Die Steuereinrichtung bewirkt eine Absperrung einer fest vorgegebenen Menge des Steuergases zwischen der flexiblen Blase und der Innenwand des Gehäuses. Diese abgetrennte Gasmenge wird festgehalten; sie bildet ein geschlossenes pneumatisches System. Die betreffende Gasmenge arbeitet in bestiminbarer Weise, wenn sie bestimmten Drucken ausgesetzt ist.
Des geschlossene pneumatische System wird einem Impuls ausgesetzt, den das betreffende System auf die Blase überträgt. Das geschlossene pneumatische System weist geeignete Zwangsbedingungen auf, die den an die Blase übertragenen Impuls auf einen bestimmten Maximalwert begrenzen, und zwar unabhängig von der Größe des zugeführten Impulses.
Zwischen dem Auftreten von Impulsen erfährt das pneumatische System zwischen der Antriebs- un MSteuereinrichtung eine Druckverminderung. In dem betreffenden Bereich befindliches, unter Druck stehendes Gas wird unverzüglich von einer eng benachbarten Stelle aus zu der pneumatischen Steuereinriciltung hin abgeführt, um die Zeitspanne zu minimieren, die für die Druckverminderung erforderlich ist. Demgemäß wird das schnelle Wiederauffüllen der blase unterstützt.
Anhand von Zeichnungen wird die erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht eine Ausführungsform einer gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten pneumatischen Steuereinrichtung.
Fig. 2 zeigt die pneumatische Steuereinrichtung gemäß Fig. 1 in einem pneumatisch betriebenen Blutpumpensystem untergebracht.
Fig. 3 zeigt in einer zum Teil aufgeschnittenen Perspektivansicht eine andere Ausführungsform einer pneumatischen Steuereinrichtung, die gemäß der erfindung aufgebaut ist.
Fig.4 zeigt eine Schnittansicht einer pneumatischen Steuereinrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und die die in Fig. 3 dargestellte Anordnung umfaßt.
In Fig. 1 ist eine pneumatische Steuereinrichtung 10 dargestellt, die ein stabiles zylindrisches Gehäuse 12 aufweist, welches eine flexible Membraneinrichtung 14 begrenzt. Die Membraneinrichtung 14 weist ein flexibles Dichtungsteil 16 mit einer zur Form des Gehäuses 12 komplementären Form auf.
Dieses Dichtungsteil eignet sich für einen Abwälzkontakt längs der zylindrischen Wände des Gehäuses. Ein mittlerer Teil des flexiblen Dichtungsteiles 16 ist mit zwei Versteifungselementen 18 und 20 auf gegenüberliegenden Seiten versehen. Das Gehäuse 12 besteht aus einem offenen Zylinder 22 und einem Verschluß 24, der mit dem Zylinder mittels eines Elementes 26 zusammengehalten ist. Die Umfangskante 28 der Membraneinrichtung 14 ist zwischen dem Zylinder 22 und dem Verschluß 24 festgehalten. Das Gehäuse 12 und die Membraneinrichtung 14 begrenzen somit zwei Kammern 30 und 2, die durch das flexible Dichtungsteil 16 pneumatisch voneinander getrennt sind.
Die pneumatische Steuereinrichtung 10 befindet sich zwischen einer pneumatisch betätigten Pumpeneinrichtung 34 und einer pneumatischen Antriebseinrichtung 36. liline von der Kammer 30 wegführende öffnung 30 befindet sich in pneumatischer Verbindung mit einer Pumpeneinrichtung 34, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Die Pumpeneinrichtung 34 wird an anderer Stelle näher beschrieben. Die Kammer 32 befindet sich in pneumatischer Verbindung mit der pneumatischen Antriebseinrichtung 36 über die einen Durchgang bildende einrichtung 40, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Bei der in teig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Durchgangseinrichtung 40 zentral in dem Zylinder 22 untergebracht. Eine nach innen gerichtete Verlängerung der betreffenden Durchgangseinrichtung bildet; eine Anschlageinrichtung 42 für die Anlage an dem Versteifungsteil 20. Die Öffnungen 44 sind in der Anschlageinrichtung 22 vorgesehen, so daß dieses Anschlagteil nicht die Verbindung zwischen der Kammer 32 und der Durchgangseinrichtung 40 blockiert. Der Abstand zwischen der Umfangskante der Anschlageinrichtung 42 und der Innenfläche der Endwand 23 bringt das maximale Volumen der Kammer 30 hervor.
Wie weiter unten noch erläutert werden wird, bestimmt das maximale Volumen der Kammer 30 den maximalen Hub der Pumpeneinrichtung 34, und zwar unabhängig von der Höhe der durch die Treibereinrichtung 36 ausgeübten pneumatischen Impulse.
Auf dem Versteifungsteil 20 ist ein Anzeige glied bzw. eine Anzeigeeinrichtung 48 angebracht, die durch die Durchgangseinrichtung 40 in ein transparentes Anschlußrohr 46 hineinläuft.
Dieses Anzeigeglied kann geeicht sein, um die Stellung der Membraneinrichtung 14 anzuzeigen. Befindet sich das Anzeigeglied in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, so liefert es eine Anzeige von dem maximalen Hubvolumen der Pumpe 34. Während des Betriebs der Pumpe 34 zeigt das Ausmaß der Übergangsbewegung en, ob die Pumpe bei einem vollen Hub oder bei einem Teilnub betrieben ist oder nicht.
In Fig. 2 ist die pneumatische Steuereinrichtung 10 als zwischen der Pumpeneinrichtung 34 und der pneumatischen Steuereinrichtung 36 eingefügt gezeigt. Die Pumpeneinrichtung 34 umfaßt ein stabiles Gehäuse 50, welches eine flexible Blase 52 in Verbindung mit einem Einlaßrohr 54 und einem auslaßrohr 56 enthält. An den Verbindungspunkten zwischen der Blase 52 und den Rohren 54 und 56 sind ein Einlaßventil 58 bzw. ein Åuslaßventil 60 vorgesehen. Das Einlaßventil 58 und das Auslaßventil 60 sind jeweils durch ein Klappenventil bzw. Rückschlagventil gebildet. Diese Ventile erlauben cine Strömung nur in richtung der Pfeile 62. inne Öffnung 64 in dem Gehäuse 50 ruft eine Fluidverbindung mit der öffnung 38 der pneumatischen Steuereinrichtung über das flexible Rohr 66 hervor Die bluidverbindung zwischen der Kammer 32 und der pneumatischen antriebseinrichtung 36 erfolgt über den Durchgang bzw. die Durchgangseinrichtung 40, das transparente Verbindungsrohr 46, ein pneumatisches Entlastungs- bzw. Druckminderungsventil 68 und ein Rohr bzw. eine Rohrleitung 70.
Das pneumatische Entlastungsventil 68 weist eine langgestreckte Kammer 72 auf, die ein hin- und hergehendes Teil 54 umschließt. Von dem einen winde der Kammer 72 aus steht eine erste Offnung 76 mit dem Rohr 70 in Verbindung. Von einer Stelle in der Seitenwand des Rohres 70 neben dem der ersten Öffnung 76 gegenüberliegenden Sunde steht eine zweite Öffnung 78 mit dem Rohr 46 in Verbindung. An demjenigen binde der langgestreckten Kammer 72, welches dem die erste Öffnung 76 gbildenden n4de gegenüberliegt, ist eine dritte Öffnung 80 gebildet, die mit der Umgebunginverbindung steht und die einet nach innen verlaufenden Rohr 82 zugeordnet ist. Das pneumatische ntIastungsventil ist so aufgebaut, daß das hin und hergehende Teil 74 sich in die in Fig. 2 durch voll ausgezogene Linien dargestellte Stellung bewegt9 um die hoffnung 80 zu versperren und um die Öffnung 78 freUu;eben. In dieser Stellung ist eine Fluidverbindung über die langgestreckte Kammer 72 zwischen der pneumatischen Antriebseinrichtung 36 und der Kammer 32 der pneumatischen Steuereinrichtung 10 hergestellt. Wenn das Teil 74 die Öffnung 80 versperrt, ist das hin- und hergehende Teil 74 so ungeordnet, daß eine Umfangskante des Teiles unmittelbar neben der Einlaßöffnung 78 angeordnet ist, so daß jegliche Strömung aus der Kammer 32 und dem Rohr 46 in die langgestreckte Kammer 72 hinein dazu führen wird, daß das hin- und hergehende Teil 74 aus seiner Sperrstellung herausgeführt und in seine Jntsperrungsstellung bewegt wird, wie dies durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Durch die pneumatische Antriebseinwichtung 36 werden in einer rhythmischen Weise pneumatische Impulse abgegeben und unterbrochen. Auf die Erzeugung eines Druckimpulses mit einem über dem Umgebungsdruck liegenden positiven Druck hin bewegt sich das hin- und herbewegbare Teil 74 nach vorn, um die Öffnung 80 zu versperren. Auf diese Weise ist eine Verbindung zwischen der pneumatischen Antriebseinrichtung 36 und der Kammer 32 hergestellt. Das Wirksamwerden des Impulses in der Kammer 32 führt dazu, daß die Membraneinrichtung 14 von der Anschlageinrichtung 42 vorbewegt wird, um den Impuls auf die Pumpeneinrichtung 42 zwischen der Blase 52 und dem Gehäuse 50 zu übertragen. Der in den Bereich zwischen der Blase und dem Gehäuse übertragene Impuls besitzt eine Größe9 die größer ist als der in dem Rohr bzw. in der Rohrleitung 56 vorhandene Arteriendruck, so daß die Blase 52 gewissermaßen zusammenfällt und ihren Inhalt an die Rohrleitung 56 abgibt. Auf die Beendigung des Impulses von der Antriebseinrichtung 76 her sinkt der Druck in der Blase 52 unterhalb des Arteriendruckes in der Rohrleitung 56, unds Ventil 60 schnappt in seine Schließstellung. Der maximale Hub der Blase (das ist das maximale Ausmaß, in welchem die Blase 52 zusammenfallen kann) ist durch das Volumen der Kammer 30 bestimmt. Wenn die Membraneinrichtung 14 am Ende des Gehäuses 12 gegenüber der Anschlageinrichtung 42 zur Anlage gelangt, kann die Blase 52 nicht mehr weiter zusammenfallen, und zwar unabhängig von der Kraft des von der Antriebseinrichtung 36 ausgehenden Impulses.
Mit der Beendigung des Impulses erfährt das pneumatische System, welches die Kammer 32 umfaßt, eine Druckverminderung durch die pneumatische Antriebseinrichtung 36. Auf die Druckverminderung hin steuert die Anfangs strömung von der Kammer 32 zu der langgestreckten Kammer 72 hin das hin- und herbewegbare Teil 74 von der Sperrstellung weg und öffnet die Öffnung 80 zu der Umgebung hin. Das Freiwerden der Öffnung 80 steigert die Druckverminderung des pneumatischen Systems, welches die Kammer 32 enthält. Dadurch wird die Zeit verringert, die für ein Wiederauffüllen der Blase 52 erforderlich ist, wie dies nachstehend noch weiter erläutert werden wird.
Die langgestreckte Kammer 72 ist in dem pneumatischen System derart untergebracht, daß auf eine Druckverminderung durch die Antriebseinrichtung 30 das komprimierte Gas in der Kammer 32 in die langgestreckte Kammer 32 expandiert. Die sich dadurch ergebende Strömung wird durch eine entsprechende Ausdehnung von Luft in dem die Kammer 30 umfassenden geschlossenen pneumatischen System und außerdem durch den Druck in der Rohrleitung 54 gesteigert. Der Vorteil des pneumatischen Entlastungsventils 68 besteht darin, daß dieses Ventil die Druckverminderung beschleunigt und, wie zuvor erwähnt, das Wiederauffüllen der Blase 52 beschleunigt. Das pneumatische Entlastungsventil 68 ist dicht neben der pneumatischen Steuereinrichtung 10 angeordnet, wodurch ermöglicht ist, daß die Druckverminderung nahe der Steuereinrichtung erfolgt. nenn die Druckverminderung lediglich durch die pneumatische Antriebseinrichtung 36 erfolgt, wirkt der dem pneumatischen System zwischen der Kammer v2 und der Antriebseinrichtung 56 anhaftende Widerstand als Verzögerung.
In Fig. 3 ist eine andere ausführungsform der pneumatischen Steuereinrichtung gemäß der vorliegendell mrfindung gezeigt.
Die pneumatische Steuereinrichtung gemäß Fig. 3 ist ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Steuereinrichtung. Dabei ist jedoch vorgesehen, daß die Anschlageinrichtung zur Begrenzung der Bewegung der Sembraneinrichtung einstellbar ist. Zur Bezeichnung entsprechender Teile sind in den beiden erwähnten Figuren entsprechende Bezugszeichen verwendet worden.
Die Anschlageinrichtung 42, die Grenzen für die Bewegung der Meinbraneinrichtung 14 hervorruft, 1 sgt das maximale Volumen der Kammer fest. Um die Außenfläche des zylindrischen Gehäuses 12 herum verlaufen Gewindegänge 84, die mit entsprechenden Gewinde gängen 86 einerHaube 88 zusammenpassen. Der Haube 88 ist in einer nachstehend zu beschreibenden Weise ein Anschlagelement 90 zugehörig, welches an dem Versteifungsteil 20 anzuliegen imstande ist. Der Durchgang 40 verläuft zentrisch durch das Anschlagelement 90.
Längs des oberen Umfangs des Anschlagelementes 90 ist ein Armkreuz 92 angebracht, dessen Arme durch Schlitze 94 in einer Verlängerung 96 hindurchlaufen, die mit der Stirnwand 23 des Zylinders 22 zusammenhängend ausgebildet ist und von dieser Stirnwand nach außen absteht. Die Verlängerung bzw. der Ansatz 96 ist so geformt, daß das Anschlagelement 90 wechselweise unter Druck steht. Das Armkreuz 92 ist an der Haube 88 mittels einer Platte 98 befestigt, die einen Ausnehmungsbereich 100 aufweist, der die nach außen verlaufenden Arme des Armkreuzes 92 aufzunehmen vermag. Die Platte 98 ist an der Innenfläche der Haube 88 derart befestigt, daß das Armkreuz die Haube 88 mit dem Anschlagelement 90 verbindet IJie Oberflächen der Haube 88 und der Platte 98, welche die nach außen ragenden Arme des hrmkreuzes 92 berühren, können geschmiert sein, wie z.jj. dadurcn, daß sie mit Polytetrafluoräthylen oder dergleichen überzogen sind, um die Reibung zu vermindern.
Iziunmehr wird die Arbeitsweise der Anschlageinrichtung 42 beschrieben. nine Drehung der Haube 88 im Gegenuhrzeigersinn vergrößert die Verschiebung der Haube von der Membraneinrichtung 14. Auf die Drehung der Haube hin dreht sich die Platte 98 in bezug auf das Armkreuz 92 und bewegt das Armkreuz und des angebrachte Anschlagelement 90 derart vor, daß sich ?sr Umfang des Anschlagelementes, welches an der Membraneinrichtung 14 anzuliegen vermag, der 5tirnwanå 23 des Zylinders 22 nähert.
bie maximale Verschiebung tritt dann auf, wenn sich sich der @mfangsteil des Anschlageenentes 90 mit der innenfläche lrr Stirnwana 23 deckt. Dieser Zustand definiert das maximale Volumen für die Kammer 30. In entsprechenaer Weise führt eine Drehung der Haube 88 im Uhrzeigersinn dazu, daß das linschlagelement zu dem Verschluß 24 hin vorbewegt wird, wodurch das maximale Effektivvolumen der Kammer 30 verringert wird. Ist das Anschlagelement 90 derart eingestellt, so arbeitet die Vorrichtung gemäß Fig. 3 wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung. Der das Versteifungsteil 18 umgebende ringförmige Wulst 18 dient dazu, einen Kontakt zwischen dem Versteifungsteil 18 und dem Verschluß 24 zu vermeiden und um den endteil des Hubes der Membraneinrichtung 14 abzufedern.
In Fig. 4 ist die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung in Verbindung mit einer bestimmten zugehörigen Anordnung weiter veranschaulicht. Darüber hinaus ist die Anschlageinrichtung 42 in der vollständig zurückgezogenen Stellung gezeigt, in der das maximale Volumen der Kammer 30 vorhanden ist. Auch hier sind entsprechende Bezugszeichen zur Bezeichnung von den bereits erläuterten Elementen entsprechenden elementen verwendet.
Die Durchgangseinrichtung 40 erstreckt sich durch das Anschlagelement 90 hindurch; sie umfaßt ein Verbindungsstück 102, welches eine Rohrleitung 104 aufzunehmen vermag, um eine pneumatische Verbindung mit einer pneumatischen Antriebseinrichtung herzustellen. Zwischen dem Armkreuz 92 und der Haube 88 sowie zwischen dem Armkreuz und den Platten 98 sind Teflonringe 106 eingefügt.
Mit der Kammer 30 ist eine Entlüftungseinrichtung 108 verbunden.
Die Zntlüftungseinrichtung enthält eine Leitung 110 und ein Magnetventil, welches mit einem Behälter 114 in Fluidver bindung steht, der ein Trockenmittel enthält. Der Behälter 114 ist zu einem Kanister 116 hin und schließlich zu der Umgebung hin offen. Im Betrieb der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Kammer 30 unter Umgebungsdruck, wenn sie im Zustand maximalen Volumens ist. Um diesen Zustand aufrecht zu halten, wird die Kammer 30 periodisch zur Umgebung hin geöffnat, wenn die Membraneinrichtung 14 vollständig gegen die Anschlageinrichtung 42 zurückgezogen ist, und zwar wie auch die Stellung der Anschlageinrichtung ist. Das Magnetventil 112 wird zur Umgebung hin geöffnet. Aus der Umgebung tritt Luft in die Kammer 30 ein; die betreffende Luft gelangt durch den Behälter 114 und wird durch das darin enthaltene Trockenmittel dehydriert. Das in dem Behälter 114 enthaltene Trockenmittel kann außerdem dazu dienen, aus der in der Kammer 30 enthaltenen Luft Feuchtigkeit abzuführen, die sich in dieser Kammer infolge einer Diffusion durch die Wand der Blase 52 gesammelt hat.
Mit der Kammer 30 steht ferner ein Druckwandler 118 in Verbindung, der zur Lieferung eines Dauersignals dient, welches proportional dem in der Kammer herrschenden Druck ist. Das Ausgangssignal des Druckwandlers 118 kann als Eingangssignal für eine Überwachungseinrichtung dienen, wie sie an anderer Stelle beschrieben wird. Als Ersatz für die in Fig. 1 und 2 gezeigte Anzeigeeinrichtung 48 kann ferner ein linearer Spannungsverschiebungswandler 120 vorgesehen sein, der über eine Einrichtung 122 mit dem Versteifungsteil 90 verbunden ist.
Der Wandler 120 gibt eine Spannung ab, die proportional zur Stellung der Membraneinrichtung ist. Dadurch wird ein elektrisches Signal geliefert, welches analog dem Sichtsignal ist, welches in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Wie der Druckwandler 118 so ist der lineare Spannungswandler 120 imstande, ein Eingangssignal an eine Pumpenüberwachungseinrichtung zu liefern, wie dies ebenfalls an anderer Stelle näher beschrieben wird.
Durch die vorliegende Erfindung ist also eine pneumatische Pumpe geschaffen, die sich hauptsächlich als Herzstützungseinrichtung für die linke Herzkammer eignet. Diese pneumatische Pumpe enthält eine flexible Blase mit einem stabilen Gehäuse. Eine pneumatische Antriebseinrichtung gibt rhythmisch Impulse zwischen die Blase und das Gehäuse ab, um wiederholt die Blase zum Zusammenfallen zu bringen und um durch die betreffende Blase in Verbindung mit Absperrventilen im Einlaß und Auslaß der Blase eine Pumpewirkung hervorzurufen. Zwischen der Antriebseinrichtung und der Pumpe ist ein pneumatischer Impulsbegrenzer vorgesehen, der eine flexible Membran umfaßt, welche die Antriebseinrichtung von der Pumpe trennt. Die Impulse von der Antriebseinrichtung werden auf die Pumpe lediglich über die flexible Membran übertragen, die gezwungen wird, sich lediglich innerhalb festgelegter Grenzen zu bewegen.
Unabhängig von der Höhe des Impulses von der Antriebseinrichtung her kann der an die Pumpe abgegebene maximale Impuls nicht einen Wert überschreiten, der der maximalen Verschiebung der Membran entspricht.
Zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen erfährt der Bereich des Systems zwischen der Antriebseinrichtung und der flexiblen membran eine Druckverminderung. Die Schnelligkeit mit der die Druckverminderung erfolgt, wird durch die Verwenaung eines schnell arbeitenden AuslaB- bzw. Entlastungsventils zwischen der Antriebseinrichtung und der Membran gesteigert. Leerseite

Claims

Patentanspruche 1. Blutkreislaufstützungs voichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem stabilen Gehäuse (50) umschlossene flexible Blase (52) vorgesehen ist, die mit Sinlaß- und Auslaßeinrichtungen (58, 60) versehen ist, welche zur intermittierenden Zuführung und Abgabe von Blut dienen, daß Einrichtungen (10, 66) vorgesehen sind, die ein pneumatisches System bilden, zu welchem der Bereich zwischen der Blase (52) und dem Gehäuse (50) gehört, daß ein Druckimpulsgenerator (36) vorgesehen ist, der rhythmisch das pneumatische System (10, 66) unter Druck setzt und eine Druckverminderung hervorruft, derart, daß rhythmisch Impulse an das pneumatische System abgegeben werden und die flexible Blase (52) rhythmisch einer Kompression unterworfen ist, und daß in dem pneumatischen System ein Entlastungsventil (68) vorgesehen ist, welches die Druckverminderung des pneumatischen Systems beschleunigt.

2. Blutkre i slaufstützungsvorri chtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem stabilen Gehäuse (so) umschlossene flexible Blase (52) vorgesehen ist, die mit Sinlaß- und Auslaßeinrichtungen (58, 6o) für eine interm ttierende Zuführung und Abführung von Blut versehen ist, daß Einrichtungen (70, 66) vorgesehen sind, die ein geschlossenes pneumatisches System bilden, zu welchem der Bereich zwischen der Blase (52) und dem Gehäuse (50) gehört, an den Impulse abgegeben werden, daß Einrichtungen (16, 18, 20) vorgesehen sind, die ein zweites pneumatisches System bilden, welches von dem erstgenannten pneumatischen System derart abgedichtet ist, daß es zur Übertragung von Druckimpulsen auf das betreffende erstgenannte pneumatische System dient, daß ein Druckimpulsgenerator (36) vorgesehen ist, der rhythmisch das zweite pneumatische System derart unter Druck setzt und eine Druckverminderung bewirkt, daß rhythmisch bruckimpulse auf das erstgenannte pneumatische system übertragen werden, und daß in dem zweiten pneumatischen System eine Latlastungsventileinrichtung (68) vorgesehen ist, welche die Druckverminderung des zweiten pneumatischen Systems beschleunigt und sprunghaft den an das erste pneumatische System abgegebenen Impuls zu beenden gestattet.

5. BlutkreislaufstützungsvOrrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem festen Gehäuse (50) umschlossene flexible Blase (52) vorgesehen ist, die Einlaß- und A.uslaßeinrichtungen (58, o0) für eine intermittierende Zuführung und Abführung von Blut enthalt, daß ein geschlossenes pneumatisches System (13, 6bj vorgesehen ist, welches den zwischen der Blase (52) und dem Gehäuse (50) vorhandenen Bereich für die Übertragung von Impulsen umfaift, die in dem betreffenden Bereich zur Wirkung kommen, und daß eine Begrenzungseinrichtung (10) vorgesehen ist, die die Höhe der Impulse, die in den Bereich zwischen der Blase (52) und dem Gehäuse (50) abgegeben werden, unabhängig von der Höhe der von dem geschlossenen pneumatischen System aufgenommenen Impulse begrenzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme der genannten Impulse dienende Begrenzungseinrichtung (10) eine ausdehnbare Kammer (30) umfaßt, welche auf die Ausübung eines Impulses auf die betreffende Begrenzungseinrichtung (10) hin zusammendrückbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung (10) eine Begrenzungsanordnung (24) umfaßt, welche die Ausweitung der ausdehnbaren Kammer (32) begrenzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch kennzeichnet, daß eine Linstelleinrichtung (88) vorgesehen ist, welche die Grenze der Ausdehnungsbewegung der ausdehnbaren Kammer (32) zu ändern gestattet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dai3 eine Anzeigeeinrichtung (48) vorgesehen ist, welche den Ausdehnungszustand der ausdehnbaren Kammer (,9) anzuzeigen gestattet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sinstelleinrichtung (88) die Begre-nzungseinrichtung (10) derart einzustellen gestattet, daß die Höhe der an den Bereich zwischen der Blase (52) und dem Gehäuse (so) abgeebenen Impulse entsprechend eingestellt ist.

9. Steuervorrichtung für eine pneumatisch betätigte, als Blutpumpe betriebene Blutkreislaufstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei den1Bereiz;1 zwischen der flexiblen Blase und dem diese umgebenden festen Gehäuse rhythmisch pneumatische Impulse zuführbar sind, durch die wiederholt die Blase unter erzeugung wiederholter Pumphübe zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß eine ausdehnbare pneumatische Kammer (30) vorgesehen ist, daß eine Auslaßeinrichtung (38) der betreffenden Kammer (30) pneumatisch mit der pneumatisch betätigten Blutpumpe derart verbunden ist, daß durch Ausdehnung und Zusammenziehung der pneumatischen Kammer (30) Druckimpulse an den Bereich zwischen der Blase (52) und dem Gehäuse (so) abgegeben werden, und daß eine Begrenzungseinrichtung (24) vorgesehen ist, welche den Hub der ausdehnbaren Kammer (30) zur Begrenzung des Pumphubes der Blase (52) begrenzt.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Kammer einen bewegbaren Wandteil (14) enthält, der wiederholt Impulse von einem außerhalb der betreffenden pneumatischen Kammer (30) liegenden Bereich enthält und der auf das Auftreten derartiger Impulse hin einen wiederholten Hub ausführt, welcher mit der Höhe derartiger externer Impulse in Beziehung steht.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung eine Anschlageinrichtung (42) enthält, welche den Hub der bewegbaren Wand (14) zum Zwecke der Begrenzung des Pumphubes der Blase (52) begrenzt.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Einstelleinrichtungen zur Einstellung der Anschlageinrichtung zum Zwecke der Veränderung der Begrenzung des Pumphubes der Blase (52) vorgesehen sind.

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator (36) vorgesehen ist, der die externen Impulse an die bewegbare Wand (14) abgibt.

14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Kammer (12) vorgesehen ist, daß eine Wandanordnung (14, 16, 18, 20) die Kammer in zwei Kammerteile (30, 32) aufteilt, die pneumatisch gegeneinander abgedichtet sind, daß die Wandanordnung so angeordnet ist, daß sie in Richtung der Längsachse der Kammer (12) eine Hin- und Herbewegung auszuführen vermag, daß von dem einen Kammerteil eine Auslaßöffnung (38) wegführt, daß zu dem anderen Kammerteil (32) eine Einlaßoeffnung (40) hinführt, daß eine Anschlageinrichtung (42) vorgesehen ist, welche von derjenigen Stirnwand (23) der zylindrischen Kammer (12) aus in den genannten anderen Kammerteil (32) hineinragt, die der Wandanordnung (16,18, 20, 22) gegenüberliegt, wobei diese Anschlageinrichtung (42) zur Begrenzung der Hin- und Herbewegung der Wandanordnung (16, 18, 20, 22) dient, daß l'rageinrichtunzen vorgesehen sina, welche die Anschlageinrichtung (42) derart tragen, daß eine Hin- und Herbewegung in der Bewegungsrichtung der Wandanordnung (16, 18, 20) ermöglicht ist, daß eine Haube (88) auf der Außenseite der zylindrischen Wand (22) der Kammer (12) derart aufgeschraubt ist, daß die betreffende Stirnwand (23) eingeschlossen ist, und daß eine Verbindungseinrichtung (92, 94, 96) vorgesehen ist, durch welche die Haube (88) mit der Anschlageinrichtung (42) derart verbunden ist, daß eine Drehbewegung der Haube (88) zum Vorschieben oder Zurückziehen der mnschlageinrichtung (42) in bezug auf die genannte Stirnwand (23) führt.

15. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (92, 94, 96) eine Einrichtung umfaßt, welche eine Drehung der betreffenden Haube (88) in bezug auf die Anschlageinrichtung (42) gestattet und eine Ubertragung von Drehungskräften auf die Wandanordnung (16, 18, 20) verhindert.

16. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung eine Vielzahl von Armen (92) umfaßt, die von der Anschlageinrichtung (42) abstehen und die verschiebbar in die Haube (88) eingreifen.