RU151253U1 - Пневматический привод искусственного желудочка сердца - Google Patents
Пневматический привод искусственного желудочка сердца Download PDFInfo
- Publication number
- RU151253U1 RU151253U1 RU2014138293/14U RU2014138293U RU151253U1 RU 151253 U1 RU151253 U1 RU 151253U1 RU 2014138293/14 U RU2014138293/14 U RU 2014138293/14U RU 2014138293 U RU2014138293 U RU 2014138293U RU 151253 U1 RU151253 U1 RU 151253U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- artificial ventricle
- cylinder
- pneumatic
- heart
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
1. Пневматический привод искусственного желудочка сердца, содержащий электродвигатель, кривошипно-шатунный механизм, поршень и цилиндр, рабочая полость которого подключена к пневмополости искусственного желудочка, двум встречно включенным обратным клапанам и датчику давления, связанному с контроллером, отличающийся тем, что дополнительно содержит подключенный к контроллеру двухлинейный электромагнитный распределитель, соединенный с рабочей полостью цилиндра и сообщаемый с атмосферой при прямом ходе поршня после выброса крови и при обратном ходе поршня после заполнения кровью искусственного желудочка.2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что вал электродвигателя соединен непосредственно с валом кривошипно-шатунного механизма.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к аппаратам вспомогательного кровообращения и искусственного сердца и может быть использована в качестве носимого автономного привода пневматических искусственных желудочков.
Известен пневматический привод искусственного желудочка сердца (Akihiko Homma et al. Development of a compact wearable pneumatic drive unit for a ventricular assist device.// Artif Organs (2008) 11: 182-190), который содержит электродвигатель, кривошипно-шатунный механизм, поршень и цилиндр. На выходе пневматического привода установлены обратные пневматические клапаны, которые ограничивают величину давления в пневмополости в фазу систолы и диастолы соответственно.
Недостатком этого пневматического привода является то, что в процессе его работы не контролируется величина давления воздуха в пневмополости искусственного желудочка и соответственно не производится управление режимами работы обратных пневматических клапанов в процессе работы привода.
Наиболее близким к патентуемой модели является пневматический привод искусственного желудочка сердца, известный из следующего источника информации, который принят нами за прототип (JP 2006346440 (A) - 2006-12-28).
В прототипе электродвигатель с помощью двух овальных шестерней приводит в действие кривошипно-шатунный механизм, который посредством поршня и цилиндра через пневмошланг нагнетает воздух в пневмокамеру искусственного желудочка (фаза систолы) и разряжает воздух в пневмокамере (фаза диастолы). На выходе цилиндра установлены два встречно включенных обратных клапана, соединенных с атмосферой и два датчика давления, соединенных с контроллером. Имеются компараторы и индикатор показания датчиков. Величина максимального положительного и минимального отрицательного давления, исходя из показаний индикатора, регулируется оператором с помощью вмонтированных в обратные клапаны органов управления («ручек» - «knob»).
При этом соотношение фаз систола-диастола жестко определено конфигурацией двух овальных шестерней, фиксировано и может быть изменено только заменой шестерен.
Вследствие того, что соотношение фаз систола и диастола в процессе работы пневматического привода не регулируется, возникает ситуация, когда кровь полностью поступает из искусственного желудочка в аорту, а давление воздуха в цилиндре при этом продолжает увеличиваться (должна наступить фаза диастолы, но она не наступает).
Возникающая временная пауза не позволяет уменьшить период работы желудочка и соответственно увеличить частоту его сокращений, что приводит к снижению производительности работы искусственного желудочка (величины потока крови). Аналогичная ситуация возникает и в фазу диастолы.
Недостатками прототипа является также следующее:
После полного выброса крови из желудочка не происходит переключения фазы систолы на диастолу, поршень продолжает движение в прямом направлении, объем воздуха в пневмокамере перестает расти, а противодавление на поршень резко возрастает, что приводит к перегрузке работы привода и пневмокамеры, соответственно, к росту потребляемой энергии, а также к уменьшению срока службы элементов конструкции пневматического привода и искусственного желудочка. Аналогично в фазу диастолы, после наполнения искусственного желудочка кровью не происходит переключения фазы диастолы на систолу, поршень продолжает движение в обратном направлении, объем воздуха в пневмокамере перестает уменьшаться, а величина отрицательного давления растет, что приводит к перегрузке работы привода.
Наличие овальных шестерней усложняет конструкцию, увеличивает потребляемую энергию и уменьшает срок службы элементов конструкции пневматического привода.
Нами поставлена задача: разработать пневматический привод искусственного желудочка сердца для аппаратов вспомогательного кровообращения и искусственного сердца, позволяющий управлять длительностью фаз сердечного цикла при увеличении производительности искусственного желудочка сердца, уменьшении величины потребляемой энергии и увеличении срока службы элементов.
Технический результат заключается в:
- управление соотношением фаз систола-диастола;
- увеличении производительности искусственных желудочков сердца;
- уменьшении потребляемой энергии;
- увеличении срока службы элементов конструкции.
Сущность полезной модели состоит в следующем.
Пневматический привод искусственного желудочка сердца содержит электродвигатель, кривошипно-шатунный механизм, поршень и цилиндр. Рабочая полость цилиндра подключена параллельно к пневмополости искусственного желудочка, двум встречно включенным обратным клапанам и датчику давления, связанному с контроллером. Дополнительно пневматический привод содержит двухлинейный электромагнитный распределитель, подключенный к контроллеру. Двухлинейный электромагнитный распределитель соединен с рабочей полостью цилиндра. Двухлинейный электромагнитный распределитель сообщается с атмосферой при прямом ходе поршня после выброса крови и при обратном ходе поршня после заполнения кровью искусственного желудочка.
Вал электродвигателя может быть соединен непосредственно с валом кривошипно-шатунного механизма.
Патентуемая полезная модель поясняется следующей фигурой.
На фиг. 1 изображена функциональная схема пневматического привода, где:
1 - электродвигатель;
2 - кривошипно-шатунный механизм;
3 - поршень;
4 - цилиндр;
5, 6 - встречно включенные обратные клапаны;
7 - датчик давления воздуха;
8 - электромагнитный распределитель;
9 - контроллер.
Пневматический привод искусственного желудочка сердца содержит электродвигатель 1, кривошипно-шатунный механизм 2, поршень 3 и цилиндр 4. Рабочая полость цилиндра 4 подключена параллельно к пневмополости искусственного желудочка, двум встречно включенным обратным клапанам 5, 6 и датчику давления 7. Пневматический привод содержит также двухлинейный электромагнитный распределитель 8, подключенный к контроллеру 9. Датчик давления 7 связан с контролером 9. Двухлинейный электромагнитный распределитель 8 соединен с рабочей полостью цилиндра 4. Двухлинейный электромагнитный распределитель 8 сообщается с атмосферой при прямом ходе поршня после выброса крови и при обратном ходе поршня после заполнения кровью искусственного желудочка.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Электродвигатель 1 приводит в действие кривошипно-шатунный механизм 2, который с помощью поршня 3 и цилиндра 4, при прямом ходе поршня нагнетает воздух в пневмокамеру искусственного желудочка (фаза систолы), при этом обратный клапан 5 ограничивает максимальную величину положительного давления воздуха, электромагнитный распределитель 8 закрыт (цилиндр отсоединен от атмосферы). По сигналу
датчика давления 7 контроллер 9 дает команду на открытие электромагнитного распределителя 8, цилиндр сообщается с атмосферой, сжатый воздух выходит из цилиндра, наступает фаза диастолы, при этом поршень продолжает двигаться в прямом направлении. В начале движения поршня в обратном направлении электромагнитный распределитель 8 по сигналу контроллера 9 закрывается (цилиндр отсоединяется от атмосферы).
При обратном ходе поршня после заполнения искусственного желудочка кровью электромагнитный распределитель 8 по сигналу контролера 9 открывается, цилиндр заполняется атмосферным воздухом. При этом обратный клапан 6 ограничивает максимальную величину отрицательного давления воздуха.
При начале движения поршня в прямом направлении электромагнитный распределитель 8 по сигналу контроллера 9 закрывается (цилиндр отсоединяется от атмосферы), цикл повторяется.
Были проведены испытания предлагаемого пневматического привода на гидравлическом стенде-имитаторе системы кровообращения.
На фиг. 2 представлены графики зависимости параметров от времени при испытании предлагаемого пневматического привода на гидравлическом стенде-имитаторе системы кровообращения, где:
10 - график зависимости величины хода поршня от времени (синусоида);
11 - график фаз систола-диастола (нагнетание, заполнение) в зависимости от времени;
12 - график зависимости величины давления воздуха в пневмокамере желудочка от времени;
13 - график зависимости напряжения на электромагнитном распределителе от времени (1 - распределитель закрыт; 0 - открыт).
Результаты испытаний, графики зависимости параметров от времени представленные на фиг. 2, подтверждают достижение указанного технического результата.
Электромагнитный распределитель позволяет регулировать соотношение фаз систола-диастола, исключить временные паузы в сердечном цикле и увеличить производительность искусственного желудочка.
Claims (2)
1. Пневматический привод искусственного желудочка сердца, содержащий электродвигатель, кривошипно-шатунный механизм, поршень и цилиндр, рабочая полость которого подключена к пневмополости искусственного желудочка, двум встречно включенным обратным клапанам и датчику давления, связанному с контроллером, отличающийся тем, что дополнительно содержит подключенный к контроллеру двухлинейный электромагнитный распределитель, соединенный с рабочей полостью цилиндра и сообщаемый с атмосферой при прямом ходе поршня после выброса крови и при обратном ходе поршня после заполнения кровью искусственного желудочка.
2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что вал электродвигателя соединен непосредственно с валом кривошипно-шатунного механизма.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014138293/14U RU151253U1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Пневматический привод искусственного желудочка сердца |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014138293/14U RU151253U1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Пневматический привод искусственного желудочка сердца |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU151253U1 true RU151253U1 (ru) | 2015-03-27 |
Family
ID=53293663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014138293/14U RU151253U1 (ru) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | Пневматический привод искусственного желудочка сердца |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU151253U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU167339U1 (ru) * | 2016-06-16 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Пневматический привод искусственного желудочка сердца |
-
2014
- 2014-09-23 RU RU2014138293/14U patent/RU151253U1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU167339U1 (ru) * | 2016-06-16 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Пневматический привод искусственного желудочка сердца |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201802600U (zh) | 一种空气压缩机 | |
| RU2015152847A (ru) | Устройство гидропривода гидравлической насосной установки и соответсвующая гидравлическая насосная установка | |
| RU2554703C2 (ru) | Способ, устройство и средство привода возвратно-поступательного линейного насоса двустороннего действия | |
| AU2017288698A1 (en) | Beverage preparation machine with a controlled pump | |
| ITBO20080117A1 (it) | Dispositivo elettro-idraulico a pistola con controllo elettronico per la deformazione di elementi di fissaggio | |
| RU151253U1 (ru) | Пневматический привод искусственного желудочка сердца | |
| CN105261274A (zh) | 一种用于体外模拟循环系统的活塞式心室模拟器 | |
| CN107914242A (zh) | 一体式电动气压射钉枪 | |
| RU2015118991A (ru) | Способ (варианты) и топливная система | |
| EP2388028A1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Pumpensystems | |
| RU167339U1 (ru) | Пневматический привод искусственного желудочка сердца | |
| CN204364524U (zh) | 一种内科用便携式引流装置 | |
| EP3467295A3 (en) | A solenoid operated unit for detecting and removing undesired fluid with diagnostic metering | |
| CN109114268A (zh) | 一种起落架缓冲器用抗过载电子泄压阀 | |
| RU2635634C1 (ru) | Пневматический привод искусственных желудочков сердца | |
| CN209900034U (zh) | 一种带闭环控制的心肺复苏装置 | |
| CN208887875U (zh) | 一种密闭腔体气密性测试装置 | |
| CN203453020U (zh) | 一种隔膜泵自动排油补油装置 | |
| CN203384006U (zh) | 精简空气压缩机 | |
| RU155144U1 (ru) | Гидравлическая система стенда для динамических испытаний рукавов гидросистем | |
| CN212016149U (zh) | 实验大鼠胸外按压装置 | |
| CN208161977U (zh) | 一种点胶机 | |
| CN206522220U (zh) | 一种带卸载启动控制功能的变量柱塞泵 | |
| CN207721856U (zh) | 一种医用液压泵 | |
| Affeld et al. | A new portable driving unit for implantable blood pumps |