RU1803132C

RU1803132C - Artificial heart ventricle

Info

Publication number: RU1803132C
Application number: SU914925662A
Authority: RU
Inventors: Андрей Олегович Оськин
Original assignee: Всесоюзный научный центр хирургии АМН СССР
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1993-03-23

Abstract

Использование: в медицине в качестве насоса вспомогательного кровообращени . Сущность изобретени : устройство содержит корпус, разделенный гибкой мембраной на пневмокамеру со штуцером и камеру крови с входным и выходным патрубками и установленными в них входным и выходным клапанами соответственно, желудочек поделен жесткой перегородкой на две одинаковые полости с независимыми пневмо- и. .кров ными камерами, а входной и выходной клапаны выполнены двухстворчатыми с возможностью обеспечени однонаправленного независимого потока крови по каждой кров ной полости, причем кажда створка входного и выходного клапана в закрытом состо нии опираетс полукруглой частью на седло клапана, пр мой - на перегородку, а кажда пневмокамера оснащена независимым штуцером. 1 ил,Usage: in medicine as an auxiliary circulatory pump. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises a housing separated by a flexible membrane into a pneumatic chamber with a fitting and a blood chamber with inlet and outlet nozzles and inlet and outlet valves installed in them, respectively, the ventricle is divided by a rigid partition into two identical cavities with independent pneumatic and .blood chambers, and the inlet and outlet valves are double-leaf with the possibility of providing a unidirectional independent blood flow through each blood cavity, each leaf of the inlet and outlet valve in the closed state rests in a semicircular part on the valve seat, the direct on the baffle, and each air chamber is equipped with an independent fitting. 1 silt

Description

Изобретение относитс к медицине, в частности к насосам вспомогательного кровообращени .The invention relates to medicine, in particular to auxiliary circulation pumps.

Цель изобретени - приближение соотношений показателей центральной и периферийной гемодинамики к физиологической норме за счет снижени максимального давлени в предсердии путем достижени непрерывного потока крови по входному тракту в течение в сего цикла сокращений.The purpose of the invention is to approximate the ratios of central and peripheral hemodynamics to the physiological norm by reducing the maximum pressure in the atrium by achieving a continuous blood flow through the inlet tract during this entire contraction cycle.

Принцип работы ИЖС заключаетс в том, что кажда полость формирует систолический выброс последовательно (через цикл). Таким образом, длительность цикла сокращений каждой полости увеличиваетс вдвое. При сохранении заданных параметров систолы длительность диастолы каждой полости при такой работе увеличиваетс , соответственно, на длительность цикла, реализуемого желудочком в целом. Этим многократным увеличением длительностиThe principle of operation of the IHD is that each cavity forms a systolic ejection sequentially (through a cycle). Thus, the length of the cycle of contractions of each cavity is doubled. While maintaining the desired systole parameters, the duration of the diastole of each cavity during this operation increases, respectively, by the duration of the cycle realized by the ventricle as a whole. This multiple increase in duration

заполнени достигаетс наложение двух потоков по полост м. А поскольку обе полости имеют общий входной тракт, то общий поток по нему получаетс непрерывным.overlapping of the two cavities through the cavities is achieved. And since both cavities have a common inlet path, the general flow through it is continuous.

Изобретение по сн етс чертежом, на котором представлен ИЖС предлагаемой конструкции.The invention is illustrated in the drawing, which shows the IZHS of the proposed design.

Искусственный желудочек сердца содержит корпус 1 .который разделен жесткой перегородкой 2 на две идентичные полости 3 и 4. Кажда полость делитс собственной мембраной 5 и. 6 на две камеры: камеру крови 7 и 8 и пневмокамеру 9 и 10, соответственно . Кажда пневмокамера имеет штуцер 11 и 12 дл подачи управл ющего пневмосигнала. Входной 13 и выходной 14 двухстворчатые клапаны устанавливаютс в тех же позици х, что и у стандартных желудочков и имеют те же стандартные стыковочные узлы. Перегородка 2 подведена к клапанам так, чтобы кажда створка 15 и 16The artificial ventricle of the heart contains a body 1. which is divided by a rigid partition 2 into two identical cavities 3 and 4. Each cavity is divided by its own membrane 5 and. 6 into two chambers: a blood chamber 7 and 8 and a pneumatic chamber 9 and 10, respectively. Each pneumatic chamber has a fitting 11 and 12 for supplying a control pneumatic signal. The inlet 13 and outlet 14 double-leaf valves are installed in the same positions as standard ventricles and have the same standard docking units. The partition 2 is connected to the valves so that each leaf 15 and 16

ш оw about

со юwith y

входного клапана 17 и 18 и выходного клапана в закрытом состо нии опиралась полукруглой частью на седло клапана 19, 20, а пр мой - на перегородку 2, обеспечива однонаправленный независимый поток по соответствующей полости.the inlet valve 17 and 18 and the outlet valve in the closed state rested in a semicircular part on the valve seat 19, 20, and the straight one on the baffle 2, providing unidirectional independent flow through the corresponding cavity.

ИЖС работает следующим образом, В полости 3 начинаетс диастола. При этом створка 17 выходного клапана 14 закрываетс под действием артериального давлени , а створка 15 входного клапана 13 открываетс и кровь под действием градиента входного давлени начинает заполн ть кров ную камеру 7. В это врем в полости 4 в1 заданный момент происходит систола. При этом створка 16 входного клапана 13 закрываетс , а створка 18 выходного клапана 14 открываетс при достижении пневмо- систолического давлени величины обусловленной суммой значений артериального давлени и потерь давлени на конструктивных Элементах ИЖС, После окончани систолы в полости 4 начинаетс диастола, котора протекает аналогично описанной дл полости 3. Когда в полости 4 начинаетс диастола, полость 3 продолжает заполн тьс . Т.о. В этот период полости заполн ютс синхронно. Затем происходит систола в полости 3 в соответствии с заданным режимом управлени , 8 полости 4 при этой продолжаетс заполнение, обеспечива непрерывный поток по входному тракту . После того как в полости 3 систола заканчиваетс , обе погости оп ть заполн ютс синхронно и циклический процесс повтор етс ,IZHS works as follows. Diastole begins in cavity 3. In this case, the leaf 17 of the outlet valve 14 closes under the influence of arterial pressure, and the leaf 15 of the inlet valve 13 opens and the blood begins to fill the blood chamber 7 under the influence of the gradient of the inlet pressure. At this time, a systole occurs in the 4 in 1 cavity. In this case, the sash 16 of the inlet valve 13 closes, and the sash 18 of the outlet valve 14 opens when the pneumosystolic pressure reaches a value due to the sum of the values of blood pressure and pressure loss on the structural elements of the IHL. cavity 3. When diastole begins in cavity 4, cavity 3 continues to fill. T.O. During this period, the cavities are filled synchronously. Then a systole occurs in the cavity 3 in accordance with a predetermined control mode, 8 of the cavity 4, while filling continues, providing a continuous flow through the inlet path. After the systole ends in the cavity 3, both chambers are again filled synchronously and the cyclic process is repeated.

Благодар тому, что врем систолы в каждой полости значительно больше времени диастолы, происходит наложение потоков , образующее непрерывное течение крови по входному тракту. Полученный эффект позвол ет приблизить работу сосудов организма в услови х искусственного насоса к естественным услови м, исключив переполнение предсердий и нефизиологические шчки давлени в них. Этим и достигаетс соответствие соотношений показателей центральной и периферической гемодинамики физиологической норме, привод щее к длительной выживаемости организма в услови х искусственного кровообращени с помощью насосов крови и свод щее к минимуму осложнени , св занные с синдромом искусственного сердца.Due to the fact that the time of systole in each cavity is significantly longer than the time of diastole, overlapping flows occur, forming a continuous flow of blood through the inlet tract. The obtained effect makes it possible to bring the vessels of the body closer to natural conditions under the conditions of an artificial pump, eliminating the overflow of the atria and nonphysiological pressure pulses in them. This achieves the correspondence of the ratios of central and peripheral hemodynamics to the physiological norm, which leads to long-term survival of the body under conditions of cardiopulmonary bypass using blood pumps and minimizes the complications associated with artificial heart syndrome.

С технической точки зрени предлагаема конструкци ИЖС обеспечивает полноеFrom a technical point of view, the proposed IZHS design provides complete

заполнение желудочка практически при любой нагрузочной характеристике со стороны организма без изменени характера и размеров стандартной стыковки желудочка к канюл м или манжетам и при сохранении параметров управлени желудочком. Получив полное заполнение при низком входном давлении, можно существенно увеличить производительность желудочка, расширив его функциональные возможности . А это не что иное, как увеличение чувствительности ИЖС к притоку, котора у существующих моделей ИЖС в несколько раз ниже, чем у природного прототипа. За- полнение предлагаемого ИЖС в большей . части вл етс пассивным, что дает возможность отказатьс от нефизиологических величин разрежени в диастолической фазе .ventricular filling with almost any load characteristic from the body without changing the nature and size of the standard ventricular connection to the cannulas or cuffs and while maintaining the parameters of ventricular control. Having received full filling at a low inlet pressure, you can significantly increase the performance of the ventricle, expanding its functionality. And this is nothing more than an increase in the sensitivity of IZHS to inflow, which in existing models of IZHS is several times lower than that of a natural prototype. Filling the proposed IZHS to a greater extent. part is passive, which makes it possible to abandon non-physiological values of rarefaction in the diastolic phase.

Кроме того, наличие посто нного потока крови по входному тракту позволит исключить зоны засто крови, вызванные прерывистостью потока из-за закрыти входного клапана и тем самым снизить ве- ро тность тромбообразовани этой тромбо- генной зоны искусственного желудочка и. сэкономить часть энергозатрат, необходимых дл разгона накапливающийс в предсердии , крови во врем систолы. ,In addition, the presence of a constant blood flow through the inlet tract will eliminate the stagnation of blood zones caused by intermittent flow due to the closure of the inlet valve and thereby reduce the likelihood of thrombosis of this thrombogenic zone of the artificial ventricle. save some of the energy needed to disperse the accumulated in the atria blood during systole. ,

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION An artificial ventricle of the heart comprising a body divided by a flexible membrane into a pneumatic chamber with a fitting and

a blood chamber with inlet and outlet nozzles and inlet and outlet valves installed in them, respectively, characterized in that, in order to increase physiology by lowering the maximum pressure in the atrium by achieving a continuous blood flow through the inlet tract throughout the contraction cycle, the ventricle is divided through the axis of the inlet and outlet nozzles

a rigid partition into two identical cavities with independent pneumatic and blood chambers, and the inlet and outlet valves are double-leaf with the possibility of providing a unidirectional independent blood flow through each blood cavity, and each leaf of the inlet and outlet valves rests in a semicircular part on the valve seat , and my pr - on the partition, and each

the air chamber is equipped with an independent fitting.