RU2550047C2 - Artificial ventricle of heart (versions) - Google Patents

Artificial ventricle of heart (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2550047C2
RU2550047C2 RU2013106966/14A RU2013106966A RU2550047C2 RU 2550047 C2 RU2550047 C2 RU 2550047C2 RU 2013106966/14 A RU2013106966/14 A RU 2013106966/14A RU 2013106966 A RU2013106966 A RU 2013106966A RU 2550047 C2 RU2550047 C2 RU 2550047C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cannula
tubular element
heart
pump
artificial ventricle
Prior art date
Application number
RU2013106966/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013106966A (en
Inventor
Геннадий Павлович Власов
Борис Иванович Леонов
Николай Александрович Матвеев
Игорь Владимирович Журавлев
Борис Николаевич Каракаев
Original Assignee
Геннадий Павлович Власов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Павлович Власов filed Critical Геннадий Павлович Власов
Priority to RU2013106966/14A priority Critical patent/RU2550047C2/en
Publication of RU2013106966A publication Critical patent/RU2013106966A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550047C2 publication Critical patent/RU2550047C2/en

Links

Images

Landscapes

  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: artificial ventricle of the heart comprising a two-stage diaphragm pump and a cannula consisting of ventricular and aortal portions series connected to the pump; the pump consists of a membrane-divided gas cylinder, which is piped or canalled to a device providing pulsed gas feed alternated with vacuum generation; a pumped medium chamber is provided with a union to connect to the ventricular portion of the cannula; the ventricular portion represents a rigid tubular element perforated along the periphery of its diametric section configured between retainer washers in an inner wall of the tubular element of the cannula and displaced towards the retainer washer remote from the union of the diaphragm pump; a cylindrical cup is less high than a distance of the retainer washers and has a base hole; the base is provided in the inner portion of the tubular element of the cannula and movable between the retainer washers to open and close the perforations, while the aortal portion of the cannula is made of a soft silicone tube. Disclosed is a version of the artificial ventricle characterised by structural implementation.
EFFECT: invention enables the heart unloading to recover the myocardial function and to maintain blood pressure in the circulatory system.
10 cl, 3 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к кардиохирургии, конкретно к механической помощи сердцу для восстановления кровообращения, в частности для поддержания насосной функции пораженного сердца до момента операции либо до момента самостоятельного восстановления его сократительной способности.The invention relates to cardiac surgery, specifically to mechanical assistance to the heart to restore blood circulation, in particular to maintain the pumping function of the affected heart until the operation or until the self-restoration of its contractility.

Известен ряд имплантируемых искусственных желудочков сердца. Так, в патенте [US 3974825] описан искусственный желудочек сердца, включающий в свой состав корпус, в котором размещен мембранный насос с пневмоприводом, систему регистрации положения мембраны насоса, входной и выходной патрубки, входной и выходной клапаны рабочей камеры насоса. Дистанционная регистрация положения гибкой мембраны насоса и, соответственно, объема перекачиваемой крови осуществляется с помощью емкостного датчика, встроенного в корпус желудочка, который подключен к системе обработки сигнала, соединенной с системой управления насоса.A number of implantable artificial ventricles of the heart are known. So, in the patent [US 3974825] an artificial ventricle of the heart is described, which includes a housing in which a pneumatic actuated diaphragm pump, a system for registering the position of the pump membrane, inlet and outlet pipes, and inlet and outlet valves of the working chamber of the pump are located. Remote registration of the position of the flexible membrane of the pump and, accordingly, the volume of pumped blood is carried out using a capacitive sensor built into the ventricle body, which is connected to a signal processing system connected to the pump control system.

Недостатком данного желудочка с двумя патрубками и клапанами рабочей камеры насоса является то, что, забирая кровь из полости желудочка, насосом она поставляется в ту же полость, создавая нагрузку на сердечную мышцу. Система регулирования объема перекачиваемой крови имеет достаточно сложную конструкцию и требует изолированных электрических выводов, через которые емкостной чувствительный элемент датчика подключается к системе обработки сигнала. При этом требуется размещение элементов измерительной цепи в непосредственной близости от имплантируемого искусственного желудочка.The disadvantage of this ventricle with two nozzles and valves of the working chamber of the pump is that, taking blood from the cavity of the ventricle, it is pumped into the same cavity, creating a load on the heart muscle. The system for regulating the volume of pumped blood has a rather complicated design and requires isolated electrical leads through which the capacitive sensitive element of the sensor is connected to the signal processing system. This requires the placement of the elements of the measuring circuit in the immediate vicinity of the implantable artificial ventricle.

Известно изобретение [US 4781715], согласно которому управление приводом мембранного насоса производится посредством измерения давления в жидкостной полости мембранного насоса, заполненной кровью. Для измерения давления применяется датчик давления, встроенный в стенку корпуса желудочка.The invention is known [US 4781715], according to which the drive of the membrane pump is controlled by measuring the pressure in the liquid cavity of the membrane pump filled with blood. To measure pressure, a pressure sensor is used that is built into the wall of the ventricle body.

К недостаткам относится то, что такое расположение датчика требует специальной изоляции в теле пациента электрической цепи, соединяющей чувствительный элемент датчика с блоком обработки сигнала.The disadvantages include the fact that such a location of the sensor requires special isolation in the patient’s body of an electrical circuit connecting the sensor element to the signal processing unit.

Другим недостатком является то, что установка чувствительного элемента датчика в полости, через которую осуществляется кровоток, приводит к образованию тромбов в области стыка чувствительного элемента с внутренней поверхностью рабочей камеры насоса. Развитие тромбоза, в свою очередь, ограничивает допустимое время функционирования имплантированного искусственного желудочка сердца, снижая тем самым общий ресурс аппарата.Another disadvantage is that the installation of a sensor element in the cavity through which blood flow is carried out leads to the formation of blood clots in the junction of the sensor with the inner surface of the pump chamber. The development of thrombosis, in turn, limits the permissible functioning time of the implanted artificial ventricle of the heart, thereby reducing the overall resource of the device.

Известен также искусственный желудочек сердца [а.с. СССР 1801497], который содержит мембранный насос с электромеханическим приводом, корпус желудочка, линии подвода и отвода перекачиваемой среды. В качестве средства измерения положения гибкой мембраны в процессе работы желудочка используются контактные датчики.The artificial ventricle of the heart is also known [a.s. USSR 1801497], which contains a diaphragm pump with an electromechanical drive, a ventricle body, supply and discharge lines of the pumped medium. As a means of measuring the position of the flexible membrane during operation of the ventricle, contact sensors are used.

Первый датчик установлен на вытеснителе, жестко связанном со штоком выходного звена электромеханического привода. В качестве датчика положения мембраны применяется контактный датчик с нормально открытыми контактами, которые замыкаются при соприкосновении вытеснителя с мембраной и размыкаются при отходе вытеснителя от мембраны.The first sensor is mounted on a displacer rigidly connected to the rod of the output link of the electromechanical drive. As a membrane position sensor, a contact sensor with normally open contacts is used, which closes when the displacer contacts the membrane and opens when the displacer moves away from the membrane.

Второй контактный датчик используется в качестве датчика крайнего диастолического положения мембраны. С помощью второго датчика осуществляется измерение промежутка времени, в течение которого осуществляется перемещение мембраны из крайнего, близлежащего к приводу вытеснителя, положения до момента встречи с мембраной. Датчик крайнего диастолического положения позволяет исключить влияние ложных сигналов о положении мембраны в промежуточном положении на работу искусственного желудочка.The second contact sensor is used as a sensor of extreme diastolic position of the membrane. Using the second sensor, a measurement of the time period during which the membrane is moved from the extreme position nearest to the displacer drive to the moment of meeting with the membrane is carried out. The sensor of the extreme diastolic position eliminates the influence of false signals about the position of the membrane in an intermediate position on the operation of the artificial ventricle.

К недостатку способа работы данного устройства относится то, что требуется достаточно сложная система управления и использование дополнительных изолированных кабелей, соединяющих датчики, установленные непосредственно в корпусе имплантируемого искусственного желудочка, с внешней системой измерения и управления. Расположение датчика в перемещаемом толкателе электромеханического привода существенно усложняет конструкцию устройства, поскольку в этом случае требуется применение гибких токоподводов, работающих в режиме сжатие-растяжение с частотой сердечных сокращений.The disadvantage of the method of operation of this device is that it requires a rather complex control system and the use of additional insulated cables connecting sensors installed directly in the body of the implantable artificial ventricle with an external measurement and control system. The location of the sensor in the movable plunger of the electromechanical drive significantly complicates the design of the device, since in this case the use of flexible current leads working in compression-tension mode with a heart rate is required.

Вторым существенным недостатком является то, что в фазу диастолы желудочка включаются сердечные мышцы, что неблагоприятно сказывается на коронарном кровообращении собственно сердца.The second significant drawback is that the heart muscles are included in the diastole phase of the ventricle, which adversely affects the coronary circulation of the heart itself.

Известен искусственный желудочек сердца [полезная модель RU 45618], в котором функцию средства измерения положения эластичной мембраны имплантируемого мембранного насоса выполняет датчик, установленный вне корпуса желудочка сердца. Для контроля положения эластичной мембраны используется вспомогательный элемент конструкции - компенсационная камера, основное назначение которой заключается в поддержании постоянного давления в газовой (технологической) полости мембранного насоса.Known artificial ventricle of the heart [utility model RU 45618], in which the function of measuring the position of the elastic membrane of the implantable membrane pump is performed by a sensor mounted outside the body of the ventricle of the heart. To control the position of the elastic membrane, an auxiliary structural element is used - a compensation chamber, the main purpose of which is to maintain constant pressure in the gas (technological) cavity of the membrane pump.

Это позволяет в целом увеличить допустимое время подключения искусственного желудочка к пациенту (ресурс имплантируемого желудочка) за счет предотвращения тромбообразования на поверхности мембраны и упростить конструкцию имплантируемой части устройства.This allows, in general, to increase the permissible time of connecting an artificial ventricle to a patient (resource of an implantable ventricle) by preventing thrombosis on the membrane surface and to simplify the design of the implantable part of the device.

Однако общим недостатком имплантируемых желудочков сердца является то, что, поддерживая и нормализуя кровообращение организма в целом, такие устройства не предотвращают летального исхода от острой сердечной недостаточности.However, a common drawback of implantable ventricles of the heart is that, while supporting and normalizing the blood circulation of the body as a whole, such devices do not prevent death from acute heart failure.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по своей технической сущности является устройство для поддержания жизнедеятельности сердца [WO 2012167876] (прототип), включающее двухкамерный диафрагменный насос и канюлю. На конце канюли имеются датчик перепада давления и датчик изменения объема желудочка. Такой мониторинг сокращений желудочка позволяет при обнаружении изменения давления и изменения объема желудочка задействовать насос для нормализации кровообращения.Closest to the claimed invention in its technical essence is a device for maintaining the vital functions of the heart [WO 2012167876] (prototype), including a two-chamber diaphragm pump and cannula. At the end of the cannula there is a differential pressure sensor and a sensor for changing the volume of the ventricle. Such monitoring of ventricular contractions allows you to use a pump to normalize blood circulation when detecting changes in pressure and changes in ventricular volume.

К недостатку прототипа относится недостаточно высокая разгрузка сердца, что крайне важно для восстановления функции миокарда при острой сердечной недостаточности.The disadvantage of the prototype is not sufficiently high unloading of the heart, which is extremely important for the restoration of myocardial function in acute heart failure.

Технической задачей является сохранение сердца как органа при острой сердечной недостаточности, вызванной падением артериального давления (вариант 1), так и в случае острой сердечной недостаточности, развившейся в раннем послеоперационном периоде или на операционном столе (вариант 2).The technical task is to save the heart as an organ in acute heart failure caused by a drop in blood pressure (option 1), and in case of acute heart failure that developed in the early postoperative period or on the operating table (option 2).

Заявляемый в качестве изобретения искусственный желудочек сердца направлен на разгрузку сердца для восстановления функции миокарда.The inventive artificial ventricle of the heart is aimed at unloading the heart to restore myocardial function.

Технический результат по варианту 1 достигается тем, что предложен искусственный желудочек сердца, включающий двухкамерный диафрагменный насос и канюлю, состоящую из последовательно расположенных по отношению к насосу желудочковой и аортальной частей, насос выполнен из разделенных мембраной газовой камеры, которая трубопроводом или каналом соединена с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, и камеры перекачиваемой среды, снабженной штуцером для соединения с желудочковой частью канюли, при этом желудочковая часть выполнена в виде жесткого трубчатого элемента с перфорацией по периферии его диаметрального сечения, выполненной между упорными шайбами во внутренней стенке трубчатого элемента канюли со смещением в сторону упорной шайбы, дальней от штуцера диафрагменного насоса, и цилиндрического стакана, высотой, меньшей расстояния между упорными шайбами, с отверстием на его основании, размещенного во внутренней части трубчатого элемента канюли и имеющего возможность линейного перемещения между упорными шайбами с функцией открытия-перекрытия отверстий перфорации, а аортальная часть канюли выполнена из мягкой силиконовой трубки.The technical result according to option 1 is achieved by the fact that an artificial ventricle of the heart is proposed, including a two-chamber diaphragm pump and a cannula, consisting of the ventricular and aortic parts sequentially arranged with respect to the pump, the pump is made of a gas chamber separated by a membrane, which is connected by a pipe or channel to the device, providing alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum, and the pumped medium chamber, equipped with a fitting for connection to the ventricular part кан cannula, while the ventricular part is made in the form of a rigid tubular element with perforation along the periphery of its diametrical section, made between thrust washers in the inner wall of the cannula tubular element with an offset towards the thrust washer, farthest from the nozzle of the diaphragm pump, and a cylindrical glass, height, a smaller distance between the thrust washers, with a hole on its base, located in the inner part of the tubular element of the cannula and having the possibility of linear movement between the thrust washers and opening-overlapping perforations function and the aortic portion of the cannula is made of soft silicone tube.

Технический результат по варианту 2 достигается тем, что предложен искусственный желудочек сердца, включающий аксиальный двухкамерный диафрагменный насос и канюлю, состоящую из последовательно расположенных по отношению к насосу аортальной и желудочковой частей, насос выполнен из разделенных мембраной газовой камеры, которая трубопроводом или каналом соединена с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, и камеры перекачиваемой среды, снабженной штуцером для соединения с аортальной частью канюли, при этом аортальная часть выполнена в виде жесткого трубчатого элемента с перфорацией по периферии его диаметрального сечения, выполненной между упорными шайбами во внутренней стенке трубчатого элемента канюли со смещением в сторону упорной шайбы, ближней к штуцеру диафрагменного насоса, и цилиндрического стакана, высотой, меньшей расстояния между упорными шайбами, с отверстием на его основании, размещенного во внутренней части трубчатого элемента канюли и имеющего возможность линейного перемещения между упорными шайбами с функцией открытия-перекрытия отверстий перфорации, а желудочковая часть канюли выполнена из мягкой силиконовой трубки.The technical result according to option 2 is achieved by the fact that an artificial ventricle of the heart is proposed, including an axial two-chamber diaphragm pump and a cannula consisting of aortic and ventricular portions arranged in series with respect to the pump, the pump is made of a gas chamber separated by a membrane, which is connected by a pipe or channel to the device providing alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum, and the pumped medium chamber, equipped with a fitting for connection with the aortal part of the cannula, while the aortic part is made in the form of a rigid tubular element with perforation along the periphery of its diametrical section, made between thrust washers in the inner wall of the cannula tubular element with an offset towards the thrust washer closest to the nozzle of the diaphragm pump and a cylindrical glass, height less than the distance between the thrust washers, with a hole on its base, located in the inner part of the tubular element of the cannula and having the possibility of linear movement between thrust washers with the function of opening and closing the perforation holes, and the ventricular part of the cannula is made of a soft silicone tube.

Технический результат достигается также тем, что штуцер диафрагменного насоса соединен с жестким трубчатым элементом канюли мягкой трубкой.The technical result is also achieved by the fact that the nozzle of the diaphragm pump is connected to the rigid tubular element of the cannula by a soft tube.

Возможно, что в устройстве, обеспечивающем импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, в качестве газа используют гелий.It is possible that in a device that provides a pulsed alternate supply of gas under pressure and the creation of a vacuum, helium is used as the gas.

Важно, что устройство импульсной поочередной подачи газа под давлением и создания вакуума снабжено аппаратом наружной контрпульсации, импульсы которого синхронизированы с фазами сердечного цикла пациента через его электрокардиограмму.It is important that the device for alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum is equipped with an external counterpulsation device, the pulses of which are synchronized with the phases of the patient’s cardiac cycle through his electrocardiogram.

Желательно, чтобы жесткий трубчатый элемент канюли был выполнен из титана.It is desirable that the rigid tubular element of the cannula be made of titanium.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что, при его использовании в качестве левого желудочка по варианту 1, конструкция канюли позволяет в фазу систолы затягивать кровь из желудочка через перфорацию жесткого трубчатого элемента в камеру перекачиваемой среды насоса, а в фазу диастолы синхронно подавать через канюлю непосредственно в аорту, т.к. перфорация перекрывается цилиндрическим стаканом блока распределения потока перекачиваемой среды.The essence of the invention lies in the fact that, when used as the left ventricle according to option 1, the cannula design allows the blood to be drawn from the ventricle through the perforation of the rigid tubular element into the chamber of the pumped medium in the systole phase, and directly fed through the cannula directly into the diastole phase in the aorta, because perforation is blocked by a cylindrical glass of the distribution block of the flow of the pumped medium.

При использовании изобретения в качестве левого желудочка по варианту 2, в фазу систолы кровь из желудочка затягивается через мягкую силиконовую трубку канюли в камеру перекачиваемой среды насоса (перфорация жесткого трубчатого элемента перекрывается), а в фазу диастолы подается через перфорацию жесткого трубчатого элемента в аорту.When using the invention as the left ventricle according to option 2, blood from the ventricle is drawn into the systole phase through a soft silicone cannula tube into the pumped medium of the pump (the perforation of the rigid tubular element is blocked), and the diastole phase is fed through the perforation of the rigid tubular element into the aorta.

В любом случае желудочек работает без напряжения, почти вхолостую, при этом в системе кровообращения сохраняется достаточно высокое артериальное давление.In any case, the ventricle works without tension, almost idle, while a fairly high blood pressure is maintained in the circulatory system.

Изобретение поясняется следующими иллюстрациями:The invention is illustrated by the following illustrations:

Фиг.1 - схема установки левого искусственного желудочка сердца с желудочко-аортальной канюлей;Figure 1 - installation diagram of the left artificial ventricle of the heart with a ventricular-aortic cannula;

Фиг.2 - схема установки левого искусственного желудочка сердца с аорто-желудочковой канюлей;Figure 2 - installation diagram of the left artificial ventricle of the heart with aortic-ventricular cannula;

Фиг.3 - канюля в продольном разрезе:Figure 3 - cannula in longitudinal section:

а) по варианту 1; б) по варианту 2,a) according to option 1; b) according to option 2,

на которых: 1 - аксиальный двухкамерный диафрагменный насос; 2 - жесткий трубчатый элемент канюли; 3 - мягкая силиконовая трубка канюли; 4 - перфорация жесткого трубчатого элемента; 5 - мягкая трубка соединения штуцера диафрагменного насоса с жестким трубчатым элементом канюли; 6 - трубопровод или канал соединения с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума; 7 - упорные шайбы во внутренней стенке трубчатого элемента канюли; 8 - цилиндрический стакан с отверстием на его основании.on which: 1 - axial two-chamber diaphragm pump; 2 - hard tubular element of the cannula; 3 - soft silicone cannula tube; 4 - perforation of a rigid tubular element; 5 - soft tube connecting the nozzle of the diaphragm pump with a rigid tubular element of the cannula; 6 - pipe or channel connection with a device that provides a pulsed alternate supply of gas under pressure and the creation of vacuum; 7 - thrust washers in the inner wall of the tubular element of the cannula; 8 - a cylindrical glass with a hole on its base.

Изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.

За счет вакуума, создаваемого в газовой камере диафрагменного насоса, происходит засасывание крови в рабочую камеру насоса объемом, заданным аппаратом наружной контрпульсации в фазу систолы (сокращения) левого желудочка. А в фазу диастолы (расслабления) при подаче в газовую камеру диафрагменного насоса газа (гелия) под давлением рабочая камера насоса выбрасывает кровь через канюлю в аорту. Таким образом, левый желудочек работает с наименьшей нагрузкой, а искусственный желудочек берет на себя практически всю насосную функцию. Нормализация гемодинамики позволяет постепенно улучшить мышечные сокращения сердца за счет хорошего кровообращения по сосудам сердца, уменьшить периинфарктную зону и ликвидировать острую сердечную недостаточность. Ниже приведены примеры использования искусственного желудочка сердца.Due to the vacuum created in the gas chamber of the diaphragm pump, blood is sucked into the working chamber of the pump with the volume set by the external counterpulsation apparatus in the systole (contraction) phase of the left ventricle. And in the phase of diastole (relaxation) when a diaphragm pump gas (helium) is supplied to the gas chamber under pressure, the working chamber of the pump ejects blood through the cannula into the aorta. Thus, the left ventricle works with the least load, and the artificial ventricle takes on almost the entire pumping function. Normalization of hemodynamics allows you to gradually improve muscle contractions of the heart due to good blood circulation in the vessels of the heart, reduce peri-infarction zone and eliminate acute heart failure. The following are examples of the use of an artificial ventricle of the heart.

Пример 1 (вариант 1)Example 1 (option 1)

В случае острой сердечной недостаточности, с падением артериального давления ниже критических цифр, больной должен быть немедленно доставлен в операционную, где под наркозом осуществляется мини-инвазивная левосторонняя торакотомия в 7 межреберье. Вскрывается перикард, накладываются швы на верхушку сердца и вскрывается полость левого желудочка, и предложенная желудочко-аортальная канюля с помощью жесткого проводника вводится в полость левого желудочка, а затем проводится через аортальный клапан в аорту.In case of acute heart failure, with a drop in blood pressure below critical numbers, the patient should be immediately taken to the operating room, where under anesthesia a minimally invasive left-sided thoracotomy is performed in the 7th intercostal space. The pericardium is opened, stitches are placed on the apex of the heart and the cavity of the left ventricle is opened, and the proposed ventricular-aortic cannula is inserted into the cavity of the left ventricle using a rigid conductor, and then it is passed through the aortic valve into the aorta.

Проводник удаляется из канюли, а дистальный конец (жесткий трубчатый элемент) канюли 2 соединяется мягкой трубкой 5 со штуцером рабочей камеры диафрагменного насоса 1, газовая камера которого, в свою очередь, трубопроводом или каналом 6 соединена с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума. Проводится профилактика воздушной эмболии с помощью винта, расположенного в мембранной части насоса.The conductor is removed from the cannula, and the distal end (rigid tubular element) of the cannula 2 is connected by a soft tube 5 to the fitting of the working chamber of the diaphragm pump 1, the gas chamber of which, in turn, is connected by a pipeline or channel 6 to a device providing alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum. Air embolism is prevented with a screw located in the membrane part of the pump.

Затем подсоединяется газовый привод устройства импульсной подачи газа к штуцеру газовой части насоса. Импульсная поочередная подача газа под давлением и создание вакуума задается аппаратом наружной контрпульсации, импульсы которого синхронизированы с фазами сердечного цикла пациента через его электрокардиограмму, а в качестве газа используется гелий.Then the gas drive of the pulse gas supply device is connected to the fitting of the gas part of the pump. The alternate pulse gas supply under pressure and the creation of a vacuum is set by the external counterpulsation apparatus, the pulses of which are synchronized with the phases of the patient’s cardiac cycle through his electrocardiogram, and helium is used as the gas.

Включается аппарат контрпульсации. В фазу систолы левого желудочка с помощью подаваемого вакуума насос затягивает кровь из полости левого желудочка через перфорацию 4 жесткого трубчатого элемента канюли в камеру перекачиваемой крови, а в фазу диастолы, т.е. расслабления левого желудочка, синхронно подает кровь через всю канюлю, заканчивающуюся мягкой силиконовой трубкой 3, в аорту. Сброс крови в левый желудочек не происходит, т.к. отверстия перфорации жесткого трубчатого элемента, выполненной между упорными шайбами 7 во внутренней стенке трубчатого элемента канюли со смещением в сторону упорной шайбы, дальней от штуцера диафрагменного насоса, перекрываются цилиндрическим стаканом 8. Хороший выброс крови по канюле в аорту позволяет нормализовать артериальное давление, кровообращение по сосудам сердца и центральное кровообращение всего организма.The counterpulsation apparatus turns on. Using the applied vacuum, the pump draws blood from the left ventricular cavity into the left ventricular systole phase through the perforation of 4 rigid tubular cannula elements into the pumped blood chamber, and into the diastole phase, i.e. relaxation of the left ventricle, simultaneously supplies blood through the entire cannula, ending with a soft silicone tube 3, into the aorta. There is no discharge of blood into the left ventricle, because the holes of the perforation of the rigid tubular element made between the stop washers 7 in the inner wall of the tubular element of the cannula with an offset towards the stop washer farthest from the nozzle of the diaphragm pump are blocked by a cylindrical glass 8. A good discharge of blood through the cannula into the aorta allows normalization of blood pressure and blood circulation in the vessels heart and central circulation of the whole body.

Искусственный желудочек сердца почти или полностью разгружает левый желудочек, что позволяет ему сокращаться без нагрузки - вхолостую. При этом давление в аорте нормализуется за счет хорошего поступления крови по канюле и обеспечивает нормальное кровообращение по сосудам сердца. Это обеспечивает постепенное улучшение сократительной способности левого желудочка. Искусственный желудочек сердца используется до тех пор, пока не восстановится работа левого желудочка сердца. Нормализация естественной гемодинамики позволяет отключить наружный диафрагменный насос, удалить канюлю из аорты и левого желудочка и ушить рану на верхушке сердца и небольшой разрез тканей в 7-м межреберье слева.The artificial ventricle of the heart almost or completely unloads the left ventricle, which allows it to contract without load - idle. In this case, the pressure in the aorta is normalized due to the good blood flow through the cannula and ensures normal blood circulation through the vessels of the heart. This provides a gradual improvement in the contractility of the left ventricle. The artificial ventricle of the heart is used until the work of the left ventricle of the heart is restored. Normalization of natural hemodynamics allows you to turn off the external diaphragm pump, remove the cannula from the aorta and the left ventricle, and suture the wound at the apex of the heart and a small tissue incision in the 7th intercostal space on the left.

Пример 2 (вариант 2)Example 2 (option 2)

В случае острой сердечной недостаточности, развившейся в раннем послеоперационном периоде или на операционном столе, используется аорто-желудочковая канюля, которая вводится в аорту и через аортальный клапан в левый желудочек, при этом жесткий трубчатый элемент канюли 2 соединяется мягкой трубкой 5 со штуцером рабочей камеры диафрагменного насоса 1, газовая камера которого, в свою очередь, трубопроводом или каналом 6 соединена с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума.In case of acute heart failure that developed in the early postoperative period or on the operating table, an aorto-ventricular cannula is used, which is inserted into the aorta and through the aortic valve into the left ventricle, while the rigid tubular element of the cannula 2 is connected by a soft tube 5 to the fitting of the diaphragm working chamber pump 1, the gas chamber of which, in turn, is connected by a pipe or channel 6 to a device that provides a pulsed alternate supply of gas under pressure and the creation of a vacuum.

В фазу систолы левого желудочка в газовой камере насоса создается вакуум и насос 1 затягивает кровь из полости левого желудочка через мягкую силиконовую трубку канюли 3 в камеру перекачиваемой крови насоса, а в фазу диастолы, т.е. расслабления левого желудочка, синхронно подает кровь через перфорацию 4 жесткого трубчатого элемента 2 канюли в аорту. Сброс крови в левый желудочек не происходит, т.к. отверстия перфорации жесткого трубчатого элемента, выполненной между упорными шайбами 7 во внутренней стенке трубчатого элемента канюли со смещением в сторону упорной шайбы, ближней к штуцеру диафрагменного насоса, перекрываются цилиндрическим стаканом 8. Хороший выброс крови по канюле в аорту позволяет нормализовать артериальное давление, кровообращение по сосудам сердца и центральное кровообращение всего организма.In the phase of the systole of the left ventricle, a vacuum is created in the gas chamber of the pump and pump 1 draws blood from the cavity of the left ventricle through the soft silicone tube of the cannula 3 into the pumped blood chamber of the pump, and into the diastole phase, i.e. relaxation of the left ventricle, simultaneously supplies blood through perforation 4 of a rigid tubular element 2 cannula into the aorta. There is no discharge of blood into the left ventricle, because the holes of the perforation of the rigid tubular element made between the stop washers 7 in the inner wall of the tubular element of the cannula with an offset towards the stop washer closest to the nozzle of the diaphragm pump are blocked by a cylindrical glass 8. A good discharge of blood through the cannula into the aorta normalizes blood pressure and blood circulation in the vessels heart and central circulation of the whole body.

Искусственный желудочек сердца почти или полностью разгружает левый желудочек, что позволяет ему сокращаться без нагрузки - вхолостую. При этом давление в аорте нормализуется за счет хорошего поступления крови по канюле и обеспечивает нормальное кровообращение по сосудам сердца. Это обеспечивает постепенное улучшение сократительной способности левого желудочка. Искусственный желудочек сердца используется до тех пор, пока не восстановится работа левого желудочка сердца. Нормализация естественной гемодинамики позволяет отключить наружный насос, удалить канюлю из аорты и левого желудочка и ушить рану на аорте и наложить кожные швы на шее больного.The artificial ventricle of the heart almost or completely unloads the left ventricle, which allows it to contract without load - idle. In this case, the pressure in the aorta is normalized due to the good blood flow through the cannula and ensures normal blood circulation through the vessels of the heart. This provides a gradual improvement in the contractility of the left ventricle. The artificial ventricle of the heart is used until the work of the left ventricle of the heart is restored. Normalization of natural hemodynamics allows you to turn off the external pump, remove the cannula from the aorta and the left ventricle, and suture the wound on the aorta and apply skin sutures to the patient’s neck.

Изобретение позволяет осуществить разгрузку сердца для восстановления функции миокарда при сохранении в системе кровообращения достаточно высокого артериального давления.The invention allows for the unloading of the heart to restore myocardial function while maintaining a sufficiently high blood pressure in the circulatory system.

Claims (10)

1. Искусственный желудочек сердца, включающий двухкамерный диафрагменный насос и канюлю, состоящую из последовательно расположенных по отношению к насосу желудочковой и аортальной частей, насос выполнен из разделенных мембраной газовой камеры, которая трубопроводом или каналом соединена с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, и камеры перекачиваемой среды, снабженной штуцером для соединения с желудочковой частью канюли, при этом желудочковая часть выполнена в виде жесткого трубчатого элемента с перфорацией по периферии его диаметрального сечения, выполненной между упорными шайбами во внутренней стенке трубчатого элемента канюли со смещением в сторону упорной шайбы, дальней от штуцера диафрагменного насоса, и цилиндрического стакана, высотой, меньшей расстояния между упорными шайбами, с отверстием на его основании, размещенного во внутренней части трубчатого элемента канюли и имеющего возможность линейного перемещения между упорными шайбами с функцией открытия-перекрытия отверстий перфорации, а аортальная часть канюли выполнена из мягкой силиконовой трубки.1. An artificial ventricle of the heart, including a two-chamber diaphragm pump and a cannula, consisting of the ventricular and aortic portions sequentially arranged with respect to the pump, the pump is made of a gas chamber separated by a membrane, which is connected by a pipe or channel to a device providing alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum, and the chamber of the pumped medium equipped with a fitting for connection with the ventricular part of the cannula, while the ventricular part is made in the form of a rigid rib element with perforation at the periphery of its diametrical section, made between thrust washers in the inner wall of the tubular element of the cannula with a displacement towards the thrust washer, farthest from the nozzle of the diaphragm pump, and a cylindrical cup, a height shorter than the distance between the thrust washers, with an opening on its base located in the inner part of the tubular element of the cannula and having the ability to linearly move between thrust washers with the function of opening and closing the perforation holes, and the aortal The main part of the cannula is made of a soft silicone tube. 2. Искусственный желудочек сердца по п.1, отличающийся тем, что штуцер диафрагменного насоса соединен с жестким трубчатым элементом канюли мягкой трубкой.2. The artificial ventricle of the heart according to claim 1, characterized in that the nozzle of the diaphragm pump is connected to the rigid tubular element of the cannula by a soft tube. 3. Искусственный желудочек сердца по п.1, отличающийся тем, что в устройстве, обеспечивающем импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, в качестве газа используют гелий.3. The artificial ventricle of the heart according to claim 1, characterized in that helium is used as a gas in a device providing a pulsed alternate supply of gas under pressure and creating a vacuum. 4. Искусственный желудочек сердца по п.1, отличающийся тем, что устройство импульсной поочередной подачи газа под давлением и создания вакуума снабжено аппаратом наружной контрпульсации, импульсы которого синхронизированы с фазами сердечного цикла пациента через его электрокардиограмму.4. The artificial ventricle of the heart according to claim 1, characterized in that the device for alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum is equipped with an external counterpulsation device, the pulses of which are synchronized with the phases of the patient’s cardiac cycle through his electrocardiogram. 5. Искусственный желудочек сердца по п.1, отличающийся тем, что жесткий трубчатый элемент канюли выполнен из титана.5. The artificial ventricle of the heart according to claim 1, characterized in that the rigid tubular element of the cannula is made of titanium. 6. Искусственный желудочек сердца, включающий двухкамерный диафрагменный насос и канюлю, состоящую из последовательно расположенных по отношению к насосу аортальной и желудочковой частей, насос выполнен из разделенных мембраной газовой камеры, которая трубопроводом или каналом соединена с устройством, обеспечивающим импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, и камеры перекачиваемой среды, снабженной штуцером для соединения с аортальной частью канюли, при этом аортальная часть выполнена в виде жесткого трубчатого элемента с перфорацией по периферии его диаметрального сечения, выполненной между упорными шайбами во внутренней стенке трубчатого элемента канюли со смещением в сторону упорной шайбы, ближней к штуцеру диафрагменного насоса, и цилиндрического стакана, высотой, меньшей расстояния между упорными шайбами, с отверстием на его основании, размещенного во внутренней части трубчатого элемента канюли и имеющего возможность линейного перемещения между упорными шайбами с функцией открытия-перекрытия отверстий перфорации, а желудочковая часть канюли выполнена из мягкой силиконовой трубки.6. An artificial ventricle of the heart, including a two-chamber diaphragm pump and a cannula, consisting of aortic and ventricular portions sequentially arranged with respect to the pump, the pump is made of a gas chamber separated by a membrane, which is connected by a pipeline or channel to a device providing alternating pulse gas supply under pressure and the creation of a vacuum, and the chamber of the pumped medium, equipped with a fitting for connection with the aortic part of the cannula, while the aortic part is made in the form of a rigid tube of this element with perforation along the periphery of its diametrical section, made between thrust washers in the inner wall of the tubular element of the cannula with a displacement towards the thrust washer closest to the nozzle of the diaphragm pump, and a cylindrical cup, a height shorter than the distance between the thrust washers, with an opening on its base located in the inner part of the tubular element of the cannula and having the possibility of linear movement between the thrust washers with the function of opening and closing the perforation holes, and the ventricular part of the cannula is made of a soft silicone tube. 7. Искусственный желудочек сердца по п.6, отличающийся тем, что штуцер диафрагменного насоса соединен с жестким трубчатым элементом канюли мягкой трубкой.7. The artificial ventricle according to claim 6, characterized in that the nozzle of the diaphragm pump is connected to the rigid tubular element of the cannula by a soft tube. 8. Искусственный желудочек сердца по п.6, отличающийся тем, что в устройстве, обеспечивающем импульсную поочередную подачу газа под давлением и создание вакуума, в качестве газа используют гелий.8. The artificial ventricle according to claim 6, characterized in that helium is used as a gas in a device that provides alternate pulse gas supply under pressure and creates a vacuum. 9. Искусственный желудочек сердца по п.6, отличающийся тем, что устройство импульсной поочередной подачи газа под давлением и создания вакуума снабжено аппаратом наружной контрпульсации, импульсы которого синхронизированы с фазами сердечного цикла пациента через его электрокардиограмму.9. The artificial ventricle according to claim 6, characterized in that the device for alternating pulse gas supply under pressure and creating a vacuum is equipped with an external counterpulsation device, the pulses of which are synchronized with the phases of the patient’s cardiac cycle through his electrocardiogram. 10. Искусственный желудочек сердца по п.6, отличающийся тем, что жесткий трубчатый элемент канюли выполнен из титана. 10. The artificial ventricle according to claim 6, characterized in that the rigid tubular element of the cannula is made of titanium.
RU2013106966/14A 2013-02-19 2013-02-19 Artificial ventricle of heart (versions) RU2550047C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106966/14A RU2550047C2 (en) 2013-02-19 2013-02-19 Artificial ventricle of heart (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106966/14A RU2550047C2 (en) 2013-02-19 2013-02-19 Artificial ventricle of heart (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013106966A RU2013106966A (en) 2014-08-27
RU2550047C2 true RU2550047C2 (en) 2015-05-10

Family

ID=51455908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013106966/14A RU2550047C2 (en) 2013-02-19 2013-02-19 Artificial ventricle of heart (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550047C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181000U1 (en) * 2017-07-28 2018-07-03 Роман Николаевич Комаров AORTICULAR CANULA FOR CARRYING OUT PARALLEL BODY PERFUSION WITH TOTAL RECONSTRUCTION OF THE AORTIC ARC
US10751456B2 (en) 2018-03-29 2020-08-25 Joint-Stock Company “National Research Center For Cardiac Surgery” Method of implantation of left ventricular mechanical assist device HeartMate III
EA037411B1 (en) * 2018-03-29 2021-03-25 Акционерное Общество "Национальный Научный Кардиохирургический Центр" Method for cardiac pump system implantation for supporting left ventricle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2051694C1 (en) * 1989-11-30 1996-01-10 Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных органов МЗ РФ Circulatory assist device
EP1466635A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-13 Ministero dell'Istruzione, dell'Universita e della Ricerca Ventricular assist device and accessory therefor
RU2277937C2 (en) * 2001-04-30 2006-06-20 Берлин Харт Аг Method for controlling auxiliary pump operation for liquid transfer systems under pulsing pressure conditions
RU127315U1 (en) * 2012-01-10 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) ARTIFICIAL HEART

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2051694C1 (en) * 1989-11-30 1996-01-10 Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных органов МЗ РФ Circulatory assist device
RU2277937C2 (en) * 2001-04-30 2006-06-20 Берлин Харт Аг Method for controlling auxiliary pump operation for liquid transfer systems under pulsing pressure conditions
EP1466635A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-13 Ministero dell'Istruzione, dell'Universita e della Ricerca Ventricular assist device and accessory therefor
RU127315U1 (en) * 2012-01-10 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) ARTIFICIAL HEART

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181000U1 (en) * 2017-07-28 2018-07-03 Роман Николаевич Комаров AORTICULAR CANULA FOR CARRYING OUT PARALLEL BODY PERFUSION WITH TOTAL RECONSTRUCTION OF THE AORTIC ARC
US10751456B2 (en) 2018-03-29 2020-08-25 Joint-Stock Company “National Research Center For Cardiac Surgery” Method of implantation of left ventricular mechanical assist device HeartMate III
EA037411B1 (en) * 2018-03-29 2021-03-25 Акционерное Общество "Национальный Научный Кардиохирургический Центр" Method for cardiac pump system implantation for supporting left ventricle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013106966A (en) 2014-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6406422B1 (en) Ventricular-assist method and apparatus
US9623163B1 (en) Left ventricle heart-assist device
US20070208210A1 (en) Method and apparatus to unload a failing heart
JP2008207018A (en) Heart assisting device
EP2768548B1 (en) Mechanisms for minimally invasive implantation of heart contacting cardiac devices
JP2011515174A (en) Cardiac assist device
CN102107030B (en) Cardiac impulse assist device, cardiac impulse assist system and method for treating cardiac failure
JP2003047656A (en) Ventricular assisting device and ventricular assisting method
EP2209508A1 (en) Pulsatile blood pump
CN102038979B (en) Heart impulse assisting system
US20230264013A1 (en) Endo-leak free aortic adapter assembly and method of device delivery
RU2550047C2 (en) Artificial ventricle of heart (versions)
WO2011117566A1 (en) Pulsatile blood pump
EP3873555A1 (en) Ventricular assistance system and method
CN201519326U (en) Cardiac pulsation auxiliary system
WO2012130052A1 (en) Induction device for animal heart failure
EP3651826B1 (en) Intracardiac pump
US20170258593A1 (en) Cardiac assistance device
CN201572358U (en) Cardiac impulse assisting device and cardiac impulse assisting system
US11338123B2 (en) Blood pump devices and associated systems and methods
CN109641091B (en) Circulation auxiliary device
CN107847650A (en) Equipment for controlling bio-mechanical ventricle sustainer to match
KR20170134043A (en) Blood Pump Catheter System
US20240157115A1 (en) Device for assistance by direct cardiac compression
US20220346956A1 (en) Cardiac Compression Device Having Passive And Active Chambers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160220