RU82124U1 - ARTIFICIAL HEART - Google Patents
ARTIFICIAL HEART Download PDFInfo
- Publication number
- RU82124U1 RU82124U1 RU2008141726/22U RU2008141726U RU82124U1 RU 82124 U1 RU82124 U1 RU 82124U1 RU 2008141726/22 U RU2008141726/22 U RU 2008141726/22U RU 2008141726 U RU2008141726 U RU 2008141726U RU 82124 U1 RU82124 U1 RU 82124U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- funnel
- base
- artificial heart
- axis
- heart according
- Prior art date
Links
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
1. Искусственное сердце, содержащее камеры для крови в виде баллона, размещенные в его концах входной и выходной клапаны, нажимные элементы и соединенный с ними электромагнитный привод, отличающееся тем, что каждый нажимной элемент выполнен в виде основания и двух конусообразных воронок, размещенных на одной оси, причем одна из воронок установлена между основанием и второй воронкой, которые закреплены на оси неподвижно с возможностью вращения относительно оси, при этом основание выполнено из немагнитного материала и снабжено двумя отверстиями, предназначенными для вывода концов баллона с расположенными в них входным и выходным клапанами, а на наружной стороне второй воронки равномерно расположены постоянные магниты с обмотками электромагнитного привода, причем баллон расположен на основании и имеет контакт со второй воронкой. ! 2. Искусственное сердце по п.1, отличающееся тем, что основание нажимного элемента выполнено плоским. ! 3. Искусственное сердце по п.1, отличающееся тем, что основание нажимного элемента выполнено в виде конусообразной воронки, причем вершины конусов данной воронки и второй воронки обращены друг к другу ! 4. Искусственное сердце по п.1, отличающееся тем, что поверхности баллона, соприкасающиеся с основанием и вращающейся воронкой, армированы, причем армированный слой имеет наклон, соответствующий наклону поверхностей основания и вращающейся воронки. ! 5. Искусственное сердце по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком окончания цикла систолы, установленном или на второй воронке, или на основании.1. An artificial heart containing blood chambers in the form of a balloon, inlet and outlet valves located at its ends, pressure elements and an electromagnetic drive connected to them, characterized in that each pressure element is made in the form of a base and two cone-shaped funnels placed on one axis, and one of the funnels is installed between the base and the second funnel, which are fixed on the axis motionlessly rotatable relative to the axis, while the base is made of non-magnetic material and equipped with two holes Voith designed to output ends of the container disposed therein with the inlet and outlet valves, and on the outer side of the second funnel evenly spaced permanent magnets with the windings of the electromagnetic actuator, wherein the cylinder is situated on the ground and is in contact with the second funnel. ! 2. The artificial heart according to claim 1, characterized in that the base of the pressing element is made flat. ! 3. The artificial heart according to claim 1, characterized in that the base of the pressure element is made in the form of a cone-shaped funnel, with the tops of the cones of this funnel and the second funnel facing each other! 4. The artificial heart according to claim 1, characterized in that the surfaces of the balloon in contact with the base and the rotating funnel are reinforced, the reinforced layer having an inclination corresponding to the inclination of the surfaces of the base and the rotating funnel. ! 5. The artificial heart according to claim 1, characterized in that it is equipped with a systole cycle end sensor mounted either on the second funnel or on the base.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для перекачивания крови, а частности, к имплантируемым искусственным сердцам.The proposed utility model relates to medical equipment, namely, devices for pumping blood, and in particular, to implantable artificial hearts.
Известны различные модели искусственного сердца, которые отличаются устройством приводов, перекачивающих кровь.Various models of artificial hearts are known, which differ in the arrangement of drives pumping blood.
В качестве приводов используют насосы, например, роликовые насосы (Де Вакеу), пальчиковые (тип Siqmamotor), пневматические, а также электромеханические и электромагнитные привода.Pumps are used as drives, for example, roller pumps (De Wakeu), finger pumps (type Siqmamotor), pneumatic, as well as electromechanical and electromagnetic drives.
Все они не могут быть имплантированы из-за больших размеров и применяются как аппараты искусственного кровообращения для временного выключения сердца.All of them cannot be implanted due to their large size and are used as cardiopulmonary bypass devices to temporarily turn off the heart.
Известен искусственный желудочек сердца содержит корпус, в котором размещена рабочая камера для крови и электромеханический привод, причем камера для крови отделена диафрагмой, жестко закрепленной в корпусе и соединенной с преобразователем перемещения в виде упругих элементов, включающих тяги и пружины сжатия, и снабжена входным и выходным клапанами, а электромеханический привод содержит неподвижно установленный в корпусе статор и перемещаемый в осевом направлении подпружиненный ротор (см. патент РФ №2061503, по кл. А61М 1/10, 2001)Known artificial ventricle of the heart contains a housing in which the working chamber for blood and an electromechanical drive are located, the chamber for blood being separated by a diaphragm rigidly fixed in the housing and connected to the displacement transducer in the form of elastic elements including traction and compression springs, and provided with an input and output valves, and the electromechanical drive contains a stator fixed in the housing and a spring-loaded rotor moving axially (see RF patent No. 2061503, according to class A61M 1/10, 2001)
Известное устройство имеет уменьшенные габариты и может быть использовано как искусственное сердце.The known device has a reduced size and can be used as an artificial heart.
Однако, известное устройство обладает недостатками:However, the known device has the disadvantages of:
- сложность устройства;- the complexity of the device;
- необходимость электромеханического привода, сложного по конструкции и громоздкого по своим габаритам.- the need for an electromechanical drive, complex in design and cumbersome in size.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является искусственное сердце, содержащее камеры для крови в Closest to the technical nature of the proposed solution is an artificial heart containing blood chambers in
виде баллона, размещенные в его концах входной и выходной клапаны, нажимные элементы и соединенный с ними электромагнитный привод (см патент РФ 2007191, по кл. А61М 1/10, 1998 г)in the form of a cylinder, inlet and outlet valves placed at its ends, pressure elements and an electromagnetic drive connected to them (see RF patent 2007191, according to class A61M 1/10, 1998)
Недостатками известной конструкции являются:The disadvantages of the known design are:
- прекращение притока крови к искусственному сердцу в момент опорожнения камер, что является не физиологичным, так как в естественном сердце при опорожнении желудочков сердца кровь продолжает притекать в сердце в камеры предсердия (природное сердце работает как насос с постоянным притоком, но с импульсным выбросом);- the cessation of blood flow to the artificial heart at the time of emptying the chambers, which is not physiological, since in the natural heart, when the ventricles of the heart are emptied, blood continues to flow into the heart into the chambers of the atrium (the natural heart works like a pump with a constant inflow, but with a pulsed emission);
- для последующего заполнения камер искусственного сердца необходим возврат прижимных пластин в исходное положение, что требует дополнительных затрат энергии;- for the subsequent filling of the chambers of an artificial heart, it is necessary to return the pressure plates to their original position, which requires additional energy costs;
- значительные габариты конструкции затрудняют ее использование в качестве полностью вживляемого (имплантируемого) сердца вместо полностью удаленного собственного сердца пациента- significant dimensions of the design make it difficult to use as a fully implantable (implantable) heart instead of a completely removed patient’s own heart
- нет возможности использования известной конструкции как вспомогательного полностью вживляемого сердца. В этом случае собственное сердце остается в организме, а для вспомогательного (искусственного) сердца требуется дополнительное место для размещения.- there is no possibility of using the known design as an auxiliary fully implantable heart. In this case, your own heart remains in the body, and for an auxiliary (artificial) heart, additional space is required for placement.
Задачами, решаемыми предлагаемой полезной моделью, являются создание искусственного сердца, которое позволяет иметь постоянный приток крови при опорожнении желудочков сердца в камеры предсердия, а также снизить энергозатраты во время работы и значительно уменьшить его габариты.The tasks solved by the proposed utility model are the creation of an artificial heart, which allows you to have a constant flow of blood when emptying the ventricles of the heart into the atrial chambers, as well as reduce energy consumption during operation and significantly reduce its size.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием искусственного сердца, содержащего камеры для крови в виде баллона, размещенные в его концах входной и выходной клапаны, нажимные элементы и соединенный с ними электромагнитный привод, в которой, согласно полезной модели, каждый нажимной элемент выполнен в виде основания и двух конусообразных воронок, размещенных на одной оси, The technical result in the proposed utility model is achieved by creating an artificial heart containing blood chambers in the form of a balloon, inlet and outlet valves located at its ends, pressure elements and an electromagnetic drive connected to them, in which, according to the utility model, each pressure element is made in the form the base and two cone-shaped funnels placed on the same axis,
причем одна из воронок установлена между основанием и второй воронкой, которые закреплены на оси неподвижно, с возможностью вращения относительно оси, при этом основание выполнено из немагнитного материала и снабжено двумя отверстиями, предназначенными для вывода концов баллона с расположенными в них входным и выходным клапанами, а на наружной стороне второй воронки равномерно расположены постоянные магниты с обмотками электромагнитного привода, причем баллон расположен на основание и имеет контакт со второй воронкой.moreover, one of the funnels is installed between the base and the second funnel, which are fixed on the axis motionlessly, with the possibility of rotation relative to the axis, while the base is made of non-magnetic material and is equipped with two holes designed to output the ends of the cylinder with inlet and outlet valves located in them, and Permanent magnets with windings of the electromagnetic drive are evenly located on the outside of the second funnel, with the balloon located on the base and in contact with the second funnel.
Выполнение основания нажимного элемента плоским позволяет, в случае использования одной части (желудочка) искусственного сердца, как вспомогательного вживляемого желудочка, уменьшить его размеры.The implementation of the base of the pressing element flat allows, in the case of using one part (ventricle) of an artificial heart, as an auxiliary implantable ventricle, to reduce its size.
Выполнение основания нажимного элемента в виде конусообразной воронки, вершины конусов данной воронки и второй воронки обращены друг к другу, позволяет увеличить объемы камер искусственного сердца, и обеспечить удобства выводов сосудов из левой и правой частей, при этом их анатомическое расположение соответствует расположению в природном сердце.The implementation of the base of the pressure element in the form of a cone-shaped funnel, the tops of the cones of this funnel and the second funnel are facing each other, allows you to increase the volume of the chambers of the artificial heart, and ensure the convenience of the conclusions of the vessels from the left and right parts, while their anatomical location corresponds to the location in the natural heart.
Армирование поверхностей баллона, соприкасающихся с основанием и вращающейся воронкой, и наличие наклона армированного слоя соответствующего наклону поверхностей основания и вращающейся воронкой, позволяет уменьшить коэффициент трения и увеличить срок службы камеры.Reinforcing the surfaces of the container in contact with the base and the rotating funnel, and the inclination of the reinforced layer corresponding to the inclination of the surfaces of the base and the rotating funnel, allows to reduce the friction coefficient and increase the life of the chamber.
Снабжение устройства датчиком окончания цикла систолы, установленном или на второй конусе или на основание обеспечивает циклическую работу искусственного сердца, приближая ее к естественному циклу.Providing the device with a systole cycle end sensor mounted either on the second cone or on the base provides the cyclic operation of the artificial heart, bringing it closer to the natural cycle.
Предлагаемая полезная модель может использоваться в нескольких направлениях во вживленном (имплантируемом) состоянии:The proposed utility model can be used in several directions in the implanted (implantable) state:
1. полная замена собственного сердца пациента1. complete replacement of the patient’s own heart
2. использования как вспомогательного желудочка при частичном заболевание собственного сердца пациента2. use as an auxiliary ventricle in case of partial disease of the patient’s own heart
3. использование как дополнительного искусственного сердца для стимуляции регенерации собственного сердца пациента.3. use as an additional artificial heart to stimulate the regeneration of the patient’s own heart.
Сущность предлагаемого искусственного сердца, поясняется нижеследующим описанием устройства и чертежами, гдеThe essence of the proposed artificial heart is illustrated by the following description of the device and the drawings, where
На фиг.1 - схематично изображено искусственное сердце в разрезе, причем левая половина изображена в стадии начала систолы, а правая - в середине систолы.Figure 1 - schematically shows an artificial heart in section, and the left half is shown at the beginning of systole, and the right half in the middle of systole.
На фиг.2 показан поперечный разрез одной камеры (желудочка) по плоскости входного и выходного каналов баллона с клапанами.Figure 2 shows a cross section of one chamber (ventricle) along the plane of the inlet and outlet channels of the cylinder with valves.
На фиг.3 показан поперечный разрез одной камеры (желудочка) в плоскости перпендикулярной фиг.2.Figure 3 shows a cross section of one chamber (ventricle) in a plane perpendicular to figure 2.
Искусственное сердце состоит из двух одинаковых половин (искусственных желудочков) размещенных корпусе 1 с оболочкой 2, выполненной из биологически нейтрального материала.An artificial heart consists of two identical halves (artificial ventricles) housed in body 1 with a shell 2 made of biologically neutral material.
Каждая половина содержит камеру для крови в виде баллона 3, размещенные в его концах входной 4 и выходной 5 клапаны, нажимной элемент и соединенный с ним электромагнитный привод.Each half contains a blood chamber in the form of a balloon 3, valves located at its ends of the inlet 4 and outlet 5, a pressure element and an electromagnetic drive connected to it.
Каждый нажимной элемент выполнен в виде основания 6 и двух конусообразных воронок, размещенных на одной оси, причем одна из воронок 7 установлена между основанием 6 и второй воронкой 8, которые закреплены на оси неподвижно, с возможностью вращения относительно оси.Each pressure element is made in the form of a base 6 and two cone-shaped funnels placed on the same axis, and one of the funnels 7 is installed between the base 6 and the second funnel 8, which are fixed on the axis motionless, with the possibility of rotation about the axis.
В зависимости от технологических возможностей и технических задач основание 6 может быть выполнено плоским или в виде конусообразной воронки, причем вершины конусов данной воронки и второй воронки 8 обращены друг к другу. Основание 6 выполнено из немагнитного материала и снабжено двумя отверстиями 9 и 10, предназначенными для вывода концов баллона с расположенными в них входным 4 и выходным 5 клапанами.Depending on the technological capabilities and technical tasks, the base 6 can be made flat or in the form of a cone-shaped funnel, with the tops of the cones of this funnel and the second funnel 8 facing each other. The base 6 is made of non-magnetic material and is equipped with two openings 9 and 10, designed to output the ends of the cylinder with inlet 4 and outlet 5 valves located in them.
На наружной стороне второй воронки 8 равномерно расположены постоянные магниты 11 с обмотками 12_электромагнитного привода.Permanent magnets 11 with windings 12_ of the electromagnetic drive are evenly located on the outside of the second funnel 8.
Баллон 3 расположен на основание 6 и имеет контакт с воронкой 7, которая выполнена из магнитного материала. Поверхности баллона, соприкасающиеся с основанием и воронкой 7, армированы, причем армированный слой 13 имеет наклон, соответствующий наклону поверхностей основания 6 и воронки 7.The balloon 3 is located on the base 6 and is in contact with a funnel 7, which is made of magnetic material. The surfaces of the container in contact with the base and funnel 7 are reinforced, the reinforced layer 13 having an inclination corresponding to the inclination of the surfaces of the base 6 and funnel 7.
Внутри воронок 8 размещены соответственно блоки управления и вспомогательного питания (на черт. не показаны), которые в течение систолы последовательно подают ток в обмотки 12 электромагнитного привода.Inside the funnels 8 are placed, respectively, control units and auxiliary power supply (not shown in the drawing), which during the systole sequentially supply current to the windings 12 of the electromagnetic drive.
Основное питание электромагнитный привод и блоки управления получают от отдельного источника питания по кабелю (на фиг. не показано)The main power is supplied to the electromagnetic drive and control units from a separate power source via cable (not shown in Fig.)
Устройство может иметь датчики конца цикла систолы 14, которые могут быть установлены (в зависимости от технологических возможностей или на неподвижной воронке 8 или на основании 6.The device may have systole end-of-cycle sensors 14, which can be installed (depending on technological capabilities, either on a fixed funnel 8 or on the base 6.
Искусственное сердце работает следующим образом.An artificial heart works as follows.
В начале систолы подвижная воронка 7 находится в положении как указано на фиг.2, т.е. постоянные магниты 11, расположенные в нижней части воронки 8 притягивают к себе нижнюю часть подвижной воронки 7.At the beginning of the systole, the movable funnel 7 is in the position as indicated in FIG. 2, i.e. permanent magnets 11 located in the lower part of the funnel 8 attract the lower part of the movable funnel 7.
Из-за конусообразной формы армированных частей баллона 3, находящегося между воронкой 7 и неподвижным основанием 6, баллон 3 заполнен кровью, поступающей из венозных сосудов в камеру через ее вход и входной клапан 4.Due to the conical shape of the reinforced parts of the balloon 3, located between the funnel 7 and the fixed base 6, the balloon 3 is filled with blood coming from venous vessels into the chamber through its inlet and inlet valve 4.
Во время систолы блок управления (на черт. не показано) формирует последовательность импульсов тока на обмотки 12 электромагнитного привода от предыдущей обмотки к следующей обмотке постоянных магнитов 11, расположенных равномерно на наружной поверхности воронки 8.During the systole, the control unit (not shown in the diagram) generates a sequence of current pulses to the windings 12 of the electromagnetic drive from the previous winding to the next winding of permanent magnets 11 located uniformly on the outer surface of the funnel 8.
Если воронка 7 находится в положении, притянутом к какому-либо магниту, то при поступлении импульса тока в обмотку ближайшего к нему If the funnel 7 is in a position attracted to any magnet, then when a current pulse enters the winding of the closest to it
магнита, за счет дополнительного подмагничивания, образуемого этим импульсным током, сила притяжения этого магнита, действующая на воронку 7, оказывается выше силы притяжения предыдущего магнита и воронка 7 будет притянута к этому магниту.magnet, due to the additional magnetization generated by this pulsed current, the attractive force of this magnet acting on the funnel 7 is higher than the attractive force of the previous magnet and the funnel 7 will be attracted to this magnet.
При поступлении импульсов тока к следующему магниту, весь цикл перемещения повторяется.When current pulses arrive at the next magnet, the entire movement cycle is repeated.
Таким образом, вся воронка 7 совершает круговые движения, как бы перекатывается по поверхности неподвижной воронки 8.Thus, the entire funnel 7 makes a circular motion, as if rolled over the surface of a stationary funnel 8.
В тоже время диаметрально противоположная часть воронки 7 надавливает на баллон 3, сдавливая ее к основанию 6,At the same time, the diametrically opposite part of the funnel 7 presses on the cylinder 3, squeezing it to the base 6,
При вращении воронки 7 порция крови, находящаяся в баллоне 3 перед направлением движения воронки, выталкивается на выход баллона 3 через выходной клапан 5.When the funnel 7 rotates, the portion of blood located in the balloon 3 before the direction of movement of the funnel is pushed to the outlet of the balloon 3 through the outlet valve 5.
Одновременно с выталкиванием крови за счет естественного притока крови и остаточного давления на входе камеры, а также за счет дополнительного усилия развиваемого армированным слоем 13 баллона 3, происходит наполнение баллона для последующей систолы.Simultaneously with the expulsion of blood due to the natural blood flow and residual pressure at the inlet of the chamber, as well as due to the additional effort developed by the reinforced layer 13 of the balloon 3, the balloon is filled for the subsequent systole.
Окончание систолы фиксируют датчиком 14, например, герконовым или светодиодным, по сигналу которого в заданное время следующий систолический цикл аналогично описанному выше.The end of the systole is fixed by a sensor 14, for example, a reed switch or an LED, by the signal of which at the specified time the next systolic cycle is similar to that described above.
Обе половины искусственного сердца (на фиг.1) работают одинаково и синхронно.Both halves of the artificial heart (in figure 1) work the same and synchronously.
Был разработан объемно-габаритный макет предлагаемого искусственного сердца.A three-dimensional layout of the proposed artificial heart was developed.
Проведены тонографо-анатомические исследования образца, показавшие его полное соответствие объемно-габаритным размерам человеческого сердца.Tonograph-anatomical studies of the sample were carried out, showing its full compliance with the volumetric-dimensional dimensions of the human heart.
В отличие от существующих имплантируемых конструкций искусственного сердца, в данной конструкции система управления и Unlike existing implantable artificial heart designs, in this design the control system and
контроля, и источник энергии, требуемой для питания конструкции, непосредственно размещены в конструкции.control, and the source of energy required to power the structure, directly placed in the structure.
В известных конструкциях имплантируемых искусственных сердец эти блоки также размещены в теле пациента, но отдельно от конструкции, что приводит и изменению тех органов и тканей, в которые они вживлены.In known designs of implantable artificial hearts, these blocks are also placed in the patient’s body, but separately from the structure, which leads to a change in those organs and tissues into which they are implanted.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141726/22U RU82124U1 (en) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | ARTIFICIAL HEART |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141726/22U RU82124U1 (en) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | ARTIFICIAL HEART |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU82124U1 true RU82124U1 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=41018102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008141726/22U RU82124U1 (en) | 2008-10-23 | 2008-10-23 | ARTIFICIAL HEART |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU82124U1 (en) |
-
2008
- 2008-10-23 RU RU2008141726/22U patent/RU82124U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5429584A (en) | Cardiac assist method and apparatus | |
| CA2313663C (en) | Single chamber mechanical heart | |
| CA2916350C (en) | Artificial ventricles | |
| US3842440A (en) | Implantable linear motor prosthetic heart and control system therefor | |
| EP1171712B1 (en) | Hydro elastic pump which pumps using non-rotary bladeless and valveless operations | |
| US6632169B2 (en) | Optimized pulsatile-flow ventricular-assist device and total artificial heart | |
| US20060173538A1 (en) | Artificial heart | |
| DE68906403T2 (en) | FULLY IMPLANTABLE HEART PROSTHESIS WITH FLOATING MEMBRANES, WITH QUICK CONNECTORS AND WITH INTERCHANGEABLE ELEMENTS. | |
| CN103656770B (en) | Based on the artificial heart blood pump that minitype cylinder drives | |
| US3791769A (en) | Magnetic heart pump | |
| US4650485A (en) | Total artificial heart | |
| US3916449A (en) | Implantable heart pump | |
| US3791767A (en) | Dialysis pumping system | |
| US3513486A (en) | Heart assistance pump | |
| US4648877A (en) | Blood pump | |
| WO1993017730A1 (en) | Artificial heart | |
| JPS60158857A (en) | Blood pump | |
| US4869656A (en) | Ferromagnetic-fluid pump for pumping biological liquid | |
| US3636570A (en) | Mechanical heart system | |
| JPS58500793A (en) | Hydraulically operated cardiac prosthesis | |
| US4820300A (en) | Artificial heart | |
| RU82124U1 (en) | ARTIFICIAL HEART | |
| RU2387457C1 (en) | Artificial heart | |
| CN106668966A (en) | Electromagnetic drive pump | |
| CN85101745A (en) | The artificial heart |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091024 |