SU1107872A1 - Устройство дл нагнетани крови - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ КРОВИ, содержащее внутриаортальный насос-баллончик, последовательно соединенные источник сжатого газа , распределитель, струйный насос, исполнительный механизм, а также задатчик частоты,выход которого подключен к входам формирователей импульсов начала и конца фазы нагнетани  насоса-баллончика, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  продолжительности контрпульсации путем снижени  расхода сжатого газа, оно дополнительно содержит датчик расхода, систему стабилизации давле- . ни  газа,разделительную камеру,формирователь импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса, два входа которого соединены соответстпснно с выходами форм1фователей импульсов начала и конца фазы наг 1етани  насоса-баллончика и с входами формировател  и шyльcoв фазы нагнетани  насоса-баллончика , а выход последнего св зан с входом исполнительного механизма , третий вход формировател  импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса соединен с первым вьЕходом датчика расхода, другой выход датчика расхода соединен со входом системы стабилизации давлени  газа и с вькодом внутриаортального насоса-баллончика, а вход - с выхоi дом разделительной камеры, выход формировател  импульсов фаз нагнетани  СО С и всасывани  струйного насоса поступает на другой вход распределител . 2. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что формирователь импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса выполнен в виде формировател  импульсов экстремальных значений объема пневмокамеры о пасоса-баллончика, выход которого -ч1 соединен с входами двух триггеров, 00 выходы последних - с входами усили J тел  мощности. го

Description

1 ,1

Изобретение относитс  к медицинской технике и может быть использовано в ;истемах вспомогательного кровообращени  дл  оказани  экстренной помощи в услови х неспециализированного стационара или во внебольничных услови х и при транспортировании больных в специализировачный стационар .

Известно устройство дл  нагнетани  крови, содержащее блок управлени , основной распределитель, установленный между источником давлени  и пневмокамерой рабочего органа, и источник вакуума, выполненный в виде камеры, разделенной подпружиненной мембраной на две полости, одна из которых соединена с основным распределителем , а друга  через дополнительный распределитель подключена к источнику давлени  1 .

Однако мала  долговечность мембра ны в этом устройстве уменьшает врем  безотказной работы источника вакуума , отказ которого приводит к уменьшению вакуума в пневмокамере рабочего органа, в результате чего увеличиваетс  врем  наполнени  рабочей каме ры рабочего органа кровью и уменьшаетс  его минутный объем, что снижает гемодинамическую эффективность вспомогательного кровообращени .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  нагнетани  крови, содержащее внутриаортальный насос-баллончик , последовательно соединенные источник сжатого газа, распределитель , стр-уйный насос, исполнительный механизм, а также задатчик частоты, выход которого подключен к входам формирователей импульсов начала и конца фазы нагнетани  насоса-баллончика . Расходуемое этим устройством количество газа W за сердечный цикл, можно описать следующим выралсением

() )

где Q - расход газа через активное сопло струйного насоса; t.. и tgj. .- длительность фаз на

НС

гнетани  и всасывани  газа струйным насосом в пневмокамеру рабочего органа и из последней соответственно L23078722

Известно, что эффективность контрпульсации насосом-баллончиком достигаетс  при скорост х его раздути  и спадени , не превышающих скорости 5 систолического выброса крови в аорту левым желудочком сердца. Но так как объем пневмокамеры насоса-баллончика меньше объема левого желудочка сердца , то при скорост х раздути  и спа10 дени  насоса-баллончика, равных скорости систологического выброса, величины обходимые дл  обеспечени  эффективной контрпульсации насосом-баллончиком, должны быть

15 меньше длительности систолы, а их

сумма меньше 2/3 длительности сердечного цикла, при длительности систолы, равной 1/3 длительности сердечного цикла.

20 Причем в известном устройстве

сумма (.), где Т,- длительность сердечного цикла, котора  определ етс  из выражени  Т„--1/, где f частота сердечных сокрапений, поэто25 му при контрпульсации насосом-баллончиком газ из источника сжатого газа расходуетс  в течение всего сердечного цикла и в объеме, большем необходимого , а следовательно, уменьша0 етс  ресурс автономности устройства, и ограничиваетс  длительность контр- пульсации.

Цель изобретени  - увеличение продолжительности контрпульсации путем снижени  расхода сжатого газа.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  нагнетани  крови, содержащее внутриаортальный насосбаллончик , последовательно соединенные источник сжатого газа, распределитель , струйный насос, исполнительный механизм, а таюке задатч к частоты , выход которого подключен к входам формирователей импульсов начала и конц-а фазы нагнетани  насосабаллончика , дополнительно содержит датчик расхода, систему стабилизации давлени  газа, разделительную камеру , формирователь импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса , два входа которого соединены соответственно с выходами формирователей импульсов начала и конца фазы нагнетани  насоса-баллончика и с 5 входами формировател  импульсов фазы нагнетани  насоса-баллончика, а выход последнего св зан с входом исполнительного механизма, третий вход формировател  импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса соединен с первым выходом датчика расхода, другой выход датчика расхода соединен с входом системы стабилизации давлени  газа и с выходом внутриаортального насоса-баллончика, а вход - с выходом разделительной камеры, выход формировател  импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса поступает на другой вход распределител . Кроме того, ,формирователь импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса выполнен в виде последовательно соединенных формировател  импульсов экстремальных значе ний объема пневмокамеры насоса-балло чика, выход которого соединен с входами двух триггеров, выходы последних - с входами усилител  мощности. В предлагаемом устройстве сумма (,+t щ.)-|-Тц . Умножив левую и правую части (1) на f и подствив вместо суммы(t j.+t g.) ее значени  дл  каждого устройства, после несложных пре образований . получают следующие выражени  дл  определени  расхода газа известным Qf и предложенным Q устройствами Qp 2/3Q Из выражени  (2) следует, что рас ход газа известным устройством Q , ра вен расходу газа через активное сопло струйного насоса и не зависит от частоты f сердечных сокращений. АнаЛИЗ выражений (2) и (3) показывает, что расход газа предлагаемым устройством более чем в 1,5 раза мзньше че известным. Причем расход газа предло женным устройством Q пр мо пропорционален частоте f сердечных сокраще ний и зависит от длительностей разду ти  tp и спадани  t. насоса-баллончи ка, кс1торые в предлагаемом устройстве определ ют длительности фаз нагне тани  и всасывани  струйного насоса На чертеже представлена функциональна  схема устройства. Устройство дл  нагнетани  крови, содержит внутриаортальный насос-баллончик 1, камеру 2 безопасности, струйный насос 3, распределитель 4, источник 5 сжатого газа, исполнитель ный механизм 6, задатчик 7 частоты. формирователи импульсов начала 8 и конца 9 нагнетани  насоса-баллончика 1, формирователь 10 11мпульса фазы нагнетани  насоса-баллончика 1 и формирователь 11 импульсов фаз нагнетани  и всасывани  струйного насоса 3. Формирователь 10 и исполнительный механизм 6 образуют формирователь импульсов фаз нагнетани  и всасьшани  насоса-баллончика 1. Камера 2 безопасности состоит из разделительной камеры 12, в корпусе Которой встроен датчик 13 расхода. Выход датчика 13 подключен к насосубаллончику 1 . Задатчик 7 частоты представл ет собой кардиосинхронизатор. На входы 14-16 задатчика частоты поступают биологические сигналы средца, например ЭКГ. Выход задатчика 7 частоты подключен к входам формирователей 8 и 9. Формирователь 11 содержит формирователь 17 экстремальных значений объема пневмокамеры насоса-баллончика 1, подключенный к входам двухвходового усилител  20 мощности. Выход усилител  20 мощности подключен к командному входу распределител  4. Кроме того , устройство содержит систему 21 стабилизации давлени  газа в насосебаллончике 1 . Устройство работает следу ощим образом . На входы 14-16 задатчика 7 частоты поступают биологические сигналы сердца, например QRS-KOMmieKC электрокардиограммы ЭКГ. Задатчик 7 частоты формирует управл югше импульсы в фазе с R-зубцом ЭКГ, которые поступают на входы формирователей 8 и 9. Формирователи 8 и 9 формируют импульсы начала и конца фазы нагнетани  насосабаллончика 1 с задержкой относительно управл ющих импульсов, задаваемой и автоматически регулируемой в дол х от продолжительности сердечного цикла . С выхода формировател  8 импульсы начала фазы нагнетани  насосабаллончика 1 поступают на вход 22 формировател  10 и S-вход триггера 18. С выхода формировател  9 импульсы конца фазы нагнетани  насоса-баллончика 1 поступа:1от на вход 23 формировател  10 и S-вхрд триггера 19. Перед началом контрпульсации с помощью системы 21 производитс  заS1 полнеш1е пневмокамеры насоса-баллончика 1 физиологически приемлемым.газом до необходимого давлени . В тече ние контрпульсации система 21 позвол ет компенсировать утечку газа из разделительной камеры 12 и станки камеры насоса-баллончика 1 в аорту. Эта же система 21 обеспечивает контроль целостности насоса-баллончика 1 в течение контрпульсации. При по влении на входе 22 формировател  10 и S-входе триггера 18 импульса начала фазы нагнетани  насо са-баллончика 1 на выходах формирова телей 10 и- 11 .по вл ютс  электрические сигналы фаз нагнетани  насосабаллончика 1 и струйного насоса 3. Исполнительный механизм -6 переключаетс  в положение, соответствующее отключению диффузора струйного насоса 3 от атмосферы. Одновременно распределитель 4 переключаетс  в положе ние, соответствующее подключению активного сопла струйного насоса 3 к источнику 5 сжатого газа. Газ из источника 5 нагнетают через активное сопло и приемый патрубок струйного насоса 3 в разделительную камеру 12. Происходит нагнетание физиологически приемлемого газа в пневмокамеру насоса-баллончика 1 через датчик 13. Пасос-баллончик 1 раздуваетс . Сопро тивление датчика 13 измен етс  в зависимо .сти от величины расхода газа через него. В конце раздути  насосаб51ллончика 1 расход газа через датчик 13 уменьшаетс  до нул  и на выходе формировател  17 по вл етс  короткий электрический импульс, определ ющий конец фазы нагнетани  струй ного насоса 3. Одновременно на выходе формировател  11 по вл етс  элект рический сигнал конца фазы нагнетани  струйного насоса 3, причем на выходе формировател  10 электрически сигнал фазы нагнетани  насоса-баллон чика 1 все еще существует. Распределитель 4 переключаетс  в положение, соответствующее отключению источника 5 от активного сопла струйного насоса 3. Нагнетание газа в разделительную камеру 12 прекращаетс . Однако насос-баллончик 1 продолжает остават с  раздутььм, т.к. в разделительной камере находитс  силовой газ, давление которого превышает давление физиологТ1чески приемлемого газа, наход щегос  в пневмокамере насоса-баллопчика 1 . 2 При по влении на входе 23 |Ьор:ировател  10-и S-входе триглчра 19 импульса конца фазы нагнетани  насоса-баллончика 1 на выходах формирователей 10 и. 11 по вл ютс  электрические сигналы фаз всасывани  насоса-баллончика 1 и струйного насоса 3. Исполнительный механизм 6 переключаетс  в положение, соответствующее подключению диффузора струйного насоса 3 к атмосфере. Одновременно распределитель 4 переключаетс  в положение , соответствующее подключению активного сопла струйного насоса 3 к источнику 5. Сжатый газ через активное сопло и диффузор струйного насоса 3 и исполнительный механизм 6 истекает в атмосферу. В результате в приемном патрубке струйного насоса 3 и разделительной камеры 12 создаетс  разрежение. Происходит отсасывание , физиологически приемлемого газа из пневмокамеры насоса-баллончика 1 |через датчик 13. Насос-баллончик 1 складываетс . Сопротивление датчика 13 измен етс  в зависимости от величины расхода газа через него. В конце спадани  насоса-баллончика 1 расход газачерез датчик 13 уменьшаетс  до нул  и на выходе формировател  17 по вл етс  короткий электрический импульс, определ ющий конец фазы всасывани  струйного насоса 3. Одновременно на выходе формировател  11 по вл етс  электрический сигнал конца фазы всасывани  струйного насоса 3, причем на выходе формировател  10 электрический сигнал фазы всасывани  насоса-баллончика 1 все еще суидествует . Распределитель 4 перекгаочаетс  в положение, соответствующее отключению источника 5 от активного сопла струйного насоса 3. Истечение газа в атмосферу прекращаетс . Однако насос-баллончик 1.продолжает оставатьс  сложенным,так как давление газа в разделительной камере 12 и пневмокамере 1 асоса-баллончика равно атмосферному и меньще аортального . При по влении на входе 22 формировател  10 и S-входе тригера 18 импульса начала фазы нагнетани  насоса-баллончика 1, цикл работы устройства повтор етс . В предлагаемом устройстве по сравнению с известными газ из источника сжатого газа расходуетс  лишь во врем  раздути  и спадани  насоса-баллон

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ КРОВИ, содержащее внутриаортальный насос-баллончик, последовательно соединенные источник сжатого газа. распределитель, струйный насос, исполнительный механизм, а также задатчик частоты.выход которого подключен к входам формирователей импульсов начала и конца фазы нагнетания насоса-баллончика, отличающееся тем, что, с целью увеличения продолжительности контрпульсации путем снижения расхода сжатого газа, оно дополнительно содержит датчик расхода, систему стабилизации давления газа.разделительную камеру.формирователь импульсов фаз нагнетания и всасывания струйного насоса, два вхо да которого соединены соответственно с выходами формирователей импульсов начала и конца фазы нагнетания насоса-баллончика и с входами формирователя импульсов фазы нагнетания насоса-баллончика, а выход последнего связан с входом исполнительного механизма, третий вход формирователя импульсов фаз нагнетания и всасывания струйного насоса соединен с первым вькодом датчика расхода, другой выход датчика расхода соединен со входом системы стабилизации давления газа и с выходом внутриаортального насоса-баллончика, а вход - с выходом разделительной камеры, выход формирователя импульсов фаз нагнетания и всасывания струйного насоса поступает на другой вход распределителя.

2. Устройство по π. 1, о т л и чающееся тем, что формирователь импульсов фаз нагнетания и вса сывания струйного насоса выполнен в виде формирователя импульсов экстремальных значений объема пневмокамеры насоса-баллончика, выход которого соединен с входами двух триггеров, выходы последних - с входами усили теля мощности.

.1 107872