SU1346164A1

SU1346164A1 - Apparatus for artificial blood circulation

Info

Publication number: SU1346164A1
Application number: SU853930978A
Authority: SU
Inventors: Галина Евгеньевна Цимаркина; Наталья Евгеньевна Павлинова; Владимир Леонтьевич Тюрин; Юрий Александрович Лотц; Александор Константинович Скобенников; Александр Олегович Гаврилов; Анатолий Борисович Карасев; Аверий Александрович Писаревский
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Биофизической Аппаратуры
Priority date: 1985-07-15
Filing date: 1985-07-15
Publication date: 1987-10-23

Abstract

Изобретение относитс к медицинской технике и может быть использовано дл насыщени крови кислородом при искусственном кровообращении. Цель изобретени - снижение количества перфторуглерода и снижение объема первоначального заполнени устройства. Цель достигаетс тем, что отделитель перфторуглерода содержит проточную центрифугу 3 с ротором 4, первый 5 и второй 6 насосы, вход крови в ротор 4 соединен с оксигенатором 2, выход крови из ротора 4 соединен через первый насос 5 с первым желудочком 7, выход перфторуглерода из ротора 4 соединен через второй насос 6 с оксигенатором. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. i сл 13 4 О5 Oi 4 U2.iThe invention relates to medical technology and can be used to saturate the blood with oxygen in the artificial circulation. The purpose of the invention is to reduce the amount of perfluorocarbon and reduce the amount of initial filling of the device. The goal is achieved by the fact that the perfluorocarbon separator contains a flow-through centrifuge 3 with rotor 4, the first 5 and second 6 pumps, the blood inlet to the rotor 4 is connected to the oxygenator 2, the blood outflow from the rotor 4 is connected through the first pump 5 to the first ventricle 7, the output of the perfluorocarbon from the rotor 4 is connected through the second pump 6 with the oxygenator. 1 h. the item of f-ly, 4 ill. i cl 13 4 O5 Oi 4 U2.i

Description

Изобретение относитс к медицинской технике, в частности к устройствам дл насыщени крови кислородом при искусственном кровообращении, и может быть использовано при длительных перфузи х.The invention relates to medical technology, in particular to devices for oxygenation of blood during artificial circulation, and can be used for long-term perfusions.

Цель изобретени - снижение количест- ва перфторуглерода, заносимого в кровеносное русло организма, с одновременным снижением объема первоначального заполнени устройства.The purpose of the invention is to reduce the amount of perfluorocarbon introduced into the bloodstream of the body, while at the same time reducing the volume of the initial filling of the device.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл искусственного кровообращени ; на фиг. 2 - проточна центрифуга; на фиг. 3 - ротор центрифуги; на фиг. 4 - то же, вид сверху.FIG. 1 is a schematic diagram of a device for artificial blood circulation; in fig. 2 - flow centrifuge; in fig. 3 - centrifuge rotor; in fig. 4 - the same, top view.

Устройство дл искусственного кровообращени (фиг. 1) содержит линию 1 дренировани венозной крови, фторуглеродный оксигенатор 2, отделитель перфторуглерода от крови, включающий проточную центрифугу 3 с ротором 4, первый 5 и, второй 6 насосы . Кроме того, устройство содержит два искусственных желудочка сердца - первый 7 и второй 8, кардиосинхронизатор 9, коммутированный с пневмоприводом 10 искусственного сердца, теплообменник 11, воздуьи- ный фильтр 12 и линию 13 нагнетани арте- риализованной крови, причем вход крови в ротор 4 соединен с оксигенатором 2, выход крови из ротора 4 соединен через первый насос 5 с первым желудочком 7, а выход перфторуглерода из ротора 4 соединен через второй насос 6.с оксигенатором 2. Ротор 4 выполнен в виде плоской камерь 14, установленной между имеющими форму усеченного конуса обоймой 15 и планшайбой 16 (фиг. 2). Один конец камеры 14 имеет остроугольный выступ 17, другой конец - тупоугольное углубление 18, вершины выступа 17 и углублени 18 размещены не выше средней линии камеры 14, причем выступ 17 соединен каналом 19 через затвор 20 с входом крови в ротор 4, верхний край 21 углублени 18 соединен каналом 22 через затвор 20 с выходом крови из ротора 4, а нижний край 23 углублени 18 соединен каналом 24 через затвор 20 с выходом перфторуглерода из ротора 4 (фиг. 3 и 4). Затвор 20 закреплен на планшайбе 16, ротор 4 закрыт крышкой 25 (фиг. 2).The artificial blood circulation device (Fig. 1) contains a venous blood drain line 1, a fluorocarbon oxygenator 2, a perfluorocarbon separator from the blood, including a flow-through centrifuge 3 with a rotor 4, the first 5 and the second 6 pumps. In addition, the device contains two artificial ventricles of the heart — the first 7 and the second 8, the cardiac synchronizer 9, switched with the pneumatic actuator 10 of the artificial heart, the heat exchanger 11, the air filter 12 and the discharge line 13 of arterialized blood, and the blood inlet to the rotor 4 is connected with oxygenator 2, the exit of blood from the rotor 4 is connected through the first pump 5 to the first ventricle 7, and the output of the perfluorocarbon from the rotor 4 is connected through the second pump 6. with the oxygenator 2. The rotor 4 is made in the form of a flat chamber 14 installed between the shaped section of the cone yoke 15 and face plate 16 (FIG. 2). One end of chamber 14 has an acute angled protrusion 17, the other end has a obtuse angular recess 18, the tops of protrusion 17 and recess 18 are placed no higher than the center line of chamber 14, with the protrusion 17 connected by channel 19 through the shutter 20 to the blood entrance to the rotor 4, the upper edge 21 of recesses 18 is connected by channel 22 through the shutter 20 with the release of blood from the rotor 4, and the lower edge 23 of the recess 18 is connected by channel 24 through the shutter 20 with the release of the perfluorocarbon from the rotor 4 (Fig. 3 and 4). The shutter 20 is fixed on the faceplate 16, the rotor 4 is closed by a cover 25 (Fig. 2).

Устройство дл искусственного кровообращени работает следующим образом.The artificial blood circulation device operates as follows.

Кровь из вены больного по линии 1 поступает в оксигенатор 2, откуда направл етс самотеком в проточную центрифугу 3 дл отделени перфторуглерода от крови. После разделени кровь, не содержаща перфторуглерод, отбираетс из ротора 4 с помощью насоса 5 и направл етс в искусственные желудочки 7 и 8 сердца, затем поступает в теплообменник 11, соединенный через воздушный фильтр 12 линией 13 с артерией больного. Насос 5 обеспечивает стабильный с заданной скоростью поток крови через желудочки 7 и 8 сердца вне зависймос25The blood from the patient's vein through line 1 enters the oxygenator 2, from where it is sent by gravity to the flow-through centrifuge 3 to separate the perfluorocarbon from the blood. After separation, blood that does not contain a perfluorocarbon is taken from the rotor 4 by means of a pump 5 and sent to the artificial ventricles 7 and 8 of the heart, then enters the heat exchanger 11 connected through the air filter 12 by line 13 to the patient's artery. Pump 5 provides stable at a predetermined rate of blood flow through the ventricles 7 and 8 of the heart without dependence 25

ти от их расположени по отношению к оксигенатору 2. Варьиру производительность насосов 5 и 6 в зависимости от содержани перфторуглерода в выход щей из оксигена5 тора 2 крови, добиваютс полного отделени последней от перфторуглерода.From their location in relation to the oxygenator 2. Varying the performance of pumps 5 and 6, depending on the content of perfluorocarbon in the blood 2 torus 2 of oxygen 5, they achieve complete separation of the latter from the perfluorocarbon.

Искусственные желудочки 7 и 8 работают в режиме противофазы от пневмопривода 10 искусственного сердца и кардиосинхрониза- тора 9. Отделенный от крови перфторуглеродThe artificial ventricles 7 and 8 work in anti-phase mode from the pneumatic actuator 10 of the artificial heart and the cardiac synchronizer 9. Separated perfluorocarbon from blood

с помощью насоса 6 возвращаетс в оксигенатор 2. using pump 6 returns to oxygenator 2.

Полное отделение крови от перфторуглерода обеспечиваетс благодар больщой разнице в плотност х (кровь 1,065 г/см,The complete separation of blood from the perfluorocarbon is ensured by a large difference in density (blood 1.065 g / cm,

.|5 перфторуглерод 1,92 г/см) при больших расходах смеси чер)ез ротор 4 центрифуги 3 (до 10 л/мин). Смешанна с перфторугле- родом кровь по каналу 19 самотеком поступает в среднюю часть эластичной камеры 14 через выступ 17 и по мере заполнени ее. 5 perfluorocarbons 1.92 g / cm) at high flow rates of the mixture cher-e rotor 4 centrifuges 3 (up to 10 l / min). The blood mixed with perfluorocarbon through channel 19 goes by gravity to the middle part of the elastic chamber 14 through the protrusion 17 and as it is filled

20 раздел етс на легкую (кровь) и т желую (перфторуглерод) фракции. Благодар тому, что камера 14 размещена на конусной планшайбе 16, кровь перемещаетс в верхнюю часть камеры 14 и отводитс насосом 5 из верхнего кра 21 углублени 18 по каналу 22. Т жела фракци смеси - перфторуглерод - из нижнего кра 23 углублени 18 по каналу 24 насосом 6 возвращаетс в оксигенатор 2. Небольшое рассто ние между конусной стенкой планшайбы 16 и обоймы 15The 20 is divided into light (blood) and heavy (perfluorocarbon) fractions. Due to the fact that chamber 14 is placed on a conical faceplate 16, blood moves to the upper part of chamber 14 and is withdrawn by pump 5 from the upper edge 21 of recess 18 through channel 22. The mixture fraction is perfluorocarbon from the lower edge 23 of recess 18 through channel 24 by pump 6 returns to oxygenator 2. A short distance between the conical wall of the faceplate 16 and the yoke 15.

OQ ограничивает расширение стенок эластичной камеры 14 и обеспечивает отделение крови от перфторуглерода в узком канале, что значительно сокращает врем очистки. Использование насосов 5 и 6 обеспечивает равномерный поток раздел емой крови по всейOQ limits the expansion of the walls of the elastic chamber 14 and provides for the separation of blood from the perfluorocarbon in a narrow channel, which significantly reduces the cleaning time. The use of pumps 5 and 6 ensures an even flow of blood being divided throughout

or ширине камеры 14. При этом смещение границы раздела крови и перфторуглерода может осуществл тьс за счет уменьшени или увеличени производительности одного из насосов 5 или 6.or the width of the chamber 14. In this case, the displacement of the boundary between the blood and the perfluorocarbon can be achieved by decreasing or increasing the productivity of one of the pumps 5 or 6.

Устройство дл искусственного кровооб40 ращени за счет использовани в качестве отделител перфторуглерода от крови проточной центрифуги и двух насосов (отбора очищенной крови и перфторуглерода) позвол ет отделить друг от друга эти компоненты и уменьшить количество заносимого вThe device for artificial blood circulation due to the use of a flow centrifuge and two pumps (a selection of purified blood and a perfluorocarbon) as a separator of the perfluorocarbon from the blood allows to separate these components from each other and reduce the amount of

кровеносное русло больного перфторуглерода при больших объемнь х скорост х перфузии . При этом насосами создаетс стабильный во времени поток крови через ротор центрифуги и замкнутый цикл возврата перCQ фторуглерода в оксигенатор. the bloodstream of a patient of perfluorocarbon at high volumetric perfusion rates. In this case, the pumps create a stable blood flow through the centrifugal rotor and a closed cycle of returning the CQ fluorocarbon to the oxygenator.

Выполнение отделител перфторуглерода от крови в виде проточной и,ентрифуги и двух насосов позвол ет taкжe снизить объем крови в экстракорпоральном контуре за счет меньшего объема первоначального заполне55 ни ротора по сравнению с фторуглеродной ловушкой известного устройства, что предупреждает развитие нарушений микроциркул ции при длительном искусственном кровообращении .Performing a perfluorocarbon separator from the blood in the form of flow-through and centrifuge and two pumps allows to also reduce the volume of blood in the extracorporeal circuit due to the smaller volume of the initial 55 filling of the rotor compared to the fluorocarbon trap of the known device, which prevents the development of microcirculation disorders during prolonged circulation.

Claims

1. An apparatus for extracorporeal comprising draining venous blood line, oxygenator fluorocarbon, perfluorocarbon from the blood separator, two artificial ventricle, cardiosynchronizer, commutated with pneumatic artificial heart, a heat exchanger, the air filter and injection line arterializovannoy blood og- lichayuschees in that , in order to reduce the amount of perfluorocarbon introduced into the bloodstream of the body, while reducing the volume of the initial filling of the device, about perfluorocarbon flow divider comprises a centrifuge with a rotor, first and second pumps, and

the blood inlet to the rotor is connected to the oxygenator, the blood outlet from the rotor is connected through the first pump to the first ventricle, and the output of the fluorocarbon from the rotor is connected through the second pump to the oxygenator.

2. The device according to claim I, characterized in that the rotor is made in the form of a flat chamber mounted between a truncated cone holder and a plate, one end of the chamber has an acute protrusion, the other end is a obtuse recess, the tops of the protrusion and recesses are located no higher than the centerline chambers, the protrusion is connected to the blood entrance to the rotor, the upper edge of the recess to the exit of blood from the rotor, and the lower edge of the recess to the exit of the perfluorocarbon from the rotor.

25

FIG. 2

w

Fig.Z

21

Figm

Editor N. Dumbass Order 4637/6

Compiler C, Boars

Tehred I. VeresKorrektor M. Demchik

Circulation 594 Subscription

VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries

113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Production and printing company, Uzhgorod, ul. Project, 4