Протез сердца с гидравлическим приводом - SU1438599A3

Код документа: SU1438599A3

Чертежи

Описание

пусом 5- разделенным гибким пузырем 6 или мембраной на камеру 7 насоса кроаи- и камеру 8 для рабочей жвдко- СТЛ-. Клапанные входы 9, 10 и клапанные выходы 11, 12 служат для соедине Ння камер 3, 7 насоса крови с соответствующими сосудами. Двигатель 15 соединен с насосом привода 16, кото- рьш через гибкий канал 17, податливый мешок 14 подключен к камере 4, Насосы ПР1ШОДОВ 16 и 20 представляют собой высокоскоростной вращающийся

8599

диагональный насос. Пузырь 2 насоса крови выполнен однослойным из высокопрочного биологически совместимого эластомерного материала. Корпус выполнен из жесткого металла или пластика . Управление попеременной пуль- сацией осуществляется путем подачи управляющего сигнала к приводимому - от двигателя переключакяцему клапану, определяющему направление и продолжительность каждого импульса жидкости . 3 с. и 2 з.п, ф-лы. 13 ил.

Реферат

Изобретение предн азначено для кардиохирургии. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение массы и повьшение надежности. Насосы крови содержат правый и левый желудочки . Правый желудочек образован жестким корпусом 1, разделенным гибким пузырем 2 на камеру 3 насоса крови и камеру 4 для рабочей жидкости. Левый желудочек образован жестким корfO СО 4: СО. 00 ел со со см

Формула

Изобретение относится к медш);инс- кой технике, точнее к устройствам сердечного протезирования, в частно™ сти к искусственному сердцу с гидравлическим приводом для замены и полной имитации сердца и вспомогательных устройств системы кровообращения, , включая вспомогательные устройства для левого желудочка э предназн-аченным для имплантации в человеческом теле.
Цель изобретения - упрощение конструкции , уменьшение массы и повьпае- ние надежности.
На фиг. I дано схематическое ражение полного протеза сердца; на фиг, 2 привод протеза сердца на фиг. 1, общий вид; на фиг. 3 - привод с трехходовым клапаноМз вариант выполнения; на фиг« 4 - то же, с разгрузочным клапаном; на фиг. 5 то же, с разгрузочным клапаном и регулятором перепада давления на его колпачке; на фиг о 6 - разгрузочный клапан , ви,ч сверху со стороны колпачка; на фиг. 7 .разгрузочный клапан.с коллекторомJ вариант выполнения; на фиГо В - то же, вид снизу; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг„ 8; на фиг. 10 - то же, при открытом клапане; на фиг„ 11 - то же, при з.акрытом клапане;; на фиг. 12 насос крови; на фиг„ 13 - блок-схема полного про теза сердца.
На фиг. 1 схематически изобра:8 :ен предпочтительный вариант системь при- вода для протеза сердца. Насосы крови содержат правый желудочек RV и левый желудочек LV. Правый желудоч К
0
5
5
0
0
RV образован жестким корпусом 1, разделенным гибким пузырем 2 или мембраной на камеру 3 насоса крови и камеру 4 для рабочей жидкости, а левый желудочек LV образовгш жестким корпусом 5, разделенным гибким пузырем 6 шш мембраной на камеру 7 насоса крови и камеру 8 для рабочей жидкости. Клапан1|ые входы 9 и 10 и клапанные выходы 11 и 12 служат для соединения камер 3 и 7 насоса крови с соответствующими кровеносными сосудами.
Элементы корпусов 1 и 5 насоса крови окружены-гибкой мембраной 3, образующей резервуар или податливый мешок 14. Такой мешок обращен к легкому или к другим мягким тканям грудной полости и содержит рабочую жидкость , находящуюся под нормальным внутренним давлением.
Двигатель 15 соединен с насосом привода 16, который через гибкий канал 17 и податливый мешок 14 подключен к камере 4, последняя гибким каналом 18 через вход 19 соединена с насосом привода 16. Аналогично насос, ггривода 20, приводимый двигателем 21 , соединен через гибкий канал 22 и меток 14 с камерой 8, а последняя гибким каналом 23 через вход 24 соединена с насосом привода 20. Воспринимающие лоток клапаны 25 и 26 установлены рядом с входами 19 и 24 для регулирования потока рабочей жидкости, выходящей и з камер 4 и 8 через выходы 27 и 28 н мешок 14. Насос приводов 16 и 20 представляет собой высокоскоростной вращающийся диагональный (полуосевой ) насос, приводимый бесщеточиым двигателем постоянного тока (возможно использование любого типа двигателя и насоса).
Подшипники насоса и двигателя полностью погружены в физиологический раствор, служащий в качестве рабочей жидкости, который обеспечивает их
смазку. Управляемые разгрузочные кла- Q двух частей, пузырь 2 (мембрана), капаны 29 (фиг. 2) выполнены заодно с корпусами 1 и 5 желудочков. Гибкие каналы 17, 18 и 22 соединяют насосы приводов 16 и 20 с разгрузочными клапанами 29 и податливым метком 1Д,
На фиг. 3 дана конструкция с одним двигателем 30 и приводом 31 насоса, который снабжен трехходовым переключающим клапаном 32 с электромагнитным двигателем 33.
На фиг. 4-6 дан воспринимающий поток разгрузочный обратный клапан 34, который состоит из грибовидного пузыря 35 из эластомерного материала и имеет по крайней мере одно отверстие 36 в колпачке 37 пузыря 35. Колпачок 37 представляет собой участок практически жесткой стенки из металла или пластика. Для поддержания померу 3 для крови, рабочую камеру 4, протез выпускного клапана на выходе 11 и впускного (не показан). В качестве протеза клапана может служить лю15 бой искусственный клапан (например, типа Бьёрк-Шайли).
Пузырь 2 насоса крови в предпоч-- тительном варианте является однослойным и выполнен из высокопрочного био20 логически совместимого эластомерного материала. Подходящими для такого применения материалами являются полимеры на основе полиуретана, например, Биомер и Авкотан. Материалы этого
25 типа показали высокую стойкость и надежность при перекачке крови. Мембрана насоса крови должна иметь плохую адгезию к тромбу и малую генерацию тромбоэмболии. Корпус выполнен из
стоянного максимального перепада дав- 30 жесткого металла или пластика (напри- ления на колпачке 37 он снабжен уп- мер, из нержавеющей стали с полиурета равляемыми давлением клапанами 38, которые выполнены в виде отверстий : 39 р колпачке 37, закрытых затворами 40 из плоской пружины, прикреплен- ным волокном). Обычно все внутренние ной к колпачку 37 по его кромке. поверхности насосов крови имеют поновым или друг№1 биологически совместимым покрытием или из пластика, армированного стекловолокном кпн угольНа фиг. 7 - П дан вариант воспринимающего поток разгрузочного обратного клапана. Его описание приведено относительно левого желудочка, На корпусе 5 имеется коллектор 41 с ниппелем 42. Полость, коллектора 41.соединена с полостью камеры 8 привода через удлиненный изогнутый канал 43, в котором находится Г-образный клапан ный плунжер 44. В последнем имеются прорезь 45, образующая канал, и полки 46. Плунжер 44 поддерживается в канале 43 двумя плоскими пружинами 47, которые одним своим концом прикреплены к внутренней стенке коллектора 41, а другим - к верхнему участку 48 клапанного плунжера 44, Клапан
ный плунжер 44 и плоские пружины 47
вьшолнены из соответствующего металла gg и пересаженные участки ткани соедине- или пластика (например, из нержавею- ны анастомозом с остальной артериаль- щей стали или армированного стекло- ной частью и аортой или легочной ар- волокном или углеволокном пластика). терней до присоединения к ним насосов Дпя повышения КПД насоса привода 20 крови. Насосы крови правого и левого
имеется механизм поддержания постоянного давления на плунжере А, Он состоит из трех отверстий А9, выполненных на верхней поверхности плунжера 44, которые закрыты затворами 50 плоской пружины.
На фиг. 12 дан насос ,крови, содержащий жесткий корпус 1, состоящий из
меру 3 для крови, рабочую камеру 4, протез выпускного клапана на выходе 11 и впускного (не показан). В качестве протеза клапана может служить любой искусственный клапан (например, типа Бьёрк-Шайли).
Пузырь 2 насоса крови в предпоч-- тительном варианте является однослойным и выполнен из высокопрочного биологически совместимого эластомерного материала. Подходящими для такого применения материалами являются полимеры на основе полиуретана, например, Биомер и Авкотан. Материалы этого
типа показали высокую стойкость и надежность при перекачке крови. Мембрана насоса крови должна иметь плохую адгезию к тромбу и малую генерацию тромбоэмболии. Корпус выполнен из
жесткого металла или пластика (напри- мер, из нержавеющей стали с полиурета ным волокном). Обычно все внутренние поверхности насосов крови имеют поновым или друг№1 биологически совместимым покрытием или из пластика, армированного стекловолокном кпн уголь5
крытие из подходящего биологически совместимого материала. Насос крови должен быть способен обеспечивать 0 функциональное состояние сердца в диапазоне от 2,8 до примерно 9,5 л в минуту с использованием полного объема удара и частоту биений от 35 до 120 ударов в минуту.
Части корпуса 1 и пузырь 2 соединены по периферии зажимным кольцом 51. Узлы для подачи и выпуска крови соединены с соответствующими манжетами 52 известного типа и пересаженной артериальной тканью (не показана) с помощью быстростыкуемых соединений 53 в виде защелки любой соответствующей конструкции, принятой в данной области сердечной хирургии. Манжеты
0
желудочков не отличаются по конструкции , за исключением ориентации расположенных в корпусе каналов для входящего и выходящего потоков, необходимой для надлежащей установки и вживления .
В предлагаемом полном протезе сердца описанные насосы крови работают от гидравлического привода, з которых предпочтительно использовать несжимаемую жидкость, совместимую с элементами системы привода, например физиологический раствор соли (0,9 масД NaCl), очень близкий к плазме крови по соляному составу. Использование физиологического раствора в качестве рабочей жидкости способствует по,эдер- жанию осмотического равновесия и позка для смещения мембраны насоса крови и выталкивания крови. Разгрузочньи клапан, срабатывающий в ответ на входящий в камеру привода поток рабочей жидкости, служит для перекрьшания выхода камеры привода в течение каждого импульса жидкости, а также для опорожнения или полной разгрузки камеры
10 привода в конце каждого импульса с
соответствующим заполнением камеры насоса крови,
В процессе работы жидкость вьтуска- етсд из каждого желудочка в податли15 вый мешок ВО время диастолы и отбирается из этого мевпса во время систолы, В предпочтительном варианте желудочки работают попеременно, что позволяет
предельно уменьшить изменения объема . воляет поддерживать постоянное количе-2о гидравлической рабочей жидкости в си- ство рабочей жидкости. Это также ис- стеме, а следовательно, и общие раз- ключает проблемы, возникающие при ис- меры податливого мешка. Возможна и пользовании других рабочих жцдкостей одновременная пульсация. Каждый гид- (например, силиконовых масел) и свя- равлш еский насос запускается и дей- занные с диффузией таких масел в те- 25 ствует в фазе систолы соответствующе- ло или жидкостей организма в насос го желудочка и выключается или замед- привода и смещиванием их с рабочей ляет работу в фазе диастолы этого же- жидкостью, что приводит к деградации лудочка.
полимерных материалов гибкой мембраны. Камера привода имеет также воснри- На фиг. 3 дана блок-схема .Ъротеза зо издающее поток желудочковое разгрусердца , которая делится на имплантируемую часть 54 и наружный 55 источник sHeprHjis содержащий батарею 56 (ЕВ) и силовую схему 57 (PC), которая связана первичной обмоткой 58 (С1) ножного трансформатора, а его вторичная обмотка 59 (С2) соединена с контролирующей схемой 60 (С), Последняя соединена с внутренней батареей 61 (IB) и насосами рабочей жидкости,, правым 62 (RA) и левым 63 (LA), которые связаны с насосами крови, правым 64 (RV) и левым 65 (LV). Правьш насос крови имеет выход в легочн то систему 66 кровообращения (Р), а левый - в большой круг 67 кровообр;аде- ния (S),,
Устройство работает следующим образом .
Система привода содержит четыре основных элемента, а именно; резервуар или податливый мешок для рабочей жидкости; средство для перекачки рабочей жидкости; камеру привода и воспринимающий поток разгрузочный обратный клапан желудочка. Функционирование этой системы сводится к пере- .качке импульсов рабочей жидкости из резервуара привода в камеру желудочка для смещения мембраны насоса крови и выталкивания крови. Разгрузочньи клапан, срабатывающий в ответ на входящий в камеру привода поток рабочей жидкости, служит для перекрьшания выхода камеры привода в течение каждого импульса жидкости, а также для опорожнения или полной разгрузки камеры
привода в конце каждого импульса с
соответствующим заполнением камеры насоса крови,
В процессе работы жидкость вьтуска- етсд из каждого желудочка в податливый мешок ВО время диастолы и отбирается из этого мевпса во время систолы, В предпочтительном варианте желудочки работают попеременно, что позволяет
5
0
5
0
5
зочное клапанное средство для выпуска гидравлической жидкости из камеры привода в Конце систолы. Под определение воспринимающее поток в данном случае подпадают клапаны, которые обеспечивают открьшание и закрывание выхода камеры привода в ответ на усилия от потока рабочей жидкости входящего в камеру привода. Такой приводи- мьш потоком клапан имеет нормальное смещение к открытому положению. Поэтому клапан закрьшается только после того, как усилия, создаваемые входящим в камеру привода потоком, превысят его пороговое значение. Пока создаваемые потоком рабочей жидкости усилия остаются выше уровня порогово го значения, клапан остается закрытым , т.е. в течение всей фазы систолы . При прекращении потока рабочей жидкости или уменьшении его ниже порогового уровня клапан за счет уси- Л1-1Я смещения возвращается в открытое положение с сопутствующей разгрузкой камеры от рабочей жидкости, т.е. в фазе диастолы.
Гидравлический насос работает со скоростью (примерно) 7-15 тыс. оборотов в минуту во время фазы выталдиастолы насос может быть остановлен, но рекомендуется использовать насос, который может замедляться до скорости в диапазоне примерно 1000 - 1200 об/мин. При такой низкой скорости поток, создаваемый насосом, окажется недостаточным для переброса разгрузочного клапана, но при этом
обеспечит наличие на подшипниках непрерывной пленки смазочной жидкости. Работа злектрического двигателя для привода гидравлических насосов непрерывно управляется с использованием коммутации обратной ЭДС. В рабочем состоянии (фиг. 1) насос привода 20 перекачивает рабочую жидкость в камеру 8 привода через вход 24. Под действием этого входящего потока клапан 26 закрьшает выход 28, предупреждая выпуск рабочей жидкости из камеры 8 привода. По мере работы насоса привода 20 увеличивается объем рабочей жидкости в камере 8 привода, вследствие чего камера 7 насоса крови сжимается и выталкивает кровь наружу через выход 12 в большой круг кровооб25 привода. На фиг. 4 входы 19 и 24 для жидкости имеют отводные каналь, выход 28 закрыт клапаном 34, рабочая жидкость , минуя клапан 34, следует в камеру 8 привода через отводной канал.
ращения. Одновременно наблюдается пониженная активность насоса привода 16 ЗО Выход 27 открыт. Пузырь может воз- по перекачке рабочей жидкости через вращаться в отведенное (открытое) по- вход 19 в камеру 4 привода. Следоваложение за счет естественной упругости эластомерного материала и(или) за счет использования пружины (не потельно , клапан 25 остается в открыложение за счет естественной упругости эластомерного материала и(или) за счет использования пружины (не потом ,положении, обеспечивая разгрузку
камеры привода с вьсходом рабочей жид- -jg казана).
кости в податливый мешок 14. Выход На фиг. 5 и 6 показан другой варирабочей жидкости обеспечивается надлежащим артериальным давлением крови, проталкивающим кровь через вход 9 в правую желудочковую камеру 3 насоса крови. Следовательно, заполнение каждой камеры насоса крови, как и в, естественном сердце, носит пассивный
характер. При запуске насоса привода
ант воспринимающего поток разгрузочного клапана с расширяющимся пузырем для использования как в правом, так и 40 в левом желудочках. Описание клапана дано применительно к левому желудочку . Подобно описанному зтот клапан имеет растяп-шакзщийся грибовидный пузырь 35, расширяющи 1ся с прижимом к 16 и выключении или замедлении работы g выходу 28 камеры 8 привода при запол- .насоса привода 20 осуществляется за- нении рабочей жидкостью, подаваемой полнение левого желудочка с одновременным сжатием правого желудочка и выталкиванием крови через выход 11 в легочную систему. Насосы могут деист- gQ вовать одновременно, т.е. с одновременной подачей импульсов, если для этого имеется достаточное количество рабочей жидкости. Благодаря наличию двух независимых систем привода обе- gg достаточное ограничение потока рабо- спечивается независимое управление чей жидкости для повьшения давления работой желудочков, а также оптимиза- жидкости в пузыре 35. После того, ция работы двигателя и насоса для как на колпачке 37 создается достаточ- каждого из них с лолучением макси- ный перепад давления для преодоленасосом привода 20. Смещение пузыря в отведенное положение может осуществляться за счет использования пружины .(не показана). Б рабочем режиме при подаче с помощью насоса привода 31 рабочей жидкости в пузырь 35 она проходит в камеру 8 привода через отверстие 36. Последнее обеспечивает
ние управляемых потоком клапанов позволяет исключить электромеханическое устройство привода для клапана с повышением в конечном счете надежности полного протеза сердца.
На фиг. 3 приводимьп от злектро- двигателя 33 трехходовой переключающий клапан 32 попеременно обеспечивает отклонение потока рабочей жидкости от насоса через гибкие -каналы 18 и 23 в камеру 4 привода в ответ на сигналы управляющей схемы.
Если желательно подавать импульсы одновременно, из конструкции можно исключить клапан 32 и электродвига- таль 33. Используемые в такой системе разгрузочные клапаны 25 и 26 не отличаются от описанных на фиг. 1.
При заполнении сжатой рабочей жид- костью, перекач1шаемой насосами приводов 16 и 20, пузыри 35 расширяются с прижатием к выходам 27 и 28 камеры
привода. На фиг. 4 входы 19 и 24 для жидкости имеют отводные каналь, выход 28 закрыт клапаном 34, рабочая жидкость , минуя клапан 34, следует в камеру 8 привода через отводной канал.
Выход 27 открыт. Пузырь может воз- вращаться в отведенное (открытое) по-
Выход 27 открыт. Пузырь может воз- вращаться в отведенное (открытое) по-
ложение за счет естественной упругости эластомерного материала и(или) за счет использования пружины (не поант воспринимающего поток разгрузочного клапана с расширяющимся пузырем для использования как в правом, так и в левом желудочках. Описание клапана дано применительно к левому желудочку . Подобно описанному зтот клапан имеет растяп-шакзщийся грибовидный пузырь 35, расширяющи 1ся с прижимом к выходу 28 камеры 8 привода при запол- нении рабочей жидкостью, подаваемой достаточное ограничение потока рабо- чей жидкости для повьшения давления жидкости в пузыре 35. После того, как на колпачке 37 создается достаточ ный перепад давления для преодоленасосом привода 20. Смещение пузыря в отведенное положение может осуществляться за счет использования пружины .(не показана). Б рабочем режиме при подаче с помощью насоса привода 31 рабочей жидкости в пузырь 35 она проходит в камеру 8 привода через отверстие 36. Последнее обеспечивает
ния смещения пузыря, пузырь расширяется с прижимом к выходу 28, закрывая его и предупреждая выпуск рабочей жидкости из камеры 8 привода. При или перекрывании входящего в пузырь 35 потока рабочей жидкости уменьшается перепад давления на колпачке 37 и усилие смещения толкает пузырь в открытое положение, т.е. открьшается выход 28, пропуская рабочую жидкость в податливый мешок 4,
Можно использовать также несколько малых отверстий 36 при условии, что юс велш1ина обеспечит ограничение потока жидкости с сопутствующим быстрым нарастанием перепада давления на колпачке 37, обеспечивающего расширение пузыря 35. Для оптимизации работы привода 20 создан механизм поддержания практически постоянного максимального перепада давления на колпачке 37 При подъеме давления жидкости в пузыре 35 вьшю заданного значения преодолевается смещающее действие прулшны затвора 40 и лдадкость через клапаны 38 начинает поступать в камеру 8 привода. Количество протекающей через клапаны 38 жидкости определяется как функция отклонения затворов 40. Последние должны открьшаться настолько, насколько это необходимо для поддержания прак- гически постоянной максимальной разности давлений на колпачке 37. Отверстие 36 может иметь затвор, лишь частично его закрывающий.
На фиг« 7-11 показан другой вариант воспринимающего поток разгр} - зочного клапана. Его описание приведено применительно к левому желудочку . Уякая прорезь 45 на внутреннем радиусе и сторонах клапанного плунжера 44 образует канал, пропускающий жидкость из коллектора 41 в камеру 8 привода. Одна полка 46 .плунжера 44 предназначена для закрывания выхода 28 с изгибом, образуемого в коллекторе 41 при перемещении клапанного плун-5о стемой управления, обеспечивающей
жера 44 вниз, как показано на фиг,, 7. Плоские пружины 47 смещают клапанный плунжер 44 вверх, т.е, в положение, при котором выход 28 остается открытым . При подаче от насоса привода 20 рабочей жидкости в коллектор 4 жвд- кость проходит в камеру 8 привода через узкую прорезь, окружающую клапанный плуюкер 44„ После того, как на
5
0
клапанном плунжере 44 создается достаточный перепад давления, позволяющий преодолевать усилие смещения плоских пружин 47, клапанный плунжер 44 сме- щабтся вниз и закрывает выход 28. При замедлении или прерьгоании входя- щего в коллектор 41 потока рабочей жидкости уменьшается перепад давления на клапанном плунжере 44 и усилие пружин 47 толкает клапанный плунжер 44 обратно в открытое положение, т.е. открывается выход 28, пропуская рабочую жидкость в мешок 14.
Отверстия 49 закрыты затворами 50 с плоской пружиной, которая изгибается вниз, пропуская жидкость в камеру 8 привода, если давление рабочей жидкости в коллекторе 41 превышает определенное заданное значение. Чем больше давление в коллекторе 41, тем больше отклонение затворов 50, что обеспечивает поддержание практически постоянного максимального перепада
5 давления на клапанном плунжере 44. Конструкция описанного клапана может обеспечивать его закрьшание при понижении давления на плунжере в соответствии с минимальными скоростями
0 потока в диапазоне примерно 3-7 л/мин. Обычно время полного закрывания такого клапана должно-составлять примерно 10 - 50 мс. Время открывания клапана определяется тем, насколько быстро
с проталкиваемьт плунжером объем жидкости может пропускаться в обратном направлении через щель в камеру привода . В фазе закрывания клапана жидкость заполняет камеру привода желудочка , а в фазе его открывания предусмотрено исключение обратного тока жидкости в насос. Обычно продолжительность фазы открьшания (до полностью открытого положения) для такой конструкции клапана примерно 20 - 80 мс.
Преимущество предлагаемого полного протеза сердца состоит в способности его взаимодействия с электронной си0
5
функционирование соответственно действ i«) естественного сердца человека. Фактически единственным средством, обеспечивающим восприятие насосом gg крови физиологических потребностей реципиента имплантата, является модифицированный механизм Франка-С гар- Л1-шга. Каждый насос крови выталкивает весь объем заполняющей его крови.
вследствие чего отношение артериального Дсшления к функционально состоянию сердца подобно зависимости Франка-Стерлинга для нормального сердца. Согласно данноьо механиз гу функциональное состояние сердца равно венозному обратному потоку. Поскольку функциональное состояние сердца равно частоте биения, умноженной на ударный объем сердца, его изменение достигается путем изменения частоты биений сердца или ударного объема. Согласно изобретению рекомендуется сохранять постоянной величину ударно- го объема, а изменения функционального состояния сердца реализовать за счет изменения частоты биения сердца. Сохранение постоянного ударного объема может обеспечиваться внутренним средством, т.е. ограничивающей объем мембраной, или наружным средством управления отклонением мембраны, которое известно.
В показанном на фиг. I варианте средства управление частотой биения сердца осуществляется за счет подачи В камеру привода регулируемых прерывистых импульсов рабочей жидкости в ответ на сигнал управления, поступаю- щий от управляющей схемы С (фиг. 13) к каждому двигателю насоса для перекачки рабочей жидкости. По такому управляющему сигналу насосы запускаются или останавливаются (или повьпиа- ют или понижают скорость вращения), обеспечивая закрывание и открьшание желудочковых разгрузочных клапанов в начале и в конце фазы систолы. Такой управляющий сигнал может вырабатывать ся в ответ на любую из известных измеряемых переменньрс, обеспечивающих информацию, которая может быть использована для приведения в действие насоса крови в соответствии с физиоло- гическими требованиями. Одной из таких переменных является артериальное давление, измеряемое известным спосо- 1бом с использованием датчиков давления .
В показанном на фиг. 3 варианте управление попеременной пульсацией осуществляется путем подачи управляющего сигнала к приводимому от двигателя переключающему клапану, определя ющему направление и продолжительность каждого импульса жидкости.
В предпочтительном варианте полный сердечный протез сердца функционирует TaKifM образом, что выбросы желудочком осуществляются попеременно, что позволяет уменьшить кол1гчество рабочей жидкости. Однако, как было указано , одновременная пульсация может приводить к увеличению пропускной способности гидравлического резервуара. Одно из преимуществ предпочтительного варианта протеза искусственного сердца состоит в возможности оптимального управления по -отдельности каждым желудочком за счет использования отдельных механизмов привода.
Энергия для запитки электрического и электронной системы управления обеспечивается за счет электромагнитной индукции через неповрежденную кожу пациента. Тем же способом передаются в обратном направлении телеметрические сигналы для системы индикации и информации о состоянии пациента . Системы подачи энергии и телеметрии такого типа известны и содержат в основном высокочастотный трансформатор связи, включающ1ш маленькую плоскую внутреннюю катушку. Вживляемую под кожу, и плоскую наружную катущку больших размеров, установленных поверх имплантированной катушки . Наружн то катуптку можно держать в кармашке жилета, в ремне или в другом предмете туалета. В употреблении эта система передачи энергии допускает значительную подвижность наружной катушки относительно внутренней катущ ки, не оказывая отрицательного действия на передачу энергии или информации в CHCTENry или от нее. Энергия для питания наружной катушки может быть получена от блока электроники, содержащего, например, батареи, электронную схему заряда батарей или другие электронные схемы для контроля системы и функций пациента. В управляющую электронную схему включены сигнальные устройства (визуального или звукового типа) для предупреждения об отказах или о возникновении каких-либо помех.
Конструкция наружного блока батарей может обеспечить подвижность пациента в течение нескольких часов. При истощении такого блока он может заменяться полностью заряженным или перезаряжаться от сети переменного тока при подключении пациента к стенной розетке или от автомобильной батареи постоянного тока в пути при
наличии у пациента другого блока батарей .
Внутренний вживленный блок также является временньм источником энергии полностью независимым от подачи энергии извне. Это дает пациенту свободу действий, например, при купании и т.п. и достаточное время для замены I внешних источников энергии, т.е. пере одевания или замены блока батарей. Такая внутренняя батарея должна помещаться близко к коже.
формула изобретения
1. Протез сердца с гидравлическим приводом, содержащий насос для кро- систему привода, резервуар для
ви
рабочей жидкости, средство для перекачивания , рабочей жидкости из резервуара к насосу для крови, на-- сос для крови имеет две камеры с входом и выходом для крови у каждой камеры , на которых установлены протезы клапанов для прохода крови в одном направлении, а система привода имеет две камеры с входом и выходом для рабочей жидкости для каждой камеры.
при этом каждая камера для крови свя- ЗО управляемый потоком рабочей жидкости зана с соответствующей камерой приво- обратньй клапан.
да общей для обеих камер мембраной 4, Устройство по пп. 1-3, о т- из биологически совместимого эласто- личающееся тем, что запор- мерного материала, отличаю- ный элемент управляемого обратного щ и и с я тем, что, с целью упроще в клапана выполнен в виде оболочки.
ния конструкции, уменьшения массы и повышения надежности, выход камеры привода снабжен запорным элементом и образует с ним управляемый потоком рабочей жидкости обратньй клапан.
2. Насос для крови, содержащий камеру крови с входом и выходом для крови, на которых установлены протезы клапанов для обеспечения прохождения
5
крови в одном направлении, резервуар для рабочей жидкости, систему привода с камерой привода с входом и выходом для рабочей жидкости, причем камера крови соединена с камерой привода и снабжена общей для обеих камер , мембраной из биологически совместимого эластомерного материала и средство перекачивания рабочей жидкости из резервуара в камеру привода, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения массы и повышения надежности, выход камеры привода снабжен запорным элементом и образует с ним управляемый потоком рабочей жидкости обратный клапан.
3. Имплантируемая система привода , содержащая камеру привода с входом и выходом для рабочей жидкости, резервуар для рабочей жидкости и средство для перекачивания рабочей жидкости из резервуара в камеру при- 5 вода, отлич ающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения массы и повышения надежности , выход камеры привода снабжен запорным элементом и образует с ним
0
которая гидравлически соединена со средством для перекачивания рабочей жидкости,- .
5. Устройство по п. 4, отли- 40 чающееся тем, что запорный элемент управляемого обратного клапана в рабочей части имеет как минимум одно отверстие и подпружиненный затвор с заданным усилием срабатьюания.
29
i8
S.c а
.
s )
.-Ail X./.
. / i-//
Фиг. 2
1433599
ш
/J
/4
24
36
13
36
42,
ti
3f
Фиг. 6
46
44
50
Фиг.7
г
Лав. в
1438599
гв,
47
/ 46 43 Фие.10
mwmttumw
Вход
Фав.9
48
46
43 49 4 Фиг.1
редактор М. Петрова Техред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова
5973/58
Тираж 655 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
52
иЗй599
5f
(Pvff.i2

Патенты аналоги

Авторы

Патентообладатели

Заявители

СПК: A61M1/1037 A61M1/1044 A61M1/106 A61M1/1086 A61M1/1096 A61M1/12

МПК: A61F2/24 A61M1/00 A61M1/10 A61M1/12

Публикация: 1988-11-15

Дата подачи заявки: 1983-01-18

0
0
0
0
Невозможно загрузить содержимое всплывающей подсказки.
Поиск по товарам