Система управления перфузионным диафрагменным насосом

Система управления перфузионным диафрагменным насосом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

11ц 736980

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17,10.77 (21) 2534780/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

А 61 М 1/03

Геоударствеииый комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 622.652. .1. 531.3 (088.8) ио лелем изооретеиий и открытий

Ю. Г. Козлов, А. A. Гринвальд, Б. Л. Киселев, Г. К. Лисицина и А. И, Хайтлин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРФУЗИОННЫМ

ДИАФРАГМЕННЫМ НАСОСОМ

Изобретение может быть использовано в медицинской технике, а именно в устройствах искусственного кровообращения, в устройствах, предназначенных для внепочечного очищения крови, а также в системах консервации органов и тканей.

Известна система управления перфузионным диафрагменным насосом, содержащая средство переключения фаз насоса, выполненное в виде последовательно соединенных компараторов с задатчиками давления на входе и коммутатора, электропневматические клапаны, регулятор расхода, установленный в магистрали подачи пневмосигнала, и источники давления и вакуума (1).

Недостатком известной системы является недостаточно высокая безопасность экстра15 корпоральной перфузии из-за повышенных линейных скоростей кровотока при заданной производительности, что объясняется значительным запаздыванием начала диастолы или систолы по отношению к моменту окон- m чания систолы (или диастолы) .

Цель изобретения — снижение линейных скоростей кровотока путем уменьшения величины запаздывания начала переключения относительно момента окончания систолы и диастолы- и увеличение безопасности экстракорпоральной перфузии крови.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена форсирующим устройством, дополнителнным электропневматическим клапаном, шунтирующим регулятор расхода и устройством контроля давления систолы и диастолы, при этом устройство контроля давление систолы и диастолы установлено между компараторами и коммутатором, форсирующее устройство содержит сигнализаторы с задатчиками давлений на входе и переключатель, входы которого подключены к сигнализатору и выходу коммутатора для управления шунтирующим клапаном и, кроме того, тем, что устройство снабжено последовательно соединенными сигнализатором аварийного давления и блоками аварийного отключения, при этом сигнализатор аварийного давления подключен к устройствам контроля давления систолы и диастолы, а блоки аварийного отключения подключены ко входам электропневматических клапанов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемой системы. Устройство содержит диаф736980 сигнал давления поступает в управляющую полость 5 и начинается систола. Диафрагма

3 перемещается под действием давления и выдавливает кровь из рабочей полости 4 через обратный клапан 6.

Когда давление в управляющей полости 5 достигает значения рабочего давления систолы, задаваемого задатчиком 33 давления, срабатывает сигнализатор 35, выключающий пеереключатель 37 и шунтирующи и кла па н 13.

1е Дальнейшее заполнение управляющей полости 5 воздухом под давлением происходит через клапан 10 и регулятор 12 расхода.

3 рагменный перфузионный насос 1, включающий герметичную камеру 2, разделенную диафрагмой 3 на рабочую полость 4 и уп равляющую полость 5 и обратные клапань би7.

Источник 8 давления и источник 9 ваку ума подключены к управляющей полости 5 через соответствующие клапаны 10, 11. В ма гистрали подачи пневмосигнала установлен регулятор 12 расхода, параллельно которо му установлен шунтирующий клапан 13.

Магистраль подачи пневмосигнала подк лечена к двум параллельйым каналам, каж дый из которых содержит компараторы 14 и 15, и устройства 16 и 17 контроля давления. Кроме того, ко входу компаратора 14 подключен задатчик 18 давления окончания систолы, а ко входу компаратора 15 подключен задатчик 19 давления окончания диастолы. Каждое устройство 16 или 17 контроля давления включает задатчики 20 и 21 временных, интервалов, дискриминаторы 22 и 23 и выключатели 24 и 25. Компараторы

14, 15 с задатчиками 18, 19 давления окончания систолы (диастолы) и коммутатор 26 образуют средство 27 переключения фаз.

Выходы устройств 16, 17 контроля давления

- подключены к коМмутатору 26, выходы которого подключены к соответствующим блокам 28, 29 аварийного отключения. К входу блоков откЛючения клапанов подключен сиг-. йализатор ЗО аварийного давления, подключенный к выходам дискриминаторов 22, 23, устройств 16, 17 контроля давления.

Кроме того, система управления диафраг-. менным насосом содержит счетчик 31 доз и форсирующее устройство 32.

Форсирующее устройство 32 содержит задатчики 33, 34 давления, сигнализаторы

35, 36 рабочего давления систолы и диастолы и переключатель 37.

Устройство работает следующим образом.

Во время диастолы рабочая полость 4 герметичной камеры 2 диафрагменного насоса 1 через обратный клапан 7 заполняется кровью. В момент окончания диастолы диафрагма 3 занимает крайнее правое положение. При этом, вакуум в управляющей полости 5 начинает возрастать. При значении вакуума, равном значению, заданному задатчика 19 давления окончания диастолы срабатывает компаратор 15 и включается выключатель 25, переключающий коммутатор 26. Одновременно включается за датчик

20 временных интервалов, переключатель 37 и шунтирующий электропневматический клапан 13. Коммутатор 26 средства 27 переключения фаз при выключенном сигнализаторе

ЗО аварийного давления через блоки 28, 29 аварийного отключения выключает кла-. пан 11 и включает клапан 10.

После этого, от источника 8 давления через открытый клапан 10, шунтирующий электропневматический клапан 13, установленный параллельно регулятору 12 расхода, В момент окончания систолы, когда закончится вытеснение крови из рабочей полости 4 через обратный клапан 6 и диафрагма

3 займет крайнее левое положение, давление в управляющей полости 5 начинает возрастать. При давлении, равном значению, задаваемому задатчиком,18 давления окончания систолы, срабатывает компаратор 14 и вк почается выключатель 24, переключающий коммутатор 26. Одновременно включается задатчик 21 временных интервалов переключатель 37 и шунтирующий клапан 13.

Коммутатор 26 при выключенном сигнализаторе 30 аварийного давления через блоки

27, 28 аварийного отключения выключает клапан 10 и включает клапан 11.

Источник вакуума 9 через открытые клапан 11 и шунтирующий клапан 13 и регулятор 12 расхода создает в управляющей полости 5 разрежение. При этом перемещается диафрагма 3, перфузируемая кровь заполняет рабочую полость 4 через обратный клапан 7, начинается диастола.

Когда вакуум в управляющей полости 5 достигает значения рабочего давления диас3s толы, задаваемого задатчиком 34 давления, срабатывает сигнализатор 36, который выключает переключатель 37 и шунтирующий клапан 13. В дальнейшем разрежение в управляющей полости 5 осуществляется от исае точника 9 вакуума через регулятор 12 расхода и клапана !О.

В момент окончания диастолы, когда рабочая полость 4 заполнится перфузируемой кровью и диафрагма 3 занимает крайнее правое положение, вакуум в управляющей полости 5 начинает возрастать. При достижении значения давления окончания диастолы срабатывает компаратор 15 и дальнейшая работа схемы происходит по приведенному выШе описанию.

Если во время интервала контроля давления систолы, задаваемого задатчиком

20 временного интервала, давление в управ. ляющей полости 5 превысит значение аварийного давления систолы, равного значению давления окончания систолы, то срабатывают компаратор 14 и дискриминатор 22, за прещающий включение выключателя 24 и включающий сигнализатор 30 аварийного давления, который включает блоки 27, 736980

28 аварийного отключения клапанов. При этом выключаются клапаны 10 и 11, соединяющие управляющую полость 5 камеры 2 насоса 1 с источниками 16 и 17, соответствен но, давления и вакуума.

Айалогично, если во время интервала контроля давления диастолы, задаваемого задатчиком 21 временных интервалов, вакуум в управляющей полости 5 превысит значение аварийного давления диастолы, равного значению давления окончания диастолы, то срабатывают компаратор 15 и дискриминатор 23, запрещающий включение выключателя 28 и включающий сигнализатор 30 аварийного давления, который включает блоки 27 и 28 аварийного отключения клапанов. При этрм выключаются клапаны 10 и 11, соединяющие управляющую

15 полость 5 камеры 2 насоса 1 с источниками 8 и 9, соответственно, давления и вакуума.

Выбор значений давления окончания систолы и диастолы производится с помощью задатчиков 18, 19 давления, выполненных с регулируемыми уставками окончания систолы и диастолы, а определение соответствующих рабочих давлений — с помощью сигнализаторов 35 и 36 рабочего давления систолы и диастолы, при этом конструкция устройства обеспечивает то, что значения давления окончания систолы и диастолы всегда выше соответствующих значений рабочих давлений.

Срабатывание счетчика 31 доз происходит каждый раз при переключении коммута- тора 26 с систолы на диастолу.

Формула изобретения

1. Система управления перфузионным диафрагменным насосом, содержащая сред- з ство переключения фаз насоса, выполненное в виде последовательно соединенных компараторов с задатчиками давления на входе и коммутатора, электропневматические клапаны, регулятор расхода, установленный в магистрали подачи пневмосигнала, и источники давления и вакуума, отличающаяся тем, что, с целью снижения линейных скоростей кровотока путем уменьшения величины запаздывания начала переключения относительно момента око нча ния систолы и диастолы, система снабжена форсирующим устройством, дополнительным электропневматическим клайаном, шунтирующим регулятор расхода, и устройством контроля давления систолы и диастолы, при этом устройство контроля давления систолы и диастолы установлено между компараторами и коммутатором, форсирующее устройство содержит сигнализаторы с задатчиками давлений на входе и переключатель, входы которого подключены к сигнализатору и выходу коммутатора.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что с целью увеличения безопасности экстракорпоральной перфузии крови, устройство снабжено последовательно соединенным сигнализатором аварийного давления и блоками аварийного отключения, при этом сигнализатор аварийного давления подключен к устройствам контроля давления систолы и диастолы, а блоки аварийного отключения подключены ко входам электропневматических клапанов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Tsuchiya К, Naga awa К, Matsuda J,, Niura J., Niibori S. and Yokosuka Т. Artificial Heart Controlled by Fluid Amplifier.

Proceedings of the 1 FAC, Symposium on

Fluids 1.ondon, 1968.

736980

Составитель Л. Панкова

Редактор А. Долинич Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши

Заказ 2524/! Тираж 673 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4