RU201911U1 - Blood flow control device for extracorporeal circulatory support systems - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике и медицинскому оборудованию, а именно к устройствам вспомогательного кровообращения с помощью насосов непульсирующего потока (ННП) для обхода левого желудочка сердца. Устройство для генерации пульсирующего потока крови в экстракорпоральных системах вспомогательного кровообращения содержит гидравлическое сопротивление, выполненное с возможностью присоединения к входной магистрали ННП. Гидравлическое сопротивление представляет собой цилиндр с установленной внутри него трубкой из эластичного биосовместимого материала, герметично закрепленной концами по торцам цилиндра с его внутренней стороны. При этом стенки цилиндра перфорированы для регулирования просвета указанной трубки из условия обеспечения кардиосинхронизированного пульсирующего потока крови. В частном случае трубка из эластичного биосовместимого материала имеет сужение от периферии к центру. Технический результат заключается в создании физиологического пульсирующего потока и давления в аорте при постоянной заданной скорости рабочего колеса ННП в условиях обхода левого желудочка сердца; в упрощении, экономичности, компактности и универсальности конструкции за счет отсутствия внешнего энергопитания, системы управления и системы кардиосинхронизации. 1 з.п. ф-лы, 3 фиг.The utility model relates to medical technology and medical equipment, namely to devices for circulatory assistance using non-pulsating flow pumps (NNP) to bypass the left ventricle of the heart. A device for generating a pulsating blood flow in extracorporeal systems of auxiliary blood circulation contains a hydraulic resistance made with the possibility of being connected to the NNP inlet line. The hydraulic resistance is a cylinder with a tube made of an elastic biocompatible material installed inside it, hermetically fixed by its ends along the ends of the cylinder from its inner side. In this case, the walls of the cylinder are perforated to regulate the lumen of the said tube in order to ensure a cardiosynchronized pulsating blood flow. In a particular case, a tube made of an elastic biocompatible material has a narrowing from the periphery to the center. The technical result consists in creating a physiological pulsating flow and pressure in the aorta at a constant set speed of the NNP impeller under conditions of bypassing the left ventricle of the heart; in simplification, efficiency, compactness and versatility of the design due to the absence of external power supply, control system and cardiosynchronization system. 1 wp f-crystals, 3 fig.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и медицинскому оборудованию, а именно к устройствам вспомогательного кровообращения (ВК) с помощью насосов непульсирующего потока (ННП) для обхода левого желудочка сердца и может быть использована для генерации пульсирующего потока и давления крови с целью создания физиологического артериального пульса, снижающего вероятность тромбообразования в насосе, развития разрежения в полости левого желудочка, эффективной разгрузки сердца в экстракорпоральных системах вспомогательного кровообращения (ВК).The utility model relates to medical technology and medical equipment, namely, circulatory assist devices (VCs) using non-pulsating flow pumps (NNP) to bypass the left ventricle of the heart and can be used to generate pulsating blood flow and pressure in order to create a physiological arterial pulse. reducing the likelihood of thrombus formation in the pump, the development of vacuum in the cavity of the left ventricle, effective unloading of the heart in the extracorporeal systems of auxiliary circulation (AC).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

На начальном этапе применения ВК для лечения больных с терминальной сердечной недостаточностью (ТСН) разрабатывались и внедрялись в клиническую практику насосы пульсирующего потока (НПП). Однако в последние десятилетия НПП стали заменяться (более 94%) (центробежные, осевые), которые имеют ряд существенных преимуществ перед НПП - меньшие габариты, меньшее потребление энергии, более высокая надежность и ресурс. При этом основана стратегия управления всех коммерческих ННП заключается в поддержании постоянной скорости оборотов рабочего колеса (СОРК), задаваемой оператором.At the initial stage of the use of VCs for the treatment of patients with terminal heart failure (ESF), pulsating flow pumps (PPP) were developed and introduced into clinical practice. However, in recent decades, NPPs began to be replaced (more than 94%) (centrifugal, axial), which have a number of significant advantages over NPPs - smaller dimensions, lower energy consumption, higher reliability and resource. At the same time, the management strategy of all commercial NNP is based on maintaining a constant speed of rotation of the impeller (SORK), set by the operator.

Несмотря на высокую выживаемость пациентов с применением данных насосов (первый год - до 85%) все еще остается ряд проблем, решение которых могло бы значительно улучшить результаты их клинического применения. К ним относятся:Despite the high survival rate of patients using these pumps (the first year - up to 85%), there are still a number of problems, the solution of which could significantly improve the results of their clinical use. These include:

сниженная аортальная пульсация приводит к ухудшению микроциркуляции в жизненно-важных органах (почки, печень и др.), развитию синдрома von Willlebrand и желудочно-кишечной ангиодисплазии;reduced aortic pulsation leads to a deterioration in microcirculation in vital organs (kidneys, liver, etc.), the development of von Willlebrand syndrome and gastrointestinal angiodysplasia;

снижение вероятности развития разрежения в полости левого желудочка (ЛЖ), связанного с несоответствием баланса притока крови и оттока крови, которое может привести к повреждению ткани в области входной канюли, смещению межжелудочковой перегородки, ухудшению функции правого желудочка, аритмии, ишемии сердца и гемолизу;a decrease in the likelihood of developing a vacuum in the cavity of the left ventricle (LV), associated with a mismatch in the balance of blood flow and outflow of blood, which can lead to tissue damage in the area of the entrance cannula, displacement of the interventricular septum, impairment of right ventricular function, arrhythmia, cardiac ischemia and hemolysis;

относительно низкая пульсация потока в насосе, способствующая возникновению зон стагнации и рециркуляции, что повышает риск развития тромбоэмболии;relatively low pulsation of the flow in the pump, which contributes to the appearance of zones of stagnation and recirculation, which increases the risk of thromboembolism;

относительно низкая разгрузка сердца по работе по сравнению с НПП, являющаяся одним из основных факторов восстановления функции собственного миокарда.relatively low unloading of the heart at work in comparison with NPP, which is one of the main factors in restoring the function of its own myocardium.

Для решения этих проблем многие исследователи начали разрабатывать системы с использованием ННП в режиме модуляции СОРК, обеспечивающим пульсирующую работу насоса синхронно с работой собственного ЛЖ (Pirbodaghi Т, Asgari S., Cotter С. Physiologic and hematologic concerns of rotary blood pumps: what needs to be improved? // Heart Fail Rev 2014; 19:259-266; Soucy K.G. с соавт.Rotary pumps and diminished pulsatility: do we need a pulse? // ASAIO J. 2013 Jul-Aug; 59:355-66; Kishimoto S. с соавт. Influence of a novel electrocardiogram-synchronized rotational-speed-change system of an implantable continuous-flow left ventricular assist device (EVAHEART) on hemolytic performance. // J Artif Organs. 2014; 17:373-377).To solve these problems, many researchers began to develop systems using NNP in the SORK modulation mode, providing a pulsating pump operation synchronously with the work of its own LV (Pirbodaghi T, Asgari S., Cotter C. Physiologic and hematologic concerns of rotary blood pumps: what needs to be improved? // Heart Fail Rev 2014; 19: 259-266; Soucy KG et al. Rotary pumps and diminished pulsatility: do we need a pulse? // ASAIO J. 2013 Jul-Aug; 59: 355-66; Kishimoto S . et al. Influence of a novel electrocardiogram-synchronized rotational-speed-change system of an implantable continuous-flow left ventricular assist device (EVAHEART) on hemolytic performance. // J Artif Organs. 2014; 17: 373-377).

Известно устройство (US 7850594, B2), которое содержит ННП с приводом, обеспечивающим пульсирующий режим насоса синхронно с работой сердца. Причем сердечный цикл определяется из индекса пульсаций на основании измерения обратной ЭДС приводного бесконтактного двигателя постоянного тока.Known device (US 7850594, B2), which contains the NNP with a drive that provides a pulsating pump mode synchronously with the work of the heart. Moreover, the cardiac cycle is determined from the ripple index based on the measurement of the back EMF of the driving contactless DC motor.

Известно устройство (WO 2009150893, А1), которое состоит из детектора опорных сигналов сердечного цикла и блока управления ННП, синхронизирующего его работу с фазами сердечного цикла.A device is known (WO 2009150893, A1), which consists of a detector of reference signals of the cardiac cycle and an NNP control unit synchronizing its operation with the phases of the cardiac cycle.

Описаны и другие системы ВК (US 2017080138, A1; US 20110178361, A1; US 9579435, B2; US 9345824, В2; US 8864644 В2), в которых ННП подключен по схеме «желудочек-аорта» с блоком управления, который за счет модуляции СОРК, используя сигналы ЭКГ. обеспечивает кардиосинхронизированный пульсирующий режим насоса.Other VC systems are described (US 2017080138, A1; US 20110178361, A1; US 9579435, B2; US 9345824, B2; US 8864644 B2), in which the NNP is connected according to the "ventricle-aorta" scheme with a control unit, which, due to modulation SORK using ECG signals. provides a cardiosynchronized pulsating pump mode.

Основным недостатком описанных выше устройств является периодическое изменение СОРК, синхронизированное с частотой сердца, которое может привести к увеличению сдвиговых напряжений в насосе и соответственно к травме крови. (Tayama Е, Nakazawa Т, Takami Y, et al: The hemolysis test of Gyro C1E3 pump in pulsatile mode. Artif Organs. 1997; 21:675-679).The main disadvantage of the devices described above is the periodic change in SORK, synchronized with the heart rate, which can lead to an increase in shear stresses in the pump and, accordingly, to blood trauma. (Tayama E, Nakazawa T, Takami Y, et al: The hemolysis test of Gyro C1E3 pump in pulsatile mode. Artif Organs. 1997; 21: 675-679).

Другим недостатком этих устройств является инерционность системы двигатель - насос, которая ограничивает получение заданной амплитуды расхода и давления в систолической фазе и приводит к фазовому сдвигу выброса насоса относительно работы, что значительно снижает эффект генерации пульсирующего потока (S Bozkurt, van de Vosse F.N., Rutten M.C.M Enhancement of Arterial Pressure Pulsatility by Controlling Continuous-Flow Left Ventricular Assist Device Flow Rate in Mock Circulatory System. J. Med. Biol. Eng. 2016; 36:308-331).Another disadvantage of these devices is the inertia of the motor-pump system, which limits the receipt of a given amplitude of flow and pressure in the systolic phase and leads to a phase shift of the pump ejection relative to operation, which significantly reduces the effect of generating a pulsating flow (S Bozkurt, van de Vosse FN, Rutten MCM Enhancement of Arterial Pressure Pulsatility by Controlling Continuous-Flow Left Ventricular Assist Device Flow Rate in Mock Circulatory System. J. Med. Biol. Eng. 2016; 36: 308-331).

Кроме того, данные устройства требуют существенных материально-технических затрат на совершенствование насосов и блоков управления.In addition, these devices require significant material and technical costs to improve pumps and control units.

Недостатком большинства систем, основанных на кардиосинхронизированной модуляции СОРК, является неэффективная работа, связанная с нарушением сердечного ритма при ТСН (аритмия, асистолия и др.).The disadvantage of most systems based on cardiosynchronized SORK modulation is ineffective work associated with cardiac arrhythmias in TSN (arrhythmia, asystole, etc.).

Известно устройство и способ управления потоком крови роторных насосов крови, предполагающие использование канала рециркуляции, подключенного параллельно входу-выходу ННП (RU 2665 178, С1).A device and method for controlling the blood flow of rotary blood pumps is known, involving the use of a recirculation channel connected in parallel to the input-output of the NNP (RU 2665 178, C1).

Недостатком данного устройства является введение в контур насоса дополнительной поверхности в виде канала рециркуляции (эластичного шунта), что увеличивает площадь контакта крови с инородной поверхностью.The disadvantage of this device is the introduction into the pump circuit of an additional surface in the form of a recirculation channel (elastic shunt), which increases the contact area of blood with a foreign surface.

Кроме того, для генерации пульсирующего потока канал рециркуляции синхронно циклам работы сердца (систола / диастола) частично или полностью открывается / перекрывается электромагнитным клапаном. Работа электромагнитного клапана при закрытии требует относительно большой мощности для срабатывания и удержания заданного зазора в систолической фазе. Электромагнитный клапан имеет достаточно большие весо-габаритные характеристики, что в совокупности с большим потреблением энергии делает систему непригодной для применения в носимых малогабаритных системах ВК.In addition, to generate a pulsating flow, the recirculation channel synchronously with the heart's work cycles (systole / diastole) is partially or completely opened / closed by an electromagnetic valve. Closing the solenoid valve requires a relatively large amount of power to operate and maintain a predetermined gap in the systolic phase. The solenoid valve has sufficiently large weight and size characteristics, which, together with high energy consumption, makes the system unsuitable for use in portable small-sized VC systems.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство и способ управления потоком крови роторных насосов, представленное в патенте RU 2725083, С1. Устройство включает в себя роторный насос с блоком управления насосом, при этом входная магистраль насоса содержит гидравлическое сопротивление, обеспечивающие полное открытие просвета входной магистрали в систолическую фазу сердечного цикла и уменьшение просвета входной магистрали в диастолическую фазу сердечного цикла.The closest to the claimed technical solution is the device and method for controlling the blood flow of rotary pumps, presented in patent RU 2725083, C1. The device includes a rotary pump with a pump control unit, while the input line of the pump contains hydraulic resistance, which ensures full opening of the lumen of the input line in the systolic phase of the cardiac cycle and a decrease in the lumen of the input line in the diastolic phase of the cardiac cycle.

Для функционирования переменного гидравлического сопротивления используется внешний электромеханический, электрогидравлический или электропневматический привод с блоком кардиосинхронизации с получением сигналов ЭКГ. Использование привода усложняет конструкцию системы, требует дополнительной энергии для ее работы, а весогабаритные характеристики привода и схемы управления усложняют возможность использования системы в малогабаритных системах ВК особенно для детей младшего возраста.For the functioning of the variable hydraulic resistance, an external electromechanical, electrohydraulic or electro-pneumatic drive with a cardiac synchronization unit is used to receive ECG signals. The use of the drive complicates the design of the system, requires additional energy for its operation, and the weight and size characteristics of the drive and control circuits complicate the possibility of using the system in small-sized VC systems, especially for young children.

Кроме того, недостатком данного устройства является необходимость использования для его функционирования сигналов ЭКГ, что делает систему неэффективной в условиях нарушения сердечного ритма (аритмия, асистолия), которые часто сопутствуют ТСН.In addition, the disadvantage of this device is the need to use ECG signals for its functioning, which makes the system ineffective in conditions of cardiac arrhythmias (arrhythmia, asystole), which often accompany TSN.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание автономного саморегулируемого устройства, обеспечивающего кардиосинхронизированную генерацию пульсирующего потока в экстракорпоральных системах ВК с применением ННП, без использования дополнительных приводных устройств и систем датчиков сокращения сердца (ЭКГ и др.).The task to be solved by the claimed utility model is to create an autonomous self-regulating device that provides cardiosynchronized generation of a pulsating flow in extracorporeal VC systems using NNP, without the use of additional drive devices and cardiac contraction sensor systems (ECG, etc.).

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемой полезной моделью, заключается:The technical result provided by the proposed utility model consists of:

в создании физиологического пульсирующего потока и давления в аорте при постоянной заданной скорости рабочего колеса ННП в условиях обхода левого желудочка сердца;in the creation of a physiological pulsating flow and pressure in the aorta at a constant set speed of the NNP impeller in conditions of bypassing the left ventricle of the heart;

в минимизации зон рециркуляции и стагнации крови в насосе, потенциально опасных для тромбообразования, за счет генерации в нем пульсирующего потока без изменения скорости оборотов ротора;in minimizing the zones of recirculation and stagnation of blood in the pump, potentially dangerous for thrombus formation, due to the generation of a pulsating flow in it without changing the rotor speed;

универсальности предлагаемой системы ВК, в которой в качестве базового насоса может быть использован ННП любой конструкции;the versatility of the proposed VC system, in which an NNP of any design can be used as a base pump;

в упрощении и экономичности конструкции за счет отсутствия внешнего энергопитания, системы управления и системы кардиосинхронизации с получением сигналов управления от внешних датчиков (ЭКГ);.in the simplification and economy of the design due to the absence of external power supply, control system and cardiosynchronization system with receiving control signals from external sensors (ECG);

в компактности конструкции, позволяющей разместить ее внутри входной канюли насоса, что делает возможным ее применение в автономных малогабаритных экстракорпоральных системах ВК с минимумом используемых деталей.in a compact design that allows it to be placed inside the pump inlet cannula, which makes it possible to use it in stand-alone small-sized extracorporeal VC systems with a minimum of parts used.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Устройство для генерации пульсирующего потока крови в экстракорпоральных системах вспомогательного кровообращения, содержит гидравлическое сопротивление, выполненное с возможностью присоединения к входной магистрали ННП. Гидравлическое сопротивление выполнено в виде цилиндра (цилиндрического корпуса) с установленной внутри него трубкой из эластичного биосовместимого материала, герметично закрепленной концами по торцам цилиндра с его внутренней стороны. При этом стенки цилиндра перфорированы для регулирования просвета указанной трубки из условия обеспечения кардиосинхронизированного пульсирующего потока крови.The device for generating a pulsating blood flow in extracorporeal systems of auxiliary blood circulation contains a hydraulic resistance made with the possibility of being connected to the NNP inlet line. The hydraulic resistance is made in the form of a cylinder (cylindrical body) with a tube installed inside it made of an elastic biocompatible material, hermetically fixed by its ends along the ends of the cylinder from its inner side. In this case, the walls of the cylinder are perforated to regulate the lumen of the said tube in order to provide a cardiosynchronized pulsating blood flow.

В частном случае трубка из эластичного биосовместимого материала имеет сужение от периферии к центру.In a particular case, a tube made of an elastic biocompatible material has a narrowing from the periphery to the center.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Существо полезной модели поясняется на фигурах, где изображено:The essence of the utility model is illustrated by the figures, which show:

на фиг. 1 показана схема генерации пульсирующего потока в аппаратах ВК с применением ННП на примере подключения к левому желудочку сердца;in fig. 1 shows a diagram of the generation of a pulsating flow in VC devices using NNP using the example of connection to the left ventricle of the heart;

на фиг. 2 показана схема устройства гидравлического сопротивления для экстракорпоральных систем ВК;in fig. 2 shows a diagram of a hydraulic resistance device for extracorporeal VC systems;

на фиг. 3 показана диаграмма давлений и расходов, полученная на гидродинамическом стенде (ГС) при моделировании сердечной недостаточности и работе ННП без генерации и с генерацией пульсирующего потока с помощью предлагаемой полезной модели.in fig. 3 shows a diagram of pressures and flow rates obtained on a hydrodynamic stand (HS) when simulating heart failure and NNP operation without generation and with generation of a pulsating flow using the proposed utility model.

На фигурах обозначены следующие позиции:The following positions are indicated in the figures:

1 - насос (ННП) с блоком управления,1 - pump (NNP) with a control unit,

2 - входная магистраль насоса,2 - pump inlet line,

3 - левый желудочек,3 - left ventricle,

4 - выходная магистраль насоса,4 - pump outlet line,

5 - аорта,5 - aorta,

6 - устройство генерации пульсирующего потока,6 - device for generating a pulsating flow,

7 - эластичная трубка,7 - elastic tube,

8 - цилиндр (цилиндрический корпус),8 - cylinder (cylindrical body),

9 - перфорации (отверстия).9 - perforations (holes).

Схема генерации пульсирующего потока, представленная на фиг. 1, включает в себя насос 1 с блоком управления, входную магистраль 2 НПП для подключения к левому желудочку 3, выходную магистраль 4 ННП для подключения к аорте 5; при этом во входной магистрали 2 НПП установлено устройство генерации пульсирующего потока 6, представляющее собой переменное гидравлическое сопротивление, обеспечивающее полное открытие просвета входной магистрали 2 в систолическую фазу сердечного цикла и уменьшение просвета входной магистрали 2 в диастолическую фазу сердечного цикла.The pulsed flow generation circuit shown in FIG. 1, includes a pump 1 with a control unit, an input line 2 NPP for connection to the left ventricle 3, an output line 4 NNP for connection to the aorta 5; at the same time, a pulsating flow generation device 6 is installed in the input line 2 of the NPP, which is a variable hydraulic resistance, which ensures full opening of the lumen of the input line 2 in the systolic phase of the cardiac cycle and a decrease in the lumen of the input line 2 in the diastolic phase of the cardiac cycle.

Устройство управления потоком крови работает следующим образом (фиг. 2): при сокращении левого желудочка 3 сердца (систола) внутрижелудочковое давление стремится полностью раскрыть эластичную трубку 7, расположенную внутри цилиндра 8, прижимая ее к его корпусу цилиндра. При этом воздух, заполняющий пространство между эластичной трубкой 7 и внутренней поверхностью цилиндра 8 через отверстия 9 свободно выходит в атмосферу, обеспечивая свободное перемещение эластичной трубки 7 при относительно низком внутрижелудочковом давлении (30-60 мм рт.ст), как правило, связанным с сердечной недостаточностью Гидравлическое сопротивление потоку крови из левого желудочка 3 в ННП 1 снижается, формируя максимальную амплитуду потока крови через ННП 1.The blood flow control device works as follows (Fig. 2): when the left ventricle 3 of the heart (systole) contracts, intraventricular pressure tends to fully open the elastic tube 7 located inside the cylinder 8, pressing it against its cylinder body. In this case, the air filling the space between the elastic tube 7 and the inner surface of the cylinder 8 through the holes 9 freely escapes into the atmosphere, providing free movement of the elastic tube 7 at a relatively low intraventricular pressure (30-60 mm Hg), usually associated with the heart insufficiency The hydraulic resistance to the blood flow from the left ventricle 3 to the NNP 1 decreases, forming the maximum amplitude of the blood flow through the NNP 1.

В диастолической фазе за счет снижения внутрижелудочкового давления и присасывающего действия ННП 1 давление в эластичной трубке 7 снижается, что приводит к смыканию ее стенок и увеличению гидравлического сопротивления потоку крови на пути из левого желудочка 3 в ННП 1 и, соответственно, к снижению скорости потока крови через ННП 1. Таким образом, на выходе ННП 1 формируется кардиосинхронизированный пульсирующий поток.In the diastolic phase, due to a decrease in intraventricular pressure and the suction action of NNP 1, the pressure in the elastic tube 7 decreases, which leads to the closure of its walls and an increase in hydraulic resistance to blood flow on the way from the left ventricle 3 to NNP 1 and, accordingly, to a decrease in the blood flow rate through NNP 1. Thus, at the output of NNP 1, a cardiosynchronized pulsating flow is formed.

Для свободного перемещения воздуха из пространства между цилиндром 8 и эластичной трубкой 7 в атмосферу суммарное сечение (общая площадь перфораций) отверстий 9 не должно быть менее 2% внутренней поверхности цилиндра 8.For free movement of air from the space between the cylinder 8 and the elastic tube 7 into the atmosphere, the total section (total area of perforations) of the holes 9 should not be less than 2% of the inner surface of the cylinder 8.

Вследствие того, что данная конструкции для эффективного функционирования должна иметь свободный выход воздуха в атмосферу данное устройство генерации пульсирующего потока может быть использовано только в экстракорпоральных системах ВК с использованием ННП.Due to the fact that this design for effective functioning must have a free outlet of air into the atmosphere, this device for generating a pulsating flow can only be used in extracorporeal VC systems using NNP.

Сравнительные испытания двух режимов работы насоса 1 на ГС проводились в условиях моделирования сердечной недостаточности с использованием макета предлагаемого устройства.Comparative tests of two modes of operation of pump 1 on the HM were carried out under conditions of simulating heart failure using a model of the proposed device.

Для изготовления макета устройства 6 был использован медицинский переходник (цилиндр 8), который применяется в аппаратах искусственного кровообращения, снабженный двумя штуцерами (отверстия 9) с установленными на них 3-х ходовыми кранами. Внутри переходника по торцам был вклеена тонкостенная эластичная трубка 7, изготовленная методом макания из медицинского полиуретана.For the manufacture of the model of the device 6, a medical adapter (cylinder 8) was used, which is used in heart-lung machines, equipped with two fittings (holes 9) with 3-way valves installed on them. A thin-walled elastic tube 7 made of medical polyurethane by dipping was glued inside the adapter at the ends.

При этом для создания условий работы ННП 1 без пульсатора осуществляют подачу небольшого вакуума через 3-х ходовые краны и штуцера в пространство между внутренней поверхностью переходника и эластичной трубкой 7 и перекрытие с помощью 3-х ходовых кранов связи с атмосферой.At the same time, to create working conditions for the NNP 1 without a pulsator, a small vacuum is supplied through 3-way valves and a fitting into the space between the inner surface of the adapter and the elastic tube 7 and overlapping with 3-way valves for communication with the atmosphere.

В режиме сокращения имитатора левого желудочка 3 эластичная трубка 7 полностью раскрывается, не создавая гидравлического сопротивления потоку крови из левого желудочка 3 в ННП 1.In the mode of contraction of the simulator of the left ventricle 3, the elastic tube 7 is fully opened without creating hydraulic resistance to the flow of blood from the left ventricle 3 to the NNP 1.

В режиме работы насоса 1 с устройством генерации пульсирующего потока 6 3-х ходовые краны открывают в атмосферу.In the operating mode of pump 1 with a pulsating flow generation device 6, 3-way valves are opened to the atmosphere.

На фиг. 3 представлена сравнительная диаграмма давлений и расходов, полученная на ГС, при моделировании сердечной недостаточности при работе насоса без пульсатора (а) и при работе насоса с заявляемой полезной моделью (б), где Р_ао - давление в аорте, Р_лп - давление в левом предсердии, Р_лж - давление в левом желудочке, Р_лж - давление в левом желудочке. Q_н - расход в насосе, Q_ao - расход в аорте.FIG. 3 shows a comparative diagram of pressures and flow rates obtained on the HS, when simulating heart failure when the pump is operating without a pulsator (a) and when the pump is operating with the claimed utility model (b), where P _ao is the pressure in the aorta, P _lp is the pressure in the left atria, P _LV - pressure in the left ventricle, R _LV - pressure in the left ventricle. Q _n - flow rate in the pump, Q _ao - flow rate in the aorta.

Результаты сравнения работы насоса в стандартном непульсирующем режиме и в режиме работы насоса с заявляемой полезной моделью системы при моделировании сердечной недостаточности, полученные на ГС, сведены в таблицу.The results of the comparison of the pump operation in the standard non-pulsating mode and in the pump operation mode with the claimed useful model of the system for simulating heart failure, obtained on the HM, are summarized in the table.

ТаблицаTable

Как видно из таблицы, пульсовое давление в аорте Р_ао при работе насоса с заявляемой полезной моделью в 2,45 раза выше, а пульсовой поток в насосе в 2 раза выше, за счет чего в полостях ННП создаются условия минимизации зон застоя и рециркуляции, опасных для образования тромбов.As can be seen from the table, the pulse pressure in the aorta P _ao during the operation of the pump with the claimed utility model is 2.45 times higher, and the pulse flow in the pump is 2 times higher, due to which the conditions for minimizing stagnation and recirculation zones dangerous for the formation of blood clots.

Claims (2)

1. Устройство для генерации пульсирующего потока крови в экстракорпоральных системах вспомогательного кровообращения, содержащее гидравлическое сопротивление, выполненное с возможностью соединения с входной подключаемой к левому желудочку магистралью насоса непульсирующего потока, отличающееся тем, что гидравлическое сопротивление представляет собой цилиндр с установленной внутри него трубкой из эластичного биосовместимого материала, герметично закрепленной концами по торцам цилиндра с его внутренней стороны, при этом стенка цилиндра имеет отверстия, сообщающие пространство между трубкой из эластичного биосовместимого материала и внутренней поверхностью цилиндра с атмосферой для прохода воздуха с обеспечением кардиосинхронизированного пульсирующего потока крови. 1. A device for generating a pulsating blood flow in extracorporeal systems of auxiliary blood circulation, containing a hydraulic resistance, configured to be connected to the input line of a non-pulsating flow pump connected to the left ventricle, characterized in that the hydraulic resistance is a cylinder with an elastic biocompatible tube installed inside material, hermetically fixed by the ends along the ends of the cylinder from its inner side, while the wall of the cylinder has holes that communicate the space between the tube made of elastic biocompatible material and the inner surface of the cylinder with the atmosphere for air passage to ensure a cardiosynchronized pulsating blood flow. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубка из эластичного биосовместимого материала имеет сужение от периферии к центру. 2. A device according to claim 1, characterized in that the tube made of an elastic biocompatible material has a narrowing from the periphery to the center.

Images