Управление надувной манжетой осуществляется системой (рис. 7.5, а, б), состоящей из регулятора давления 3, реверсивного распределителя 4 и дозатора 6, выполненного в виде прозрачного жесткого корпуса, разделенного диафрагмой на 2 камеры – управления и повторения. Последняя соединена с надувной манжетой 8 через трубку на канюле и канал в корпусе аортальной канюли 7.
При необходимости изменения давления в восходящем отделе аорты до заданной величины сигнал среднего аортального давления подается на элемент сравнения регулятора давления, на котором установлена заданная величина. В случае разницы давлений в камеру управления дозатора подается сжатый газ и в ней повышается давление, перемещающее мембрану дозатора на кратную величину. Манжета при этом раздувается на величину изменения объема дозатора, создавая дозированную окклюзию просвета канюли и аорты. Большая часть крови поступает в ее восходящий отдел и повышает давление наполнения коронарных сосудов. Если давление в восходящей аорте превышает заданную величину, то происходит обратное перемещение мембраны дозатора в результате стравливания газа в камере повторения дозатора.
а – блок управления аортальной канюлей артериальным потоком крови; 2 – артериальный насос; 3 – регулятор давления; 4 – реверсивный распределитель; 5 – манометр; 6 – дозатор; 7 – аортальная канюля; 8 – надувная манжета; 9 – аорта;
б – левожелудочковое давление; 2 – давление в аорте; 3 – коронарный кровоток; 4 – давление в дозаторе; 5 – давление в пневмополости артериального насоса.
Рис. 7.5 – Управление аортальной канюлей и коронарным кровотоком: (а – схема системы управления аортальной канюлей; б – осциллограмма работы блока управления коронарным кровотоком)
7.4. Аппараты «Искусственное сердце»
Аппарат «Искусственное
сердце» предназначен для сбора крови из операционной раны и ее реинфузии и
позволяет производить операции в общей хирургии, травматологии и ортопедии,
гинекологии, сосудистой, неотложной хирургии без переливания донорской крови. Применение
аппарата позволяет исключить возможность возникновения осложнений, связанных с
трансфузией донорской крови (антигенная несовместимость, посттрансфузионные
осложнения, заражение инфекционным гепатитом, СПИД).
В первых образцах аппаратов искусственного сердца (ИС) автоматическому управлению уделялось мало внимания. Главным образом решелись вопросы создания оптимальной конструкции, поиска гемосовместимых материалов, создания малогабаритных надежных приводов. Кроме того, отсутствие количественно обобщенных, комплексных сведений о свойствах и характеристиках сердечно-сосудистой системы и регуляции сердечного выброса также затрудняло выбор оптимальной стратегии управления ИС.
Вместе с тем при построении систем управления ИС исследователи сталкиваются с методическими трудностями надежного, непрерывного измерения параметров организма. В связи с этим чаще всего используют системы управления с ручной регулировкой режима работы насоса по отдельным показателям центральной гемодинамики.
В настоящее время практически все исследовательские центры в мире, занимающиеся разработкой ИС, начали исследования по созданию систем автоматического управления. При этом можно выделить четыре направления в создании систем управления ИС.
1. Создание систем управления на основе ограниченной и специфической исходной информации, имеющейся у исследователей. Обычно источником информации является в этом случае датчик одной из переменных в ИС. Поскольку такой датчик является одним из звеньев в замкнутой системе управления ИС (при участии оператора или в полностью автоматизированной системе), возможности получения исходной информации во многом определяют и принципы построения систем управления. Чаще всего применяют емкостной датчик положения диафрагмы насоса для крови. Его основное назначение – получение первичной информации о производительности насоса.
2. Второе направление основано на чисто механической замене органов ручного управления автоматическими регуляторами. При этом алгоритм управления выбирается эмпирически, исходя из экспертных оценок работы операторов, управляющих работой ИС в эксперименте. Примером этого направления может служить первая версия модернизации аппарата для управления ИС «Витамек».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.