CN1011476B - 人造心脏 - Google Patents

Abstract

一个人造心脏，有一个心房腔和心室腔，一个通道将心房腔的出口和心室腔的进口连接起来，在通道内有一个单向阀使血流只能从心房腔流入心室腔，在心室腔的出口内有第二个单向阀使血流只能从心室腔内流出，一个驱动件周期性地移动心室腔壁，驱动件包括一个驱动环，该环和通道连接并且有一表面和心室腔壁啮合，该啮合面面积的选择使驱动环回程的大小是作用在该啮合面上的压力的函数，从而使得在驱动环驱动行程之间进入心房腔和心室腔的血流压力控制血泵的输出。

Description

本发明是一个人造心脏，适用于临时用于体外（例如，作为心肺医疗器械的部件），可作为临时使用的假心脏移植在身体内部。

美国专利NO3097066描述图解了一个人造心 脏。该人造心脏由两个用单向阀联接，并置于一个壳体中的弹性袋组成。心室袋在壳体壁和从动片之间。周期地被挤压泵血。心室袋与从动片粘合。从动片在两次脉冲之间弹性地被推向一个使心室袋舒张的方向，强迫再充血。心房袋比心室袋大，这样因在每次输出脉冲中，心房袋部分瘪陷，就产生泵血冲程中的吸入。调整心脏泵的唯一方法是改变脉冲的速率。美国专利人造心脏NO3656873是为临时用于心脏手术而设计的。它也有两弹性的容器，似两个袋子，在作为心室的袋子的出口处安装一个单向阀。每个弹性容器被安装在单独的刚性壳体里，以使弹性容器的表面能承受周期的气体压力。心室被周期的压缩产生脉冲血流。心房容器承受压力或者真空，它确定了血的吸入量，当输入的血流的压力超过心房容器外部的压力时，血被吸入。如果心室中的压力比心房的低，心室容器外部的压力产生变化，血经心房流入心室，在这种情况下，单向阀允许血流通过，当脉冲产生的心室压力超过心房压力时，单向阀关闭。显然，通过改变气体脉冲的频率和压力，可以调整上述的设计，但是，不能调整到吸入速度的恒定的位置，因为心房的容积与心室的容积无关。苏联专利NO844815（1981）描述及图示一个人造心脏。它或是由一个心室腔构成，或是由一个心房腔和一个心室腔构成，它们成球茎形，腔壁具有弹性，并且被放入壳体中。心室腔通过直线运动电机转子的运动被重复地、周期地压缩，电机通过一个中凸的环形极靴工作，该靴与置于心室腔进口处的阀片接触。回位行程由一个弹簧提供。这种布置使吸入行程受到弹簧的强烈的作用。实质上这种装置是一种正排量泵，其生产量只能靠改变脉冲速率加以调整。

本发明出自于发明者发现人的心脏不是按照人们普遍认为的那种方式工作。因为这构成了发明的一部分背景，所以在这里给与简单地说明，以便使发明易于理解。

通过观察，尤其是用超声波检验，在心脏的前一次跳动中，心脏的容积变化，常常只在10%以下，同时也注意到吸血的脉冲不明显而输出血的脉冲却很有力，就有可能断定和临床查明，当心脏跳动时就会使心脏肌肉收缩牵动心房隔膜及心阀，使它们下降到心脏的尖点，当心脏肌肉松弛后，阀片被向上压，靠的不是心脏肌肉的力，而是靠吸入的血流的动压力和静压力以及心脏内外的弹性组成。这样，心室和心房的容积，在心脏收缩的状态中，一个减少，一个增加，而总的容积是有一点减少，这样，在心脏收缩中，心脏的外廓形状也减小。在心脏收缩期间比吸入的血量为多的血被泵出。然而，在心室收缩期间，通过心房的扩张，吸入心房的血是连续的。在心脏松弛期间，主动脉和肺动脉中的阀关闭，并且因为总的心脏的容积有一些增加，吸入心房的血是连续的。阀片回复向上，或多或少取决于重复充满的容积，从而心室收缩后，排出的血量取决于心脏收缩和松弛期间，吸入心脏的血量。这些发现，连同另一个关于心脏隔膜的调整功能的发现，必然被认为是惊人的，而且在有关的科学研究中，能产生一个真实的示范方法。

此外，在心脏松弛期间心脏怎样被充满的能得到说明，即什么力量引起心脏容积的变化，事实是，心脏的肌肉是以这样的方式形成的，它具有收缩的能力，但是在收缩之后，必须借助另一个力的作用而舒张。按照发明人的发现，这个力是一种流体动力学的冲击型力，由心脏收缩期间，传递给血流的动能产生，它在心脏收缩结束及主动脉和肺动脉的阀关闭时，转化成一种压力，该压力有一种增加心室容积的趋势，另一方面，它还压迫阀片向上。

本发明的目的有以下几点：一是提供一种能自动调节的人造心脏，它根据发明人的发现能产生脉动的输出，但保持恒定压力的输入;二是提供一种具有有效的排量的泵，该排量随填充压力变化;三是提供一种适于在体内代替或担当自然心脏功能的泵;四是提供一种适于由恒力驱动的泵，例如：由人体肌肉产生的力，这样就给人工心脏提供了一个由身体产生的动力源。

为了实现上述目的，本发明所提供的人造心脏有一个心房腔和心室腔，两者都由柔性壁构成，都具有一个进口和出口，一个通道将心房腔的出口和心室腔的进口连接起来，在通道内有第一个单向阀使血流只能从心房腔流入心室腔。在心室腔的出口内有第二个单向阀使血流只能从心室腔出口流出。心房腔和心室腔可移动地支撑在一个外壳上，该外壳有两个开口，心房腔的进口固定在第一个开口上，心室腔的出口和第二个开口固定。一个驱动件周期性，并且有选择地移动心室腔壁，使其体积减 小喷射血流，同时移动心房腔壁使其体积随着血流的输入而增加，驱动件包括有一个环绕着通道的驱动环，该环和通道连接，并且有一表面和心室腔壁啮合，该啮合面面积的选择使驱动环回程的大小是作用在该啮合面上的压力的函数，从而使得在驱动装置驱动行程间进入心房腔和心室腔的血流压力控制人造心脏的输出。

本发明的最佳实施例包含下列附加的特征或其组合：

1.驱动装置仅在人造心脏的驱动行程中和驱动环啮合，在人造心脏的回程中脱离驱动环，移动到一个缩回的位置。

2.外壳是气密的，在心房腔，心室腔和外壳之间包含有气体，其压力随着心房腔和心室腔的瞬时总体积而变化，从而在回程中影响血流的输入。一个压力控制阀控制外壳内气体的压力。

3.外壳和驱动装置的所有元件都包含在一个封闭物内，外壳的内部通过一个压力控制阀和封闭物连接在一起。

4.心房腔、心室腔和通道是一根软管状元件的组成部分，该元件的材料具有柔性，但不具有延伸性。

5.心房腔的进口和心室腔的出口一般位于外壳的两端，并且一般也在穿过相应腔的通道的两端。

6.心房腔、心室腔和通道旋转对称于连接心房腔进口和心室腔出口的对称轴。同样，外壳和驱动装置也旋转对称于同一根轴。

7.在一个工作周期的部分区间，每个腔壁的一部分可在驱动环表面和外壳内壁面之间啮合，和腔壁啮合的外壳内表面都是碟形的，并且其形状通常也是互补的最好是，驱动环和一个腔壁啮合的表面是凸形的而和另一个腔壁啮合的表面是凹形的。在人造心脏的大部分回程中，驱动环和心室腔啮合的表面实质上大于其和心房腔啮合的表面积。因此，在驱动行程之间输入进心脏内的血流体积是回程中输入进腔内的血流的动压力和静压力的函数。

如前所述，构成腔壁的材料最好具有柔性而不具有延伸性，例如使用增强塑料。同时，它们的内壁应该光滑以避免产生凝结现象。当然，这种材料还应该具有惰性，例如：硅橡胶成聚氨基甲酸酯。

本发明是一个单泵，而解剖学上的心脏却是双泵。然而在许多情况下都可以仅将一个单独泵接入血液循环系统中，该系统实质上是一个封闭环路，其中有两个不同的泵，而这两个泵一起协调工作。在通过肺动脉，肺和肺静脉的循环回路中的前压力降与通过主循环回路中的压力降相比相当低，主循环回路指主动脉，身体血管到静脉。

此外，还可以将根据本发明所造的人造心脏植入体内而同时让其心脏仍留在身体中，将血泵的进口管插入左心室而其出口管和主动脉相连接。由此，心脏的负荷可以减轻，在医治了心脏的毛病之后，还可以将这个心脏的替代物取出。因为肺中的低压力降，甚至一个有毛病的心脏也能控制循环回路中这一部分的抽吸运动。

在此情形下，这种心脏替代物适于安置在腹腔中，由直线运动或旋转电动马达驱动，电动机由可充电的蓄电池作电源，它可以在病人睡觉时充电，可以通过刺入皮肤的电板充电，也可以通过一个变压器与植入体内的接受线圈作用来充电。

因为排量由人造心脏自动调节，因此根据本发明可以制造出一种能完成左右心脏功能的双泵装置。两个上述那种人造心脏就可以完成这个目的，两个人造心脏的驱动既可以平行也可以独立，只要满足两个泵单位时间的抽吸量相等就可以。

如果使用两个上述那种人造心脏，不论它们是否同步工作，以及是否由同一个马达来驱动，都必须通过流动使两个人造心脏匹配。人造心脏的排量由泵自动调节，它是填充压力的函数，为了避免在肺的静脉系统和循环系统中出现血聚集，决不能使两个系统的填充压力明显地偏离预先确定的值。循环系统回路中的流动阻力将决定在人造心脏的驱动行程中所产生的力的大小。

为了更好地理解本发明，请参考附图和下列对典型实施例的描述，以及对这个实施例的改进，即第二和第三实施例的描述。

图1是典型实施例沿旋转对称轴的侧视剖面图，其中有些元件是用框图来表示的;

图2是典型实施例的部件分解透视图;

图3A至3D是典型实施例在其工作的各阶段的图形;

图4是第二实施例的部分透视图;

图5是第三实施例沿旋转对称轴的侧视剖面图，其中有些部件是用框图表示的。

附图1-3所示的实施例是一个已经制造并经 测试的实验室原型，它是发明人目前所知道的最好形式。它以一个软管6为基础，该软管的材料具有柔性但不能延伸，软管安装在外壳1上面，外壳1由两部分1a和1b组成。如图1所示软管6的基本形状是一根管子，在其上面有一较小的球体6a和一较大的球体6v，每个球体一般都是钟形，其加工方法如下：先将石蜡模子在车床上车削，然后用热抛光，再包上一层弹性材料，在本实施例中使用的是硅橡胶，其中加了几层增强材料（在实验室的装置中使用的是金属丝带），这样其形状可以改变。

在球体6a和6v之间的颈缩9处安装有一个碟形刚硬驱动环10（为了减轻重量，它可以由两个薄金属碟片固定在一起作成，然后再在上面开孔）。这个驱动环连同阀4和阀5在一起都安装在外壳1上，在本实施例中使用的是所谓Bjork-shily阀，也可以使用其它阀，例如Sant-Jude阀。

由图明显可以看出，软管6在三个地方和这个组分的其他部分相固定，即在颈缩9处和阀5，在外壳1上和开口7、8。在开口7处，外表面上带凹槽的环20插入软管6中，在环20外面装有弹性密封圈21。固定环30由螺栓31固定在外壳1上从而将密封圈21和环20固定在适当位置。阀4和5除了完成其阀的功能外，还分别有助于软管6和驱动环10以及外壳开口8的固定。每个阀的外表面上都有凹槽用来安装弹性密封圈，软管6也通过密封圈和阀固定在一起。驱动环10的平板部分通过螺栓32和环绕阀5的密封圈13固定在一起。阀4的密封圈14通过固定环33和外壳开口8固定在一起，固定环33由螺栓34固定在外壳上。

在装配好的情况下，所有部件的安排如图1所示，驱动环10在刚硬外壳1内自由上下运动，在外壳的内表面上有凹槽使空气可以自由地从驱动环的这一侧跑到另一侧。软管6上的较小球体6a构成心房腔（用A表示），较大球体6V构成心室腔（用V表示），心房腔A的进口在开口7处和外壳连接。

两个球体6a和6v之间的颈缩9是一个通道，在该通道内有一单向阀5使血流只能从心房腔A流入心室腔V。开口8内的单向阀4是泵的出口，通过它输出带有脉动压力的血流。

在一个工作循环的各个阶段中，人造心脏心房腔和心室腔的体积分别取决于球体6a与外壳上壁26、驱动环10的上壁27的啮合以及球体6V与外壳下壁25、驱动环10的下壁28的啮合。特别是，外壳的内壁表面25是凹形的（例如，一般是圆锥形），同时驱动环的下表面28是凸形的。球体6a在泵的一个循环的各个阶段中都与外壳的凸形表面26和驱动环的凹形表面27啮合。换言之，每个球体都与外壳和驱动环的形状互补的碟形表面啮合。也可以使驱动环的两个表面都是凸形的，这样外壳与球体6a啮合的表面就将变为凹形的，但这种形状并不好，因为腔A和V之间的通道9将变长，从而导致不期望的压力损失。

也可以把软管、外壳和驱动环做成不对称的，但这样的构型并非最佳。另一方面，完全可以使软管6的进口和出口部分与开口7和8的连线成一定的斜角或垂直。这样的软管38如图4所示，其上有进口39和出口40。这个外壳的下部和图2所示的相应部分1b相比，在形状上将不会相同。这种形式的软管使得在邻接的部件41的平底部分42处安装驱动变得更方便。

也可以将柔性软管上那些在整个抽吸循环中总是和外壳壁25、26，驱动环10的表面27、28啮合的部分省去。最好是省去总是和外壳下壁25，驱动环10的上表面27啮合的部分。图5所示的就是经过改进的第二实施例。柔性软管剩余部分的末端由同心固定物44和45固定在表面27和壁面25上，该固定物上带有许多同心布置的螺栓46和47，并且用密封圈14、13和21挤在阀4和5以及环20的外凹槽内。柔性软管被省去的部分被表面25和27取代。这些新的表面必须用非凝血材料制造或为了使其具有非凝血性能而必须使这些表面作变质处理。第二种实施例的柔性软管的制造较方便。

这种人造心脏可由任意一种电动或气动驱动装置17驱动，如图1中所示意的那样，单向驱动力通过推力环12b作用在驱动环10上，推力环12b由一对经向对称布置的推力杆12a支撑，推力杆12a通过顶壁的开口伸出外壳并且通过适当的滑动密封件密封（没有画出）这样外壳就是气密的。推力杆通过一适当的连杆由气动或电动马达驱动。在 实验室的人造心脏中，马达是一个内装回复弹簧的气缸。在每个抽吸循环的驱动行程中输入气缸的压缩空气的脉冲通过连杆作用使推力环12b向下运动和驱动环10啮合。在驱动行程结束时，推力杆的推力环在气缸回复弹簧的作用下和驱动环分离并且退回到外壳的顶部。

在推力环和驱动环的每个向下行程中，心室腔的体积减小，腔内的血压从而增大，使阀5关闭，输出阀4打开，血流从心室腔内输出。同时，心房腔A的体积增加使血流在驱动行程中继续流入该腔，此即心脏收缩阶段。在向下冲程结束时，推力环12b处于缩回位置，从而使压力不再作用在心室腔上。然而由于在驱动环的向下行程中加在血流上的动量的作用，使血流将继续通过输出口8流出心室腔。当心室腔V中的压力降低时阀5将打开，血流将开始从心房腔流入心室腔。当推持血流通过输出阀4的动量减小时，这个阀将关闭。血流的压力和动量在血流从心房腔通过阀5进入心室腔时将产生一个净的向上作用力，该作用力由心室腔球体6V作用在驱动环10的下表面28上，这是因为球体6V和驱动环下表面28的啮合面积大于球体6a和驱动环上表面27的啮合面积（将该面积投影于一个垂直于驱动环10的运动方向的想象平面上，使其标准化再进行比较）。因此，驱动环被向上举起，输入的一些血流进入心室腔，其体积随着驱动环的上升而增加。在人造心脏的回程中心室腔的填充范围，也就是泵的输出量取决于输入血流的压力。

要实现发明所说的血流输出量根据输入血流的压力自动调节必须使每个驱动行程在人造心脏达到其最大体积之前就开始。在人造心脏达到其最大体积之后，再没有血流流进泵里，输入血流的压力将上升，达到血压过高的状态。因此，要调节驱动装置17的驱动脉冲频率以保证在两次驱动行程之间人造心脏不能达到其最大体积。然而一个给定的驱动频率可以在一定的输入压力和输出速率的范围之内适应人造心脏的自动调节功能。

在人造心脏的每个工作循环中，人造心脏的填充范围也受到位于外壳和人造心脏之间的气体压力的影响。在每个驱动行程中该气体所占空间增加，因而气体压力降低。该气体压力的降低使输入血流与该气体之间的净压力差增加，该气体压力力图阻止血流的输入。在人造心脏的回程中，人造心脏腔的总体积增加，外壳内气体的体积减小，因而气压增加。当该气压接近输入血流的压力时，人造心脏的填充速率减小。因此，很明显外壳内气体压力的变化在整个循环中对人造心脏的填充都有调节作用。

外壳内气体压力的大于取决于泵的排量和气体所占体积之间在工作循环中的任一给定点时的关系，这是泵的几何设计中的事情。外壳中气体的量可以由一个压力控制阀来调节，该控制阀由两个单向阀组成，使外壳中的气压位于高限和低限之间。

图3A至3D所示的是实施例在工作循环中4个不同点时的情况。图3A所示是人造心脏在驱动行程结束时的情况，即推力环12b位于其向下行程的末端，单向驱动力作用在驱动环上，如图中箭头D所示。在推力环的向下行程中，驱动环10压缩心室腔V，从而将压力作用在血流上，使血流通过输出口8和打开的单向阀4从心室腔内泵出。在驱动行程中作用在心室腔中血流上的压力保持阀5关闭。驱动环10向下的行程改变了心房腔A的几何形状，从而它的体积增加，允许血流在向下的行程中通过输入口7进入心房腔。在向下的行程中，腔A和V的总体积减小，从而外壳1中的气体体积增加，导致气体压力降低。

参阅图3B，在驱动行程结束时驱动装置缩回推力环12b，在推力环收缩之后的很短时间内，流出输出口8的血流动量将保持阀4打开，从而出现额外的输出。然而在心室腔内的流体静压力将突然降低，同时由于进入心房腔的血流的流体动压力和流体静压力的作用，阀5将被打开。因此，由流体压力产生的力通过心室腔球体6V的柔性壁作用在驱动环10的下表面28上。（当然同样的压力将作用在心室腔的所有表面上）一个较小的同样的力通过心房腔球体6a的柔性壁作用在驱动环10的上表面27上，但球体的几何形状和驱动环与球体啮合的表面的选取使血流压力在两次驱动行程之间的部分时期内将产生一个静的向上作用力作用在驱动环上，使驱动环上升。

当驱动环10朝着凸形表面26移动时，该表面逐步地影响球体6a的邻接部分，球体6a的体积减小量接近于球体6V的体积增加量。在某一点上两者变得相等。驱动环10的向上的运动不久就 停止，无论腔A和V之间的压力差有多大也不管腔A和V的压力超过腔外压力多少，腔A和V的总体积在驱动环10朝着进口方向移动到其极限位置之前就达到其最大值，这种表面的布置对球体6的柔性材料具有保护作用，特别是当这种材料在人造心脏中连续使用，而该人造心脏又不是处于气密状态而是在大气压下工作时，这种保护作用更显得重要。如果该人造心脏被用作心脏的辅助装置类似的装置，驱动环10的运动将由输入血流的动静压力和密封外壳内作用于腔A和V的可变外部气压的相互作用来控制，只要外壳内气压的调节保证腔A和V的总体积不能达到其最大值，即外壳内的压力不能达到其最大值。

如图3c所示，作用在驱动环10上的向上的力将其推起并使心室腔的体积增加。两个腔的尺寸和几何形状的选取使得即使在心房腔的体积减小，血流流入泵腔时，两腔的总体积仍能继续增加。然而在输入血流的压力的作用减小时，驱动环10的位置越高，两腔的总体积越大，因为驱动环和相应腔壁啮合的面积的变化（见图3c），外壳中的气压会减小。此外，输入血流的动量的影响也减小。

在驱动环上升到一位置使两腔的总体积达到其最大值之前（外壳内的气压恒定）或当腔A和V中的压力与外壳1和腔壁之间的气压相等时（外壳中的气压受腔A和V总体积变化的影响，而后者又取决于输入血流的动静压力），下一个驱动行程通过推力环12b的向下运动开始，推力环12b上受到驱动装置作用的力（箭头D）如图3D所示。在较高的驱动行程频率时，动压力变得更重要，而平衡再也达不到，此时输出将仍然正比于输入血流的压力。

为了的身体内使用，外壳和驱动装置17应该安装在一个封闭物内，最好是袋子，例如用硅橡胶做的袋子，其体积的大小应使其密度为1g/cm³，相应于身体的密度，从而使整个重量和其所替代的体积的重量相一致。这样的一个袋子在图1中用虚线来表示，标号是35。为了方便地调节压力，压力控制阀16（双通单向阀）的一个通路在预定的开口压力下将外壳1的内外两部分连通，该控制阀由两个方向相反的单向阀组成。

可以安装一个传感装置来监测驱动环10在一个驱动行程中的最高位置。如果病人因为劳累或其他原因消耗了较多的血，使血流速度增加的话，那么这种现象是可观测到的，因为驱动环10朝着其最高位置上升得较高，体积也趋近了最大。也可以安装一个控制线路，用它来增加驱动装置的驱动行程的频率，从而达到完全自动调节。

很可能边缘阻力对于心脏的输出并不关键，而影响输出的最主要的调节因素是血流的输入，这个发现很可能广泛地并且是决定性地改变关于心病学的观点。

如图建造的一个实验室心脏的外径有90mm，外壳的圆柱体部分高32mm，阀的直径是27mm，其工作情况如下：在恒定的驱动行程频率每分钟250次，输入压力相应于6cm水柱时，每分钟的输出是13.3升。如果输入压力为6.5cm水柱，每分钟的输出是15.8升。在输出口处心收缩时的压力为350mmHg，在心舒张时为60mmHg。试验是用水来做的，计算出的排量为心室腔（大球体6V）是60ccm，心房腔（小于球体6a）是28ccm。

在本发明所提供的人造心脏中，阀平面的上升并不是靠它自己，而是受到了输入流体的作用，即流体的压力和在心收缩阶段产生的动量增大的作用。一旦阀平面向下移动到其极限位置并且返回来时，其位置就会沿着和流体流向相反的方向移动直至下一个驱动行程开始，这是因为流体往往并没有减弱，而阀就象一个可折叠的壁那样工作。相应于主动脉阀的阀当通过它的流动停止时将关闭，流动停止的时间取决于流体的流速，它或许比人造心脏中阀平面到达其最低位置的时刻晚，可以相信，在心舒张阶段该主动脉阀的替换物将保持打开，如果频率越高的话，打开的时间则越来越短。

Claims (16)

1、一个人造心脏，具有一个心房腔和心室腔，两者都由柔性壁构成，都具有一个进口和出口，一个通道将心房腔的出口和心室腔的入口连接起来，在通道内有一个单向阀使血流只能从心房腔流入心室腔，在心室腔的出口内有第二个单向阀使血流只能从心室腔内流出，心房腔和心室腔可移动地支持在一个外壳内，该外壳有两个开口，心房腔的进口固定在第一个开口上，心室腔的出口和第二个开口固定，一个驱动件周期性地移动心室腔壁，使其体积减小排出血流，同时移动心房腔壁使其体积随着血流的输入而增加，驱动装置包括有一个环绕着通道的驱动环，该环和通道连接并且有一表面和心室腔壁啮合，其特征在于所说的驱动件仅在人造心脏的驱动行程中和驱动环啮合，而在人造心脏的回程中则脱离驱动环移动到一个缩回的位置，该啮合面面积的选择使驱动环回程的大小是作用在该啮合面上的压力的函数，从而使得在驱动环驱动行程之间进入心室腔的血流压力控制血泵的输出。

2、根据权利要求1所说的人造心脏，其特征在于所说的外壳是气密的，在心房腔，心室腔和外壳之间包含有气体，其压力随着心房腔和心室腔的瞬时总体积而变化，从而影响血流的输入。

3、根据权利要求2所说的人造心脏，其特征在于它有压力控制阀装置用它控制外壳内气体的压力。

4、根据权利要求3所说的人造心脏，其特征在于它有一个封闭物，外壳和驱动装置的所有元件都包含在封闭物内，外壳的内部通过一个压力控制阀装置和封闭物连接在一起。

5、根据权利要求1所说的人造心脏，其特征在于心房腔、心室腔和通道是一根软管状元件的组成部分，该元件的材料具有柔性但不具有延伸性。

6、根据权利要求1所说的人造心脏，其特征在于心房腔的进口和心室控的出口一般位于外壳的两端，并且也在穿过相应腔的通道的两端。

7、根据权利要求6所说的人造心脏，其特征在于腔和通道旋转对称于连接心房腔进口和心室腔出口的对称轴。

8、根据权利要求7所说的人造心脏，其特征在于外壳和驱动环旋转对称于腔和通道的对称轴。

9、根据权利要求1所说的人造心脏，其特征在于输入通道，心房腔、心房腔和心室腔之间的通道以及心室腔的一部分旋转对称于连接心房腔输入口，以及心房腔和心室腔之间的通道的那根轴线，所说心室腔的那一部分邻接通道，在一个完整的循环中并不总是和内壁面啮合，所说心室腔的出口和所说的那根轴线成斜角或垂直。

10、根据权利要求9所说的人造心脏，其特征在于驱动装置安装在心室腔邻接外壳的地方。

11、根据权利要求1所说的人造心脏，其特征在于在一个工作周期的几个区段，每个腔壁的一部分可在驱动环表面和外壳内壁面之间啮合，和相应壁啮合的外壳内壁面是碟形的，并且其形状通常是互补的。

12、根据权利要求9所说的人造心脏，其特征在于驱动环和一个腔壁啮合的表面是凸形的，而和另一个腔壁啮合的表面是凹形的。

13、根据权利要求9所说的人造心脏，其特征在于在人造心脏的回程中，驱动环和心室腔啮合的表面积实质上大于其和心房腔啮合的表面积，因此，在驱动行程之间输入进心脏内的血流体积是回程中输入进腔内的血流压力的函数。

14、根据权利要求9所说的人造心脏，其特征在于每个腔壁上那些在一个完整的工作循环中总是和驱动环表面或外壳内壁面啮合的部分可以完全或部分地用所说的驱动环表面或外壳的内壁面来代替。

15、根据权利要求14所说的人造心脏，其特征在于腔壁被代替的部分最好是心房腔和驱动环啮合的部分，或是心室腔和外壳壁面啮合部分，或是两者一起。

16、根据权利要求12所说的人造心脏，其特征在于外壳内壁面和心房腔壁啮合的凸形部分在驱动行程之间实质性地影响所说心房腔的体积，使心房腔和心室腔的总体积在驱动环沿心房腔方向到达其极限位置之前先达到最大值。

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