CN103330963B - 血压自适应式人工心脏系统 - Google Patents

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Abstract

一种生物医学工程领域的血压自适应式人工心脏系统，包括进血管、单向阀、气管、人工心脏、出血管、进血支管、出血支管、心脏薄膜、容积腔、移动体和弹性部件，心脏薄膜把人工心脏气体腔和血液腔，进血支管的出口与血液腔的右侧相连通，出血支管的进口与血液腔的左侧相连通，移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，移动体的左壁面通过弹性部件与容积腔的左壁面相连接。当进血管压力较高时，移动体向左移动，进入血液腔的血液减少；当进血管压力较低时，移动体向右移动，进入血液腔的血液增多。本发明设计合理，结构简单，适用于对血压较为敏感的病人的人工心脏系统。

Description

血压自适应式人工心脏系统
技术领域
本发明涉及的是一种生物医学工程领域的人工心脏系统，特别是一种血压自适应式人工心脏系统。
背景技术
人工心脏，即用生物机械手段部分或完全替代心脏的泵血机能，维持全身的血液循环。按功能划分包括心室辅助血泵和全人工心脏。人工心脏移植为一种治疗心衰的手段，是心脏移植术有效的替代方案。全人工心脏是一种用于代替心脏下部两个腔室的设备。这两个被替代的腔室被称为“心室”。如果一个病患由于心力衰竭到了晚期而导致两个心室都无法再发挥功能，就可能会利用到这种设备。心力衰竭是指心脏由于受到损害或削弱而导致无力输送足够的血液以满足身体的需要。“晚期”是指这种心脏衰竭到了一定十分严重的程度，以至于除了心脏移植之外的所有其他治疗都无法起效了。在两种情况下，患者可能需要全人工心脏：患者可能需要全人工心脏来维持生命指导能够获得移植的心脏；不具备心脏移植的资格，但已经到了两个心室逐渐丧失功能的心力衰竭晚期；全人工心脏和患者的心房相接。人工心脏技术是一种非常先进的生物医学技术，随着现代社会心脏病人的逐渐增加，人工心脏技术将会有着非常广阔的应用前景。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号99126700.1，专利名称：气电一体式血泵、气电一体式人工心脏，该专利技术提供了血泵简单化、人工心脏小型化方案，但是它不能有效的调节人工心脏出血管的出血压力，容易造成病人的血压波动较大。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种血压自适应式人工心脏系统，可以有效防调节人工心脏出血管的出血压力。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括进血管、单向阀、气管、人工心脏、出血管、第一转接头、第一进血支管、第二进血支管、第二转接头、第一出血支管、第二出血支管、心脏薄膜、连接管、第三出血支管、容积腔、移动体和弹性部件，单向阀安装在进血管中，心脏薄膜安装在人工心脏中并把人工心脏分割为气体腔和血液腔两部分，气体腔位于人工心脏的上部，气管的一端与气体腔相连通，第一转接头的进口与进血管的出口相连接，第一转接头的出口分别与第一进血支管的进口、第二进血支管的进口相连接，第一进血支管的出口、第二进血支管的出口均与血液腔的右侧相连通，第二转接头的出口与出血管的进口相连接，第二转接头的进口分别与第一出血支管的出口、第二出血支管的出口相连接，第三出血支管的进口、第二出血支管的进口均与血液腔的左侧相连通，第一进血支管的出口位于第二进血支管出口的上方，第三出血支管的进口位于第二出血支管进口的上方，连接管的进口与进血管相连通并位于单向阀的上游，连接管的出口与容积腔的右侧壁相连通，第一出血支管的进口与容积腔的下侧壁相连通，第三出血支管的出口与容积腔的上侧壁相连通，移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，移动体的左壁面通过弹性部件与容积腔的左壁面相连接。
进一步地，在本发明中第一进血支管、第二进血支管、第一出血支管、第二出血支管、第三出血支管的内径均相同，容积腔的横截面为长方形，弹性部件为弹簧。
在本发明的工作过程中，气管和气源相连接，当气体腔内的压力较小时，心脏薄膜向上弹起，血液腔的容积变大、压力变小，进血管中的单向阀打开，血液经过第一进血支管和第二进血支管流入血液腔；当气体腔内的压力较大时，心脏薄膜向下弹起，血液腔的容积变小、压力变大，进血管中的单向阀关闭，血液经过第一出血支管、第二出血支管和第三出血支管流出血液腔。当进血管内压力较大时，移动体右侧的容积腔内压力也较大，移动体向左移动并压缩弹性部件，流经第三出血支管的血量减少，从而使出血管的出血压力变小；当进血管内压力较小时，移动体右侧的容积腔内压力也较小，在弹性部件的作用下移动体向右移动，流经第三出血支管的血量增大，从而使出血管的出血压力恢复正常。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过改变进入血液腔的血液流量，可以实现出血管出血压力的自我调节，从而使出血压力在进血压力较高的情况下也能维持稳定；本发明设计合理，结构简单，具有较广的应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为图1中A－A剖面的结构示意图；
其中：1、进血管，2、单向阀，3、气管，4、人工心脏，5、出血管，6、第一转接头，7、第一进血支管，8、第二进血支管，9、第二转接头，10、第一出血支管，11、第二出血支管，12、心脏薄膜，13、气体腔，14、血液腔，15、连接管，16、第三出血支管，17、容积腔，18、移动体，19、弹性部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，本发明包括进血管1、单向阀2、气管3、人工心脏4、出血管5、第一转接头6、第一进血支管7、第二进血支管8、第二转接头9、第一出血支管10、第二出血支管11、心脏薄膜12、连接管15、第三出血支管16、容积腔17、移动体18、弹性部件19，单向阀2安装在进血管1中，心脏薄膜12安装在人工心脏4中并把人工心脏4分割为气体腔13和血液腔14两部分，气体腔13位于人工心脏4的上部，气管3的一端与气体腔13相连通，第一转接头6的进口与进血管1的出口相连接，第一转接头6的出口分别与第一进血支管7的进口、第二进血支管8的进口相连接，第一进血支管7的出口、第二进血支管8的出口均与血液腔14的右侧相连通，第二转接头9的出口与出血管5的进口相连接，第二转接头9的进口分别与第一出血支管10的出口、第二出血支管11的出口相连接，第三出血支管16的进口、第二出血支管11的进口均与血液腔14的左侧相连通，第一进血支管16的出口位于第二进血支管8出口的上方，第三出血支管16的进口位于第二出血支管11进口的上方，连接管15的进口与进血管1相连通并位于单向阀2的上游，连接管15的出口与容积腔17的右侧壁相连通，第一出血支管10的进口与容积腔17的下侧壁相连通，第三出血支管16的出口与容积腔17的上侧壁相连通，移动体18安装在容积腔17内并与容积腔17的内壁面密封接触，移动体18的左壁面通过弹性部件19与容积腔17的左壁面相连接，第一进血支管7、第二进血支管8、第一出血支管10、第二出血支管11、第三出血支管16的内径均相同，容积腔17的横截面为长方形，弹性部件19为弹簧。
在本发明的工作过程中，当气体腔13内的压力较小时，心脏薄膜12向上弹起，血液腔14的容积变大、压力变小，进血管1中的单向阀2打开，血液经过第一进血支管7、和第二进血支管8流入血液腔14；当气体腔13内的压力较大时，心脏薄膜12向下弹起，血液腔14的容积变小、压力变大，进血管1中的单向阀2关闭，血液经过第一出血支管7、第二出血支管8和第三出血支管16流出血液腔14。当进血管1内压力较大时，移动体18右侧的容积腔17内压力也较大，移动体18向左移动并压缩弹性部件19，流经第三出血支管16的血量减少，从而使出血管5的出血压力变小；当进血管1内压力较小时，移动体18右侧的容积腔17内压力也较小，在弹性部件19的作用下移动体18向右移动，流经第三出血支管16的血量增大，从而使出血管5的出血压力恢复正常。

Claims (2)

1.一种血压自适应式人工心脏系统，包括进血管(1)、单向阀(2)、气管(3)、人工心脏(4)、出血管(5)和心脏薄膜(12)，心脏薄膜(12)安装在人工心脏(4)中并把人工心脏(4)分割为气体腔(13)和血液腔(14)两部分，气体腔(13)位于人工心脏(4)的上部，气管(3)的一端与气体腔(13)相连通，单向阀(2)安装在进血管(1)中，其特征在于，还包括第一转接头(6)、第一进血支管(7)、第二进血支管(8)、第二转接头(9)、第一出血支管(10)、第二出血支管(11)、连接管(15)、第三出血支管(16)、容积腔(17)、移动体(18)和弹性部件(19)，第一转接头(6)的进口与进血管(1)的出口相连接，第一转接头(6)的出口分别与第一进血支管(7)的进口、第二进血支管(8)的进口相连接，第一进血支管(7)的出口、第二进血支管(8)的出口均与血液腔(14)的右侧相连通，第二转接头(9)的出口与出血管(5)的进口相连接，第二转接头(9)的进口分别与第一出血支管(10)的出口、第二出血支管(11)的出口相连接，第三出血支管(16)的进口、第二出血支管(11)的进口均与血液腔(14)的左侧相连通，第一进血支管(7)的出口位于第二进血支管(8)出口的上方，第三出血支管(16)的进口位于第二出血支管(11)进口的上方，连接管(15)的进口与进血管(1)相连通并位于单向阀(2)的上游，连接管(15)的出口与容积腔(17)的右侧壁相连通，第一出血支管(10)的进口与容积腔(17)的下侧壁相连通，第三出血支管(16)的出口与容积腔(17)的上侧壁相连通，移动体(18)安装在容积腔(17)内并与容积腔(17)的内壁面密封接触，移动体(18)的左壁面通过弹性部件(19)与容积腔(17)的左壁面相连接。
2.根据权利要求1所述的血压自适应式人工心脏系统，其特征在于，第一进血支管(7)、第二进血支管(8)、第一出血支管(10)、第二出血支管(11)、第三出血支管(16)的内径均相同，容积腔(17)的横截面为长方形，弹性部件(19)为弹簧。
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