CN105311692A - 一种新型血液循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型血液循环装置，集成了离心泵血和搏动泵血的双重优点，能够在体外辅助循环中进行搏动式泵血。用于心衰辅助及心脏手术中体外循环辅助等。它是由离心式血泵、弹性储血球囊、可变径软管、旋转阀、电机、循环管路等部件组成。通过离心血泵实现血液循环连续供血，通过电机控制可变径软管直径来实现脉动式输出。该装置集成了离心式泵血对血液损伤较小的特点，同时还可产生搏动式的泵血效果，可真实模拟心脏泵血，提高循环过程中组织的血液灌注量。
Description
技术领域：
本发明涉及一种新型血液循环装置，该装置用于心衰辅助及心脏手术中体外循环辅助等。
背景技术：
血液循环装置主要用于心衰辅助及体外辅助循环中，是代替人体心脏跳动与血液循环的一个关键技术，对于重症急救及心血管疾病的治疗和发展具有重要的意义。
目前，国际上常用的血液循环装置大致可分为离心式泵血和搏动式泵血，离心式泵血可连续输出血液，血液损伤小，但不具有搏动效果，在人体内血液灌注效果稍差，不能完全真实的代替心脏，为人体组织提供搏动血液环境。搏动式泵血多是采用滚压或者抽吸方式，可产生搏动式的血液循环，能够模拟真实心脏搏动过程，但由于搏动过程中血液会受到机械挤压，血液损伤较大，不能长时间使用。
发明内容：
为克服现有技术中离心式泵血不具有搏动效果，搏动式泵血对血液损伤较大的问题，本发明提出一种新型血液循环装置，该装置具有离心式泵血血液损伤小和搏动式输出灌注量大的双重优点。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种新型血液循环装置，包括离心式血泵、弹性储血球囊、可变径软管、旋转阀、电机和循环管路；其中：所述离心式血泵、循环管路、弹性储血球囊和可变径软管依次连接，所述旋转阀为叶片状，固定套装于所述电机的输出轴上，所述旋转阀设于可变径软管上方。该装置的离心式血泵上设有血液入口，可变径软管的末端为血液出口。
所述电机能够带动所述旋转阀旋转，所述旋转阀的旋转轴垂直于所述可变径软管的轴向方向。当旋转阀与可变径软管轴向平行时，可变径软管不被挤压(可变径软管直径为最大直径)，当旋转阀与可变径软管的轴向由平行向与其垂直的方向旋转过程中，可变径软管被挤压的程度逐渐变大，当旋转阀与可变径软管的轴向垂直时，挤压程度最大(可变径软管直径为最小直径)。
该装置工作过程为：初始状态时，所述旋转阀与可变径软管的轴向方向平行，此时可变径软管直径为最大直径；启动系统后，离心式血泵开始泵血，血液充满弹性储血球囊及循环管路，开始进行血液循环，然后电机带动旋转阀旋转，旋转过程中，旋转阀挤压可变径软管，导致可变径软管直径变小，血液通过流量减少，装置血液出口处输出血液压力降低，可变径软管前的弹性储血球囊体积变大，弹性储血球囊4内压力增加；当旋转阀旋转到与可变径软管的轴向垂直时，旋转阀挤压可变径软管的程度最大，此时可变径软管直径达到最小，血液通过流量最小；此后，随着旋转阀旋转，可变径软管直径逐渐增大；当旋转阀再次与可变径软管的轴向方向平行时，球囊体积达到最大，球囊内压力达到最大，装置血液出口8输出血压达到最高；随后随着储血球囊收缩，输出压力逐步减小，球囊基本恢复初始状态，然后开始下一个循环。
本发明的优点在于：
1、本发明装置能够在离心泵泵血的同时产生搏动输送，具有离心式泵血血液损伤小和搏动式输出灌注量大的双重优点能够在体外辅助循环中进行搏动式泵血。用于心衰辅助及心脏手术中体外循环辅助等。可真实模拟心脏泵血，提高循环过程中组织的血液灌注量。当调节离心血泵的流量大小即可调节血流循环流量大小，调节电机驱动的转速时即可调节搏动式输出的搏动频率。
2、本发明采用离心式血泵作为循环装置动力源，可减少血液损伤。
3、本发明采用可变径软管、电机和旋转阀来改变循环系统输出流量与压力，产生搏动式的输送效果。
4、本发明采用弹性储血球囊作为缓冲储血装置，可对离心式泵血进行血液缓冲，减少血液损伤。
5、本发明可通过调节离心血泵的流量来调节血液循环量，可通过调节电机转速来调节搏动输出频率。
附图说明：
图1为本发明新型血液循环装置结构示意图。
图2是本发明装置工作过程的初始状态；其中：(a)为初始状态示意图；(b)为(a)中A处放大图。
图3为本发明装置旋转阀与可变径软管轴向垂直时状态；其中：(a)为垂直状态时示意图；(b)为(a)中A处放大图。
图4为本发明装置旋转阀与可变径软管轴向平行时状态；其中：(a)为垂直状态时示意图；(b)为(a)中A处放大图。
图中：1-血液入口；2-离心式血泵；3-循环管路；4-弹性储血球囊；5-旋转阀；6-可变径短管；7-电机；8-血液出口。
具体实施方式：
以下结合附图及实施例详述本发明。
本发明提供一种既能减少血液损伤又能产生搏动效果的新型血液循环装置，该循环装置主要有以下几部分组成：离心式血泵2、弹性储血球囊4、可变径软管6、旋转阀5、电机7、循环管路3等部件组成，其具体连接示意图如图1所示。其中：所述离心式血泵2、循环管路3、弹性储血球囊4和可变径软管6依次连接，所述旋转阀5为叶片状，固定套装于所述电机7的输出轴上，所述旋转阀5设于可变径软管6上方。该装置的离心式血泵2上设有血液入口1，可变径软管6的末端为血液出口8。
系统工作过程如下，初始状态时，旋转阀5处于图2所示位置，与可变径软管6轴向平行，可变径软管6直径为最大直径，当启动系统后，离心式血泵2开始泵血，血液充满弹性储血球囊4及循环管路3，开始进行血液循环，然后电机7带动旋转阀5旋转，旋转过程中，旋转阀5挤压可变径软管6，导致可变径软管6直径变小，血液通过流量减少，装置血液出口8处输出血液压力降低，可变径软管6前的弹性储血球囊4体积变大，弹性储血球囊4内压力增加，当旋转阀5旋转到图3所示位置时，旋转阀5挤压可变径软管6的程度最大，可变径软管6直径达到最小，血液通过流量最小；随着旋转阀5旋转，可变径软管6直径逐渐增大，当达到图4位置时，球囊体积达到最大，球囊内压力达到最大，装置血液出口8输出血压达到最高；此后，随着储血球囊收缩，输出压力逐步减小，球囊基本恢复初始状态，然后开始下一个循环。
Claims (4)
1.一种新型血液循环装置，其特征在于：所述装置包括离心式血泵、弹性储血球囊、可变径软管、旋转阀、电机和循环管路；其中：所述离心式血泵、循环管路、弹性储血球囊和可变径软管依次连接，所述旋转阀为叶片状，固定套装于所述电机的输出轴上，所述旋转阀设于可变径软管上方。
2.根据权利要求1所述的新型血液循环装置，其特征在于：所述电机能够带动所述旋转阀旋转，所述旋转阀的旋转轴垂直于所述可变径软管的轴向方向。
3.根据权利要求1或2所述的新型血液循环装置，其特征在于：当旋转阀与可变径软管轴向平行时，可变径软管不被挤压，当旋转阀与可变径软管的轴向由平行向与其垂直的方向旋转过程中，可变径软管被挤压的程度逐渐变大，当旋转阀与可变径软管的轴向垂直时，挤压程度最大。
4.根据权利要求1所述的新型血液循环装置，其特征在于：该装置的离心式血泵上设有血液入口，可变径软管的末端为血液出口。
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