CN108310497B - 微创导管式同步心脏辅助装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及心脏辅助循环领域，具体地，涉及一种微创导管式同步心脏辅助装置及其使用方法，所述执行部包括经由腔壁围合形成整体呈圆柱状的内腔，围合形成的内腔用于放置中间气囊，所述内腔的前后两端分别设有用于起阀门作用的前端气囊和后端气囊，所述前端气囊、后端气囊和中间气囊分别经由软管外接气泵，所述的执行件经由控制模块控制并和患者心脏搏动特性适配实现将左心室的血液提升至主动脉，本发明提供的一种微创导管式同步心脏辅助装置，能够实现将患者左心房的血液提升至主动脉，对于患者心血管手术后复苏、心脏移植过渡或替代、心肌功能的恢复乃至心力衰竭的永久性治疗都有显著的作用，同时造价成本低，结构简单紧凑，便于普及和推广。
Description
技术领域：
本发明涉及心脏辅助循环领域，具体地，涉及一种微创导管式同步心脏辅助装置及其使用方法。
背景技术：
心力衰竭是严重威胁人类生命的疾病,全世界每年约有1/5的心脏病患者最终会发展为心力衰竭,目前我国心衰发病率达到0.9％且5年的死亡率超过60％。当传统的药物治疗有一定局限性,不能达到满意疗效,心脏移植又面临供体缺乏,术后排斥反应等困难的时候,研究学者们提出利用机械装置来帮助心脏恢复的方法开发出了心室辅助装置。自上个世纪60年代在临床应用以来,经过多年研究和临床应用,心室辅助装置的应用已从心血管手术后复苏、心脏移植过渡或替代,拓展至心肌功能的恢复乃至心力衰竭的永久性治疗。心室辅助装置不仅可以作为心脏移植前过渡的桥梁也是通向心肌恢复的扁舟提高心衰患者生活质量用于心衰患者的救治。
心室辅助装置是全世界公认的各类终末期心衰的最有效治疗方法。从上世界60年代第一代气动血泵、第二代轴流血泵发展到今天的第三代悬浮血泵，经历了几代科学家艰辛的研究历程。我国上世纪80年代初开始进行心室辅助装置的研究，虽经几代人的努力，与国外相比仍有较大差距，至今尚无商品化的国产心脏辅助装置供临床应用。国外虽有商品化的心室辅助装置，但一套装置价格高达50万元-100万元人民币，但一套装置价格高昂。因此，研制出性能优良、价格低廉的新型国产心室辅助装置成为当务之急。由中国工学团队和医学团队合作成功研制出我国第一个可植入的、第三代心室辅助装置，动物实验创下了国内植入第三代心室辅助装置的最长存活纪录，我国第三代心室辅助装置研制取得重大突破。
但是国产第三代心室辅助装置为植入式和非搏动性，既需要外科手术植入造成较大创伤，又不符合人体自身搏动性生理特点。本装置将通过微创方式进行植入，继续保留心脏的搏动性特点，并且保证了射向主动脉内的血流方向与心脏自身射出血流方向一致，从而进一步提高了装置的心室辅助效率。
发明内容：
本发明克服现有技术的缺陷，提供一种微创导管式同步心脏辅助装置及其使用方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种微创导管式同步心脏辅助装置，包括执行件和控制模块，所述执行件包括经由腔壁围合形成整体呈圆柱状的内腔，围合形成的内腔用于放置中间气囊，所述内腔的前后两端分别设有用于起阀门作用的前端气囊和后端气囊，所述前端气囊、后端气囊和中间气囊分别经由软管外接气泵，所述的执行件经由控制模块控制并和患者心脏搏动特性适配实现将左心室的血液提升至主动脉。
优选的，所述前端气囊和后端气囊均为扁平状结构。
优选的，所述腔壁的外周表面设有和腔壁一体的网状支架。
优选的，所述腔壁和网状支架经由记忆合金制成。
优选的，所述前端气囊和后端气囊经由气泵同步相反控制，中间气囊和前端气囊经由气泵同步相同控制。
优选的，所述的控制模块上还设有和心电图机连接的AP接口。
优选的，所述的执行件位于左心室流出道和主动脉弓之间。
所述的微创导管式同步心脏辅助装置使用法方法，包括以下步骤：
S1：先做好止血消毒等辅助工作，将执行件拉伸成细长管状并并采用微创接入患者主动脉；
S2：放置在左心室流出道的执行件经由网状支架支撑在血管内壁；
S3：调节控制模块控制气泵使其和患者心脏搏动特性适配，并经由AP接口连接心电图机，通过心电图机观察患者的身体状态；
S4：当患者身体好转需取下所述微创导管式同步心脏辅助装置时，再次将上述执行件拉成细长管状取出即可。
工作过程：利用记忆合金可收缩性将执行件拉成细长管状并采用微创接入患者主动脉，放置在左心室流出道的执行件经由网状支架支撑在血管内壁，前端气囊经由气泵控制收缩，后端气囊充气膨胀，形成前端打开后端闭合的开口腔室，此时中间气囊收缩产生负压吸引力，将左心室血液吸进开口腔室内；经由气泵控制前端平气囊闭合，后端气囊充气膨胀，形成后端打开前端闭合的开口腔室，此时中间气囊充气膨胀将开口腔室内的血液挤出到主动脉内，如此为一个循环过程。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供的一种微创导管式同步心脏辅助装置，能够实现将患者左心房的血液提升至主动脉，对于患者心血管手术后复苏、心脏移植过渡或替代、心肌功能的恢复乃至心力衰竭的永久性治疗都有显著的作用，同时造价成本低，结构简单紧凑，便于普及和推广；
2、前端气囊、后端气囊和中间气囊均采用柔软性较高的橡胶制成，相比于采用机械装置，一方面与内腔的配合性高，具有结构简单，便于柔性传输动力，易于实现阀门控制功能，造价成本低，能够降低该心脏辅助装置的生产成本，更主要的是采用上述气囊对于血细胞的损害小，不会对病人造成二次伤害；
3、采用记忆合金制成的网状支架和腔壁，具有结构可变性，只需要将执行件拉成细长管状实现微创治疗，在实现本装置功能的前提下，对于患者的伤害小；
4、在对患者进行治疗时，是直接将患者左心室内的血液提升至主动脉且气泵经由控制模块控制并和患者心脏搏动特性适配，该过程没有逆转，具有效率高，治疗效果好的优点。
附图说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中A位置局部放大图；
图3为图2中B位置局部放大图；
图4为图1中A位置局部放大图；
图5为图4中C位置局部放大图；
图6为图1中A位置局部放大图；
图7为图6中D位置局部放大图；
图8为图1中A位置局部放大图；
图9为图8中E位置局部放大图；
图中：1～执行件；11～中间气囊；12～前端气囊；13～后端气囊；14～软管；15～网状支架；16～AP接口；17～凹形限位块；18～限位板；19～U型槽；2～控制模块；3～气泵。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐明本发明。
实施例1：
如图1和图2所示，一种微创导管式同步心脏辅助装置，包括执行件1和控制模块2，执行件1包括经由腔壁围合形成整体呈圆柱状的内腔，围合形成的内腔用于放置中间气囊11，内腔的前后两端分别设有用于起阀门作用的前端气囊12和后端气囊13，前端气囊12、后端气囊13和中间气囊11分别经由软管14外接气泵3，执行件1经由控制模块2控制并和患者心脏搏动特性适配实现将左心室的血液提升至主动脉。
心室辅助装置是全世界公认的各类终末期心衰的最有效治疗方法。从上世界60年代第一代气动血泵、第二代轴流血泵发展到今天的第三代悬浮血泵，经历了几代科学家艰辛的研究历程。我国上世纪80年代初开始进行心室辅助装置的研究，虽经几代人的努力，与国外相比仍有较大差距，至今尚无商品化的国产心脏辅助装置供临床应用。国外虽有商品化的心室辅助装置，但一套装置价格高达50万元-100万元人民币，但一套装置价格高昂。因此，研制出性能优良、价格低廉的新型国产心室辅助装置成为当务之急。由中国工学团队和医学团队合作成功研制出我国第一个可植入的、第三代心室辅助装置，动物实验创下了国内植入第三代心室辅助装置的最长存活纪录，我国第三代心室辅助装置研制取得重大突破。但是国产第三代心室辅助装置为植入式和非搏动性，既需要外科手术植入造成较大创伤，又不符合人体自身搏动性生理特点。本发明提供一种微创导管式同步心脏辅助装置及其使用方法，能够实现将患者左心房的血液提升至主动脉，对于患者心血管手术后复苏、心脏移植过渡或替代、心肌功能的恢复乃至心力衰竭的永久性治疗都有显著的作用，同时造价成本低，结构简单紧凑，便于普及和推广。
工作过程：利用记忆合金可收缩性将执行件1拉成细长管状并采用微创接入患者主动脉，放置在左心室流出道的执行件1经由网状支架15支撑在血管内壁，前端气囊11经由气泵3控制收缩，后端气囊13充气膨胀，形成前端打开后端闭合的开口腔室，此时中间气囊11收缩产生负压吸引力，将左心室血液吸进开口腔室内；经由气泵3控制前端气囊12闭合，后端气囊13充气膨胀，形成后端打开前端闭合的开口腔室，此时中间气囊11充气膨胀将开口腔室内的血液挤出到主动脉内，如此为一个循环过程。
如图2和图3所示，具体地，执行件1位于左心室流出道和主动脉弓之间，执行件1中，前端气囊12和后端气囊13均为扁平状结构，前端气囊12一端经由软管14固联在内腔的一端，前端气囊12下端和后端气囊13下端分别固联有凹形限位块17，该凹形限位块17上端的凹形槽和前端气囊12以及后端气囊13外形相适配，当上述气囊充气膨胀时，上述气囊远离软管14的一端嵌入凹形限位块17内实现阀门作用。
如图2和图3所示，具体地，本发明中前端气囊12连接的软管14和中间气囊11连接的软管14设置在腔壁内，如此，能够使得在有限体积的执行件1中，内腔的体积更大，使得执行件1的效率更高，实现更优的治疗效果。
如图1所示，具体地，控制模块2上还设有和心电图机连接的AP接口16，便于观察患者的心跳情况。
如图2所示，本发明中，腔壁的外周表面设有和腔壁一体的网状支架15，且所述腔壁和网状支架15经由记忆合金制成，设有的网状支架15能够使得执行件1固定在血管内壁，从而保证了在工作过程中，执行件1的位置固定，同时记忆合金材质的执行件1腔壁和网状支架15能够实现对微创接入治疗，对患者的伤害小。
本发明中，微创导管式同步心脏辅助装置使用法方法，包括以下步骤：
S1：先做好止血消毒等辅助工作，将执行件拉伸成细长管状并并采用微创接入患者主动脉；
S2：放置在左心室流出道的执行件经由网状支架支撑在血管内壁；
S3：调节控制模块控制气泵使其和患者心脏搏动特性适配，并经由AP接口连接心电图机，通过心电图机观察患者的身体状态；
S4：当患者身体好转需取下所述微创导管式同步心脏辅助装置时，再次将上述执行件拉成细长管状取出即可。
实施例2：
如图4、图5所示，本实施例内容和实施例1内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：所中间气囊11和前端气囊12外接气泵3的软管14分别贴附在腔壁上，如此，能够进一步降低本发明的结构，便于安装和制造，从而降低生产成本，便于推广使用。
实施例3：
如图6、图7所示，本实施例内容和实施例2内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：前端气囊12和后端气囊13充气膨胀之后和内腔过盈配合，充气膨胀的前端气囊12和后端气囊13与腔壁挤压从而实现阀门作用，如此，使得本发明结构更加简单紧凑，不设凹形限位块17使得内腔的容积更大，从而使得执行件1的工作效率更高。
实施例4：
如图8和图9所示，本实施例内容和实施例3内容基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：前端气囊12和后端气囊13设置在环形状的限位板18上，前端气囊12和后端气囊13一端经由软管14外接气泵3，和前端气囊12、后端气囊13、中间气囊11连接的软管14分别设置在腔壁内，其中前端气囊12和后端气囊13远离软管14的一端设有U型槽19，当前端气囊12和后端气囊13充气膨胀时，限位板18的板壁会直接嵌入U型槽19内实现阀门功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种微创导管式同步心脏辅助装置，其特征在于，包括执行件（1）和控制模块（2），所述执行件（1）包括经由腔壁围合形成整体呈圆柱状的内腔，围合形成的内腔用于放置中间气囊（11），所述内腔的前后两端分别设有用于起阀门作用的前端气囊（12）和后端气囊（13），所述前端气囊（12）、后端气囊（13）和中间气囊（11）分别经由软管（14）外接气泵（3），所述的执行件（1）经由控制模块（2）控制并和患者心脏搏动特性适配实现将左心室的血液提升至主动脉；
所述腔壁的外周表面设有和腔壁一体的网状支架（15）；
所述腔壁和网状支架（15）经由记忆合金制成；
前端气囊（12）和后端气囊（13）充气膨胀之后和内腔过盈配合；
所述前端气囊（12）和后端气囊（13）均为扁平状结构；
前端气囊（12）和后端气囊（13）设置在环形状的限位板（18）上，前端气囊（12）和后端气囊（13）一端经由软管（14）外接气泵（3），和前端气囊（12）、后端气囊（13）、中间气囊（11）连接的软管（14）分别设置在腔壁内，其中前端气囊（12）和后端气囊（13）远离软管（14）的一端设有U型槽（19），当前端气囊（12）和后端气囊（13）充气膨胀时，限位板（18）的板壁会直接嵌入U型槽（19）内实现阀门功能。
2.根据权利要求1所述的微创导管式同步心脏辅助装置，其特征在于，所述前端气囊（12）和后端气囊（13）经由气泵（3）同步相反控制，中间气囊（11）和前端气囊（12）经由气泵（3）同步相同控制。
3.根据权利要求1所述的微创导管式同步心脏辅助装置，其特征在于，所述的控制模块（2）上还设有和心电图机连接的AP接口（16）。
4.根据权利要求1所述的微创导管式同步心脏辅助装置，其特征在于，所述的执行件（1）位于左心室流出道和主动脉弓之间。
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