CN109316641A - 一种人工心脏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种人工心脏装置，包括储液囊、输液管、支架固定装置、输液泵、液源和控制器，储液囊内置于升主动脉和主动脉弓内，输液管的一端从储液囊的近端插入并伸至储液囊的远端，输液管的另一端连接输液泵，输液泵能够正、反转从而能够通过输液管将液体输入或排出储液囊，使储液囊从远端向近端舒张或收缩，控制器能在心脏收缩时控制输液泵反转将液体从储液囊排出从而使储液囊收缩，在心脏舒张时控制输液泵正转将液体输入储液囊从而使储液囊舒张，使储液囊产生类似心脏的舒张和收缩活动。本发明结构简单，不需要切除心脏，只需穿刺或外科小手术植入，即能代替心脏功能，且使用寿命长，更换方便，易为病人接受。

Description

一种人工心脏装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种人工心脏装置。

背景技术

心力衰竭(heart failure)简称心衰，是指由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群，此种障碍症候群集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。心力衰竭并不是一个独立的疾病，而是心脏疾病发展的终末阶段。其中绝大多数的心力衰竭都是以左心衰竭开始的，即首先表现为肺循环淤血。

心衰药物治疗二年存活率约80％，五年存活率仅50％左右。心衰的治疗必须寻求突破，才能挽救大量的频死人群。目前主动脉内气囊反搏对低心排血量心衰特别合并心原性休克者有效，但由于设备笨重，不能携带，不适合、不方便长期使用。国外人工心脏研究大多都集中在模仿心脏结构上，而且要取代和切除病人心脏，又由于能源供应不足，尽管也有人工心脏应用临床，但病人死亡风险大，而且寿命很短，终于因为使用寿命短、并发症多，没有为病人接受，而推广困难。心脏移植由于供体缺乏，手术创伤大，成本高，免疫排斥反应高，常常难以广泛实施。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的任务是提供一种人工心脏装置，结构简单，不需要切除心脏，只需要穿刺或外科小手术植入，却完全代替心脏功能，且使用寿命长，更换方便，易为病人接受。

本发明任务通过下述技术方案实现：

一种人工心脏装置，包括一管状弹性储液囊、输液管、支架固定装置、输液泵、液源和控制器，所述储液囊内置于升主动脉和主动脉弓内，所述输液管的一端从储液囊的近端插入并伸至储液囊的远端，输液管的另一端连接输液泵，输液泵能够正、反转从而能够通过输液管将液体输入或排出储液囊，从而使储液囊从远端向近端舒张或收缩，所述控制器连接输液泵，并能在心脏收缩时控制输液泵反转将液体从储液囊排出从而使储液囊收缩，在心脏舒张时控制输液泵正转将液体输入储液囊从而使储液囊舒张，使储液囊产生类似心脏的舒张和收缩活动。

优选，所述人工心脏装置还包括传感器，传感器与控制器连接，传感器能够监测使用者的心跳状态并将数据发送至所述控制器，从而使控制器在心脏收缩时控制输液泵反转将液体从储液囊排出，在心脏舒张时控制输液泵正转将液体输入储液囊，在心脏停跳时控制输液泵根据正常心跳频率进行正转或反转。

优选，所述输液管插入所述储液囊的一端设有若干出入孔。

优选，所述储液囊的长度范围为5至25cm，储液囊舒张状态时的外径略小于主动脉的内径。

优选，所述支架固定装置包括固定连接的外环架和内环架、以及金属丝，所述外环架支撑在主动脉内璧上，内环架套设在所述输液管上并与之固定连接，支架固定装置通过内环架与输液管固定并通过输液管支撑所述储液囊，金属丝的一端与内环架连接，另一端与所述输液管伴行伸出体外。

本发明的有益效果是：采用流体力学原理，通过液体流动产生推力，使位于升主动脉、主动脉弓内的储液囊舒张和收缩，产生类似心脏的舒张和收缩活动，促进心脏排血，使主动脉内血液流向各个器官，达到提高心排出量作用，改善心衰症状，延长病人寿命，具有非常重要应用价值，且结构简单，不需要切除心脏，只需要穿刺或外科小手术植入，却完全代替心脏功能，且使用寿命长，更换方便，易为病人接受。

附图说明

图1是实施例中储液囊舒张在舒张后的示意图；

图2是实施例中储液囊舒张在收缩时状态的示意图。

其中，储液囊1，输液管2，输液泵3，控制器4，升主动脉5，主动脉弓6，心脏7，左心室71。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处说描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，一种人工心脏装置，包括一管状弹性储液囊1、输液管2、支架固定装置8、输液泵3、液源和控制器4，储液囊1内置于升主动脉5和主动脉弓6内，输液管2的一端从储液囊1的近端插入并伸至储液囊1的远端且设有若干出入孔，输液管2的另一端连接输液泵3，输液泵3能够正、反转从而能够通过输液管2将液体输入或排出储液囊1，从而使储液囊1从远端向近端舒张或收缩，控制器4连接输液泵3，并能在心脏7收缩时控制输液泵3反转将液体从储液囊1排出从而使储液囊1收缩，在心脏7舒张时控制输液泵3正转将液体输入储液囊1从而使储液囊1舒张，使储液囊1产生类似心脏7的舒张和收缩活动。本实施例中使用的液体为水，当然也可以为其他适宜的液体。

如图1所示，所述支架固定装置8包括固定连接的外环架81和内环架82、以及3～6根金属丝83，所述外环架81支撑在主动脉内璧上，内环架82套设在所述输液管2上并与之固定连接，支架固定装置8通过内环架82与输液管2固定并通过输液管2支撑所述储液囊1，金属丝83的一端与内环架82连接，另一端与所述输液管2伴行伸出体外。

如图1所示，当输液泵3正转时向储液囊1内泵水，储液囊1由远向近充盈，储液囊1扩张，储液囊1周围压力增大，主动脉瓣关闭，储液囊1外主动脉内血液由近向远端流动，流向各个器官；如图2所示(图2中省略了支架固定装置)，输液泵3反转时储液囊1向外排水，靠近出入孔处远端储液囊1先排水，远端储液囊1先变瘪，近端储液囊1后变瘪，储液囊1收缩，左心室71血液与主动脉内血液产生压力差，促进左心室71血液流向主动脉(如此时正好为左心收缩期，效果更好)，同样也促进血液由血管近端向远端流动。将储液囊1置主动脉根部，即可促进心脏7向外排血。本专利中的储液囊1长度达到20cm时，储液囊1外径接近主动脉内径3cm，一次收缩舒张过程，可排血大于100ml，大于正常心脏7每搏出量70ml，故该专利也适合心脏7停搏病人，心脏7停搏时，通过储液囊1舒张和收缩促进心脏7排血并输送到全身，也能满足人体需要，让病人无症状高质量存活。本专利还包括体外电动马达(输液泵3)，控制输液泵3的智能电路(控制器4)，确保心脏7收缩时，输液泵3排出液体，储液囊1收缩；心脏7舒张时，输液泵3泵入液体，储液囊1扩张；心脏7停跳时，马达智能启动，储液囊1舒张和收缩，不断促进心脏7排出血液，泵向全身各器官。

作为优选的实施例，人工心脏7装置还包括传感器，传感器与控制器4连接，传感器能够监测使用者的心跳状态并将数据发送至控制器4，从而使控制器4在心脏7收缩时控制输液泵3反转将液体从储液囊1排出，在心脏7舒张时控制输液泵3正转将液体输入储液囊1，在心脏7停跳时控制输液泵3根据正常心跳频率进行正转或反转，传感器在附图中未示出，可以根据实际情况选择现有的相关传感器。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种人工心脏装置，其特征在于，包括一管状弹性储液囊、输液管、支架固定装置、输液泵、液源和控制器，所述储液囊内置于升主动脉和主动脉弓内，所述输液管的一端从储液囊的近端插入并伸至储液囊的远端，输液管的另一端连接输液泵，输液泵能够正、反转从而能够通过输液管将液体输入或排出储液囊，使储液囊从远端向近端舒张或收缩，所述控制器连接输液泵，并能在心脏收缩时控制输液泵反转将液体从储液囊排出从而使储液囊收缩，在心脏舒张时控制输液泵正转将液体输入储液囊从而使储液囊舒张，使储液囊产生类似心脏的舒张和收缩活动。

2.根据权利要求1所述人工心脏装置，其特征在于，所述人工心脏装置还包括传感器，传感器与控制器连接，传感器能够监测使用者的心跳状态并将数据发送至所述控制器，从而使控制器在心脏收缩时控制输液泵反转将液体从储液囊排出，在心脏舒张时控制输液泵正转将液体输入储液囊，在心脏停跳时控制输液泵根据正常心跳频率进行正转或反转。

3.根据权利要求1所述人工心脏装置，其特征在于，所述输液管插入所述储液囊的一端设有若干出入孔。

4.根据权利要求1所述人工心脏装置，其特征在于，所述储液囊的长度范围为5至25cm，储液囊舒张状态时的外径略小于主动脉的内径。

5.根据权利要求1所述人工心脏装置，其特征在于，所述支架固定装置包括固定连接的外环架和内环架、以及金属丝，所述外环架支撑在主动脉内璧上，内环架套设在所述输液管上并与之固定连接，支架固定装置通过内环架与输液管固定并通过输液管支撑所述储液囊，金属丝的一端与内环架连接，另一端与所述输液管伴行伸出体外。