CN117339098A - 提供搏动式血流的循环辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提供搏动式血流的循环辅助装置，包括植入单腔导管、阀门组件和体外膜式腔，植入单腔导管道包括第一导管和第二导管，第一导管和第二导管之间连接阀门组件，第一导管的一端设有入流端口和入流侧孔，阀门组件包括管体和阀瓣，管体的管壁设流出窗口，管体铰接阀瓣，阀瓣与该流出窗口对应，阀瓣包括伸入流路侧和不受约束侧，该伸入流路侧伸入该管体的孔腔，阀瓣的铰接点与不受约束侧的水平距离大于该铰接点与伸入流路侧的水平距离，体外膜式腔包括上下两个独立的容纳腔，上、下容纳腔通过隔膜隔开，体外膜式腔的上容纳腔连通上管路接头，体外膜式腔的下容纳腔连通下管路接头，下管路接头连接第二导道，上管路接头连通体外增减压装置。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械循环辅助装置领域，具体涉及一种提供搏动式血流的循环辅助装置。
背景技术
心脏泵血功能严重减弱和丧失会导致心脏供血量急剧降低并引起急性周围循环衰竭，使患者出现心原性休克。由于心原性休克患者的心脏泵血功能衰竭，心输出量不能维持重要脏器和组织的，引起患者机体缺血、缺氧、代谢障碍及重要脏器损害，严重威胁患者生命，据报道该疾病的致死率高达70％。能微创植入、快速提高患者血液循环的循环辅助装置是救治心原性休克患者的有效手段。目前在紧急循环辅助治疗心衰领域，主动脉内气囊反搏术(IABP)和体外膜式氧合器(extracorporeal membraneoxy-genation，ECMO)的应用较为广泛。IABP的主要缺陷是辅助流量不足，ECMO总体的主要缺陷是存在泵内血栓形成、主机体积和重量均较大不方便携带、植入和护理复杂等。所以提供一种可短中期使用、经外周血管快速植入和撤除、辅助流量充足、便携式的循环辅助装置具有重要意义。
心力衰竭不仅会引起循环系统和呼吸系统损害，还会造成肾脏功能损害。心脏和肾脏均为人体的重要脏器，心脏和肾脏疾病相互影响而形成心肾综合征，心脏或肾脏某一器官功能异常会导致另一器官功能异常的综合征称为心肾综合征。临床研究表明约30％的急性失代偿性心力衰竭患者伴有肾功能不全。心肾综合征由于心、肾两个人体重要器官的功能均发生障碍，所以此类患者的病死率高。心力衰竭时心输出量降低，导致肾脏获得灌注不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种提供搏动式血流的循环辅助装置，降低左室负荷和心肌耗氧量，增强患者血液循环或肾脏灌注。
为了达成上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提供搏动式血流的循环辅助装置，包括植入单腔导管、阀门组件和体外膜式腔，该植入单腔导管道包括第一导管和第二导管，该第一导管和第二导管之间连接阀门组件，该第一导管的自由端设有入流端口，在靠近入流端口的第一导管的侧壁上开设入流侧孔，该阀门组件包括管体和阀瓣，该管体的管壁开设流出窗口，该管体上铰接阀瓣，该阀瓣与该流出窗口对应，该阀瓣包括伸入流路侧和不受约束侧，该伸入流路侧伸入该管体的孔腔，以使得该阀瓣的伸入流路侧不能旋转出管体的孔腔，该阀瓣的伸入流路侧靠近第一导管侧，阀瓣的铰接点与不受约束侧的水平距离大于该铰接点与伸入流路侧的水平距离，该体外膜式腔包括上下两个独立的容纳腔，上、下容纳腔通过隔膜隔开，该体外膜式腔的上容纳腔连通上管路接头，该体外膜式腔的下容纳腔连通下管路接头，该下管路接头连接第二导道，该上管路接头连通体外增减压装置；
通过位于左心室内的植入单腔导管的入流端口和入流侧孔将左心室内的血液经植入单腔导管引入位于体外膜式腔的下容纳腔内，体外增减压装置加压进入上容纳腔按压隔膜将血液经第二导管泵向阀门组件，阀门组件的阀瓣打开，血液进入升主动脉(阀门组件位于升主动脉时)或降主动脉(阀门组件位于降主动脉时)，然后体外增减压装置对隔膜停止增压进行减压，阀瓣关闭流出窗口，左心室内血液重复经植入单腔导管的入流端口和入流侧孔进入体外膜式腔的下容纳腔，反复操作，增加患者循环血流。
所述体外增减压装置包括进气结构、抽气结构、电磁阀和控制器，该进气结构包括正压泵和正压罐，在正压泵的排气口与正压罐的进口连接第一管路，该第一管路上安装调压阀，该正压罐的出口连接第二管路，该抽气结构包括负压泵和负压罐，在负压泵的进气口与负压罐的出口连接第一管路A，该负压罐的进口连接第二管路A，该第二管路的自由端与电磁阀的阀口A连接，该第二管路A的自由端与该电磁阀的阀口B连接，该电磁阀的阀口C与上管路接头连通，当进气时，该阀口A与阀口C相通，当抽气时，该阀口C与阀口B相通，该阀口C与上管路接头之间的管路上安装压力传感器，该控制器与电磁阀、正压泵、负压泵、压力传感器控制连接。
所述体外膜式腔包括圆周带有上法兰盘的上容纳壳和圆周带有下法兰盘的下容纳壳，上、下法兰盘之间压设所述隔膜，并通过螺栓密封连接，上容纳壳和下容纳壳形成球形壳体，为透明材质，下容纳壳的容积大于上容纳壳的容积，所述隔膜包括上柔性隔膜和下柔性隔膜，上柔性隔膜与下柔性隔膜预充生理盐水，上、下柔性隔膜处于原始自然状态时，上容纳腔与上柔性隔膜之间的容积小于下容纳腔与下柔性隔膜之间的容积。
所述植入单腔导管的侧壁内铺设有支撑导丝。
所述流出窗口沿着轴线方向呈对称状，该流出窗口底窄顶宽，在该流出窗口的底壁下方两相对管壁上开设对正的销轴孔，两该销轴孔上插固销轴，在销轴上铰接有与流出窗口对应的阀瓣，该阀瓣底窄顶宽，该阀瓣的左端壁面为弧形，该阀瓣的左端为伸入流路侧，该阀瓣的右端为不受约束侧，该不受约束侧为开启端，当血液经管体左侧的流入口流入时，该阀瓣关闭流出窗口，该阀瓣的右侧开启端不能朝下旋转，当该血液经管体右侧流入时，该阀瓣绕着销轴逆时针旋转为竖向状态，该阀瓣的左端面与管体的内壁贴触，以使得血液经流出窗口流出。
两所述销轴孔的中心点的连线与轴线呈垂直相交状。
所述阀瓣与管体内壁相对的部位留有间隙为0.1cm。
本发明的有益效果：本发明为一种由短期、全经皮、经股动脉路入，提供血液流量达到临床上心衰病人循环系统的要求，植入单腔导管采用内缠绕支撑导丝的导管，血液通过植入单腔导管引流和泵回，股动脉穿刺时创伤小；采用气动方式将从左心室引流的血液经由阀门组件泵回人体循环系统的方式，可直接卸负荷左心室，同时在升主动脉(或降主动脉)中产生搏动血流，为患者循环系统提供脉动血流支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将结合附图对本实施例进行描述。
图1是本发明的结构示意图(阀瓣关闭)。
图2是本发明的第一导管的结构示意图。
图3本发明的阀门组件关闭状态的平面结构示意图。
图4是本发明的发明组件关闭状态的立体结构示意图。
图5是本发明的阀门组件打开状态的结构示意图。
图6是阀门组件未安装阀瓣和销轴的立体结构示意图。
图7是阀瓣的立体结构示意图。
图8是阀瓣的平面示意图。
图9是体外膜式腔的结构示意图。
图10是显示上下柔性隔膜的结构示意图。
图11是体外增减压装置的结构示意图。
具体实施方式
以下仅以实施例说明本发明可能的实施态样，然并非用以限制本发明所欲保护的范畴，合先叙明。
如图1至图11所示，为本发明的一种优选实施费方式，一种提供搏动式血流的循环辅助装置，包括植入单腔导管1、阀门组件2、体外膜式腔3和体外增减压装置4。
该植入单腔导管的侧壁内铺设有支撑导丝，其包括第一导管11和第二导管12，该第一导管11和第二导管12之间连接阀门组件2，该第一导管11呈折弯状，其自由端设有入流端口111，在靠近入流端口的第一导管的侧壁上开设入流侧孔112。
如图3至图8所示，该阀门组件2包括管体21和阀瓣22，该管体21的管壁开设流出窗口211，流出窗口211沿着轴线方向呈对称状，该流出窗口211底窄顶宽，在该流出窗口的底壁下方两相对管壁上开设对正的销轴孔212，两销轴孔的中心点的连线与管体的轴线呈垂直相交状，两该销轴孔212上插固销轴20，在销轴20上铰接有与流出窗口211对应的阀瓣22，该阀瓣22与该流出窗口211对应，所述阀瓣与管体内壁相对的部位留有间隙为0.1cm，该阀瓣22包括左端的伸入流路侧221和右端的不受约束侧222，该伸入流路侧221伸入该管体的孔腔，以使得该阀瓣22的伸入流路侧221不能旋转出管体21的孔腔，该阀瓣的伸入流路侧221靠近第一导管侧，该不受约束侧为开启端，该阀瓣底窄顶宽，该阀瓣的左端壁面为弧形，阀瓣的安装孔223与不受约束侧的水平距离L2大于该安装孔223与伸入流路侧的水平距离L1；
当将该阀门组件2置于人体循环系统内时：若阀瓣22的外弧面223血液压强P1高于阀瓣内弧面224血液压强P2，则阀瓣的伸入流路侧221与安装孔225之间承受的压力F1＝(P1-P2)*L1，阀瓣的不受约束侧222与安装孔225之间承受的压力F2＝(P1-P2)*L2，F2和F1力的方向均为从阀瓣外弧面223向阀瓣内弧面224，由于L2大于L1、P1大于P2，所以F2大于F1，此时阀瓣的不受约束侧222拟向流路内旋转，但流路的内壁对阀瓣的伸入流路侧有限位作用，所以阀瓣并不旋转，而是保持关闭状态，所以流路内的血液沿着图1所示箭头方向流动；若阀瓣外弧面223血液压强P1低于阀瓣内弧面224血液压强P2，则阀瓣的伸入流路侧与销轴安装孔之间承受的压力F1＝(P1-P2)*L1，F2和F1力的方向均为从阀瓣内弧面向阀瓣外弧面，阀瓣的不受约束侧24与销轴安装孔25之间承受的压力F2＝(P1-P2)*L2，由于L2大于L1、P1小于P2，所以F2大于F1，此时阀瓣的伸入流路侧向流路内旋转，阀瓣22打开，由于阀瓣的伸入流路侧结构与流路的内壁几何一致，所以流路内的血液被阀瓣的伸入流路侧堵住，血液从流出窗口流出，如图5箭头所示。
如图9和图10所示，该体外膜式腔3包括圆周带有上法兰盘的上容纳壳31和圆周带有下法兰盘的下容纳壳31，该上容纳壳31和下容纳壳32通过该上下法兰盘之间设置的柔性隔膜33分隔为上下两个独立的容纳腔，上容纳壳和下容纳壳通过螺栓密封连接，上容纳壳和下容纳壳形成球形壳体，为透明材质，下容纳壳的容积大于上容纳壳的容积，所述隔膜包括上柔性隔膜331和下柔性隔膜332，上柔性隔膜与下柔性隔膜预充生理盐水333，上、下柔性隔膜处于原始自然状态时，上容纳腔与上柔性隔膜之间的容积小于下容纳腔与下柔性隔膜之间的容积。
体外模式腔采用模块化设计，容量可设置成35、55和145毫升，包括但不限于这几款型号，以适应不同患者循环辅助量的要求；体外模式腔也可根据患者心输出量的转好情况进行由大容量向小容量的更换，或者柔性隔膜破裂时也需要更换同等容量的体外模式腔体，体外更换即可，不必二次手术；当上柔性隔膜破裂时，生理盐水进入气体腔室，会有气泡产生，当下柔性隔膜破裂时，血液进入上柔性隔膜与下柔性隔膜中，上柔性隔膜与下柔性隔膜之间的无色生理盐水变为红色血液，起到报警作用，提示需更换体外模式腔，这样气体不会进入血液对人体进行伤害。以55毫升体外模式腔体为例，上柔性隔膜和下柔性隔膜呈原始自然状态时，上容纳腔与上柔性隔膜之间的体积为10毫升，下容纳腔与下柔性隔膜之间的体积为40毫升，上柔性隔膜和下柔性隔膜之间预充生理盐水的体积为5毫升，当上容纳腔与上柔性隔膜之间是负压时，上柔性隔膜和下柔性隔膜整体向上容纳腔运动，上柔性隔膜会贴近上容纳腔内壁，此时体外模式腔体内血液容量是50毫升，当上容纳腔与上柔性隔膜之间是正压时，上柔性隔膜和下柔性隔膜整体向下容纳腔运动，下柔性隔膜会贴近下容纳腔内壁，此时体外模式腔体内血液容量接近0毫升，所以按压一次泵血量为50毫升，当按压频率为60-200下每分钟时，则每分钟提供的供血量达到50毫升乘以60下每分钟等于3升每分钟，提供的血液流量达到了临床上心衰病人循环系统的要。该体外膜式腔的上容纳壳连通上管路接头311，该体外膜式腔的下容纳壳连通下管路接头321，该下管路接头321连接第二导道12，该上管路接头311连通体外增减压装置4。
优选地，如图11所示，所述体外增减压装置4包括进气结构、抽气结构、电磁阀和控制器，该进气结构包括正压泵41和正压罐42，在正压泵41的排气口与正压罐的进口连接第一管路，该第一管路上安装调压阀43，该正压罐42的出口连接第二管路，该抽气结构包括负压泵44和负压罐45，在负压泵的进气口与负压罐的出口连接第一管路A，该第一管路A上安装调压阀46，该负压罐45的进口连接第二管路A，该第二管路的自由端与电磁阀47的阀口A连接，该第二管路A的自由端与该电磁阀的阀口B连接，该电磁阀的阀口C与上管路接头连通，当进气时，该阀口A与阀口C相通，当抽气时，该阀口C与阀口B相通，该阀口C与上管路接头311之间的管路上安装压力传感器48，该控制器49与二位三通电磁阀、压力传感器、正压泵的电机、负压泵的电机控制连接。
工作时，开始体外增减压装置不供气按压体外膜式腔的柔性隔膜时，阀门组件上的阀瓣在管体内外压差的作用下关闭，左心室内的血液在左心室压力的作用下通过入流口和入流侧孔流入下容纳腔，然后正压泵做功将气体泵入上容纳腔，柔性隔膜在气体压力的作用下挤压血液，将血液挤压进导管中，此时阀门组件上的阀瓣在导管内外压差的作用下打开，导管内的血液排出至升主动脉(或降主动脉)，柔性隔膜贴于下容纳壳内壁；接着负压泵做功将容纳腔内的气体抽出，左心室内的血液再次流入下容纳腔，当柔性隔膜贴于上容纳壳内壁时，正压泵做功供气，以此反复。
本发明的目的在于针对心源性休克、心肾综合征等临床需求，提供一种能经外周血管微创快速植入、提供搏动式血流的循环辅助装置，降低左室负荷和心肌耗氧量，增强患者血液循环或肾脏灌注，解决传统循环辅助装置手术创伤大、血液破坏大、操作复杂且不便携的问题。
Claims (7)
1.一种提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：包括植入单腔导管、阀门组件和体外膜式腔，该植入单腔导管道包括第一导管和第二导管，该第一导管和第二导管之间连接阀门组件，该第一导管的自由端设有入流端口，在靠近入流端口的第一导管的侧壁上开设入流侧孔，该阀门组件包括管体和阀瓣，该管体的管壁开设流出窗口，该管体上铰接阀瓣，该阀瓣与该流出窗口对应，该阀瓣包括伸入流路侧和不受约束侧，该伸入流路侧伸入该管体的孔腔，以使得该阀瓣的伸入流路侧不能旋转出管体的孔腔，该阀瓣的伸入流路侧靠近第一导管侧，阀瓣的铰接点与不受约束侧的水平距离大于该铰接点与伸入流路侧的水平距离，该体外膜式腔包括上下两个独立的容纳腔，上、下容纳腔通过隔膜隔开，该体外膜式腔的上容纳腔连通上管路接头，该体外膜式腔的下容纳腔连通下管路接头，该下管路接头连接第二导道，该上管路接头连通体外增减压装置；
通过位于左心室内的植入单腔导管的入流端口和入流侧孔将左心室内的血液经植入单腔导管引入位于体外膜式腔的下容纳腔内，体外增减压装置加压进入上容纳腔按压柔性隔膜将血液经第二导管泵向阀门组件，阀门组件的阀瓣打开，血液进入升主动脉(阀门组件位于升主动脉时)或降主动脉(阀门组件位于降主动脉时)，然后体外增减压装置对柔性隔膜停止增压进行减压，阀瓣关闭流出窗口，左心室内血液重复经植入单腔导管的入流端口和入流侧孔进入体外膜式腔的下容纳腔，反复操作，增加患者循环血流。
2.根据权利要求1所述的提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：所述体外增减压装置包括进气结构、抽气结构、电磁阀和控制器，该进气结构包括正压泵和正压罐，在正压泵的排气口与正压罐的进口连接第一管路，该第一管路上安装调压阀，该正压罐的出口连接第二管路，该抽气结构包括负压泵和负压罐，在负压泵的进气口与负压罐的出口连接第一管路A，该负压罐的进口连接第二管路A，该第二管路的自由端与电磁阀的阀口A连接，该第二管路A的自由端与该电磁阀的阀口B连接，该电磁阀的阀口C与上管路接头连通，当进气时，该阀口A与阀口C相通，当抽气时，该阀口C与阀口B相通，该阀口C与上管路接头之间的管路上安装压力传感器，该控制器与电磁阀、压力传感器、正压泵、负压泵控制连接。
3.根据权利要求1所述的提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：所述体外膜式腔包括圆周带有上法兰盘的上容纳壳和圆周带有下法兰盘的下容纳壳，上、下法兰盘之间压设所述隔膜，并通过螺栓密封连接，上容纳壳和下容纳壳形成球形壳体，为透明材质，下容纳壳的容积大于上容纳壳的容积，所述隔膜包括上柔性隔膜和下柔性隔膜，上柔性隔膜与下柔性隔膜预充生理盐水，上、下柔性隔膜处于原始自然状态时，上容纳腔与上柔性隔膜之间的容积小于下容纳腔与下柔性隔膜之间的容积。
4.根据权利要求1所述的提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：所述植入单腔导管的侧壁内铺设有支撑导丝。
5.根据权利要求1所述的提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：所述流出窗口沿着轴线方向呈对称状，该流出窗口底窄顶宽，在该流出窗口的底壁下方两相对管壁上开设对正的销轴孔，两该销轴孔上插固销轴，在销轴上铰接有与流出窗口对应的阀瓣，该阀瓣底窄顶宽，该阀瓣的左端壁面为弧形，该阀瓣的左端为伸入流路侧，该阀瓣的右端为不受约束侧，该不受约束侧为开启端，当血液经管体左侧的流入口流入时，该阀瓣关闭流出窗口，该阀瓣的右侧开启端不能朝下旋转，当该血液经管体右侧流入时，该阀瓣绕着销轴逆时针旋转为竖向状态，该阀瓣的左端面与管体的内壁贴触，以使得血液经流出窗口流出。
6.根据权利要求5所述的提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：两所述销轴孔的中心点的连线与轴线呈垂直相交状。
7.根据权利要求6所述的提供搏动式血流的循环辅助装置，其特征在于：所述阀瓣与管体内壁相对的部位留有间隙为0.1cm。
Priority Applications (1)
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| CN202310621607.0A CN117339098A (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 提供搏动式血流的循环辅助装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN117339098A true CN117339098A (zh) | 2024-01-05 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2023
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