CN1213955A - 心瓣激活系统及激活心瓣 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种心瓣激活系统,包括一个基座(1)和至少一个绕枢轴转动地安装在基座(1)上的活瓣(2a,2b),其特征在于,它包括至少一个由活瓣(2a,2b)形成的活动磁性件(4),并可选地包括至少一个与基座(1)相连的固定磁性件(3);所述磁性件(3,4)产生一种力,在活瓣(2a,2b)进行开启和/或闭合运动期间,这种力施加在活瓣上。

Description

心瓣激活系统及激活心瓣

本发明涉及一种心瓣激活系统以及一种激活心瓣。

人造心瓣，亦称为心瓣假体、二尖瓣假体或主动脉瓣假体，一般由一个或两个活瓣构成，活瓣通过一个或若干铰接件安装在基座上，所述基座缝合在患者身上。

在心瓣的工作周期中，活瓣的开启期和闭合期的持续时间比血液的流通或阻塞短得多，但是，所述开启期和闭合期及其在心脏工作周期中起作用的准确瞬间，在很大程度上决定心瓣的性能。

传统人造心瓣的开启和闭合机理如下所述。

当人造心瓣闭合，瓣口两侧的压差进行变换时，对闭合的活瓣加以保持的压力改变方向，使活瓣开启。这种力以及产生这种力的压差应该达到一种足以开启一个或若干活瓣的数值，同时使血液通过假体。开启的使血液流通的机械心瓣的闭合情况如后所述。瓣口两侧的压差进行变换并增大，然后定期地变换血流方向，这种回流接着驱动心瓣的活瓣从而使心瓣闭合。

简要地说，传统机械心瓣的工作时间滞后于压力的变动，因为要确立有效压差再进行运动。另外，传统人造心瓣的开启和闭合机理相同，它们被植入在主动脉位置或二尖瓣位置，这点不同于自然心瓣的情况。

自然心瓣的开启和闭合机理如下所述。

自然主动脉瓣在心室-主动脉压差变换的同时进行开启，由于无惰性，因此同机械心瓣假体相反是在零压差下进行开启。自然主动脉瓣在局部压差对相当于活瓣的瓣叶的作用下进行收缩以后逐渐闭合，这个过程很迅速而且无回流现象。这些局部压差使主动脉和心室之间的压差进行完全变换，这种变换是恢复回流所必要的。这就是为什么自然主动脉瓣在主动脉压力应大于心室压力时无回流地进行闭合，而机械心瓣的闭合正是靠回流。

自然二尖瓣在若干索带的张力作用下有效地进行开启，这些索带一方面同瓣叶的边缘相连，另一方面同心室的内壁相连。心室舒张时的扩张引起心室的压力下降(因而导致心房-心室压差变换)，同时通过其若干索带上的拉力使二尖瓣开启。因此，自然二尖瓣的开启严格地与心房-心室压力变换同步，而机械心瓣假体需要有压差才能进行开启，所以开启时间滞后。自然二尖瓣瓣叶的闭合是通过若干相互作用的同时配合而进行的：对瓣叶加以保持的索带松弛，瓣叶在局部压差的作用下逐渐闭合(这些局部压差使心房和心室之间的压差进行完全变换)，二尖瓣口收敛(靠近瓣叶)。因此，如同主动脉瓣那样，二尖瓣无回流地进行闭合，与人造心瓣相反，人造心瓣的一个或若干活瓣在其闭合的整个期间由回流进行驱动。

因此，人造心瓣的活瓣具有一定的惰性，不论开启还是闭合都需要对血流能量的能量消耗。显而易见，经心瓣的压力损失越大，血液在心瓣闭合时通过心瓣的回流越大，这种由心脏产生然后传送到血流的能量就越大。由此引起的心脏作用增强，对患者来说是痛苦的，尤其是在患有心脏病血流量和能量本来已经较弱的二尖瓣情况下更为如此。如果减小经心瓣的压力损失，就可以使活瓣通过大幅度移动具有最大开启能力，但是这在必须延长的闭合期使回流量增大。相反，缩短活瓣的开启和闭合行程，会增加经心瓣的压力的损失。

就高心搏频率而言，某些心瓣假体回流量与输送量之比增大(因为活瓣闭合所需的回流持续时间在周期中占据一个重要位置)。

如果心瓣具有若干活瓣，活瓣之一可能不开启，这就引起血栓的形成。尤其当患者患有低流量病理性心脏病和/或差不多平躺时，可能发生这种情况。

另外，心口处的血液流量不必对称，因此，通常的心瓣假体可以具有非对称机能。这种工作方式由于心瓣假体经受的应力的不良分布而可能不利于心瓣假体。

再者，在传统人造心瓣中，活瓣直接从完全开启位置进入闭合位置，这样，活瓣必须进行大的剧烈移动，往往会引起心瓣过早断裂或磨损，并出现杂音和孔穴。

现有的所有机械心瓣假体的这些缺陷，在很大程度上是在植入有一个心瓣假体的患者中遇到的并发症问题：过多的压力损失和血栓栓塞意外。当用一个被动开启式心瓣假体更换主动开启式自然二尖瓣时，所述情况尤其常常发生在二尖瓣位置。实际上，特别是当患者血液处于低流量的情况下，配有两个活瓣的心瓣假体可以不对称地进行开启，在这种情况下，形成血栓的危险是很大的。

本发明旨在解决前面述及的问题，或者至少令人满意地缓解这些问题。

本发明的目的借助一种心瓣激活系统加以实现，这种心瓣激活系统包括一个基座和至少一个绕枢轴转动地安装在基座上的活瓣，其特征在于，它包括至少一个由所述活瓣形成的活动磁性件，并可选地包括至少一个与基座相连的固定磁性件，所述磁性件产生一种力，在所述活瓣进行开启和/或闭合运动期间，这种力施加在该活瓣上。

根据实施例，所述活动磁性件产生第一磁场，所述固定磁性件产生第二磁场。

第一磁场和第二磁场最好确定成，当心瓣两侧血压相同时，所述磁场的相互作用产生一个平衡位置，活瓣在所述力的作用下随时回复到这个平衡位置，所述力随所述活瓣位置的变化而变化，以便减少血液回流，不增加经心瓣的压力损失。

这种平衡位置最好相当于活瓣的一个中间开启位置。

根据本发明的一个特征，所述随活瓣位置的变化而变化的力在平衡位置两侧的变化是互不相关的。

根据本发明的另一个特征，所述力产生一个施加在活瓣上的磁力矩，该磁力矩最大值在10^-3和10^-5Nm之间。在活瓣的完全开启和闭合位置，其小于施加在活瓣上的血液压力。

根据本发明其它特征，第一磁场和第二磁场确定成使活瓣以最小磨擦力在基座上进行转动。

平衡位置最好位于完全开启和闭合位置之间。

另外，第一磁场和第二磁场的相互作用在活动磁性件和固定磁性件之间产生相斥磁力。

这些相斥磁力具有一个至多为10-¹N的强度。

根据第一实施例，所述固定磁性件安装在基座内，例如靠近一个铰接件。这种布置可以避免同血液接触。同时，所述活动磁性件安装在活瓣中，并密封地加以封闭，这也可以避免同血液接触。这种布置可以使本发明激活系统具有生物兼容性尤其是血液兼容性。

一般来说，活瓣用一种可以装入磁性件而不改变其磁性的血液兼容材料制成。

根据其它实施例，对于活瓣的每个铰接件来说，所述系统包括一个活动磁性件以及两个或三个固定磁性件。固定磁性件最好呈环状围绕活瓣的一个铰接轴线进行布置。

根据另一个实施例，所述磁性件是以钐和钴为主要成分、或者以钕、铁和硼为主要成分的称为稀土金属的永久磁铁。

本发明还旨在提出一种配有前述激活系统的心瓣。

这种心瓣的实施方式在于加工一种采用具有血液兼容性的钛合金制成的活瓣，以构成一个腔室，将活动磁性件装入该腔室中，用同一种钛合金罩封闭该腔室，最后，将这个罩密封焊接在活瓣上。

显然，也可以用任意一种材料制造活瓣，然后用一种血液兼容材料完全覆盖这个活瓣。

根据第一实施例，本发明心瓣配有两个活瓣，这两个活瓣仅仅由每个活瓣上的若干活动磁性件的相互影响进行作用。

根据第二实施例，本发明心瓣配有用一种铁磁材料制成的至少两个活瓣之一或两个基座之一，以便形成至少一个活动或固定磁性件，所述磁性件不产生磁场，而是在其它活动或固定磁性件所产生的一个或若干磁场影响下进行作用。

根据其它实施例，只在心瓣上配置活动磁性件；基座不包括任何磁性件。

根据其它实施例，配置相互作用的活动磁性件，以及在基座上配置不活动的或者其影响可以忽略不计的固定磁性件。

本发明激活系统可以借助于活瓣的中间开启位置，在心瓣两侧压力的平衡作用下，使心瓣有效开启，在二尖瓣位置尤其如此，即使在血流量很少的情况下，也确保所有活瓣的对称开启，减少闭合时的回流。确保所有活瓣开启来减小形成血栓的危险。

配有这些激活系统的心瓣由血压的变化加以控制，而不是例如用被动式心瓣那样由血流量进行控制，所谓被动式，就是说不是根据本发明原理进行激活。由于血流量本身由压力变化而产生，因此，可以具有比传统的非激活式人造心瓣的工作顺序提前的开启期和闭合期。由此得出，激活心瓣的活瓣对于血流来说显得没有惰性，因此保留其所获得的全部能量。

另外，本发明激活系统可以减少血液回流，提高心瓣的效率。实际上，磁增力器使活瓣提前闭合，甚至血液回流速度基本为零。一般来说，当存在很大回流速度时(例如在采用非激活心瓣的情况下)进行闭合所产生的射流，会有发生空穴和溶血现象的危险，这些危险由于使用本发明心瓣而得到限制。

血液流动的过渡期伴随着引起开启和闭合的压力的剧烈变化。因此，闭合和开启运动比瓣口处血流量的方向变换提前，可以使活瓣在小负荷下进行运动，这与被动式心瓣不同，被动式心瓣的活瓣尤其在行程结束时承受高负荷。另外，活瓣在高压差下进行的行程部分比使用非激活心瓣短，这就限制了撞击和磨损。因为使活瓣运动的磁力矩相同，所以所述的提前使活瓣进行对称运动。因此，由于活瓣的运动对称，应力分布也是对称的，这有利于主动式心瓣假体的良好抗疲劳性能。

开启和闭合运动具有在磁力推动下的第一期和在液力作用下的第二期。因此，活瓣自动返回到平衡中间开启位置，可以分解运动，并降低开启和闭合后期的速度，从而消除对基座的剧烈撞击，减小发生断裂、杂音、孔穴和溶血的危险。

本发明激活系统允许活瓣大部分开启，以便减少经心瓣的压力损失，而且由于闭合时运动提前，因此，不增加回流。

心瓣的磁性激活具有特别重要的作用，尤其在液力微弱的心搏周期各时期，也就是说，在舒张期和收缩期之间，或者相反，在收缩期和舒张期之间，更是如此。有关的磁力矩强度和磁力强度可以保持较小而有效。这不会扰乱心瓣在心脏收缩期和舒张期的液压工作。因此，当心瓣开启时，这些力矩的数值不会增加经心瓣的压力损失，当心瓣闭合时，不再加大经心瓣的泄漏量。

参照附图和非限制性实施例，本发明将得到更好的理解。附图如下：

图1a至1e示出心脏处于心搏周期各个时期的剖视图；

图2a和2b分另示出左心在心搏周期过程中心室的压力变化和容积变化情况；

图3a、3b和3c分别是配有本发明一种激活系统的一个心瓣处于闭合位置的立体图、横向剖视图和俯视图；

图4a、4b和4c分另是图3a、3b和3c所示的心瓣处于中间平衡位置的立体图、横向剖视图和俯视图；

图5a、5b和5c分别是图3a、3b和3c所示的心瓣处于完全开启位置的立体图、横向剖视图和俯视图；

图6、7和8示出本发明激活系统中各种可能的磁性件配置的一部分情况；

图9、10和11分别示出与图6、7和8所示的磁性件配置相应的复原磁力矩的变化情况。

图1a至1e示出心搏周期的各个时期。血液如同所有流体那样，产生一种流量时总是从高压区域流向低压区域。心脏收缩使血液处于压力之下，心瓣确定由此产生的血流量的流动方向。图2a和2b示出左心在心搏周期中出现的压力变化和流量变化情况。右心的状态在性质上与左心的状态相同。心脏收缩相应于心室收缩期(图1c和1d)，而心脏舒张相应于心室松弛期(图1a和图1b)。

下面来描述在心搏周期中前述主动脉瓣和二尖瓣的开启和闭合运动。

在舒张初期(图1a)，左心房A松弛，左心室B开始扩张。这种扩张通过系带的拉力使二尖瓣V1提早开启。心房压力应大于心室压力，血液由心房A流入心室B。在这个期间，因为主动脉C中的压力比心室B中的压力大，所以主动脉瓣V2被闭合。但是主动脉压力缓慢下降，而心室压力略微升高。在舒张末期(图1b)，心房A收缩，以便将补充血流量注入心室B中。

然后，收缩期开始，心室B开始收缩，压缩内含的血液。因此，心室压力突然增大，差不多立即超过心房压力，这样，通过系带上张力的突然松弛，使心瓣V1闭合(图1c和图2a所示f位置)。此时不再可能发生血液朝心房A的回流。另外，由于主动脉压力在一个短时间仍然超过心室压力，因此主动脉瓣V2保持闭合。然后，心室压力超过主动脉压力，心瓣V2开启，产生心室射血(图1d和图2a所示的0位置)。随着血液流入主动脉C，主动脉压力增大，但是心室B没有完全排空，主动脉压力在射血结束之前达到最大值。在收缩末期从心室B排出的血流量不多，少于从主动脉排出的血流量。同样，在整个射血期间，心房压力也缓慢增大。然后，心室B松弛，心室压力降低到主动脉压力之下，这使主动脉瓣V2闭合(图2a的f位置)。但是，降低的心室压力仍然大于心房压力，以便心房-心室瓣V1闭合(图1e)。当左心室在心室-心房压力变换的同时开始扩张时，心瓣V1开启(图2a上的0′位置)，如同前面所述的那样，在舒张初期(图1a)，心室开始充满血液。

图2a和2b分别示出心室压力和容量在图1a至1e所示的上述各个不同时期的变化情况，如图2b下部所示。这在心搏周期研究中也明确提及，自然心瓣与心房、心室和/或主动脉的相对压力同步，而不与流量同步。因此，这些心瓣具有比流量变化提前的开启和闭合方式。另外，由于腱的拉力而引起心室扩张，二尖瓣易于开启。

本发明激活系统旨在根据非常接近自然心瓣的开启和闭合方式，使人造心瓣发生作用。

图3a、3b和3c以及后面附图所示的心瓣是配有本发明激活系统的人造心瓣。

这种心瓣包括一个基座1，至少一个这里最好为两个相同的活瓣2a和2b，这两个活瓣相对于径向轴线XX′对称地安装在基座1上。每个活瓣2a,2b通过布置在每个活瓣两侧的两个对称铰接件围绕一个轴线YY′转动，YY′轴线平行于并靠近轴线XX′。

一个铰接件例如由一个横向指杆10构成，该横向指杆与基座1的内侧壁相连，用于在一个圆柱形凹口20内自由地进行相对转动，该圆柱形凹口开在活瓣2a,2b的侧边上或者开在一个嵌装凸台21上。

在所示的心瓣实施例中，两个活瓣2a、2b处于闭合位置(图3a至3c)，通过各自的沿轴线XX′定向的内边缘22a、22b彼此贴靠。为此，内边缘22a、22b呈倒角，以便在闭合位置，活瓣2a、2b彼此之间呈90°至180°的角度2β。开启位置相对于基座1的底面S来说这里确定为α=85°(参见图9)。

确切地说，激活系统铰接有至少一个在所示实施例中为三个与基座1相连的固定磁性件3，并包括至少一个这里由活瓣2a、2b支承的活动磁性件4。这些磁性件3、4适用于产生一种力，在开启和/或闭合运动期间施加在活瓣2a、2b上。

在附图所示的实施例中，固定磁性件3和活动磁性件4分别形成其特征可选为各不相同的第一磁场和第二磁场。这些磁性件3、4最好是具有强磁化作用和娇顽磁性以及具有良好磁性稳定性的称为稀土金属(例如以钐和镐为主要成分或者以钕、铁和硼为主要成分)的永久磁铁。

体积大的固定磁性件3可以安装在基座1的外侧边上，不与血液相接触。固定磁性件3可以布置成环状，尤其如图3b所示，但是，这些固定磁性件也可以进行有利于获得良好磁场的其它布置。第一磁场和第二磁场确定成在活动磁性件4和固定磁性件3之间产生相斥磁力。这些斥力的强度在0和10^-1N之间。这些斥力可以同时控制活瓣2a、2b绕枢轴转动，并使所述活瓣在基座中定向，这样尤其确保最小的摩擦力。活动磁性件4安装在活瓣2a、2b中。

在图3a以结构解剖图示出的实施例中，活动磁性件4完全固定在一个腔室24中，这个腔室侧向布置在凸台21上。腔室24本身由一个焊接罩(未示出)密封地加以封闭，从而封闭活动磁性件4。

活瓣2a、2b至少就凸台21而言最好由一种血液兼容性钛合金制成。这种金属的优越性是重量轻，质地坚固，可以加工腔室24，也可以焊接罩。由于这种金属的坚固性，因此，还可以制成比现有的用传统材料(例如热解碳)制成的活瓣更薄的活瓣，从而可以放宽更大的流通面积，减少经心瓣的压力损失。尽管如此，激活系统还是要与任何其它血液兼容性材料(陶瓷、合金、热解碳等)兼容。

固定磁性件3和活动磁性件4各自的磁场确定成其相互作用可以确保控制活瓣的运动。特别是当血压在心瓣两侧相同时，就形成活瓣2a、2b的一个平衡位置E。在产生随活瓣角位置的变化而变化的磁力矩的一种力的作用下，所述活瓣随时回复到这个稳定的平衡位置E。复原磁力矩的变化规律和图形确定成最大限度地减少血液回流，不加大经心瓣的压力损失。另外，图9示出的这些图形(与所述实施例有关)在平衡位置E两侧是独立的。最大力矩在10^-3和10^-5Nm之间。图4a、4b和4c示出平衡位置E。该平衡位置相应于零磁力矩，提供活瓣的一个中间开孔，这里是处于闭合角位置(图3a至3c)和完全开启位置(图5a至5c)之间的一半距离上。一般来说，这个中间开孔在活瓣2a、2b之间呈60°至140°的角度2β，活瓣的位置相对于轴线XX′所贯穿的径向平面D来说在任何时候都是对称的。这里，活瓣的平衡位置E相对于基座1的底面S来说呈55°的角度α(见图9)。

图5a、5b和5c示出活瓣2a、2b处于完全开启位置的心瓣。在这个位置，两个活瓣2a、2b沿着彼此平行且与径向面D平行的平面定向。

在闭合位置(图3a)和完全开启位置(图5a)，活瓣2a、2b支承的活动磁性件4完全平行地配置在端部固定磁性件3之一的对面。

在相应于平衡状态的半开启位置，活动磁性件4垂直地定位在固定磁性件3的对面。

显然，由活动磁性件4和固定磁性件3分别产生的第一磁场和第二磁场，取决于所述磁性件3、4各自的几何形状、相对位置及其磁化方向。

图6、7和8只示出本发明激活系统各种磁性件配置中的一部分配置情况。其它配置情况也可以如同这里所示的那样获得复原磁力矩的变化，最大限度地减少血液回流，不增大经心瓣的压力损失。

具有三个固定磁铁3和一个活动磁铁4的磁性件配置，通过与图3a、4a和5a所示实施例相对应的活瓣示于图6，处于平衡位置E。

一般来说，磁化矢量总是朝向所述磁铁的磁北极。

在所示配置中，固定磁铁31、32、33的磁化矢量N沿铰接轴线YY′即从Y向Y′进行正定向。

活动磁铁4的磁化矢量N′也平行于铰接轴线但沿相反方向即从Y′向Y进行定向。

由固定磁铁32产生的磁场强度(及其矢量值N)小于其它固定磁铁31和33。由于活瓣2a绕枢轴转动不改变由活动磁铁4产生的磁场的方向(在这种绕枢轴转动中，磁化矢量N′仍沿XX′定向)，这样就自动产生一种使活动磁铁4与固定磁铁32校准的力矩，使活瓣2a回到平衡位置E。

图9示出磁力矩随活瓣与基座1的底面S所呈角度α的变化而变化的图形(参见图3b、4b和5b)。完全开启位置呈85°的角α，平衡位置E呈55°的角α，闭合位置呈25°的角α。

从闭合位置向磁平衡位置E所施加的复原磁力矩，在心瓣两侧的压差为零时推动活瓣开启，使之回到其磁平衡位置E。因此，即使流量很少，活瓣在下游流动期也能对称地开启到至少55°，以便给血液提供一个大的流通面积，这就保证最低限度的压力损失。其它开启距离(从55°至完全开启)对于流动来说没有明显的能量损失，因为在液力面前磁力是很小的。

从完全开启位置向磁平衡位置E所施加的复原力矩可以产生运动，然后，在经心瓣的压差发生变换时，将活瓣导向磁平衡位置。活瓣从这个磁平衡位置朝其闭合位置的运动很短暂，因为活瓣对流体提供大的支承面，这就最大限度地减少了回流。活瓣接着保持闭合，确保与具有同一型面的被动式心瓣一样的密封性，直至下一个周期的开始。

在这个实施例中，磁增力器完全适应于二尖瓣假体的工作要求。

如图9所示，角α为55°至85°的活瓣闭合力矩的图形，与角α为55°至25°的开启力矩的图形是不同的。实际上，在平衡位置E两侧图形的对称性仅仅在35°至75°的角α才存在。此外，由于开启和闭合的力矩变化规律彼此独立，因此曲线是不同的。

图7示出一种具有两个固定磁铁31、32和一个活动磁铁4的磁性件配置情况。

固定磁铁31、32的磁化矢量N沿铰接轴线Y′Y即沿着从Y′向Y的方向定向，与图6所示的配置情况相反。

活动磁铁4的磁化矢量N′沿活瓣2a的纵向轴线AA′定向，与基座1的底面S呈角α，并朝向所述活瓣一端的自由边缘。当活瓣接近其完全开启位置时，活动磁铁4由固定磁铁32推送，产生一种朝向平衡位置E的复原力矩，如图7所示，活瓣与底面S呈35°的角α。

这种现象发生在活瓣2a由于活动磁铁4与固定磁铁31的相互作用而接近其闭合位置的时候。从闭合位置向磁平衡位置施加的复原磁力矩，保证活瓣在血液的下游流动期最低限度开启到35°。

从完全开启位置向磁平衡位置E施加的复原力矩，可以产生运动，然后在经心瓣的压差发生变换时将活瓣导向磁平衡位置。活瓣从这个磁平衡位置朝其闭合位置的运动基本是瞬间完成的，因为活瓣对流体提供大的支承面，只保持一个角度为10°的通路。当活瓣与基座底面S呈90°的时候，朝向平衡位置的复原磁力矩还继续存在，因此，心瓣的型面可以使活瓣开启90°，以便在流量大的时候最大限度地减少经心瓣的压力损失，无需担心回流加大。

在这个实施例中，磁增力器适应于主动脉瓣的工作要求。

图10示出图7所示磁性件配置中复原力矩随活瓣角位置的变化而变化的图形。

平衡位置E与底面S呈角α为35°，因此这里不相应于半开启状态。由此图形可见，在平衡位置E两侧，在磁力矩变化规律中，不存在任何对称性。因此，这种变化不必遵循开启期和闭合期的相同规律，但是，在任何情况下，都不应该具有剧烈的倾斜变化。

图8示出一种具有一个固定磁铁3和一个活动磁铁4的磁性件配置情况。固定磁铁3的磁化矢量N沿一个方向d进行定向，而活动磁铁4的磁化矢量N′沿活瓣2a的上表面的法线进行定向。因此，活动磁铁4移动，其磁化矢量N′平行于固定磁铁3的磁化矢量N，但是，方向相反，以便形成磁场回路。这就使固定磁铁3和活动磁铁4对置布置。这种现象产生一种使活瓣2a朝向平衡位置E的复原磁力矩，如图8上的平面BB′所示。这里，当与基座的底面S呈45°时，活瓣处于其平衡位置E。从闭合位置向平衡位置施加的磁复原力矩，确保活瓣在血液的下游流动期最低限度开启到45°。从完全开启位置向磁平衡位置施加的复原力矩，在经心瓣的压差发生变换时，可以将活瓣导向这个位置，从而最大限度地减少回流。

在这个实施例中，磁增力器也适用于主动脉瓣假体或二尖瓣假体的工作要求，但这不是一个最佳方案，因为效能差一些。

显然，根据本发明，采用与图6、7和8所示配置不同的配置或者其它配置，选择好固定磁铁3和活动磁铁4的几何形状和/或相对位置和/或特殊磁化作用，可以获得图9、10和11示出的变化图形。

另外，也可以在活瓣2a激活系统和活瓣2b激活系统之间产生相互作用。

根据这个实施例，激活系统只在活动磁性件的作用下工作。在这种情况下，基座的固定磁性件不存在或不活动，或者产生一种相对于由活动磁性件产生的作用来说可以忽略不计的作用。

Claims (22)

1．一种心瓣激活系统，它包括一个基座(1)和至少一个绕枢轴转动地安装在基座(1)上的活瓣(2a,2b)，其特征在于，它包括至少一个由所述活瓣(2a,2b)形成的活动磁性件(4)，并可选地包括至少一个与基座(1)相连的固定磁性件(3)；所述磁性件(3,4)产生一种力，在所述活瓣(2a,2b)进行开启和/或闭合运动期间，这种力施加在该活瓣上。

2．根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述活动磁性件(4)产生第一磁场，所述固定磁性件(3)产生第二磁场。

3．根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第一磁场和第二磁场确定成，当心瓣两侧血压相同时，所述磁场的相互作用产生一个平衡位置(E)，活瓣(2a,2b)在所述力的作用下随时回复到这个平衡位置，所述力随所述活瓣的位置的变化而变化，以便最大限度地减少血液回流，不增大经心瓣的压力损失。

4．根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述平衡位置(E)相当于活瓣(2a,2b)的一个中间开启位置。

5．根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述随活瓣(2a,2b)位置的变化而变化的力在平衡位置(E)两侧的变化是独立的。

6．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述力产生一个施加在活瓣(2a,2b)上的磁力矩，该磁力矩最大值在10^-3和10^-5Nm之间。

7．根据权利要求2至6之一所述的系统，其特征在于，第一磁场和第二磁场确定成使活瓣(2a,2b)以最小磨擦力在基座中进行转动。

8．根据权利要求3至7之一所述的系统，其特征在于，平衡位置(E)位于完全开启位置和闭合位置之间。

9．根据权利要求2至8之一所述的系统，其特征在于，第一磁场和第二磁场的相互作用在活动磁性件(4)和固定磁性件(3)之间产生相斥磁力。

10．根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述相斥磁力具有至多为10^-1N的强度。

11．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述固定磁性件(3)安装在基座(1)内。

12．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述活动磁性件(4)密封地安装在所述活瓣中。

13．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，它包括三个固定磁性件(3)。

14．根据权利要求1至12之一所述的系统，其特征在于，它包括两个固定磁性件(3)。

15．根据权利要求14所述的系统，其特征在于，两个固定磁性件(3)安装在基座(1)上，以便分别确定活瓣(2a,2b)的开启位置和闭合位置。

16．根据权利要求13至15之一所述的系统，其特征在于，固定磁性件(3)呈环状围绕活瓣(2a,2b)的一个铰接轴线(YY′)进行布置。

17．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述磁性件(3,4)中至少一个磁性件是一个永久磁铁。

18．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述磁性件(3,4)中至少一个磁性件是一个以钐和钴为主要成分、或者以钕、铁和硼为主要成分的称为稀土金属的永久磁铁。

19．根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，活瓣(2a,2b)完全用一种可以装有磁性件而不改变其磁性的血液兼容性材料制成，或者用这种血液兼容性材料覆盖。

20．一种心瓣，它包括一个前述权利要求之一所述的激活系统。

21．根据权利要求20所述的心瓣，其特征在于，它包括两个活瓣(2a,2b)，这两个活瓣仅由每个活瓣(2a,2b)上活动磁性件(4)的相互影响进行作用。

22．根据权利要求20或21所述的心瓣，其特征在于，活瓣(2a,2b)完全用一种具有血液兼容性的钛合金制成。

Images