CN201727777U

CN201727777U - 外置大动脉旁反搏心脏辅助装置

Info

Publication number: CN201727777U
Application number: CN2010202754034U
Authority: CN
Inventors: 刘晓程
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2020-07-29

Abstract

本实用新型涉及一种外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：由放置体外中空的主体腔室构成，主体腔室由第一内腔和第二内腔组成，二者中间设有柔性隔膜，第一内腔设有无瓣开口，通过有刚性的人工血管与大动脉相通，第二内腔设有进出气口，通过管道与气体驱动装置相连。有益效果：可根据患者体表面积选择最佳反搏泵容量，在心脏收缩期将大动脉血液吸入本装置内，明显降低大动脉收缩压，减轻心脏后负荷，降低心肌耗氧量；在心脏舒张期，将本装置内血液打入大血管内，明显提高大动脉舒张压，增加冠脉和其他组织的灌注，已达到有效辅助循环的目的。

Description

外置大动脉旁反搏心脏辅助装置

技术领域

本实用新型专利属于心脏机械辅助装置，涉及一种不仅可以提供有效的循环支持，而且易于吻合，放置体外，不需制动患者，在心衰病人长期应用中具有良好组织相容性的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置。

背景技术

在我国成人中有超过400万的心力衰竭（Heart failure, HF）患者，每年治疗费用高达上100亿元人民币，给国家和人民带来了巨大的负担。目前，对于重度和难治性HF药物治疗无法得到满意的效果；而心脏移植又受到供体限制。所以，心脏机械辅助装置逐步成为重度难治性HF的有效治疗方法。

心脏机械辅助装置是通过维持有效循环，降低心肌耗氧量，抑制心室重构，增加冠脉灌注，促进心肌恢复，以达到挽救患者生命的目的。目前，重度急性心功能衰竭、心脏手术后不能脱离体外循环机和等待心脏移植及终末期心脏病人越来越多，急需心脏辅助短期过渡或维持较长时间等待心脏供体或长期辅助。因此，要求辅助装置不仅要有良好的耐久性，而且要有较高的生物相容性。目前，轴流血泵和离心血泵可以提供非常有效的循环支持，但患者可能出现抗凝过度后出血和抗凝不足血栓形成，左心辅助后右心衰竭等致命的严重并发症。主动脉内球囊反搏装置（IABP）因植入简单、安全，价格低廉，通过降低后负荷改善心功能，成为临床最常用的循环辅助装置。但其应用过程中，临床发现有如下缺点：①提供的血流动力学支持有限，较强依赖患者自身的心脏功能而发挥作用；②由于限制患者活动而不能长期应用（一般在2周以内）；③可能发生IABP植入血管远端缺血及血栓形成等并发症。所以，临床亟待研制一种可以提供有效的循环支持，容易安置、患者可活动和较长期应用的心脏辅助装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种应用心电或压力触发气体驱动的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，它通过有刚性的人造血管缝合于人体大血管旁，反搏泵主体放置于体外。在心脏收缩期将大动脉内血液吸入，降低主动脉收缩压，降低心脏后负荷，减少心脏做功，减低心肌耗氧量；心脏舒张期将本装置内的血液打入大动脉内，以提高主动脉舒张压，增加冠脉和周围组织的灌注，改善心脏功能。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：它由放置于体外的内带有中空的主体腔室构成，主体腔室由第一内腔和第二内腔组成，第一、二内腔间设有隔膜，第一内腔设有无瓣开口，通过有刚性的人工血管与大动脉相通，第二内腔设有进出气口，通过管道与气体驱动装置相连；第一内腔的腔室内壁及隔膜表面均设有有机结合的肝素层。

在非充气状态下的所述隔膜表面设有呈同心圆盘型螺旋状的若干个皱褶，皱褶横截面呈锯齿形。

所述第一内腔容积为20—120ml。

所述第一内腔与隔膜连接区域均呈钝角。

所述第一内腔穹窿顶部设有圆形扣式排气装置。

所述主体腔室外壁上设有若干个固定主体腔室的小凸起。

所述与第一内腔无瓣开口连通的有刚性的人工血管直径为4mm—14mm。

所述与第一内腔无瓣开口连通的有刚性的人工血管吻合于升主动脉或降主动脉或锁骨下动脉或股动脉或肺动脉大血管。

本实用新型有益效果：它利用反搏原理，应用心电或压力波形触发，通过气体驱动同步工作，将本装置通过有刚性的人造血管缝合于大血管，反搏泵主体放置于体外。可根据患者体表面积选择最佳反搏泵容量，在心脏收缩期将大动脉血液吸入本装置内，明显降低主动脉收缩压，降低心脏后负荷，减少心脏做功，减低心肌耗氧量；心脏舒张期将本装置内的血液打入大动脉内，以明显提高主动脉舒张压，增加冠脉和周围组织器官的灌注，良好的辅助循环，改善心脏和全身各组织器官的功能。在重度难治性心衰时仍然有效，不仅可以应用于左心辅助还可以应用于右心辅助；容易安置，反搏泵主体置于体外，患者可协装置离床活动，在长期应用中组织相容性明显优于其它机械辅助装置；它可用IABP主机通过气泵驱动同步工作。

附图说明

图1是本实用新型非充气状态下的结构示意图；

图2是图1充气状态下的结构示意图；

图3是图1的俯视图；

图中：1、主体腔室，2、第一内腔,3、第二内腔，4、隔膜,4-1、皱褶，5、无瓣开口,6、有刚性的人工血管,7、进出气口,8、小凸起,9、肝素层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型专利的具体实施方式。

如图所示，一种外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，它由放置体于体外带有中空的主体腔室1构成，所述主体腔室由第一内腔2和第二内腔3组成，第一、二内腔间设有隔膜4，第一内腔设有无瓣开口5，通过有刚性的人工血管6与大动脉相通，第二内腔设有进出气口7，通过管道与气体驱动装置相连。第一内腔的内壁及隔膜表面均设有有机结合的肝素层9，可有效防止血栓形成。在非充气状态下，所述隔膜表面设有呈同心圆盘型螺旋状的若干个皱褶4-1，皱褶横截面呈锯齿形，以增大隔膜活动度，提高泵血效率，同时使血液在第一内腔旋转流动，防止血栓形成。所述主体腔室外缘上设有若干个用于固定主体腔室的小凸起8。所述与第一内腔无瓣开口连通的有刚性的人工血管直径为4mm—14mm。

所述与第一内腔无瓣开口连通的有刚性的人工血管吻合于升主动脉或降主动脉或锁骨下动脉或股动脉或肺动脉大血管。所述第一内腔与隔膜连接区域均呈钝角，有利血液更好的通过，消除死角。所述第一内腔穹窿顶部设有圆形扣式排气装置，以排除第一内腔内部的气体。

外置大动脉旁反搏心脏辅助装置的制作方法，按以下步骤制作：

（1）、采用常规塑料真空铸膜机制成柔韧的第一体壁、第二体壁和柔性隔膜；

（2）、第一内腔内壁和柔性隔膜表面形成有机结合的肝素层：第一内腔或隔膜的内表层附加化合物底层，第一层与第二层之间通过化学键形成稳定的肝素层；

（3）、应用射频焊接机选用7.5兆赫射频将第一体壁、第二体壁及位于二者中间的柔性隔膜周边合缝焊接，所有焊接缝涂加封闭剂；第一体壁与第二体壁合缝后形成主体腔室，第一体壁与隔膜之间为第一内腔，隔膜与第二体壁之间为第二内腔；

（4）、将有刚性的人工血管与第一体壁的无瓣开口焊接固定，将通气管道与第二体壁的进出气口焊接固定；

（5）、耐压试验：第二体腔加压时，能够承受13.8Kpa—20.7Kpa压力，第二体腔减压时，能够承受-3.5Kpa到-41.4Kpa的负压。

工作原理：第一内腔与大动脉相通，第二内腔与气体驱动装置相通。第二内腔排气时，隔膜向第二内腔移位，第一内腔体积增大，从大动脉中吸血，隔膜最大移位时主体腔室体积近似第一内腔体积；第二内腔充气时，隔膜向第一内腔移位，第一内腔体积减小，将血液打入大动脉内，隔膜最大移位时主体腔室体积近似第二内腔体积。通过隔膜驱动第一内腔吸血和射血，以达到循环辅助的目的。应用心电、压力触发气体驱动装置驱动大动脉旁反搏心脏辅助装置同步工作，在心脏收缩期将大动脉内血液吸入本装置，降低主动脉收缩压，降低心脏后负荷，减少心脏做功，减低心肌耗氧量；心脏舒张期将本装置内的血液打入大动脉内，以提高主动脉舒张压，增加冠脉和周围组织器官的灌注，良好的辅助循环。该装置不仅可以吻合在升主动脉、降主动脉、锁骨下动脉及股动脉，而且可以吻合于主肺动脉，对肺高压右心衰患者亦可适用。它可以应用于重度急性心功能衰竭、心脏手术后不能脱离体外循环机、等待心脏移植和终末期心脏病人。该装置不仅可以应用于左心辅助还可以应用于右心辅助，不仅可作为短期辅助还可以长期应用。该装置可以在非体外循环下通过血管切口缝合于大动脉侧壁，使第一内腔与血液相同，通过吸血与射血，有效辅助循环。第二内腔可通过管道连于气体驱动装置，如IABP气泵，实现与心脏同步驱动。

动物实验研究：选用成年绵羊（40-52 kg）3只和成年犬（21-24kg）3条。于升主动脉或降主动脉于有刚性的人造血管吻合，反搏泵主体放置于体外（羊用60 ml，犬用40ml）。建立急性心衰模型。检测心衰辅助前后主动脉压、左室内压、肺动脉崁压、心输出量、颈动脉流量、冠状动脉流量、冠状动静脉血氧饱和度，计算心内膜存活率、左室外功、心肌耗氧量。结果：急性心衰，外置大动脉旁反搏心脏辅助装置可以提供明显的循环支持。辅助后，主动脉收缩压明显下降，主动脉舒张压显著提高，冠状动脉流量增加50%，心室收缩压下降，心脏做功减少，而心输出量增加。同时，颈动脉血流量明显增加，冠状静脉血氧饱和度从20.6%提高到60.3%，心内膜存活率由0.60增加到2.10，左室外功降低16.5%，心肌耗氧量降低14.8%。结论：外置大动脉旁反搏心脏辅助装置通过降低主动脉收缩压，减低心脏后负荷，增加心输出量，同时减少心脏做功，降低心肌耗氧量，增加舒张期灌注，在心衰动物，可维持有效循环，改善心脏功能。

以上所述，仅是本实用新型专利的较佳实施例而已，并非对本实用新型专利的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型专利的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型专利的技术方案的范围。

Claims

1.一种外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：它由放置于体外的内带有中空的主体腔室构成，主体腔室由第一内腔和第二内腔组成，第一、二内腔间设有隔膜，第一内腔设有无瓣开口，通过有刚性的人工血管与大动脉相通，第二内腔设有进出气口，通过管道与气体驱动装置相连；第一内腔的腔室内壁及隔膜表面均设有有机结合的肝素层。

2.根据权利要求1所述的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述隔膜表面在非充气状态下设有呈同心圆的盘型螺旋状的若干个皱褶，皱褶横截面呈锯齿形。

3.根据权利要求1所述的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述第一内腔容积为20—120ml。

4.根据权利要求1所述的大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述与第一内腔无瓣开口连通的有刚性的人工血管直径为4mm—14mm。

5.根据权利要求1所述的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述第一内腔与隔膜连接区域均呈钝角。

6.根据权利要求1所述的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述第一内腔穹窿顶部设有圆形扣式排气装置。

7.根据权利要求1所述的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述主体腔室外壁上设有若干用于固定主体腔室的小凸起。

8.根据权利要求1所述的外置大动脉旁反搏心脏辅助装置，其特征是：所述与第一内腔无瓣开口连通的有刚性的人工血管吻合于升主动脉或降主动脉或锁骨下动脉或股动脉或肺动脉大血管。