CN215025222U - 可植入电磁搏动式人工心脏血泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医疗器械技术领域,具体是可植入电磁搏动式人工心脏血泵,包括泵体和电磁驱动装置,泵体使用时植入体内,泵体内设有一个软质的第一隔膜,第一隔膜的外周连接泵体的内腔壁从而把泵体内腔分隔成相互密封隔离的第一腔室和第二腔室,第一腔室为人工心腔,人工心腔上设有分别供血液吸入和排出的入口和出口;通过电磁力作为驱动力来驱动第一隔膜往复运动,进而实现人工心腔的排血功能,人工心腔内没有其他机械运动部件,不会对血液造成损伤,且没有过多的机械运动部件占用空间,使得泵体的空间利用率非常高,体积可以做到非常小巧,可以胸腔镜下植入,操作简单,医生病人易接受。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,具体是可植入电磁搏动式人工心脏血泵。
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。
专利号为201010174301.8、专利名称为“可植入式磁液悬浮型离心血泵”的中国实用新型专利公开了一种离心血泵来辅助或者代替人体心脏进行排血,但是存在旋转叶片剪切损伤血细胞、血液向悬浮轴周边渗漏导致轴心停转、钛合金与血液相容性、价格昂贵难以推广使用等问题。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型的任务是提供可植入电磁搏动式人工心脏血泵,能够辅助或者代替人体心脏的排血功能,可控性强,能够模拟人体心脏搏动性排血,对动脉弹性有保护作用,没有叶片搅动或者其他机械磨损对血液细胞造成损伤,不引起贫血,排血量可调节,可以按心脏节律排血,且体积小巧,可以胸腔镜下植入,操作简单,医生病人易接受。
本实用新型任务通过下述技术方案实现:
可植入电磁搏动式人工心脏血泵,包括泵体和电磁驱动装置,泵体使用时植入体内,泵体内设有一个软质的第一隔膜,第一隔膜的外周连接泵体的内腔壁从而把泵体内腔分隔成相互密封隔离的第一腔室和第二腔室,第一腔室为人工心腔,人工心腔上设有分别供血液吸入和排出的入口和出口,其中入口设有用于供血液向人工心腔内单向流入的第一单向瓣膜,出口设有用于供血液从人工心腔单向流出的第二单向瓣膜,入口的末端设有用于连接人体左心室或左心耳的第一连接机构,出口的末端设有用于连接人体升主动脉的第二连接机构,电磁驱动装置包括固定设置的电磁铁、与电磁铁相对设置且能够相对电磁铁往复移动的永磁体、用于为电磁铁供电的电源、以及用于控制电流大小和电流方向的控制装置,从而能够通过电磁铁与永磁体之间的磁力来驱动永磁体相对电磁铁往复移动,永磁体与第一隔膜直接连接或者间接连接,从而能够带动第一隔膜在泵体内腔中往复移动以使人工心腔的收缩和舒张,实现人工心腔从左心室或左心耳吸入血液、向升主动脉排出血液的搏动式排血功能,并能够通过控制装置调节电流大小和电流方向转换频率来调节排血量大小和排血频率。
作为优选的技术方案,所述永磁体直接连接在所述第一隔膜的底部从而能够带动第一隔膜在所述泵体内腔中往复移动,所述电磁铁固定设置在所述泵体的底部,永磁体和电磁铁均位于所述第二腔室内,所述电源和所述控制装置均位于所述泵体外并通过导线连接所述电磁铁。
作为优选的技术方案,所述永磁体与第一隔膜通过流体进行间接连接,具体方式为:所述电磁驱动装置包括壳体,壳体内设有一个软质的第二隔膜,第二隔膜的外周连接壳体的内腔壁从而把壳体内腔分隔为相互密封隔离的第三腔室和第四腔室,其中永磁体直接连接第二隔膜,所述电磁铁固定设置在所述第四腔室内,第三腔室与所述第二腔室通过导管连通,第二腔室、第三腔室及导管内均充满流体,永磁体相对电磁铁往复移动,能够带动第二隔膜往复运动,从而能够通过流体驱动所述第一隔膜在所述泵体内往复运动。
作为优选的技术方案,所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵还包括心电监测传感器,心电监测传感器与控制装置连接,心电监测传感器能够实时监测人体心脏搏动节律并将数据发送至所述控制装置,从而使控制装置在人体心脏搏动时能够控制所述人工心腔按照人体心脏搏动节律排血,在人体心脏停止搏动时能够控制人工心腔提高排血频率以维持心排血量正常。
作为优选的技术方案,所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵还包括压力传感器,压力传感器与控制装置连接,压力传感器能够实时监测人体左心房内压力,从而使控制装置能够控制单次搏动时所述人工心腔的排血量大小,以维持人体左心房压力在正常范围。
作为优选的技术方案,所述第一连接机构和/或所述第二连接机构包括防脱环和旋转外套环,防脱环外侧设有倒钩型凸起从而方便与连接部位缝合固定,旋转外套环螺纹连接在入口或出口并罩在防脱环外侧,从而方便对连接部位进行密封固定,防止血液渗出。
作为优选的技术方案,所述泵体、第一隔膜、入口、出口的材质均为人造血管材料。
作为优选的技术方案,所述人工心腔的容量为30-50ml。
本实用新型的有益效果是:通过电磁力作为驱动力来驱动第一隔膜往复运动,进而实现人工心腔的排血功能,人工心腔内没有其他机械运动部件,不会对血液造成损伤,且没有过多的机械运动部件占用空间,使得泵体的空间利用率非常高,体积可以做到非常小巧,可以胸腔镜下植入,操作简单,医生病人易接受;而且,电磁力的大小、方向易于精准快速调节,可控性强,从而便于调节人工心腔的排血量和排血频率,能够模拟人体心脏的搏动性排血,对动脉弹性有保护作用;结构简单,泵体、第一隔膜、入口、出口的材质均为可采用目前较为成熟的人造血管材料,加入防止血栓形成的特殊材料,安全性高,植入人体后,可以无需抗凝血治疗,且人工心腔、入口、出口整体形成一个密闭管道,不会向外界渗漏,具有很好的安全性。
附图说明
图1是实施例1中可植入电磁搏动式人工心脏血泵的结构示意图;
图2是实施例2中可植入电磁搏动式人工心脏血泵的结构示意图。
其中,泵体1,第一隔膜11,人工心腔12,入口121,出口122,防脱环123,旋转外套环124,第二腔室13,第一单向瓣膜131,第二单向瓣膜132,壳体21,第二隔膜211,第三腔室212,第四腔室213,导管214,电磁驱动装置2,壳体21,电磁铁22,永磁体23,电池24,控制装置25,心电监测传感器26,压力传感器27。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1:
如图1所示,可植入电磁搏动式人工心脏血泵,包括泵体1和电磁驱动装置2,泵体1使用时植入体内,泵体1内设有一个软质的第一隔膜11,第一隔膜11的外周连接泵体1的内腔壁从而把泵体1内腔分隔成相互密封隔离的第一腔室和第二腔室13,第一腔室为人工心腔12,优选人工心腔12的容积约40ml,人工心腔12上设有分别供血液吸入和排出的入口121和出口122,其中入口121设有用于供血液向人工心腔12内单向流入的第一单向瓣膜131,出口122设有用于供血液从人工心腔12单向流出的第二单向瓣膜132,第一单向瓣膜131和第二单向瓣膜132均为目前较为成熟的人造二叶瓣膜,能够促进血液单向流动,防止血液返流;入口121的末端设有用于连接人体左心室或左心耳的第一连接机构,出口122的末端设有用于连接人体升主动脉的第二连接机构;对所有患者,出口122连接升主动脉,对于射血分数降低心力衰竭患者,入口121可以连接左心室,也可以连接左心耳,对于射血分数保留心力衰竭患者,入口121与左心耳连接,如此方法,可以保证心排血量正常,同时左心房肺静脉压在较低水平,肺瘀血症状消失,病人舒适度好,不但适合心力衰竭晚期病人,也适合中期病人,对心源性猝死有预防作用;电磁驱动装置2包括壳体21、设置在壳体21内的电磁铁22和永磁体23、用于为电磁铁22供电的电池24、以及用于控制电流大小和电流方向的控制装置25,壳体21内设有一个软质的第二隔膜211,第二隔膜211的外周连接壳体21的内腔壁从而把壳体21内腔分隔为相互密封隔离的第三腔室212和第四腔室213,其中永磁体23直接连接第二隔膜211,所述电磁铁22固定设置在所述第四腔室213内,电磁铁22与永磁体23相对设置,第三腔室212与泵体1的第二腔室13通过导管214连通,第二腔室13、第三腔室212及导管214内均充满流体(液体或气体),电磁铁22与永磁体23之间的磁力能够驱动永磁体23相对电磁铁22往复移动,能够带动第二隔膜211往复运动,从而能够通过流体驱动第一隔膜11在泵体1内往复运动,以使人工心腔12的收缩和舒张,实现人工心腔12从左心室或左心耳吸入血液、向升主动脉排出血液的搏动式排血功能,并能够通过控制装置25调节电流大小和电流方向转换频率来调节排血量大小和排血频率,对于人体心脏能够搏动的患者,可以通过控制装置25控制人工心腔12按照人体心脏搏动节律排血,不影响人体心脏排血,且辅助人体心脏排血,能够轻松维持正常的心排血量;对于人体心脏停止搏动的患者,可以通过控制装置25控制人工心腔12提高排血频率以维持心排血量正常,以人工心腔12的容积为40ml为例,每分钟假如搏动100次,便可实现排血4L,能够满足人体需求。
使用时,泵体1植入体内,电磁驱动装置置于体外,泵体1通过导管214连通体外的电磁驱动装置,泵体1内没有其他机械运动部件,不会对血液造成损伤,且没有过多的机械运动部件占用空间,使得泵体1的空间利用率非常高,体积可以做到非常小巧,可以胸腔镜下植入,操作简单,医生病人易接受,以人工心腔12的容积为40ml为例,则泵体1的尺寸可做到直径4cm、高3cm左右的圆盘状结构,体积非常小巧,便于体内植入;而且,电磁力的大小、方向易于精准快速调节,可控性强,从而便于调节人工心腔12的排血量和排血频率,能够模拟人体心脏的搏动性排血,对动脉弹性有保护作用;人工心腔12、入口121、出口122整体形成一个密闭管道,不会向外界渗漏,具有很好的安全性。
作为优选的技术方案,所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵还包括心电监测传感器26,心电监测传感器26与控制装置25连接,心电监测传感器26能够实时监测人体心脏搏动节律并将数据发送至所述控制装置25,从而使控制装置25在人体心脏搏动时能够控制所述人工心腔12按照人体心脏搏动节律排血,在人体心脏停止搏动时能够控制人工心腔12提高排血频率以维持心排血量正常。
作为优选的技术方案,所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵还包括压力传感器27,压力传感器27与控制装置25连接,压力传感器27能够实时监测人体左心房内压力,从而使控制装置25能够控制单次搏动时所述人工心腔12的排血量大小,以维持人体左心房压力在正常范围。
作为优选的技术方案,所述第一连接机构和所述第二连接机构相同,均包括防脱环123和旋转外套环124,防脱环123外侧设有倒钩型凸起从而方便与连接部位缝合固定,旋转外套环124螺纹连接在入口121或出口122并罩在防脱环123外侧,从而方便对连接部位进行密封固定,防止血液渗出。
作为优选的技术方案,所述泵体1、第一隔膜11、入口121、出口122的材质均为人造血管材料,加入防止血栓形成的特殊材料,安全性高,植入人体后,可以无需抗凝血治疗。
实施例2:
在实施例1技术方案的基础上,进行如下改进:
如图2所示,电磁驱动装置中的电磁铁22和永磁体23均设置在泵体1的第二腔体内,所述电磁铁22固定设置在所述泵体1的底部,所述永磁体23直接连接在所述第一隔膜11的底部从而能够带动第一隔膜11在所述泵体1内腔中往复移动,所述电池24和所述控制装置25均位于所述泵体1外并通过导线连接所述电磁铁22。使用时,泵体1植入体内,电池24为小型同位素核电池24或者可充电锂聚合物电池24,电池24可以置于体外,也可以植入皮下,控制装置25置于体外,电池24与电磁铁22、控制装置25通过导线连接,由于永磁体23和电磁铁22均为扁平状结构,因此占用空间很小,泵体1的空间利用率非常高,体积也可以做到非常小巧,便于植入。
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,本申请中所涉及的实用新型范围,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实用新型构思的情况下,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 (8)
1.可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,包括泵体和电磁驱动装置,泵体使用时植入体内,泵体内设有一个软质的第一隔膜,第一隔膜的外周连接泵体的内腔壁从而把泵体内腔分隔成相互密封隔离的第一腔室和第二腔室,第一腔室为人工心腔,人工心腔上设有分别供血液吸入和排出的入口和出口,其中入口设有用于供血液向人工心腔内单向流入的第一单向瓣膜,出口设有用于供血液从人工心腔单向流出的第二单向瓣膜,入口的末端设有用于连接人体左心室或左心耳的第一连接机构,出口的末端设有用于连接人体升主动脉的第二连接机构,电磁驱动装置包括固定设置的电磁铁、与电磁铁相对设置且能够相对电磁铁往复移动的永磁体、用于为电磁铁供电的电源、以及用于控制电流大小和电流方向的控制装置,从而能够通过电磁铁与永磁体之间的磁力来驱动永磁体相对电磁铁往复移动,永磁体与第一隔膜直接连接或者间接连接,从而能够带动第一隔膜在泵体内腔中往复移动以使人工心腔的收缩和舒张,实现人工心腔从左心室或左心耳吸入血液、向升主动脉排出血液的搏动式排血功能,并能够通过控制装置调节电流大小和电流方向转换频率来调节排血量大小和排血频率。
2.根据权利要求1所述的可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述永磁体直接连接在所述第一隔膜的底部从而能够带动第一隔膜在所述泵体内腔中往复移动,所述电磁铁固定设置在所述泵体的底部,永磁体和电磁铁均位于所述第二腔室内,所述电源和所述控制装置均位于所述泵体外并通过导线连接所述电磁铁。
3.根据权利要求1所述的可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述永磁体与第一隔膜通过流体进行间接连接,具体方式为:所述电磁驱动装置包括壳体,壳体内设有一个软质的第二隔膜,第二隔膜的外周连接壳体的内腔壁从而把壳体内腔分隔为相互密封隔离的第三腔室和第四腔室,其中永磁体直接连接第二隔膜,所述电磁铁固定设置在所述第四腔室内,第三腔室与所述第二腔室通过导管连通,第二腔室、第三腔室及导管内均充满流体,永磁体相对电磁铁往复移动,能够带动第二隔膜往复运动,从而能够通过流体驱动所述第一隔膜在所述泵体内往复运动。
4.根据权利要求1所述的可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵还包括心电监测传感器,心电监测传感器与控制装置连接,心电监测传感器能够实时监测人体心脏搏动节律并将数据发送至所述控制装置,从而使控制装置在人体心脏搏动时能够控制所述人工心腔按照人体心脏搏动节律排血,在人体心脏停止搏动时能够控制人工心腔提高排血频率以维持心排血量正常。
5.根据权利要求1所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵还包括压力传感器,压力传感器与控制装置连接,压力传感器能够实时监测人体左心房内压力,从而使控制装置能够控制单次搏动时所述人工心腔的排血量大小,以维持人体左心房压力在正常范围。
6.根据权利要求1所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述第一连接机构和/或所述第二连接机构包括防脱环和旋转外套环,防脱环外侧设有倒钩型凸起从而方便与连接部位缝合固定,旋转外套环螺纹连接在入口或出口并罩在防脱环外侧,从而方便对连接部位进行密封固定,防止血液渗出。
7.根据权利要求1所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述泵体、第一隔膜、入口、出口的材质均为人造血管材料。
8.根据权利要求1所述可植入电磁搏动式人工心脏血泵,其特征在于,所述人工心腔的容量为30-50ml。
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CN202120583893.2U CN215025222U (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 可植入电磁搏动式人工心脏血泵 |
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CN202120583893.2U CN215025222U (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 可植入电磁搏动式人工心脏血泵 |
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CN202120583893.2U Active CN215025222U (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 可植入电磁搏动式人工心脏血泵 |
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CN (1) | CN215025222U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112891730A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-04 | 曾建新 | 一种可植入电磁搏动式人工心脏血泵 |
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2021
- 2021-03-22 CN CN202120583893.2U patent/CN215025222U/zh active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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