人工心脏制造技术

本发明专利技术涉及一种人工心脏，包括全心球囊正搏系统和心肌再生诱导系统，前者包括心室外套、球囊和动力系统，心室外套包裹在心室外部，球囊置于心室和心室外套之间；气体导管连接球囊与动力系统；当心室收缩时，动力系统为球囊充气；当心室舒张时，动力系统使球囊放气；后者包括激光光纤及激光器，激光光纤的一端连接激光器，另一端的端头定位在心室外表面，激光器按照预先设定的参数发射激光，激光通过激光光纤照射心室外表面，诱导心肌细胞再生。本发明专利技术提供的人工心脏可以诱导心肌细胞再生从而改善心肌的结构，避免人造材料对血液系统的影响，恢复心脏的收缩和舒张功能；可操作性强、应用范围广；亦可作为心脏的永久性辅助装置。

artificial heart

The invention relates to an artificial heart, including heart balloon is stroke system and induction of myocardial regeneration system, the former includes ventricular balloon and coat, jacket is wrapped in power system, ventricular ventricular external, ventricular and ventricular balloon placed between the balloon catheter and gas connection coat; power system; when the ventricles contract, power system for inflatable balloon be careful; ventricular diastolic, dynamic system the balloon deflated; the latter includes laser and fiber laser, fiber laser is connected with the laser, the end position at the other end of the ventricular outer surface, the preset parameters in accordance with the laser emission laser, laser by laser irradiation and ventricular surface, induced myocardial cell regeneration. The present invention provides a structure of the artificial heart can induce myocardial cell regeneration improve myocardial, avoid the influence of artificial materials on the blood system, the recovery of cardiac systolic and diastolic function; strong operability and wide application; can also be used as a permanent cardiac assist device.

【技术实现步骤摘要】
人工心脏
本专利技术涉及医疗器械领域，具体地涉及一种人工心脏。
技术介绍
心力衰竭(以下简称心衰)是大多数心血管疾病的最终归宿，是常见的、高医疗支出且可能致命的疾病。中国2011年的心血管病报告指出，我国目前有心衰患者约420万例；在发达国家，约2％的成年人经受着心衰的折磨，而年龄高于65岁者则增加至6-10％。而且随着全球人口老龄化的增加，这个数字还在不断增加。在过去30年中，尽管心衰的诊治取得了许多进展，但心衰死亡率仍然居高不下。心衰确诊后第一年的死亡风险为35％，往后每年则降低至10％。即使使用最好的治疗，心衰的年死亡率仍然高达10％。因此，摆在医务工作者面前的心衰防治工作无疑是一个巨大的挑战。现有技术中通常有两种方式用于解决心衰的问题：一是药物治疗，二是心室辅助装置。但是从目前已取得的成果来看，尽管各种新型药物相关研究结果不断发展，但是药物效果极其有限。因而，目前心衰的根本好转有赖于心脏辅助装置的研发进展。与药物治疗相比，心室辅助装置效果更显著。现有最先进的左心辅助装置的原理是：将左心室血流引入辅助泵体，经泵体驱动血流进入主动脉，部分替代左心泵血功能。但是左心辅助装置依旧存在较大局限性。首先，该装置只能部分改善心衰心脏的功能，会对心肌和心脏瓣膜造成不可逆的损伤。其次，这种方法具有一系列禁忌、工艺复杂因而实际应用范围十分有限。第三，这种方法只能暂时替代左心泵血，使用寿命有限。最后，目前的心室辅助装置需要与血液直接接触，不可避免地会出现出血、血栓、溶血、感染、免疫反应等一系列致命的并发症。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种人工心脏，可以诱导心肌细胞再生，恢复心肌结构；可操作性强，应用范围更广；可以作为心脏的永久性辅助装置；还能够避免出血、血栓、溶血、感染、免疫反应等并发症。本专利技术公开了一种人工心脏，包括全心球囊正搏系统和心肌再生诱导系统，其中全心球囊正搏系统包括心室外套、球囊、气体导管和动力系统，心室外套包裹在所述心室的外部；气体导管用于连接球囊和动力系统，使得当心脏收缩时，动力系统为球囊充气，当心脏舒张时，动力系统为所述球囊放气；心肌再生诱导系统包括激光光纤及激光器，激光光纤的一端连接于所述激光器，另一端的端头定位在心室外表面；激光器按照预先设定的参数发射激光，激光通过所述激光光纤从激光光纤的端头射出照射心室的外表面，诱导心肌细胞再生；激光器和动力系统位于体外。可选地，激光器为低能激光器；低能激光器输出功率在30～60mW之间；低能激光器发射的激光的波长在4000～6000nm之间；与低能激光器连接的激光光纤的直径在0.15～0.25mm之间。其中低能激光器发射的激光，通过激光光纤照射在心室的外表面，所述激光与所述心室的受损心肌细胞的细胞核内的DNA双链间的氢键共振，将DNA双链解链成单链，再由单链复制成双链，再使细胞分裂形成子细胞，从而获得再生的心肌细胞。可选地，心室外套无弹性，用于为所述球囊充气时提供支撑，使所述球囊向心室方向膨胀，挤压心室；球囊具有弹性；所述气体导管及激光光纤穿过所述心室外套并伸出体外；动力系统由心电信号控制。可选地，心室外套为具有开口的空心套，并在手术前于体外预先制备；球囊放置在空心套内，且球囊与空心套内壁贴合的一侧用生物胶粘固在空心套的内表面；激光光纤定位在心室外表面的一端沿着空心套内壁分布。可选地，球囊包括置于左心室前壁的第一球囊、置于左心室前外侧壁的第二球囊、置于左心室下壁的第三球囊及置于右心室前壁的第四球囊。可选地，其中激光光纤包括第一激光光纤和第二激光光纤，其中第一激光光纤置于心室外表面的端头位于所述第一球囊与第二球囊之间的间隙；第二激光光纤置于心室外表面的端头位于所述第二球囊和第三球囊之间的间隙。可选地，预先设定的参数包括发射间隔为12小时，每次发射的持续时间为30分钟。可选地，所述激光光纤远离心室外表面的一端与所述气体导管结为一束总管，所述总管伸出心室外套且在手术中从心尖部的胸壁引出体外。优选地，所述动力系统为球囊正搏泵。与现有技术相比，本专利技术包括以下优点：在本专利技术实施例提出的人工心脏中，在外接动力系统的作用下，心脏收缩时，球囊充气，在心室外套的支撑下，球囊向心室方向膨胀，挤压心脏，使心脏收缩充分；心脏舒张时，球囊放气提供负压，促进心脏充分舒张；从而部分替代心衰心脏的功能，提高心脏泵血能力。球囊挤压心脏的同时，激光器可以发射激光通过激光光纤照射在心室外表面，从而使得心肌细胞再生，部分恢复心肌结构。此外，本专利技术提供的人工心脏结构简单，设计科学，符合人体生理学要求，具有较强可操作性，应用范围更广。同时，由于避免了出血、血栓、溶血、感染、免疫反应等并发症，提高了手术成功率，降低了后期辅助治疗成本。另外，由于人工心脏本身使用的材料具有较强的生物相容性，可以作为永久性心脏辅助装置。使用本专利技术提供的人工心脏，大部分患者不必再进行心脏移植，避免心脏移植供体少、配型难、易产生排异等的缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的整体结构框图；图2是本专利技术实施例一的示意图；图3是本专利技术图1实施例的A-A向剖面图。具体实施方式下文描述了本专利技术的具体实施方式，该实施方式为示意性的，旨在揭示本专利技术的具体工作过程，不能理解为对权利要求的保护范围的进一步限定。实施例一参照图1所示的整体结构框图，本专利技术提供的人工心脏包括：全心球囊正搏系统与心肌再生诱导系统，其中：全心球囊正搏系统包括心室外套1、球囊2、气体导管3和动力系统4；所述心肌再生诱导系统包括激光光纤6及激光器5。其中气体导管3用于连接球囊2和动力系统4，激光光纤6连接激光器5，而且动力系统4和激光器5均置于体外。参照图2本专利技术实施例一的示意图，心室外套1包裹在左心室7和右心室8的外部；球囊2置于左心室7、右心室8和心室外套1之间，球囊2包括置于左心室7前壁的第一球囊201、置于左心室7前外侧壁的第二球囊202、置于左心室7下壁的第三球囊203及置于右心室8前壁的第四球囊204；激光光纤6包括第一激光光纤601和第二激光光纤602，第一激光光纤601置于左心室7外表面的端头6010位于第一球囊201与第二球囊202之间的间隙；第二激光光纤602置于左心室7外表面的端头6020位于所述第二球囊202和第三球囊203之间的间隙。值得注意的是，此处激光光纤6包括两根，仅为举例之用，实际根据病人心衰程度等具体情况，激光光纤6可以采用多根，而激光光纤6的布置也不限于所述方式。上述球囊201、202及203用于包裹左心室7，204用于包裹右心室8，这种设置方式与左心室7外仅设置一个球囊相比，具有下述优点：可以确保对左心室7四周均匀受力，从而确保左心室7实现向心性收缩；可以避免左心室7局部受到压力过大，将左心室7压向右心室8，影响右心室8的舒张功能；还可以避免右心室8外的球囊挤压不足使得心脏向右侧移位，抵消左心室7外的球囊所做的功。激光器5为低能激光器；低能激光器的输出功率在30～60m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工心脏，其特征在于，包括全心球囊正搏系统和心肌再生诱导系统，其中：所述全心球囊正搏系统包括心室外套、球囊、气体导管和动力系统；所述心室外套用于包裹在所述心室的外部；所述球囊用于设置在所述心室外表面和所述心室外套内表面之间；所述气体导管用于连接所述球囊和所述动力系统，当心脏收缩时，所述动力系统为所述球囊充气；当心脏舒张时，所述动力系统为所述球囊放气；所述心肌再生诱导系统包括激光光纤及激光器，所述激光光纤的一端连接于所述激光器，另一端的端头定位在所述心室外表面；所述激光器按照预先设定的参数发射激光，所述激光能够通过所述激光光纤照射所述心室外表面，诱导心肌细胞再生；所述激光器和所述动力系统位于体外。

【技术特征摘要】
1.一种人工心脏，其特征在于，包括全心球囊正搏系统和心肌再生诱导系统，其中：所述全心球囊正搏系统包括心室外套、球囊、气体导管和动力系统；所述心室外套用于包裹在所述心室的外部；所述球囊用于设置在所述心室外表面和所述心室外套内表面之间；所述气体导管用于连接所述球囊和所述动力系统，当心脏收缩时，所述动力系统为所述球囊充气；当心脏舒张时，所述动力系统为所述球囊放气；所述心肌再生诱导系统包括激光光纤及激光器，所述激光光纤的一端连接于所述激光器，另一端的端头定位在所述心室外表面；所述激光器按照预先设定的参数发射激光，所述激光能够通过所述激光光纤照射所述心室外表面，诱导心肌细胞再生；所述激光器和所述动力系统位于体外。2.如权利要求1所述的人工心脏，其特征在于，所述激光器为低能激光器；所述低能激光器输出功率在30～60mW之间；所述低能激光器发射的激光的波长在4000～6000nm之间；与所述低能激光器连接的激光光纤的直径在0.15～0.25mm之间。3.如权利要求2所述的人工心脏，其特征在于，所述低能激光器发射的激光，通过激光光纤从激光光纤端头射出照射在心室的外表面，所述激光与所述心室的受损心肌细胞的细胞核内的DNA双链间的氢键共振，将DNA双链解链成单链，再由单链复制成双链，再使细胞分裂形成子细胞，从而获得再生的心肌细胞。4.如权利要求1所述的人工心脏，其特征在于，所述心室外套无弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫洪超，
申请(专利权)人：卫洪超，
类型：发明
国别省市：北京,11