用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程的测试台组件制造技术

技术编号:21959055 阅读:38 留言:0更新日期:2019-08-24 22:21
一种用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程的测试台组件(10),包括被动式心脏(12),其中,所述被动式心脏(12)为移植的或人造的或混合心脏,所述被动式心脏(12)具有包括心房(14;114)和心室(16;116)的至少一对心腔(14、16;114、116);储存器(20),适于容纳工作流体;压力发生器(22),适于为泵送所述工作流体的所述被动式心脏(12)提供泵送功能,所述压力发生器(22)借助于第一流体连接装置流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心室(16)并流体地连接到所述储存器(20);压力调节装置(24),其为输入至心房(14)的工作流体提供预负荷压力和为从心室(16)输出的工作流体提供后负荷压力,所述压力调节装置(24)借助于第二流体连接装置流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心房(14)并流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心室(16);其中,所述压力调节装置(24)包括用于每对心腔(14、16)的单个柔顺元件(26),其为工作流体提供预负荷压力和后负荷压力。

Test bench components for simulating cardiac surgery and/or interventional cardiac surgery and/or procedures

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程的测试台组件
本专利技术涉及一种用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程的测试台组件。
技术介绍
对心脏外科医生和介入式心脏病学家进行培训的目的之一是为临床人员提供一定的熟悉度和熟悉他们在涉及活着的患者的心脏跳动的介入过程中必须面对的特定生理状况。主要干扰临床操作者的介入的方面具有流体动力学特性,并且由于血液循环、心脏瓣膜的打开和关闭以及器官在心脏周期期间的变形而导致。因此,需要提供一种能够忠实地复制心动周期的生理状况的测试台。四个心腔包括两个心房和两个心室,其中每个心房接收来自身体组织的血液并在心室中流动,继而在动脉中流动。由二尖瓣分开的左心房和左心室形成左心脏,其接收来自肺部的血液并将其泵入身体内,而右心房和右心室形成右心脏,其接收来自身体的血液并将其传递到肺部。通常,已知的测试台包括来自人或动物供体的心脏,例如猪源的心脏。通常通过这样的方式来移植该心脏:切割直接连接到心房和连接到心室的血管,但完好地保留一段静脉和一段动脉以及原生心脏瓣膜。这种移植的心脏不能自发收缩以对心腔中接收的流体加压,这决定了心脏瓣膜的打开以实现其在活体内预期的泵送作用。因此,所述移植的心脏连接到设置在测试台中的泵送系统,并且包括一个或多个脉动泵、以及液压导管和容器的系统,其模拟进出心脏的液压阻抗。通常,泵送系统通过在心脏壁上形成孔(通常在心脏的顶端部分)并且提供直接流入心室腔的导管而连接到移植的心脏。通过该导管,泵送系统对心室腔内的流体加压,以确定离开左心室的主动脉流出瓣的开口。在离开左心室的主动脉瓣的下游,提供连接到液压阻抗和后负荷容器的导管,以模拟心脏在其喷射血液时看到的系统阻抗。已知的测试台解决方案已被设计为借助于四个阻抗和四个相应容器的系统进行建模,其中心脏在从心室喷射血液期间看到的流体动力阻抗被称为后负荷,以及由于血液回到心房引起的压力被称为预负荷。在这些已知的解决方案中,已经选择实现与具有的心腔一样多的阻抗模拟系统,因为流入心房的流体的预负荷压力远低于血液在喷射中看到的后负荷压力。例如,这种类型的解决方案在文献US-2011-0217684、US-2013-0288218、US-2014-0370490、US-2014-0099620、US-2015-0024362和AndrewL.Richards等人的非专利公开:“促进研制二尖瓣修复技术的动态心脏系统”(2009年2月18日荷兰KLUWER学术出版社-PLENUM出版社,《生物医学工程史》卷37第4号)中示出。这种解决方案强加了测试台的大尺寸,并且在安装和使用测试台期间需要存在高素质的人员来管理它们。这些方面使得测试台难以运输,迫使心脏外科医生前往安装测试台的地方。同时,这种类型的测试台在没有专业技术人员介入的情况下基本上不可能投入运行,从而迫使技术人员前往安装测试台的地方。因此,强烈需要提供一种测试台解决方案,该解决方案忠实地再现生理状况而不会因此庞大或操作复杂。需要提供一种测试台解决方案,与已知解决方案相比,该解决方案允许降低测试台的安装和操作成本,而不会由此导致功能或可靠性降低。与已知的解决方案相比,需要提供具有减少数量的部件并且尺寸减小的测试台,而不会由此导致功能或可靠性降低。强烈需要提供一种测试台解决方案,其忠实地再现生理状况,同时允许降低与训练心脏外科医生/介入式心脏病学家的过程相关的成本。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是克服迄今为止提到的现有技术的缺点,并提供一种解决方案,以满足参考
技术介绍
所述的需要。该目的和其他目的通过根据权利要求1所述的组件实现。一些有利实施例在从属权利要求中阐述。根据本专利技术的一个方面,一种用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术的测试台组件包括:被动式心脏,其中所述被动式心脏为移植的或人造的或混合心脏,所述被动式心脏至少具有一对心腔,所述心腔包括心房和心室;储存器,适于容纳工作流体;压力发生器,适于通过泵送所述工作流体为所述被动式心脏提供泵送功能,所述压力发生器借助于第一流体连接装置流体地连接到所述被动式心脏的至少一个心室并流体地连接到所述储存器;压力调节装置,其为输入至心房的工作流体提供预负荷压力和为从心室输出的工作流体提供后负荷压力,所述压力调节装置借助于第二流体连接装置流体地连接到所述被动式心脏的所述心房并流体地连接到所述被动式心脏的所述心室。根据本专利技术的一个方面,所述压力调节装置包括用于每对心腔的单个柔顺元件,其为工作流体提供预负荷压力和后负荷压力。根据本专利技术的一个方面,所述压力发生器包括至少一个流动拦截元件,例如电磁阀,其选择性地允许所述被动式心脏和所述储存器之间的直接流体连接。根据本专利技术的一个方面,所述压力发生器包括动态固定流量泵,例如离心泵。根据本专利技术的一个方面,所述第一流体连接装置包括至少一个导管,所述导管流入所述被动式心脏的所述心室的内部,并且所述导管包括锚定栓,所述锚定栓可以通过仅从所述心室的外部作用来装配。例如,所述锚定栓包括可变形锚定装置,其适于弹性地变形以装配到在限定被动式心脏的心室的心脏壁中形成的入口开口中,以底切地接合在相对于被动式心脏的外表面底切的布置的心脏壁的表面上。附图说明通过以下参考附图以非限制性示例的方式提供的优选实施例的描述,本专利技术的其他特征和优点将变得显而易见,其中:-图1为根据一个实施例的测试台组件的示意图;-图1bis为根据一个实施例的测试台组件的示意图;-图2为根据一个实施例的测试台组件的示意图;-图3为左心结构中测试台组件的心脏收缩期期间的操作的示意图;-图4为左心结构中测试台组件的心脏舒张期期间的操作的示意图;-图5为根据一个实施例的锚定栓的轴测视图。具体实施方式根据一般实施例,提供一种测试台组件10,其用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程。所述测试台组件10特别适合于能够执行假体测试、新手术疗法的测试和心脏外科医生/介入式心脏病学家的训练,从而避免作用在活体上。所述测试台组件10包括被动式心脏12。所述被动式心脏12为移植的或人造的或混合的心脏。例如,所述被动式心脏12为来自动物供体的心脏,例如猪或绵羊,或者它为来自人类供体的心脏,或者它为人造心脏。术语“被动”意味着所述心脏不会自发地执行泵送动作。所述被动式心脏12具有至少一对心腔14、16;114、116,所述一对心腔包括一个心房14;114和一个心室16;116。根据一个实施例,所述被动式心脏12包括至少一个心脏瓣膜18;19;118。所述心脏瓣膜18;19;118为天然瓣膜,或者它为人造瓣膜,或者它为混合瓣膜。例如,所述心脏瓣膜18;118为二尖瓣18,其介于左心房14和左心室16之间。在这种情况下,所述测试台组件10模拟左心。优选地,所述心脏瓣膜18;19;118为流出瓣19,优选地为位于左心室16的输出处的主动脉瓣19。根据一个实施例,所述心脏瓣膜为流出瓣19,优选地为肺动脉瓣,其位于右心室116的输出处。根据一个实施例,所述被动式心脏12包括至少一段血管。根据一个实施例,所述被动式心脏12包括一段主动脉和位于左心室16和这段主动脉之间的心脏瓣膜19,以模拟主动脉瓣。优选地,所述被动式心脏12包括至少一个流出瓣19,其位于被动式心脏本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程的测试台组件(10),包括:‑被动式心脏(12),其中,所述被动式心脏(12)为移植的或人造的或混合心脏,所述被动式心脏(12)具有包括心房(14;114)和心室(16;116)的至少一对心腔(14、16;114、116);所述被动式心脏(12)进一步包括位于所述至少一对心腔的所述心室的出口处的至少一个流出瓣(19);‑储存器(20),适于容纳工作流体;‑压力发生器(22),适于通过泵送所述工作流体为所述被动式心脏(12)提供泵送功能,所述压力发生器(22)借助于至少一个心室导管(36)流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心室(16;116)和借助于储存器导管(74)流体地连接到所述储存器(20);‑至少一个压力调节装置(24;124),所述压力调节装置为输入到所述心房(14;114)的所述工作流体(72)提供预负荷压力和为从所述心室(16;116)输出且位于所述流出瓣(19)的下游的所述工作流体(72)提供后负荷压力;‑所述至少一个压力调节装置(24;124)借助于心脏舒张分支(34)流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心房(14;114)和借助于心脏收缩分支通过所述流出瓣(19)流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心室(16;116);其特征在于,所述至少一个压力调节装置(24;124)包括用于每对心腔(14、16;114、116)的单个柔顺元件(26),所述单个柔顺元件(26)用作膨胀容器,所述单个柔顺元件(26)为所述工作流体(72)提供所述预负荷压力和所述后负荷压力。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.14 IT 1020160001147621.一种用于模拟心脏手术和/或介入式心脏病手术和/或过程的测试台组件(10),包括:-被动式心脏(12),其中,所述被动式心脏(12)为移植的或人造的或混合心脏,所述被动式心脏(12)具有包括心房(14;114)和心室(16;116)的至少一对心腔(14、16;114、116);所述被动式心脏(12)进一步包括位于所述至少一对心腔的所述心室的出口处的至少一个流出瓣(19);-储存器(20),适于容纳工作流体;-压力发生器(22),适于通过泵送所述工作流体为所述被动式心脏(12)提供泵送功能,所述压力发生器(22)借助于至少一个心室导管(36)流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心室(16;116)和借助于储存器导管(74)流体地连接到所述储存器(20);-至少一个压力调节装置(24;124),所述压力调节装置为输入到所述心房(14;114)的所述工作流体(72)提供预负荷压力和为从所述心室(16;116)输出且位于所述流出瓣(19)的下游的所述工作流体(72)提供后负荷压力;-所述至少一个压力调节装置(24;124)借助于心脏舒张分支(34)流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心房(14;114)和借助于心脏收缩分支通过所述流出瓣(19)流体地连接到所述被动式心脏(12)的所述心室(16;116);其特征在于,所述至少一个压力调节装置(24;124)包括用于每对心腔(14、16;114、116)的单个柔顺元件(26),所述单个柔顺元件(26)用作膨胀容器,所述单个柔顺元件(26)为所述工作流体(72)提供所述预负荷压力和所述后负荷压力。2.根据权利要求1所述的测试台组件(10),其中,所述至少一个压力调节装置(24;124)包括调节所述后负荷压力的后负荷阻力(30)。3.根据权利要求1或2所述的测试台组件(10),其中,所述柔顺元件(26)为自由表面容器或封闭的加压罐。4.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹弗兰科·贝尼亚米诺·菲奥雷阿尔贝托·切萨雷·路易吉·雷达埃利里卡尔多·维斯马拉卡洛·安东纳吉多·杰尔皮马西莫·乔瓦尼·莱马安德烈亚·曼吉尼
申请(专利权)人:米兰综合工科大学米兰大学
类型:发明
国别省市:意大利,IT

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