体外微创仿生循环辅助系统及其控制方法技术方案

一种体外微创仿生循环辅助系统及其控制方法，涉及心脏辅助循环领域，包括人工心室，人工心房，所述人工心房与进血管连接，所述进血管设置单向阀，所述人工心室与人工心房通过人工房室瓣连接，人工心室与出血管由人工主动脉瓣连接，所述人工心室、人工心房外壁分别设置第一舒缩装置、第二舒缩装置。通过在人工心房和人工心室外壁分别设置舒缩装置，使人工心房、人工心室同步一张一缩或一缩一张，利用机械作用力在短时间内迅速完成切换，从而实现模拟真实心脏循环系统，克服了液压驱动各状态间切换速度慢缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及心脏辅助循环领域，具体涉及一种体外辅助循环系统及其控制方法。
技术介绍
随着心脏外科的迅速发展，心脏直视手术的数量急骤增加，其中重症心脏病患者也成比例上升。据统计，心脏直视手术后约有1％的病人出现严重低心排出量综合征，尽管使用各种血管活性药物和主动脉内球囊反搏(Intra—AortiCBalloonPump，IABP)仍不能脱离体外循环，需要机械辅助装置进行心脏辅助，以便撤离体外循环，促使心肌功能恢复。在急性心肌梗塞并发心源性休克时，即使应用药物甚至IABP，其死亡率仍高达60％-80％。使用机械辅助装置则可能使这类病人血流动力学得以稳定，从而进行手术，获得较大的生存机会。心脏移植目前在世界范围内迅速广泛开展，手术数量明显增加，生存率也不断提高，使之成为治疗终末期心力衰竭最有效的手段之一。然而，供心不足是心脏移植手术广泛开展的最大障碍。使用机械辅助装置进行心脏辅助，可以为等待供心的病人摆脱心力衰竭。从而获得较充分的时间争取到合适的供心。此外，使用心脏辅助循环是当前解决供心不足的重要手段之一。近年来，心脏辅助装置正在不断改进加以完善，新的产品不断涌现，许多产品己商品化，性能良好，使用安全。心脏辅助循环无论作为治疗措施还是作为心脏移植的过渡支持都己取得了长足的进步，使心力衰竭的病人病状得以明显改善，生活质量明显提高，许多病人应用心脏辅助后可以在等待供心期间回家享受正常的生活，甚至可以恢复工作。中国专利公开号CN200810204114.2公开了一种搏动式双囊心脏辅助循环装置，通过液压方式使两个血囊彼此收缩和舒张从而实现血液的循环，由于正常成年人每分钟心跳在60-100次左右，液压方式难以实现在如此短时间内的切换；该双囊结构外形不同于真实心脏形状，在每次收缩和舒张时即使体积变化相同也难以保证通过的血流量一样；医务人员通过互动界面操作，针对不同的患者设置血泵的不同压缩量，压缩比和搏动量，这种方式不能实现与患者的同步循环，因而不能模拟真实心脏功能。目前体外膜肺临床应用装置可替代心脏辅助循环，但该装置为非搏动性，与心脏血管的节律性搏动不吻合，违背了人体自身的生理特点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有的技术不足，提供一种体外微创仿生循环辅助系统及其控制方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种体外微创仿生循环辅助系统，包括人工心室，人工心房，所述人工心房与进血管连接，进血管设置单向阀，所述人工心室与人工心房通过人工房室瓣管连接，人工心室与出血管由人工主动脉瓣连接。在人工心室、人工心房外壁分别设置第一舒缩装置、第二舒缩装置，所述舒缩装置包括套筒，滑竿，电机，所述套筒为中空柱体，一端与固定杆固定连接，套筒均匀分布在人工心室两侧面，所述滑竿一端与移动杆固定连接，另一端插入套筒内，滑竿均匀分布在人工心室两侧面并与套筒匹配，所述移动杆与连杆连接，所述连杆另一端与丝杆连接，所述丝杆另一端连接到电机，所述电机与控制器连接，所述控制器与控制面板连接。电机通过丝杆、连杆带动滑竿在套筒内移动从而夹紧或者松开人工心室。当第二舒缩装置对人工心房施加作用力使人工心房收缩，第一舒缩装置松弛使人工心室处于舒张时，人工心房内的血液挤入人工心室中，当第二舒缩装置松弛使人工心房处于舒张，第一夹舒缩置对人工心室施加作用力使人工心室收缩时，人工心房将血液从进血管中吸入，人工心室将血液挤进出血管内，完成一次血液循环。所述人工心房上方设置储血池，所述储血池上端连接血管，下端与人工心房进血管连接，储血池上端进血管设置流量计，下端与人工心房连接的进血管上依次设置有蝶阀，流量计，所述流量计、蝶阀分别通过导线连接到控制器，在控制面板上预设进入人工心房内的血流量，储血池上方的流量计先测得进入储血池的血流量，并将数值信号反馈到控制器，控制器与预先设定流量进行对比，当储血池上方流量计流量小于预先设定流量时，发出开大蝶阀的信号，使蝶阀角度开大，储血池下方流量计将蝶阀角度开大后测得的流量值反馈到控制器，控制器与预先设定流量值进行对比，若小于或者大于预先设定流量，相应发出开大或减小蝶阀角度信号，直到储血池下方流量计测得的流量与预先设定流量相等。在储血池上端面设置注血口，当储血池内血液含量较少时，通过注血口补充储血池内的血液量。进一步在储血池上方设置氧合装置，所述氧合装置将血液引流至体外，经氧合装置氧合后分别通过储血池、人工心房、人工心室再流回体内，通过长时间的转流，对呼吸和循环衰竭的患者进行有效的支持，维持机体适当的氧供和去除体内的二氧化碳以保证机体代谢。所述控制器与起搏装置连接，所述起搏装置将探测的信号反馈到控制器，控制器发出命令使电机转动，从而实现该循环辅助系统的同步功能。一种体外微创仿生循环控制方法，包括以下步骤：1)、在所述控制面板上设定第一舒缩装置、第二舒缩装置电机转速、正转时间、暂停时间、反转时间、停止时间、人工心房进血管血流量；2)、所述控制器向分别向第一舒缩装置、第二舒缩装置电机发出反转命令和正转命令，两电机以预设转速开始转动，第二舒缩装置夹紧人工心房，第一舒缩装置松开人工心室，人工心房内的血液挤入心室中；3)、所述控制器向两电机发出暂停命令，两电机暂定转动；4)、所述控制器向分别向第一舒缩装置、第二舒缩装置电机发出正转命令和反转命令，两电机以预设转速开始转动，第二舒缩装置松开心房，第一舒缩装置夹紧心室，所述储血池上方流量计将测得血流量反馈到控制器，控制器通过蝶阀开角和储血池下方流量计使进入人工心房内的血流量等于预设值，人工心房将血液从进血管中吸入，人工心室将血液挤进出血管内；5)、所述控制器向两电机发出停止命令，两电机停止转动；6)、重复循环上述步骤2)至5)。本专利技术的有益效果为：通过在人工心房和人工心室外壁分别设置舒缩装置，使人工心房、人工心室同步一张一缩或一缩一张，利用机械作用力在短时间内迅速完成切换，从而实现模拟真实心脏循环系统，克服了液压驱动各状态间切换速度慢缺点，进一步在人工心房上方设置储血池、流量计、蝶阀，保证每一次循环血液流量均相等，不会产生空压或者血流量不足等现象。附图说明图1为本专利技术示意图；图2为本专利技术舒缩装置示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种体外微创仿生循环辅助系统，包括人工心室1，人工心房2，人工心房2与进血管16连接，进血管16设置单向阀3，人工心室1与人工心房2通过人工房室瓣4连接，人工心室1与出血管5通过人工主动脉瓣6连接。在人工心室1、人工心房2外壁分别设置第一舒缩装置、第二舒缩装置，该舒缩装置包括套筒8，滑竿9，电机13，套筒8为中空柱体，一端与固定杆7固定连接，套筒8均匀分布在人工心室1两侧面，滑竿9一端与移动杆10固定连接，另一端插入套筒8内，滑竿9均匀分布在人工心室1两侧面并与套筒8匹配，移动杆10与连杆11连接，连杆11另一端与丝杆12连接，丝杆12另一端连接到电机13，电机13与控制器14连接，控制器14与控制面板15连接。电机13通过丝杆12、连杆11带动滑竿9在套筒8内移动从而夹紧或者松开人工心室1。当第二舒缩装置对人工心房2施加作用力使人工心房2收缩，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体外微创仿生循环辅助系统，包括人工心室，人工心房，其特征在于：所述人工心房与进血管连接，所述进血管设置单向阀，所述人工心室与所述人工心房通过人工房室瓣连接，所述人工心室与出血管由人工主动脉瓣连接，所述人工心室、人工心房外壁分别设置第一舒缩装置、第二舒缩装置。

【技术特征摘要】
1.一种体外微创仿生循环辅助系统，包括人工心室，人工心房，其特征在于：所述人工心房与进血管连接，所述进血管设置单向阀，所述人工心室与所述人工心房通过人工房室瓣连接，所述人工心室与出血管由人工主动脉瓣连接，所述人工心室、人工心房外壁分别设置第一舒缩装置、第二舒缩装置。2.根据权利要求1所述的体外微创仿生循环辅助系统，其特征在于：所述第一舒缩装置、第二舒缩装置分别包括套筒，滑竿，电机，所述套筒为中空柱体，一端与固定杆固定连接，套筒均匀分布在所述人工心室两侧面，所述滑竿一端与移动杆固定连接，另一端插入套筒内，滑竿均匀分布在人工心室两侧面并与套筒匹配，所述移动杆与连杆连接，所述连杆另一端与丝杆连接，所述丝杆另一端连接到电机，所述电机与控制器连接，所述控制器与控制面板连接。3.根据权利要求1所述的体外微创仿生循环辅助系统，其特征在于：所述人工心房上方设置储血池，所述储血池上端连接血管，下端与人工心房进血管连接，所述储血池上端进血管设置流量计，下端与人工心房连接的进血管上依次设置有蝶阀、流量计，所述流量计、蝶阀分别通过导线连接到控制器。4.根据权利要求1所述的体外微创仿生循环辅助系统，其特征在于：所述储血池上方设置氧合装置，所述氧合装置将血液引流至体外，经氧合...

【专利技术属性】
技术研发人员：解启莲，张浩，姚威，解正开，
申请(专利权)人：安徽通灵仿生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34