体外血泵、心肺机、操作体外血泵的方法，以及操作心肺机的方法技术

本发明专利技术涉及脉动式正移位泵，其具有柔性的正移位膜，该膜由气动操作并且通过其运动血液被抽吸和排出。驱动单元内部的机械切换装置确保血泵的自动操作，其中不需要电力或电子系统。

External blood pumps, cardiopulmonary machines, methods of operating extracorporeal blood pumps, and methods of operating cardiopulmonary machines

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】体外血泵、心肺机、操作体外血泵的方法，以及操作心肺机的方法
本专利技术涉及一种体外血泵、一种心肺机、一种用于操作体外血泵的方法，和一种用于操作心肺机的方法。
技术介绍
心脏，作为循环系统的中心器官，是一种具有两个腔室的空心肌肉，其通过收缩和放松来促进血液循环。从其左腔室(左心室)，血液被泵送通过较大循环的动脉到达身体周围的毛细血管。通过静脉，血液到达右心室。从那里，其通过肺动脉进入肺部(循环较少)，并通过肺静脉返回左心室。较小的血液循环位于胸部。在心脏病的情况下，患者可能出现这样的情况，其中人工循环支持是唯一可能的并因此维持生命的治疗。心肺机，例如在心脏手术期间，可以代替血液传输和气体交换的重要循环功能。在其衍生中，心肺机也可用于在数天内稳定患有心脏或肺功能不全的患者。该过程称为体外膜式氧合(ECMO)或体外生命支持(ECLS)。在此过程中，通过由微创方法引入的插管将血液移除，然后进行处理并返回至患者。WO2009/024308A1公开了一种电式线性驱动器，特别是用于人工心脏的泵系统。EP2523702A1公开了一种用于体外膜式氧合的具有气体交换器和血泵的组件。
技术实现思路
本专利技术的目的是为现有技术提供改进或替代方案。在本专利技术的第一方面中，该任务通过一种用于抽吸和排出(displace)血液的体外血泵来解决，血泵具有两个血液腔室和机械驱动单元，其中驱动单元布置在两个血液腔室之间，其中，血液腔室具有膜、血液输入通道和血液输出通道，其中，两个血液腔室的血液输出通道相互连接。下面将解释一些术语：首先，需要明确指出，除非上下文中明确指出或者对于本领域技术人员来说是显而易见的或者在技术上不可避免地为“正好一个......”、“正好两个......”等，否则，在本专利申请的范围内，诸如“一”、“两”等不定冠词和数字通常应被理解为表示最小值，即“至少一个”、“至少两个......”等等。“血泵”，通常也称为“人工心脏”，是一种承担或支持心脏的功能并适于维持身体循环的装置。特别地，血泵可以用于手术情况中的支持，特别是用于暂时承担心脏的功能或用于支持心脏(邻近手术)、手术后用于承担心脏的功能或用于支持心脏、或用于其他目的，即，与干预范围内的手术无关。“体外血泵”在体外使用。“血液腔室”是血泵的部件，其适于被指定的血流穿过。血液腔室设有“膜”。“膜”是血泵的部件，也是血液腔室的部件，并且适于改变其位置并因此改变血液腔室的容积，并且在这样做时，当血液腔室容积增加时，指定的血液流被抽吸，当血液腔室容积减小时，指定的血液流被排出。特别地，“膜”适于改变其位置，使得血液腔室仅剩余其最大容积的约10％或更少，而这不会导致血液腔室或膜的材料行为的损害。“驱动单元”，特别是“机械驱动单元”，是指通过能量转换来驱动血泵的结构单元。“血液输入通道”是指通过其操作血泵的指定的血流流入单独血液腔室的通道。“血液输出通道”是指通过其操作血泵的指定的血流从单独血液腔室流出的通道。迄今为止，现有技术中已经主要采用旋转式泵来支持心脏的功能或承担心脏的功能。然而，旋转式泵由于其结构形状可能会机械地向血液施加相对较高水平的剪切应力。在旋转式泵的实际操作中，经常会出现在旋转式泵的输入端的插管抽吸。旋转式泵的压力/流动特性可以固有地增加抽吸压力，并且还可以进一步增加血液上的剪切应力或甚至引起血液的空化，由此可能引起血液损伤的损害。或者，在现有技术中，使用膜式泵。与此不同，提出了一种模式泵的具体结构，其具有两个血液腔室和一个机械驱动单元，其中驱动单元设置在两个血液腔室之间，其中血液腔室具有膜、血液输入通道和血液输出通道，其中，两个血液腔室的血液输出通道相互连接。具体地，在其他构造变型中，可以想到两个血液腔室具有相同的标称容积。通过适当设计血泵，可以避免在指定的血流穿过的区域中发生底切和死水区。有利地，通过此处所述的本专利技术的方面，血泵的血液引导侧可以设计成使得血液能够尽可能多地得到保护。通过这种方式，可以有利地实现：作用在血液上的力保持为相对较低，并且血泵的所有区域总是从血液洗去。因此，有利地，可以防止血细胞的破坏和血液堵塞。有利地，通过这种方式，可以构造特别节能的血泵，其尽可能地保护血液并且可以使得指定的血流通过插管流回体内。优选地，两个血液腔室的血液输入通道相互连接。在合适的实施方案中，两个血液输入通道以Y-排列相互连接，使得指定的血流可以分布于两个血液腔室。有利地，通过这种方式，可以实现：仅用一个插管从体内采集血液，并且指定的血流以一种非常温和的血液保护方式在血泵中被加压。可选地，血液输出通道的连接区域具有止回阀。下面将解释一些术语：“连接区域”是指来自两个血液腔室的血液的指定部分流重新连接的区域。“止回阀”是一种适于沿着流动的一个方向具有较小的压力损失并且沿着流动的相反方向具有较大的压力损失而被穿过的部件。特别地，沿着回流方向的压力损失很大，从而可以防止回流。优选地，止回阀是用于沿着流动的一个方向的指定的血流的止动件，而该指定的血流可以在相反的流动方向上未经检查或几乎不经检查地通过止回阀。可以说止回阀具有可调节挡板的特性，该挡板根据指定的流动方向而被打开或闭合。特别可以想到地，血液输出通道从两侧会聚在连接区域中，类似于Y排列。因此，通过合适的设计，可以实现：当输出指定的血流时，防止血液回流到另一个血液腔室中。在优选实施例中，止回阀被设计成在两侧上被指定的血流很好地通过，由此止回阀被血液很好地洗去。有利地，通过这种方式，可以实现：血泵具有较高的能效。另外，可以有利地实现：止回阀和连接区域被指定的血流很好地洗去，因此可以阻止血栓的形成。此外，可以有利地实现：在抽吸期间，血液能够经由血液出口通道到达血液腔室。优选地，驱动单元具有气体入口和气体出口以及压力腔室，其中压力腔室和血液腔室通过膜而彼此分离，其中驱动单元可操作地连接到膜的位置。下面将解释一些术语：“气体入口”是气态流体的入口。气体入口被指定的气流穿过，从而使得气体流入驱动单元。“气体出口”是气态流体的出口。气体出口被指定的气流穿过，从而使得气体流出驱动单元。“压力腔室”是适于被指定的气流穿过的腔室。压力腔室具有“有效区域”。“有效区域”适合于改变其位置，其有助于转换能量。特别地，“有效区域”可以是将血液腔室与压力腔室分开的膜。因此，具体可以想到，例如，用气体操作血泵，该气体将能量释放到驱动单元中的血流中。气流可以由供应单元以合适的方式提供。在合适的实施例中，压力腔室设置为靠近血液腔室。从而，压力腔室和血液腔室仅由膜隔开。通过这种方式，驱动单元可以可操作地连接到膜的位置。特别地，通过增加压力腔室中的压力，膜的位置可以沿着血液腔室的方向运动。而且，特别地，通过降低压力腔室中的压力，膜的位置可以沿着压力腔室的方向排出。在驱动单元的合适实施例中，后者可操作地连接到膜的位置，其考虑了膜的行程终端检测。因此，在该合适的实施例中，驱动单元能够检测膜何时到达其相应的行程终端以及其运动应该停止或反转。有利地，通过这种方式，驱动单元可以从气流获得抽吸和排出血液所需的能量。此外，通过这种方式，可以有利地实现：可操作地连接到膜的位置，防止膜的损坏，从而使得能够以较高的能效抽吸和排出血液，并且在处理过程中最大化地保护血泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.(血泵，两个心室)一种用于血液抽吸和排出的体外血泵，其中，所述血泵具有两个血液腔室和机械驱动单元，其中，所述驱动单元布置在所述血液腔室之间，其中，所述血液腔室具有膜、血液入口通道和血液出口通道，其特征在于，两个所述血液腔室的所述血液出口通道相互连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 DE 102017000843.41.(血泵，两个心室)一种用于血液抽吸和排出的体外血泵，其中，所述血泵具有两个血液腔室和机械驱动单元，其中，所述驱动单元布置在所述血液腔室之间，其中，所述血液腔室具有膜、血液入口通道和血液出口通道，其特征在于，两个所述血液腔室的所述血液出口通道相互连接。2.根据权利要求1所述的体外血泵，其特征在于，两个所述血液腔室的所述血液入口通道相互连接。3.根据权利要求1或2所述的体外血泵，其特征在于，所述血液出口通道的连接区域具有止回阀。4.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述驱动单元具有气体入口和气体出口以及压力腔室，其中，所述压力腔室通过膜与血液腔室隔开，所述驱动单元可操作地连接到所述膜的位置。5.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述驱动单元具有两个压力腔室，其中，每个压力腔室通过膜与血液腔室毗邻。6.(血泵，一个心室)一种用于血液抽吸和排出的体外血泵，尤其是根据前述权利要求中任一项所述的血泵，其中，所述血泵具有血液腔室和机械驱动单元，其中，所述驱动单元与所述血液腔室毗邻，其中，所述血液腔室具有膜、血液入口通道和血液出口通道，其中，所述驱动单元具有气体入口、气体出口以及两个压力腔室，其中，每个压力腔室具有有效表面；特别地，有效表面是膜，其中血液腔室通过膜与压力腔室隔开，所述驱动单元可操作地连接到所述膜的位置。7.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，血液腔室具有旋转对称部。8.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，血液入口通道和血液出口通道主要沿圆周方向布置在血液腔室的所述旋转对称部上。9.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，血液入口通道具有止回阀。10.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述驱动单元具有进气阀和出气阀以及切换装置，其中，所述进气阀和所述出气阀相对于气体流动路径具有闭合位置和打开位置，所述切换装置具有两个切换终端状态；特别地，所述切换装置具有正好两种切换状态。11.根据权利要求10所述的体外血泵，其特征在于，在用于血液腔室的一个切换终端状态下，所述进气阀处于所述打开位置且所述出气阀处于所述闭合位置，或所述进气阀处于所述闭合位置且所述出气阀处于所述打开位置。12.根据权利要求10或11所述的体外血泵，其特征在于，所述切换装置具有磁体。13.根据权利要求10至12中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述切换装置具有杠杆传动机构。14.根据权利要求10至13中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述切换装置具有带有弹簧加载的辊的连杆。15.根据前述权利要求中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述膜之间的区域或膜与有效表面之间的区域具有联接杆；特别地，所述联接杆连接到所述有效表面；特别地，所述联接杆连接到膜和另一有效表面。16.根据权利要求15所述的体外血泵，其特征在于，所述联接杆在内侧具有中空空间。17.根据权利要求15或16所述的体外血泵，其特征在于，所述联接杆具有第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件连接到弹簧。18.根据权利要求15至17中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述联接杆具有阀，所述阀构造成使得指定的气体流动能够通过所述联接杆中的所述中空空间并且进一步通过所述联接杆中的所述阀并经由旁路从压力腔室流出。19.根据权利要求15至18中任一项所述的体外血泵，其特征在于，所述旁路具有闭合装置。20.(心肺机)一种心肺机，用于血液的传输和处理，所述心肺机具有血液入口和血液出口，其特征在于，所述心肺机具有根据前述权利要求中任一项所述的血泵。21.根据权利要求20所述的心肺机...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·胡泽劳布，
申请(专利权)人：海蒙温特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE