人工机械全心脏系统技术方案

本申请提供一种人工机械全心脏系统，包括外壳、缸体、活塞、曲轴、左心室软囊、右心室软囊、进向瓣门、出向瓣门、微型电机和智能感应芯片，外壳设有第一主血管、第二主血管、第三主血管、第四主血管、左心房和右心房，第一主血管与右心房连通，第二主血管与左心房连通，第三主血管与右心室连通，第四主血管与左心室连通；缸体设有曲轴和活塞，左心室软囊和右心室软囊与活塞连接，左心室软囊与对应的缸体以及部分外壳形成左心室，右心室软囊与对应的缸体的部分结构以及部分外壳形成右心室；智能感应芯片用于控制微型电机工作，通过曲轴驱动活塞往复运动，改变左心室和右心室的体积，并通过人体活动的快慢程度，指令微型电机的转速进行高低调节。调节。调节。

【技术实现步骤摘要】
人工机械全心脏系统


[0001]本申请涉及医疗器械
，尤其涉及一种人工机械全心脏系统。

技术介绍

[0002]人工心脏，一般指的是用生物机械手段部分或完全替代心脏的泵血机能， 人类有研究和利用人工心脏的历史开始于20世纪中叶，目前随着科技的进步， 这些心室辅助泵血装置已经有了很多突破性进展，并经历了搏动泵到轴流泵再 到离心泵的发展过程，但这些人造心脏还有不少瑕疵，这些装置普遍功能不全， 不能完全和肌体融合，如加大功率设计的泵吸结构，极易损伤血液，造成凝血 血栓问题。因此，现有技术中人工心脏存在使用安全性较低的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种人工机械全心脏系统，以解决人工心脏存在使用安 全性较低的问题。
[0004]本申请实施例提供了一种人工机械全心脏系统，其特征在于，所述人工机 械全心脏系统包括外壳、缸体、活塞、曲轴、左心室软囊、右心室软囊、进向 瓣门、出向瓣门、微型电机和智能感应芯片，其中，
[0005]所述外壳设有第一主血管、第二主血管、第三主血管、第四主血管、左心 房和右心房，所述第一主血管与所述右心房连通，所述第二主血管与所述左心 房连通，所述第三主血管与所述右心室连通，所述第四主血管与所述左心室连 通，且所述第一主血管、第二主血管、第三主血管和第四主血管用于与人体的 血管连接；
[0006]所述缸体安装在所述外壳内，所述缸体的数量为两个，每个所述缸体设有 所述曲轴和所述活塞，所述曲轴分别于对应的所述缸体以及对应的所述活塞连 接，一个所述缸体的内壁与所述左心室软囊密封连接，另一个所述缸体的内壁 与所述右心室软囊密封连接；
[0007]所述左心室软囊和所述右心室软囊分别与对应的所述缸体内的活塞连接， 所述左心室软囊与对应的所述缸体的部分结构以及部分所述外壳形成左心室， 所述右心室软囊与对应的所述缸体的部分结构以及部分所述外壳形成右心室， 所述左心室和所述左心房之间设有所述进向瓣门，所述左心室与所述第三主血 管之间设有所述出向瓣门，所述右心室和所述右心房之间设有所述进向瓣门， 所述右心室与所述第四主血管之间设有所述出向瓣门；
[0008]所述微型电机安装在所述外壳内，且所述微型电机与所述曲轴传动连接， 曲轴通过连杆与活塞连接，微型电机驱动曲轴带动活塞可在缸体内呈上下运 动；
[0009]其中当活塞在缸体内向下运动时，可带动左心室软囊和右心室软囊下端一 起向下运动并将左心室软囊和右心室软囊张拉开以使其里面形成左心室和右 心室，同时也将吸入位于所述左心室和右心室上部进向瓣门外左心房和右心房 的血液进入到左心室和右心室内(此时活塞向下运动的一次做功，即如同人体 心脏的一次舒张)；
[0010]当活塞在缸体内向上运动时，可将已向下张拉呈凹形状态的左心室软囊和 右心室软囊向上推进成凸形，同时将已吸入到左心室和右心室内的血液再通过 出向瓣门及主血管压入到与人体相对应连接的主血管并流向全身，进行全身循 环(此时活塞向上运动一次的做功，即如同人体心脏的一次收缩)；
[0011]所述智能感应芯片与所述微型电机电连接，所述智能感应芯片用于控制所 述微型电机工作，通过所述曲轴驱动所述活塞往复运动，以改变所述左心室和 所述右心室的体积，并通过人体活动的快慢程度，指令微型电机的转速进行高 低调节。
[0012]本申请的有益效果就是通过内置微型电机带动活塞伸缩挤压心室软囊，达 到吸入和排出血液的功能，并通过右心室出向瓣门，将上、下腔静脉血液通过 肺主动脉血管输送到肺部，在肺部交换氧气后，再将肺主静脉血液通过左心房 到达另一个心室软囊(即左心室)输送到主动脉血管，并进一步输送到人体， 还原人的心脏心室通过收缩挤压分流输血的功能。这种设计思路，不需要体外 提供压缩空气，也不需要泵吸搅动供血，实现了最真实的“心脏”功能再现。
[0013]本申请较优选的方案，为了保证人工机械全心脏系统的小型化，所述微型 电机的供电方式为非接触式的无线供电方式(包含体内、体外两套独立系统)； 体内系统由微型电机、内置电池、电源接收电路板以及智能感应芯片组成；体 外系统由发送电力电路板、高能充电电池、监测预警芯片及显示终端组成。
[0014]非接触式无线供电方式的有益效果是可以不预留导线及管线在人体内外 穿过，方便了人在手术后尽快恢复健康，并能不需要辅助设施就可以自由行走， 还能洗澡，游泳等，过上自由的生活。
[0015]所述内置电池用于向微型电机供电，内置电池的电力续航保障是通过电源 接收电路板持续接收外部电源发送电路板发送的电力，并将所接收到的电力存 入到内置电池中。所述体外高能充电电池及电源发送电路板，是用于给人造心 脏内置电池充电。所述体外监测预警芯片，可以接收体内系统中智能感应芯片 提供的参数，以适时监测到人造心脏的工作状态，包括电机的运行情况等，如 体内受电系统、微型电机等发生故障，即应在体外预警终端上报警，同时内置 芯片应全启动内置电池供电。
[0016]优选地，设置内置电池，是以防外供电源发生故障，仍能保障心脏系统能 够正常运行一段时间(优选时间应为12个小时以上)，以保证受用者能够安全 到达医院更换。
[0017]优选地，该体外系统包含的电源发送电路板线圈、高能充电电池、监测预 警芯片及显示终端均设置在一条外系“腰带”内，或一件可以穿戴的背心内， 方便携行；同时也使设备更靠近人体内人造心脏的位置对应，缩短充电线圈和 人造心脏电路板线圈之间的感应距离，使其更有效充电。
[0018]为了智能调节人工机械全心脏系统的工作，优选地，所述内置电池与体内 系统智能感应芯片连通，智能感应芯片控制微型电机并向其提供供电力。所述 微型电机的转速由智能感应芯片控制。
[0019]优选地，内置智能感应芯片应根据人体活动情况的动、静程度进行分析， 指令电机转速进行高低调节，带动活塞每分钟以低时60次逐渐至高时100次 或更高时超过100次(模仿人体心脏功能)进行运动，如人体在静态时，以每 分钟60
‑
70次运动，当人体有运动时，即活塞开始加快至70
‑
80
‑
90次运动，当 人体有更激烈的运动时，如跑步等，则电机转速
加快推动活塞超过 90
‑
100
‑
110
‑
120次以上进行运动。并每次从心室软囊内压岀的血液量应为70 毫升左右，以满足人体供血需求。
[0020]优选地，所述身体活动的动、静程度，还包含(但不限于)身体器官的运 行程度，如肺活动程度等。所述智能感应芯片，应有较高的传感应用技术及编 程。
[0021]优选地，所述微型电机，为双配置，以防其中之一发生故障，单电机的功 率即仍能足够保障机械心脏的长久正常运行。
[0022]归纳以上所述，智能感应芯片为人工机械全心脏系统的控制元件，控制并 供电所述微型电机，并实时将人造心脏的工作状态反映到体外系统上的显示终 端上，如出现任何故障，指示灯就本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工机械全心脏系统，其特征在于，所述人工机械全心脏系统包括外壳、缸体、活塞、曲轴、左心室软囊、右心室软囊、进向瓣门、出向瓣门、微型电机和智能感应芯片，其中，所述外壳设有第一主血管、第二主血管、第三主血管、第四主血管、左心房和右心房，所述第一主血管与所述右心房连通，所述第二主血管与所述左心房连通，第三主血管与所述右心室连通，第四主血管与所述左心室连通，且所述第一主血管、第二主血管、第三主血管和第四主血管用于与人体的血管连接；所述缸体安装在所述外壳内，所述缸体的数量为两个，每个所述缸体设有所述曲轴和所述活塞，所述曲轴分别于对应的所述缸体以及对应的所述活塞连接，一个所述缸体的内壁与所述左心室软囊密封连接，另一个所述缸体的内壁与所述右心室软囊密封连接；所述左心室软囊和所述右心室软囊分别与对应的所述缸体内的活塞连接，所述左心室软囊与对应的所述缸体的部分结构以及部分所述外壳形成左心室，所述右心室软囊与对应的所述缸体的部分结构以及部分所述外壳形成右心室，所述左心室和所述左心房之间设有所述进向瓣门，所述左心室与所述第三主血管之间设有所述出向瓣门，所述右心室和所述右心房之间设有所述进向瓣门，所述右心室与所述第四主血管之间设有所述出向瓣门；所述微型电机安装在所述外壳内，且所述微型电机与所述曲轴传动连接，曲轴通过连杆与活塞连接，微型电机驱动曲轴带动活塞可在缸体内呈上下运动；其中，当活塞在缸体内向下运动时，可带动左心室软囊和右心室软囊下端一起向下运动并将左心室软囊和右心室软囊张拉开以使其里面形成左心室和右心室，同时也将吸入位于所述左心室和右心室上部进向瓣门外左心房和右心房的血液进入到左心室和右心室内；当活塞在缸体内向上运动时，可将已向下张拉呈凹形状态的左心室软囊和右心室软囊向上推进成凸形，同时将已吸入到左心室和右心室内的血液再通过出向瓣门及主血管压入到与人体相对应连接的主血管并流向全身，进行全身循环；所述智能感应芯片与所述微型电机电连接，所述智能感应芯片用于控制所述微型电机工作，通过所述曲轴驱动所述活塞往复运动，以改变所述左心室和所述右心室的体积，并通过人体活动的快慢程度，指令微型电机的转速进行高低调节。2.根据权利要求1所述的人工机械全心脏系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑大清，
申请(专利权)人：新疆天地集团有限公司，
类型：发明
国别省市：