心脏搏动辅助系统技术方案

一种心脏搏动辅助系统，包括：心室容积调节装置，用于调节心室容积；同步装置，同步装置的传感器连接至心脏，用于采集心室收缩信号；控制装置，用于接收同步装置采集的心室收缩信号，并控制所述心室容积调节装置在心室收缩时同步减小心室的容积。所述同步装置内设有自动除颤装置和同步化治疗装置，所述自动除颤装置的除颤电极连接至心脏，所述同步化治疗装置的起搏电极植入心腔。本发明专利技术心脏搏动辅助系统的心室容积调节装置体积小，可植入心室内部，能完全模拟心室压力容积变化规律与心脏同步搏动工作，可以用于辅助心脏搏动做功以治疗心力衰竭、心室成形和修复心室间隔穿孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医疗装置，特别涉及一种心脏搏动辅助系统。
技术介绍
心力衰竭是各种心脏疾病导致心脏功能不全引起的一种综合症。其原因是心肌收缩力下降导致心脏搏血量不能满足机体代谢的需要，同时血液淤积在心脏使得舒张期心腔内压力升高和心腔扩大，进一步使心肌收缩力下降，加重心功能不全，致使体循环和肺循环血液回流受阻，体、肺循环淤血，引发机体循环功能障碍并出现机体代谢紊乱。发生心力衰竭时，心脏收缩排血能力下降，导致血液存留在心脏中，使心室舒张期压力增加和心腔变形扩大，通常以心尖部扩大变形为著，使得心室膨胀向球形方向发展。这种变化使得心肌氧耗明显增加，心肌收缩效率明显下降。心腔扩大变形到一定程度后，心肌收缩力进一步下降。在此情况下，如果心脏瓣环也随之扩大，则将出现瓣膜返流，瓣膜返流将会加速心脏结构和功能的损害，导致心脏收缩、舒张功能迅速减退和心律失常。恶性心律失常的直接后果常为骤死。因此，增强心肌收缩力、恢复心脏功能性结构和纠正心律失常对心衰治疗极为重要。严重心律失常和心脏结构异常通常是需要机械辅助治疗的终末期心力衰竭患者的特点，因此单纯动力辅助难以完全满足其治疗要求，需要结合纠正心律失常、修复心脏形态和功能结构的装置和方法。心力衰竭的治疗一直是医学关注的重点问题。目前常用心力衰竭治疗手段包括药物治疗、机械辅助和心脏移植。药物治疗是基础治疗手段，主要治疗机理有增强心肌收缩力和减轻心脏负担。增强心肌收缩力药物治疗的共同特点是需要心肌对药物有一定的反应能力，而药物对心肌收缩力增强的程度也有一定限制。减轻心脏负担的药物治疗以牺牲机体代谢需求为代价，而机体正常代谢需求是生命存在和维持一定生活质量的基础，故减轻心脏负担同样是有限度的。同时由于药物作用的非选择性使得治疗常伴有一些局部或全身毒副作用。心力衰竭时心肌严重受损，心肌对药物的反应性下降，组织器官血流量减少和并发代谢障碍使得药物纠正心力衰竭的作用非常有限。终末期心力衰竭患者还因长期接受药物治疗而对药物的敏感性明显下降，为实现治疗效果使用较大剂量药物也使得其毒副作用难以耐受。因此，对于终末期心力衰竭患者药物治疗效果通常不佳。终末期心力衰竭的心脏结构和功能损害通常是不可逆的，外科手术修复和药物治疗的风险极大，收效甚微。由此应运而生的是替代治疗，包括心脏移植、心脏辅助装置和全人工心脏。心脏移植受供体的限制难以满足医疗的需求。建立在人工机械装置基础上的心脏辅助装置和全人工心脏的区别有两个方面一是功能上部分辅助和完全替代心室工作；二是与心脏结合方式上，心脏辅助装置通常与自体心脏同时存在，以并行或串行方式进行动力辅助，而全人工心脏则是在切除自体心室的基础上以人工心室与残留心房结合完全替代心室工作。由于心力衰竭的主要问题是心肌收缩力减退，自体心脏的结构基础尚完整存在，在修复自体心脏缺陷的基础上进行机械辅助治疗成为可以选择的治疗心力衰竭的方法，并逐渐成为临床医学和仿生工程学研究的重点。目前机械辅助治疗心力衰竭的方法多限于以不同驱动和连接方式改良的心脏外旁路辅助循环。例如，图I示出了一种经典的采用隔膜泵动力的心脏外旁路辅助循环方式治疗心力衰竭的原理示意图。参照图1，隔膜泵100植入人体内部但位于心脏101的外部，隔膜泵100的输入端102与心房插管105连接。心房插管105插入心脏101的左或右心房内部。隔膜泵100的输出端经动脉插管103与主动脉104或肺动脉连接。设置在人体的外部的驱动源和控制装置(图中未示出)通过连接管线106与隔膜泵100连接。同时驱动系统经体表电极采集心电信号供驱动装置同步触发。这样，隔膜泵在控制装置的控制下与心脏的搏动同步或异步动作，使血液经插入心房的心房插管·105从左或右心房被泵入到隔膜泵100内，并在隔膜泵内加注动力后经动脉插管103注入到主动脉104或肺动脉。这种采用隔膜泵的心脏外并行辅助循环治疗方式对心力衰竭患者的心脏功能恢复具有一定辅助治疗作用，但其工作效率受引流效果的影响，尤其在同步工作状态效率明显低下，泵体、瓣膜和管腔内易产生血栓，需要抗凝治疗。由于连接心脏和大血管的管道穿出体外，容易移位损伤心脏和大血管导致大出血而使患者的活动受到限制，此类系统辅助治疗时间上限一般不超过三个月。图2示出了另一种传统的采用心脏外旁路循环辅助方式治疗心力衰竭的原理示意图。参照图2，轴流泵200植入人体内部但位于心脏201的外部，轴流泵200的输入端与心室插管202连接。心室插管202从心脏的心尖插入心脏201的左心室内。轴流泵200的输出端经人工血管203与主动脉204相连。设置在人体外部的驱动源和控制装置(图中未示出)通过连接线205与轴流泵200连接。轴流泵200在控制装置的控制下使血液从左心室经心室插管202引出，经轴流泵200加注动力后经人工血管203注入主动脉204。这种辅助治疗系统所产生的血流形式为非搏动的平直血流，人体自身心脏搏血产生的脉动血流叠加在辅助治疗系统产生的平直血流上形成搏动血流。因此该辅助治疗系统的工作基础是自身心脏必须具有一定的搏血能力，以维持波动血流的灌注。一旦心脏功能恶化，自身搏血能力下降以至心室收缩力不能克服轴流泵辅助系统形成的主动脉压力，则心室停止排血，动脉血压完全表达为非搏动压力，生命难以维持。另外，轴流泵系统高转速大流量运行时对血液有形成分的破坏性较大，不适合生理需求，而且难以维持长时间使用。目前所用心脏辅助装置均不具备有效与心脏搏动同步工作的能力；不具备完全模拟心室腔内生理压力序相辅助心脏的能力；不具备植入心室协助修复心脏形态和修复室间隔穿孔的能力；更不具备纠正心律失常的能力。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种可植入心室内部、能完全与心脏同步搏动工作、用于辅助心脏搏动做功以治疗心力衰竭的心脏搏动辅助系统。本专利技术心脏搏动辅助系统，其中，包括心室容积调节装置，用于调节心室容积；同步装置，同步装置的传感器连接至心脏，用于采集心室收缩信号；控制装置，用于接收同步装置采集的心室收缩信号，并控制所述心室容积调节装置在心室收缩时同步减小心室的容积，其中，所述心室容积调节装置包括如下结构圆盘状基座固定在心室的心尖端,所述基座的中心固定有无刷直流电机，所述电机中心的转子上设有轴向通孔，所述轴向通孔带有内螺纹，驱动螺杆与所述内螺纹啮合，隔膜的周边与所述基座的边缘密封结合，所述隔膜的内侧面中心设有驱动盘，所述驱动盘的下表面与驱动螺杆的顶端固定在一起，所述基座的下侧固定有半椭球形底壳；所述电机连接至所述控制装置和电源。本专利技术心脏搏动辅助系统，其中所述驱动盘下表面上连接有若干向下延伸的引导杆，每个所述引导杆都穿过位于所述基座上的引导孔。本专利技术心脏搏动辅助系统，其中所述引导杆上还设有引导杆运动位置传感器，弓丨导杆运动位置传感器连接至所述控制装置，所述引导杆运动位置传感器用于当所述引导杆 运动至所述引导杆运动位置传感器所处的位置时发出信号，以控制所述引导杆运动的起止界限和所述引导杆的定位。本专利技术心脏搏动辅助系统的心室容积调节装置体积小，可植入心室内部，能完全与心脏同步搏动工作，可以用于辅助心脏搏动做功以治疗心力衰竭。本专利技术心脏搏动辅助系统具备有效与心脏搏动同步工作的能力；具备完全模拟心室腔内生理压力序相辅助心脏的能力；具备植入心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心脏搏动辅助系统，其特征在于，包括：？心室容积调节装置（50），用于调节心室容积；？同步装置（27），同步装置（27）的传感器连接至心脏，用于采集心室收缩信号；？控制装置（26），用于接收同步装置采集的心室收缩信号，并控制所述心室容积调节装置（10）在心室收缩时同步减小心室的容积，其中，？所述心室容积调节装置（50）包括如下结构：？圆盘状基座（52）固定在心室的心尖端，所述基座（52）的中心固定有无刷直流电机（54），所述电机（54）中心的转子上设有轴向通孔，所述轴向通孔带有内螺纹，驱动螺杆（55）与所述内螺纹啮合，隔膜（53）的周边与所述基座（52）的边缘密封结合，所述隔膜（53）的内侧面中心设有驱动盘（56），所述驱动盘（56）的下表面与驱动螺杆（55）的顶端固定在一起，所述基座（52）的下侧固定有半椭球形底壳（51）；所述电机（54）连接至所述控制装置（26）和电源（60）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨碧波，
申请(专利权)人：杨碧波，
类型：发明
国别省市：