[发明专利]用于微创直接机械式心室促动的方法和装置

说明书

技术领域

[0001]本发明描述了通过提供适当的收缩和舒张循环功能而辅助心 脏的机械装置，并且该装置能够以微创(minimally invasive)的方式安放 到心脏上。

[0002]背景技术

[0003]心脏泵送功能有缺陷的患者的传统的内科和手术治疗大部分 限于血液接触式装置，它们在技术上难以安装，并导致与这种血液接 触相关的并发症以及装置安装的技术问题。心输出量不足仍然是导致 美国每年数百万人死亡的原因。对于一些形式的亚急性的和慢性的低 心输出量来说，机械装置被证明是一种实用的治疗方案。然而，所有 现行的装置都需要过长的植入时间而在紧急复苏的情况下没有意义， 导致在能够提供足够的循环支持之前生命即已丧失。

[0004]机械式心脏辅助装置还为人所知其通常通过为循环提供血液 泵送支持来工作，从而辅助有缺陷的心脏。已经对多种通过按压心脏 外部的心外膜表面来辅助心脏功能的机械技术进行过描述和研究。这 些方法集中在通过辅助心脏的收缩(正泵送)功能来改善心脏的性能。 这种技术已经被描述为“直接心脏挤压”(DCC)。DCC方法仅在实验 室条件下进行了研究，据申请人所知，这种装置并未用于人类研究对 象。DCC技术的示例包括但不限于：心肌成形术(cardiomyoplasty)(将 骨骼肌缠绕在心脏周围并对其进行人工刺激的技术)、“心脏支持系 统”(Cardio Technologies，Inc.，Pinebrook，New Jersey)及“心脏增压器” (Abiomed，Inc.，Danvers，Massachusetts)。使用这些装置的实验室研究 所获得的累积结果导致了类似的发现。具体而言，DCC已经显示增强 了左心室(LV)的泵送功能，而对本来的LV氧消耗需求没有任何明显 的改变；因此，DCC已经显示改善了LV的泵送功能，而并不增加心 肌的氧消耗和/或要求心脏额外工作。

[0005]DCC装置已经显示只能使具有相当大程度LV衰竭的心脏受 益。具体而言，DCC技术仅在中度到重度心力衰竭的情形下显著改善 心脏的收缩功能。另外，DCC技术在应用于相对膨胀或扩张的LV时 其好处更明显。因此，当心力衰竭加重以及心脏因这种衰竭而扩张或 膨胀时，DCC所提供的辅助的相对程度提高。显然，DCC技术对舒 张功能(RV和LV两者的舒张功能)有负面影响。这由舒张容积减小表 现出来，而这部分地说明对于没有至少中度衰竭的心脏来说，DCC不 能对其提供有效的增强。这也解释了DCC的功效受限于LV尺寸和/ 或扩张的充分程度，并显著地依赖于前负荷(preload)和/或心室的充盈 压力。因此，DCC要求“足够”程度的心脏疾病和/或心力衰竭来使 心脏的功能受益。另外，DCC装置对舒张松弛的动态特性具有负面影 响，并且实际上降低舒张压衰减率(负的最大dP/dt)，延长心室松弛所 需的时间。这更好地解释了为什么DCC技术要求相当大程度LV和 RV负荷(即增加的左房压和右房压或“前负荷”)才能有效果，因为这 种增加可用于提高心室充盈。后一点对于较小的心脏尺寸和/或较少的 心室膨胀而言尤其适用。