[发明专利]气动直接心室辅助控制器

说明书

本发明是由专利申请号为：200810037403.8，专利申请名称为：“气动直接 心室辅助装置及其控制器”，专利申请人为：上海交通大学，专利申请日为：2008 年5月15日的专利分案申请。

技术领域

本发明涉及一种医疗器械技术领域的心脏辅助装置，具体是一种气动直接心 室辅助控制器。

背景技术

心输出量不足每年造成了大量的死亡案例。而现有的大多数心脏辅助装置都 要求设备与血液直接接触，引起很多并发症，而直接心室辅助则避免了这个问题。 直接心室辅助装置包括两个组成部分：1)杯形件，其内膜的外表面与心脏的外 表面紧密相符。2)驱动和控制系统，给内膜施加压力从而辅助心脏泵血。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为：200480023755，这是一项装 有传感器并且由算法控制的利用液体直接驱动的机械心室辅助装置的技术。该技 术利用许多传感器测量相关心脏功能指标，提出相应控制算法，辅助衰弱的心脏。 然而，在实际的临床应用中，液体较重，相对衰竭心脏的快速跳动，反应速度较 慢；在空间非常有限的人体环境内，使用太多的传感器，增加辅助装置的复杂性， 降低了系统的可靠性，也增加了感染的危险性；另外，该技术也未能提出如何正 确分割杯形体与左右心室接触的两部分。因为杯形体作用在左右心室的力量一般 应该是不同，而且左右心室尺寸也因人而异。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和医疗实践中的需要，提供一种气动直接心室辅 助控制器。其中辅助装置的杯形体在制作时，可以根据病人左右心室尺寸，利用 内膜不同的厚度和在杯形体内不同位置嵌入加强筋，实现对左右心室施加不同的 辅助力；控制器控制空气压缩机和真空泵交替地通过各自的气体输送管道至杯形 体，帮助被辅助的心脏收缩和舒张。当气体被周期地充入外壳和内膜之间的空间 时，提供心脏外壁周期的收缩力；当气体被周期地抽出外壳和内膜之间时，内膜 恢复，心脏舒张，从而实现了非血液直接接触的心室辅助；另外，为利用尽量少 的传感器，测量、估计尽可能多的参数。在本发明中，利用气体在每一个工作周 期中，容积和压力乘积不变的原理，根据气压传感器的输出，估计使用辅助装置 后心脏泵出的血流量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的气动直接心室辅助装置包括：空气压缩机、第一医用输气管、 稳压阀、第二医用输气管、电气比例阀、第三医用输气管、第一医用三通、第四 医用输气管、电磁阀、第五医用输气管、真空泵、第六医用输气管、第二医用三 通、第七医用输气管、气压传感器、第八医用输气管、第三医用三通、第九医用 输气管、第十医用输气管、杯形体、血压传感器。

第一医用输气管一端与空气压缩机的输出口连接，另一端与稳压阀的输入口 连接；第二医用输气管的一端与稳压阀的输出口连接，另一端与电气比例阀的输 入口连接；第三医用输气管的一端与电气比例阀的输出口连接，另一端与第一医 用三通的一端连接；第四医用输气管的一端与第一医用三通的另一端连接，另一 端与电磁阀的输入口连接；第五医用输气管的一端与电磁阀的输出口连接，另一 端与真空泵的吸气口连接；第六医用输气管的一端与第一医用三通的第三端连 接，另一端与第二医用三通连接；第七医用输气管的一端与第二医用三通的另一 端连接，另一端与气压传感器连接；第八医用输气管的一端与第二医用三通的第 三端连接，另一端与第三医用三通的一端连接；第九医用输气管的一端与第三医 用三通的另一端，另一端连接至杯形体的一个接口；第十医用输气管的一端与第 三医用三通的第三端，另一端连接至杯形体的另一个接口。

所述杯形体包括杯形体外壳、固定螺帽、杯形体内膜、加强筋、气管接头， 固定螺帽镶嵌在杯形体外壳内，加强筋镶嵌在杯形体内膜内。气管接头与固定螺 帽连接。杯形体外壳的上缘表面和杯形体内膜的下底面缘，用医用硅胶均匀粘接。 气管接头一端是螺纹，与固定螺帽连接；另一端是快速接口，分别与第九医用输 气管、第十医用输气管连接。

本发明包含的杯形体采用医用硅橡胶或聚氨酯等与人体兼容的材料制作，其 内膜内嵌的加强筋在制作时可以根据心脏左右心室尺寸调整位置。内膜与左右心 室分别接触的部分的厚度根据所需提供的辅助动力来决定。其外壳上有快速接 口，用于杯形体与气管的快速连接。