[发明专利]一种膈运动辅助装置及膈运动辅助系统

说明书

本发明适用于医疗器械技术领域，提供了一种膈运动辅助装置及膈运动辅助系统，该膈运动辅助装置包括隔离层，以及层叠设置于所述隔离层的两相对表面的第一驱动层和第二驱动层，所述第一驱动层、第二驱动层和所述隔离层连接在一起形成三层结构体，所述第一驱动层、第二驱动层和隔离层均为弹性体，所述第一驱动层和第二驱动层内部均具有用于容纳流体的容纳腔且用于随着所述容纳腔内流体压力的改变实现各向异性变形。本发明设计了一种仿生膈运动辅助装置，其为患者提供呼吸辅助的方案，实现对人体膈肌运动功能的辅助或代替，帮助患者进行自由呼吸，并且通过被动辅助膈肌运动，可以为膈肌萎缩患者提供运动康复支持，其适用范围广。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种膈运动辅助装置及膈运动辅助系统。

背景技术

膈是人或哺乳动物体腔中分隔胸腹两腔的膜状肌肉，亦称“膈膜”、“横膈膜”，通过膈的一张一弛，帮助肺吸入与呼出气体，是机体重要的呼吸肌，占所有呼吸肌功能的60％～80％。对于由于膈肌损伤或功能障碍的医学问题，主要有手术治疗和医疗设备辅助治疗。手术治疗具有局限性，如膈肌折叠术通常只适用于单侧膈肌麻痹患者。目前，辅助设备主要是膈肌起搏装置，其采用脉冲电流刺激膈神经或膈肌引起肌肉收缩，但有潜在的膈肌痉挛、心率改变的风险，且对严重功能衰竭和安放有其它起搏装置者不适用。

现有的膈肌功能辅助装置主要是基于对膈神经信号的采集、处理，通过补偿刺激电流作用于膈肌，实现膈肌起搏。这种方法对膈肌功能完备性具有很高的要求，对于膈肌损伤或者严重衰竭者并不适用，并且电刺激会对骨骼肌造成一定程度的损伤，不利于运动康复。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膈运动辅助装置，旨在解决现有的膈肌功能辅助装置适用范围窄的技术问题。

本发明是这样实现的，一种膈运动辅助装置，包括隔离层，以及层叠设置于所述隔离层的两相对表面的第一驱动层和第二驱动层，所述第一驱动层、第二驱动层和所述隔离层连接在一起形成三层结构体，所述第一驱动层、第二驱动层和隔离层均为弹性体，所述第一驱动层和第二驱动层内部均具有用于容纳流体的容纳腔且用于随着所述容纳腔内流体压力的改变实现各向异性变形。

在本发明的一个实施例中，所述第一驱动层和第二驱动层的拉压刚度小于所述隔离层的拉压刚度。

在本发明的一个实施例中，所述第一驱动层和第二驱动层的弹性模量小于1GPa。

在本发明的一个实施例中，所述第一驱动层和第二驱动层分别设置有与其容纳腔连通的流体交换口。

在本发明的一个实施例中，所述三层结构体的两端分别连接有柔性铰链。

在本发明的一个实施例中，所述柔性铰链的一侧表面上安装有固定件。

在本发明的一个实施例中，所述第一驱动层的表面和/或所述第二驱动层的表面安装有传感器。

在本发明的一个实施例中，所述第一驱动层和第二驱动层内均设置有多个相互独立的所述容纳腔，所述第一驱动层和第二驱动层还分别设置有多个与所述容纳腔一一对应且相互连通的所述流体交换口，每一所述容纳腔采用单独驱动和分布式控制。

本发明的另一目的在于提供一种膈运动辅助装置，包括隔离层，以及层叠设置于所述隔离层上且与所述隔离层连接的第一驱动层，所述第一驱动层和隔离层均为弹性体，所述第一驱动层内部具有用于容纳流体的容纳腔且用于随着所述容纳腔内流体压力的改变实现各向异性变形，所述第一驱动层的表面和/或所述隔离层的表面安装有传感器。

本发明的又一目的在于提供一种膈运动辅助装置，包括第一驱动层，以及层叠设置于所述第一驱动层上且与所述第一驱动层连接的第二驱动层，所述第一驱动层和第二驱动层均为弹性体，所述第一驱动层和第二驱动层内部均具有用于容纳流体的容纳腔且用于随着所述容纳腔内流体压力的改变实现各向异性变形，所述第一驱动层的表面和/或所述第二驱动层的表面安装有传感器。