專利名稱：心臟輔助用容量放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于心臟機(jī)械輔助裝置，尤其涉及一種與氣動(dòng)反搏裝置相連，提供大容量的循環(huán)支持，明顯提高心衰病人輔助效果的心臟輔助用容量放大器。
背景技術(shù)：
我國(guó)成人中有超過400萬的心力衰竭(Heartfailure1HF)患者，每年治療費(fèi)用高 達(dá)100億元人民幣，給國(guó)家和人民帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。目前，對(duì)于重度和難治性HF藥物治 療無法得到滿意的效果；而心臟移植又受到供體限制。目前，臨床對(duì)于重度難治性HF患者 常用的輔助治療方法，其一是應(yīng)用軸流血泵和離心血泵有效的輔助循環(huán)，但患者可能出現(xiàn) 抗凝過度后出血和抗凝不足血栓形成，左心輔助后右心衰竭等致命的嚴(yán)重并發(fā)癥；其二是 主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏裝置(IABP)，通過降低后負(fù)荷改善心功能。IABP因植入簡(jiǎn)單、安全，價(jià)格 低廉，成為臨床最常用的循環(huán)輔助裝置。但其應(yīng)用過程中，臨床發(fā)現(xiàn)有如下缺點(diǎn)①由于降 主動(dòng)脈和球囊容積限制，提供的血流動(dòng)力學(xué)支持有限，較強(qiáng)依賴患者自身的心臟功能而發(fā) 揮作用；②由于限制患者活動(dòng)而不能長(zhǎng)期應(yīng)用(一般在2周以內(nèi))；③可能發(fā)生IABP植入血 管遠(yuǎn)端缺血及血栓形成等并發(fā)癥。近年來，重度急性心臟功能衰竭或心臟手術(shù)后不能脫離 體外循環(huán)機(jī)或等待心臟移植或終末期的心臟病人越來越多，急需心臟機(jī)械輔助裝置進(jìn)行短 期過渡或維持較長(zhǎng)時(shí)間等待心臟供體或長(zhǎng)期輔助。臨床上要求心臟機(jī)械輔助裝置不僅要有 良好的耐久性，而且還要有較高的生物相容性。臨床亟待研制一種操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的心 臟輔助裝置。而外置大動(dòng)脈旁反搏裝置，具有上述優(yōu)點(diǎn)，通過應(yīng)用容量放大器，可以達(dá)到大 容量反搏，進(jìn)一步降低后負(fù)荷，提高平均動(dòng)脈壓，維持有效循環(huán)，降低心肌耗氧量，抑制心室 重構(gòu)，增加冠脈灌注，促進(jìn)心肌恢復(fù)，明顯提高輔助效果，明顯改善全身重要臟器的灌注，力口 快心臟功能的恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服心臟反搏輔助裝置大容量難于驅(qū)動(dòng)的不足，提供一種心臟 輔助用容量放大器，它置于體外，連接于IABP控制臺(tái)和氣動(dòng)反搏裝置之間，有效提高反搏 容量。在心臟收縮期將大動(dòng)脈內(nèi)血液更多吸入反搏囊，明顯降低主動(dòng)脈收縮壓，降低心臟后 負(fù)荷，進(jìn)一步減少心臟做功和心肌耗氧量；心臟舒張期將大容量的反搏囊內(nèi)的血液打入大 動(dòng)脈內(nèi)，明顯提高主動(dòng)脈平均壓，進(jìn)一步增加冠脈和周圍組織的血液灌注，明顯改善心臟功 能。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種心臟輔助用容量放大器，其 特征是主要由放大器殼體和雙活塞構(gòu)成，所述放大器殼體的內(nèi)腔由驅(qū)動(dòng)腔和被驅(qū)動(dòng)腔兩 部分構(gòu)成，被驅(qū)動(dòng)腔的容積小于驅(qū)動(dòng)腔的容積，所述雙活塞置于放大器殼體內(nèi)腔內(nèi)軸向滑 動(dòng)，所述放大器殼體上設(shè)有與被驅(qū)動(dòng)腔連通的進(jìn)氣口和與驅(qū)動(dòng)腔連通的出氣口。所述雙活塞由大、小活塞固相連接成整體，大、小活塞移動(dòng)的距離與內(nèi)腔放大的容積相等。所述大、小活塞外緣設(shè)有膜性密封圈。所述驅(qū)動(dòng)腔設(shè)有輔助氣體注入口，所述輔助氣體注入口與人工調(diào)節(jié)注入開關(guān)連
接。 有益效果容量放大器的原理是被驅(qū)動(dòng)腔(小容量)使驅(qū)動(dòng)腔(大容量)移動(dòng)相等距 離，驅(qū)動(dòng)腔將產(chǎn)生更大容量，達(dá)到容量放大的作用?；钊苿?dòng)的摩擦可應(yīng)用膜性密封圈減 少。將本裝置被驅(qū)動(dòng)腔的進(jìn)氣口連接于IABP控制臺(tái)排氣裝置，驅(qū)動(dòng)腔出氣口連接于大動(dòng)脈 旁反搏泵的氣囊管道，通過小活塞向大活塞移動(dòng)完成容量放大，實(shí)現(xiàn)大容量反搏。在心臟收 縮期將大動(dòng)脈內(nèi)血液更多的吸入血囊，進(jìn)一步降低主動(dòng)脈收縮壓，降低心臟后負(fù)荷，減少心 臟做功，減低心肌耗氧量；心臟舒張期將血囊內(nèi)更多的血液打入大動(dòng)脈內(nèi)，明顯提高主動(dòng)脈 平均壓，進(jìn)一步增加冠脈和周圍組織器官的灌注，更有效地輔助循環(huán)，改善心臟和全身各組 織器官的功能。在治療重度難治性心衰時(shí)，由于增大了輔助容量，明顯提高了輔助效果，更 有效的輔助循環(huán)。它可以彌補(bǔ)IABP氣泵驅(qū)動(dòng)容量不足的缺點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖中1、放大器殼體，2、內(nèi)腔，2-1、驅(qū)動(dòng)腔，2-2、被驅(qū)動(dòng)腔，3、雙活塞，3-1、小活塞，3_2、 大活塞，4、進(jìn)氣口，5、出氣口，6、膜性密封圈，7、氣體注入開關(guān)，8、輔助氣體注入口。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
詳述如下。詳見附圖一種心臟輔助用容量放大器，主要由放大器殼體1和雙活塞3構(gòu)成，所述 放大器殼體的內(nèi)腔2由驅(qū)動(dòng)腔2-1和被驅(qū)動(dòng)腔2-2兩部分構(gòu)成，被驅(qū)動(dòng)腔的容積小于驅(qū)動(dòng) 腔的容積，所述雙活塞置于放大器殼體內(nèi)腔內(nèi)軸向滑動(dòng)，所述放大器殼體上設(shè)有與被驅(qū)動(dòng) 腔連通的進(jìn)氣口 4和與驅(qū)動(dòng)腔連通的出氣口 5。被驅(qū)動(dòng)腔進(jìn)氣口連接IABP控制臺(tái)的打氣出 口，驅(qū)動(dòng)腔出氣口連接大動(dòng)脈旁反搏輔助裝置的氣囊管道上，通過IABP控制臺(tái)的打氣和吸 氣，使放大器殼體內(nèi)的雙活塞在腔體內(nèi)軸向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)容量放大；所述雙活塞由大、小活塞 固相連接成整體，大、小活塞移動(dòng)的距離與內(nèi)腔放大的容積相等。所述大、小活塞外緣設(shè)有 膜性密封圈6。內(nèi)腔的驅(qū)動(dòng)腔放大容量為60-140mL。所述驅(qū)動(dòng)腔設(shè)有輔助氣體注入口，所 述輔助氣體注入口 8與氣體注入開關(guān)7連接。驅(qū)動(dòng)腔輔助氣體容量可以通過驅(qū)動(dòng)腔表面的 氣體注入開關(guān)人工調(diào)節(jié)，可按需選擇最佳容量。工作過程在使用容量放大器時(shí)，從IABP控制臺(tái)排出的氣體進(jìn)入被驅(qū)動(dòng)腔，驅(qū)動(dòng) 雙活塞移向驅(qū)動(dòng)腔，通過驅(qū)動(dòng)腔的排氣口將氣體打入心臟輔助裝置的氣囊內(nèi)，因驅(qū)動(dòng)腔容 積大于被驅(qū)動(dòng)腔，活塞移動(dòng)相等距離，將驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)大容量的氣體打入反搏輔助裝置的氣囊 內(nèi)，增大輔助氣量，實(shí)現(xiàn)大容量反搏。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)排出大量氣體到輔助裝置氣囊時(shí)，驅(qū)動(dòng)活 塞運(yùn)動(dòng)留下的容積要大于被驅(qū)動(dòng)活塞占有的容積。這樣所形成的容積差就在連接腔內(nèi)產(chǎn)生 負(fù)壓。當(dāng)從IABP控制臺(tái)打出的高壓氣體被抽回后，連接腔內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓就可以迅速回吸雙 活塞進(jìn)而協(xié)同反搏輔助裝置抽回氣體。驅(qū)動(dòng)腔輔助氣體容量可以通過驅(qū)動(dòng)腔表面的氣體注 入開關(guān)人工調(diào)節(jié)，按心衰病人的體表面積，選擇最佳容量，當(dāng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，反搏輔助裝置血囊內(nèi)剛好充滿血液和排空血液，達(dá)到最佳反搏效果。工作原理通過雙活塞移動(dòng)，使被驅(qū)動(dòng)腔(小容量)使驅(qū)動(dòng)腔(大容量)移動(dòng)相等距 離，驅(qū)動(dòng)腔將產(chǎn)生更大容量，達(dá)到容量放大的作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究
一、目的大容量大動(dòng)脈旁反搏心臟輔助裝置可以更明顯地改善低心排動(dòng)物的血流動(dòng) 力學(xué)，維持有效循環(huán)，改善心臟功能，增加組織灌注。
二、方法選用成年綿羊(50_65kg)，分成2組，每組4只，反搏輔助裝置輔助容量 第一組40ml，第二組80ml。于降主動(dòng)脈吻合大動(dòng)脈旁反搏心臟輔助裝置(第一組40ml，第二 組80ml)，在輔助裝置和IABP控制臺(tái)之間安置容量放大器(因IABP控制臺(tái)最大輔助容量不 能超過60ml)，提高輔助容量。建立急性心衰模型，比較心衰輔助前后主動(dòng)脈壓、左室內(nèi)壓、 肺動(dòng)脈崁壓、心輸出量、頸動(dòng)脈流量、冠狀動(dòng)脈流量、冠狀動(dòng)靜脈血氧飽和度，計(jì)算心內(nèi)膜存 活率、左室外功、心肌耗氧量。三、結(jié)果急性心衰，大動(dòng)脈旁反搏心臟輔助裝置可以提供有效的循環(huán)支持。輔 助后，主動(dòng)脈收縮壓下降，主動(dòng)脈舒張壓提高，冠狀動(dòng)脈流量增加，心室收縮壓下降，心臟做 功減少，而心輸出量增加。同時(shí)，頸動(dòng)脈血流量增加，冠狀靜脈血氧飽和度提高，心內(nèi)膜存 活率增加，左室外功降低，心肌耗氧量降低。大容量(80ml)組的結(jié)果更佳，明顯優(yōu)于小容量 (40ml)組。四、結(jié)論大容量大動(dòng)脈旁反搏心臟輔助裝置通過進(jìn)一步降低主動(dòng)脈收縮壓，減 低心臟后負(fù)荷，減少心臟做功，降低心肌耗氧量，進(jìn)一步提高平均動(dòng)脈壓，增加舒張期灌注， 改善心臟功能。根據(jù)體表面積合理增大反搏容量，會(huì)取得更佳輔助效果。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的 限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均 仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種心臟輔助用容量放大器，其特征是主要由放大器殼體和雙活塞構(gòu)成，所述放大器殼體的內(nèi)腔由驅(qū)動(dòng)腔和被驅(qū)動(dòng)腔兩部分構(gòu)成，被驅(qū)動(dòng)腔的容積小于驅(qū)動(dòng)腔的容積，所述雙活塞置于放大器殼體內(nèi)腔內(nèi)軸向滑動(dòng)，所述放大器殼體上設(shè)有與被驅(qū)動(dòng)腔連通的進(jìn)氣口和與驅(qū)動(dòng)腔連通的出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助用容量放大器，其特征是所述雙活塞由大、小活塞 固相連接成整體，大、小活塞移動(dòng)的距離與內(nèi)腔放大的容積相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助用容量放大器，其特征是所述大、小活塞外緣設(shè)有 膜性密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助用容量放大器，其特征是所述驅(qū)動(dòng)腔設(shè)有輔助氣 體注入口，所述輔助氣體注入口與人工調(diào)節(jié)注入開關(guān)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種心臟輔助用容量放大器，其特征是主要由放大器殼體和雙活塞構(gòu)成，所述放大器殼體的內(nèi)腔由驅(qū)動(dòng)腔和被驅(qū)動(dòng)腔兩部分構(gòu)成，被驅(qū)動(dòng)腔的容積小于驅(qū)動(dòng)腔的容積，所述雙活塞置于放大器殼體內(nèi)腔內(nèi)軸向滑動(dòng)，所述放大器殼體上設(shè)有與被驅(qū)動(dòng)腔連通的進(jìn)氣口和與驅(qū)動(dòng)腔連通的出氣口。有益效果容量放大器的原理是小容量的被驅(qū)動(dòng)腔使大容量的驅(qū)動(dòng)腔移動(dòng)相等距離，驅(qū)動(dòng)腔將產(chǎn)生更大容量，達(dá)到容量放大的作用?；钊苿?dòng)的摩擦可應(yīng)用膜性密封圈減少。在治療重度難治性心衰時(shí)，由于增大了輔助容量，明顯提高了輔助效果，更有效的輔助循環(huán)。它可以彌補(bǔ)IABP氣泵驅(qū)動(dòng)容量不足的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61M1/10GK101862480SQ20101022987
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者劉曉程 申請(qǐng)人:劉曉程