的封閉內(nèi)腔10中，實(shí)現(xiàn)供液；當(dāng)囊狀體
I側(cè)向受壓時(shí)，彈性血囊100即處于收縮工作狀態(tài)而導(dǎo)致內(nèi)部容積縮小，此時(shí)第一液流孔12封閉，第二液流孔14打開而使得排液腔31通過第二液流孔14與封閉內(nèi)腔10相連通，此時(shí)液流可從封閉內(nèi)腔10通過第二液流孔14進(jìn)入排液腔31，再經(jīng)過排液口 32排出，實(shí)現(xiàn)排液。
[0032]這樣，亦即設(shè)有第一液流孔12的第一凸起11構(gòu)成吸液單向閥，而設(shè)有第二液流孔14的第二凸起13則構(gòu)成排液單向閥。每個(gè)彈性血囊100上，囊狀體I的封閉內(nèi)腔10構(gòu)成人工心臟的心室，而供液部2的供液腔21則構(gòu)成心房。
[0033]在上述實(shí)施例中，第一凸起11與第二凸起13均呈奶嘴狀，第一液流孔12呈由外向內(nèi)孔徑逐漸變小的流線型喇叭孔，第二液流孔14呈由內(nèi)向外孔徑逐漸變小的流線型喇叭孔，這樣便可在囊狀體I受到側(cè)向拉力時(shí)，第一凸起11處受拉而使第一液流孔12打開，第二凸起13處受拉而使得第二液流孔14閉合；在囊狀體I受到側(cè)向壓力時(shí)，第一凸起11處受壓而使第一液流孔12閉合，第二凸起13處受壓而使得第二液流孔14打開。供液部2與排液部3均設(shè)置成流線型。具體設(shè)置時(shí)，囊狀體I與供液部2、排液部3—體設(shè)置，且供液部2與排液部3位于囊狀體I的同一端。
[0034]雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)200設(shè)于兩個(gè)彈性血囊100之間，雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)200左側(cè)的彈性血囊100構(gòu)成心臟的左心房與左心室，雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)200右側(cè)的彈性血囊100構(gòu)成心臟的右心房與右心室。
[0035]該雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)200包括固定設(shè)置的缸體4、設(shè)于缸體4兩端且可相對缸體4沿軸向伸縮的兩根柱塞桿5、用于向缸體4的內(nèi)腔中供氣以驅(qū)使兩根柱塞桿5沿軸向向外滑動的供氣裝置，以及用于提供柱塞桿5彈性回復(fù)力以驅(qū)使兩根柱塞桿5沿軸向向內(nèi)滑動的彈性件6，每個(gè)柱塞桿5的外端均固定地設(shè)有壓板7，該壓板7與囊狀體I的一側(cè)固定連接。
[0036]具體地，參見圖3、圖4所示，柱塞桿5包括桿部51與位于桿部51內(nèi)側(cè)端部上的限位端頭52，彈性件6為套設(shè)在桿部51上的彈簧6，該彈簧6的兩端分別抵擋在限位端頭52上與缸體4的側(cè)壁上，從而提供柱塞桿5沿軸向的彈性回復(fù)力。壓板7固定地設(shè)于桿部51的外端上，壓板7上朝向囊狀體I的外端面呈與囊狀體I的側(cè)端面外形輪廓相一致的弧面，壓板7的外端面與囊狀體I的側(cè)端面固定地粘接在一起。當(dāng)柱塞桿5沿軸向伸縮時(shí)，便會同壓板7施加囊狀體I以壓力或拉力，進(jìn)而使得囊狀體I發(fā)生伸縮。
[0037]由于人體心臟的左心室與右心室壓力不一致，此處可通過調(diào)整兩側(cè)柱塞桿5的桿徑大小從而使得兩側(cè)心室的壓力存在壓力差。
[0038]在該雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)200上，為避免向缸體4的內(nèi)腔中充氣時(shí)兩根柱塞桿5的限位端頭51均向內(nèi)滑動而貼觸在一起從而造成柱塞桿5不能向外滑動而壓持囊狀體1，設(shè)置時(shí)，應(yīng)使得兩側(cè)的彈性血囊100均處于舒張工作狀態(tài)時(shí)，兩側(cè)的柱塞桿5的內(nèi)側(cè)端部之間留有間隙，在本實(shí)施例中，缸體4的內(nèi)腔中固定地設(shè)有一限位擋塊8，兩根柱塞桿5分別位于限位擋塊8的兩側(cè)，即該限位擋塊8將兩根柱塞桿5在中間擋開，避免兩者相向滑動而貼觸在一起。缸體4上開設(shè)有供氣口 41，該供氣口 41正對上述間隙，這樣供氣裝置向缸體4的內(nèi)腔中供入氣體時(shí)，可先由兩根柱塞桿5之間而向缸體4的內(nèi)腔中擴(kuò)散，進(jìn)而驅(qū)使兩柱塞桿5向外滑動。
[0039]供氣裝置包括氣栗(圖中未示出)與二位三通換向閥9，當(dāng)該二位三通換向閥9處于右位工作時(shí)，如圖3所示，壓縮氣體從缸體4的內(nèi)腔中流出，在彈簧6的彈性作用力下，兩側(cè)的柱塞桿5相向滑動，即兩側(cè)的柱塞桿5均朝缸體4的中心位置處滑動，從而拉動兩個(gè)壓板6同時(shí)向中心方向運(yùn)動，彈性血囊100的囊狀體I受到側(cè)向的拉力而舒張，導(dǎo)致內(nèi)部容積擴(kuò)大，此時(shí)，第二液流孔14關(guān)閉，而第一液流孔12打開，外部的液流通過供液口 22進(jìn)入供液腔21再經(jīng)過第一液流孔12進(jìn)入囊狀體I的封閉內(nèi)腔10中；接著，二位三通換向閥9換向工作而切至左位工作，如圖4所示，壓縮氣體進(jìn)入缸體4的內(nèi)腔中而驅(qū)使兩側(cè)的柱塞桿5朝相反的方向移動，便使得兩側(cè)的柱塞桿5均向外滑動，從而使得兩個(gè)壓板7同時(shí)向外側(cè)運(yùn)動，對囊狀體I施加側(cè)向的壓力而使得彈性血囊100轉(zhuǎn)換為收縮工作狀態(tài)，第一液流孔12關(guān)閉，而第二液流孔14打開，囊狀體I封閉內(nèi)腔10中的液流通過第二液流孔14進(jìn)入排液腔31，并經(jīng)排液口 32排出而向身體供應(yīng)血液。接著，二位三通換向閥9再換向工作，彈性血囊100又轉(zhuǎn)換為舒張工作狀態(tài)，如此反復(fù)，該人工心臟栗的兩個(gè)彈性血囊100在舒張工作狀態(tài)與收縮工作狀態(tài)間交替變換，從而實(shí)現(xiàn)吸液與排液的交替持續(xù)工作，進(jìn)而使得人工心臟栗不斷地工作。
[0040]綜上，本發(fā)明的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其中采用一種結(jié)構(gòu)簡單、制造方便的人工心臟用彈性血囊100，以該彈性血囊100上向內(nèi)與向外的、中間有孔的兩個(gè)奶嘴狀凸起，代替結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的人工心臟瓣膜，實(shí)現(xiàn)單向吸液與單向排液，再通過雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)200予以驅(qū)動，使得兩彈性血囊100在舒張工作狀態(tài)與收縮工作狀態(tài)之間交替轉(zhuǎn)換，從而交替地實(shí)現(xiàn)吸液與排液的過程。將其安裝于人或脊椎動物的胸腔中，血液可以不斷地進(jìn)入兩個(gè)彈性血囊100，再經(jīng)其收縮后從彈性血囊100中流出而向人或動物身體供應(yīng)血液。該人工心臟栗可以輸出類似自然心臟的脈沖式血流，避免了連續(xù)血栗的技術(shù)方向性錯(cuò)誤，很好地模仿了自然心臟的工作過程。同時(shí)，彈性血囊采用的為彈性可伸縮材料，其內(nèi)部為流線型，對血液中的細(xì)胞不會造成破壞，也不易形成血栓，能夠很好地替代人或脊椎動物自然心臟的工作。
[0041 ]
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述人工心臟栗包括兩個(gè)彈性血囊和用于驅(qū)使兩個(gè)所述彈性血囊伸縮的雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，每個(gè)所述彈性血囊均包括由可伸縮材料制成的具有封閉內(nèi)腔的囊狀體，所述囊狀體的端部上具有向所述封閉內(nèi)腔中凹入的第一凸起、自所述封閉內(nèi)腔向外凸出的第二凸起，所述第一凸起上開設(shè)有第一液流孔，所述第二凸起上開設(shè)有第二液流孔，所述囊狀體上位于所述第一凸起的外部設(shè)有具備供液腔的供液部，所述囊狀體上位于所述第二凸起的外部設(shè)有具備排液腔的排液部，所述彈性血囊具有舒張工作狀態(tài)和收縮工作狀態(tài)，當(dāng)所述囊狀體側(cè)向受拉時(shí)，所述彈性血囊處于舒張工作狀態(tài)，所述第一液流孔打開使得所述供液腔與所述封閉內(nèi)腔相連通而形成吸液單向閥，血液由所述供液腔進(jìn)入所述彈性血囊的封閉內(nèi)腔中，所述第二液流孔閉合；當(dāng)所述囊狀體側(cè)向受壓時(shí)，所述彈性血囊處于收縮工作狀態(tài)，所述第一液流孔閉合，所述第二液流孔打開使得所述排液腔與所述封閉內(nèi)腔相連通而形成排液單向閥，血液由所述彈性血囊的封閉內(nèi)腔進(jìn)入所述排液腔中， 所述雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)于兩個(gè)所述彈性血囊之間，所述雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置的缸體、設(shè)于所述缸體的兩端且可相對所述缸體沿軸向伸縮的兩根柱塞桿、用于向所述缸體的內(nèi)腔中供氣以驅(qū)使兩所述柱塞桿沿軸向向外滑動的供氣裝置，以及用于提供所述柱塞桿彈性回復(fù)力以驅(qū)使兩所述柱塞桿沿軸向向內(nèi)滑動的彈性件，每個(gè)所述柱塞桿的外端均固定地設(shè)有壓板，所述壓板與所述囊狀體的一側(cè)固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述第一凸起與所述第二凸起均呈奶嘴狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述第一液流孔呈由外向內(nèi)孔徑逐漸變小的流線型喇叭孔，所述第二液流孔呈由內(nèi)向外孔徑逐漸變小的流線型喇叭孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述供液部、所述排液部均呈流線型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:兩個(gè)所述囊狀體的封閉內(nèi)腔分別構(gòu)成所述人工心臟的左心室與右心室，對應(yīng)地，兩個(gè)所述供液部的供液腔分別構(gòu)成所述人工心臟的左心房與右心房。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述柱塞桿包括桿部和位于所述桿部內(nèi)側(cè)端部的限位端頭，所述彈性件為套設(shè)在所述桿部上并位于所述限位端頭與所述缸體端部側(cè)壁之間的彈簧。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:當(dāng)兩側(cè)的所述彈性血囊均處于舒張工作狀態(tài)時(shí)，兩側(cè)的所述柱塞桿的內(nèi)側(cè)端部之間具有間隙。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述缸體的內(nèi)腔中固定地設(shè)有一限位擋塊，兩所述柱塞桿分別位于所述限位擋塊的兩側(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述缸體上設(shè)有供氣口，所述供氣口正對所述間隙。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟栗，其特征在于:所述壓板的外端面呈與所述囊狀體的側(cè)端面外形輪廓相一致的弧面，所述壓板的外端面與所述囊狀體的側(cè)端面固定地粘接在一起。
【專利摘要】<b>本發(fā)明公開了</b><b>一種雙柱塞氣缸驅(qū)動式人工心臟泵，其中采用一種結(jié)構(gòu)簡單、制造方便的人工心臟用彈性血囊，以該彈性</b><b>血囊上</b><b>向內(nèi)與向外的、中間有孔的兩個(gè)奶嘴狀凸起，代替結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的人工心臟瓣膜，實(shí)現(xiàn)單向吸液與單向排液，再通過雙柱塞氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)予以驅(qū)動，使得兩彈性血囊在舒張工作狀態(tài)與收縮工作狀態(tài)之間交替轉(zhuǎn)換，從而交替地實(shí)現(xiàn)吸液與排液的過程，輸出類似自然心臟的脈沖式血流，避免了連續(xù)血泵的技術(shù)方向性錯(cuò)誤，很好地模仿了自然心臟的工作過程。同時(shí)，彈性血囊采用的為彈性可伸縮材料，其內(nèi)部為流線型，對血液中的細(xì)胞不會造成破壞，也不易形成血栓，能夠很好地替代人或脊椎動物自然心臟的工作。</b>
【IPC分類】A61M1/12
【公開號】CN105107038
【申請?zhí)枴緾N201510571586
【發(fā)明人】竇云霞, 王明娣, 王金娥, 焦陽, 鐘康民
【申請人】蘇州大學(xué)張家港工業(yè)技術(shù)研究院
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月10日