[發明專利]一種受力自平衡式的人工心臟泵外殼

有效

• 申請號: 201410122775.6
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103861162A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 常宇;陳佳;高斌;曾毅
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61M1/12
• 分類號: A61M1/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本發明屬于人工心臟領域，特別涉及人工心臟泵植入主動脈血管的固定裝置。

背景技術

為了降低傳統心室輔助裝置對心臟的損傷，專利1（介入式動脈內微型心室輔助循環裝置.申請號：99126258.1）提出了的植入式人工心臟位于主動脈內部。為了提高其血液相容性，減小體內異物體積，專利2（Morteza?Gharib,San?Marino?et?al.Intravascular?Miniature?Stent?Pump.2003.申請號：CA92130-2081(US)）提出采用傳統的血管支架替代植入式人工心臟的金屬外殼（Housing）。上述發明雖然改善了植入式人工心臟的血液相容性，但是依然存在兩個嚴重的缺陷：第一，在葉輪轉動的時候，人工心臟的外殼會受到與葉輪轉動方向相同的轉矩作用；第二，在人工心臟將血液從泵入主動脈的同時其也受到血液的反作用力影響。而上述兩種作用力會直接作用在血管壁上，進而造成血管壁的損傷。

發明內容

為了減小人工心臟外殼對血管造成的損傷，本發明提供了一種受力自平衡式的人工心臟泵外殼，用來減弱或抵消人工心臟運行過程中上述兩種作用力對血管壁的影響。

一種受力自平衡式的人工心臟泵外殼，為由血液相容性好的材料制成的圓筒，可放置在主動脈內，所述圓筒的內壁設置有四條以上的凸起的螺旋條帶，各條帶平行，螺旋傾角為30°至60°，該條帶展開后的形狀為，一側邊為直線另一側邊為弧線，在條帶兩端呈尖形，各條帶朝向一致，且相鄰條帶的間隔大于條帶最寬處兩倍以上。

作為優選，所述螺旋傾角為45°；所述條帶高度為0.2-1毫米，最寬處為0.5毫米；所述相鄰條帶的間隔為1毫米以上。

受力自平衡式的人工心臟外殼工作原理是：當血液沿著條帶所形成的流道流動時，流道兩側的血液流速不同。根據流體力學的基本原理，直邊處的流速小，弧邊處的流速大，這種速度差會在條帶兩側產生壓力差，利用這種壓力差所形成的軸向作用力抵消了由于人工心臟工作時對血管產生的向后作用力；同時，由于條帶形成螺旋的血道，血液的流動會給人工心臟外殼產生一個扭矩，該扭矩的方向與人工心臟工作時產生的扭矩是相反的，這樣就抵消了工心臟外殼對血管壁的扭轉。這樣，實現了人工心臟外殼的受力自平衡，從而減小對血管內壁造成的損傷。所以，本發明與專利1的全實體外殼、專利2的網狀支架結構相比，能夠抵消一部分血管壁的后坐力與扭轉力，進而降低對血管內壁造成的損傷。

附圖說明

圖1是本發明一種受力自平衡式的人工心臟泵外殼的優選實施例的結構示意圖。

圖2為圖1所示一種受力自平衡式的人工心臟泵外殼的展開圖。

圖中：1、條帶。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

在一塊成長為20mm,寬度為10mm的血液相容性好的金屬材料板（如鈦合金TC4）上，斜向平行設置多條凸起的條帶1（如圖1），條帶1高0.8毫米，斜向的角度為45°，每條條帶的一側邊為直線，另一側邊為弧線，條帶的最寬處為0.5毫米，相鄰條帶的間隔為1毫米以上。將金屬材料板卷成圓筒，凸起的條帶在圓筒內側，即形成了自平衡式的人工心臟泵外殼（如圖2）。

安裝時需使條帶的直邊朝向血流來的方向。

通過試驗證明，本發明可以消除部分沿軸向方向和扭轉的作用力，從而達到減小對血管內壁損傷的效果。