[實用新型]全肌性人工心臟

有效

• 申請號: 201620012171.0
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN205287050U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 羅曉俊
• 申請（專利權）人: 中國十九冶集團有限公司職工醫院
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10;A61M1/12
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

技術領域

本實用新型涉及人造器官，尤其是一種人工心臟。

背景技術

據不完全統計，世界范圍內有2000萬的心力衰竭患者，我國約有500萬，每年新增50 萬，且每年導致30萬患者死亡。隨著壽命的延長，心衰的救治已經成為各國重要的公共衛生 問題。而心衰患者等待期6個月和12個月的死亡率分別為21％和47％。心室輔助裝置VAD和 全人工心臟TAH，對挽救其生命有重要意義。心臟移植是治療終末期心衰的最有效手段，但 供體來源有限。美國每年心臟移植數量在2200例左右，每年等待移植的患者超過5萬例。

從1960年肯尼迪等提出全人工心臟(TAH)概念，該領域進展不斷。根據工作原理，目 前的TAH分為氣動泵和電動泵。Syncardia是應用最多的氣動泵，重160g，占用空間400ml， 可提供70ml的最大每搏輸出量和9.5L/min的最大心輸出量。目前已被置入到1100例患者， 最長生存時間3.75年。Abiocor是首個完全置入式電動泵，重900g，可提供60mm的最大每 搏輸出量和8L/min的最大心輸出量。

BivACOR是2012年澳大利亞生物醫學工程師Timms與得州心臟研究所的心臟外科專家 合作進行器械改良和測試。BIVACOR設計獨特，有一個高速旋轉的磁懸浮磁盤驅動其兩側的 蝶形“漿片”，避免了機械泵常見的磨損。BIvacor可以為雙心室提供支持(BVassist)，也 可完全替代自然心臟功能(BVreplace)。

而2013年12月，由法國心臟外科醫生Alaincarpentier發明、法國Carmate公司推 出的TAH被首次置入人體。其被稱為“全球第一顆永久性生物合成人工心臟”，也是通過電動 裝置驅動雙心室完成射血功能，但其形態和生理學對自然心臟的模擬度更高，但重量超過 900g。由于使用經皮能量傳送技術，消除了經皮穿出的驅動線管，因此，感染率降低。患者 最長生存3年。Carmat仍為電動泵，特點與abiocor類似。

人工心臟在美國已進入產業化，2012年銷售額突破5億美元，成為心血管醫療器械產業 的一個新的分支，其價格高達每套10萬美元。

隨著科學技術的巨大進步，和既往的人造肌肉以氣動方式為主不同，目前的人造肌肉從 形態結構和功能實現上，已經和人和動物的肌肉形態結構和功能逐漸趨于一致，而且，在力 量、靈活性和牢固性等方面，更是成倍超過了自然肌肉。如，電活性聚合物和電致伸縮聚合 物，能夠在電流或者外加電場下，通過材料內部結構的改變而伸縮、彎曲、束緊或膨脹，和 生物肌肉十分相似，尤其是以小而強的碳納米管為原料的人造肌肉最為典型，比同等的天然 肌肉強200倍，這相當于一個75公斤的人曲臂撐住1280公斤的重量。而且，人造肌纖維反 應快速，可以在25毫秒內完成一次收縮和舒張，換言之收縮舒張一次只要25個千分之一秒。 最重要的是新一代人造肌肉不僅制作簡單，而且制作材料很便宜，改進了的人造肌肉可以應 用在下一代機械臂上、飛機副翼上、醫療器械上，基本上所有無生命的運動部件都可以應用。 在醫療上、軍事和環保等一些領域正逐步取代一些以電機為主的驅動設備。

在人工心臟方面，迄今為止，所有的心室輔助裝置VAD或者全人工心臟TAH，一是多為 硬質的機械結構，比如由氣缸，電動機，磁盤等等組成。二是操作性和安全性及控制性無法 盡可能完善。三是動力組成缺乏可持續性和方便性。第四是比較容易造成其他附加損傷和并 發癥，如血栓形成，腦血管不良事件等。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種操作性更好、安全性更高的全肌性人工心臟。

本實用新型公開的全肌性人工心臟，包括控制器、供能系統和由人造肌肉纖維編織而成 的心臟本體，所述控制器和供能系統均與心臟本體相連接，所述心臟本體內設置有左心房、 左心室、右心房和右心室，所述右心房連接有上腔靜脈管和下腔靜脈管，所述右心房通過防 血液倒流結構與右心室相連接，所述右心室通過防血液倒流結構與肺動脈管連接，所述左心 房連接有肺靜脈管，所述左心房通過防血液倒流結構與左心室連接，所述左心室通過防血液 倒流結構與主動脈管連接。

優選地，所述上腔靜脈管、下腔靜脈管、肺動脈管、肺靜脈管和主動脈管均由人造肌肉 纖維與心臟本體一體編制而成。

優選地，所述防血液倒流結構為人造括約肌組織。