電機-雙向螺旋驅動式人工心臟泵制造技術

本實用新型專利技術公開了一種電機-雙向螺旋驅動式人工心臟泵，其中通過采用一種結構簡單、制造方便的人工心臟用彈性血囊，以該彈性血囊上向內與向外且中間有孔的兩個奶嘴狀凸起代替結構極其復雜的人工心臟瓣膜，實現單向吸液與單向排液，再通過電機-雙向螺旋驅動機構予以驅動，從而使得彈性血囊交替地在舒張工作狀態與收縮工作狀態之間轉換，從而交替地實現吸液與排液的過程。該人工心臟泵可以輸出類似自然心臟的脈沖式血流，避免了連續血泵的技術方向性錯誤，很好地模仿了自然心臟的工作過程。同時，彈性血囊采用的為彈性可伸縮材料，其內部為流線型，對血液中的細胞不會造成破壞，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。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電機-雙向螺旋驅動式人工心臟栗。
技術介紹
心臟病是人類死亡的第二大殺手。在人體心臟因病損傷而部分或完全功能喪失而不能維持全身正常循環時，可以移植一種人工材料制造的機械裝置以暫時或永久地部分或完全代替心臟功能，推動血液循環，這樣裝置亦即人工心臟，這也是除心臟移植外用于解決終末期心臟疾病的有效手段，在很大程度上解決了目前因供體不足而不能及時心臟移植的問題。目前，人工心臟主要采用兩種不同原理的血栗，即基于人工心臟瓣膜的脈沖式容積栗，與不間斷栗血的連續栗。但目前這兩種人工心臟栗仍然存在這樣或那樣的問題，不能很好地模擬自然心臟的作用和功能。脈沖式容積血栗的工作方式，非常類似于自然的動物心臟，其關鍵構件是人工心臟瓣膜，它是控制著心臟血流的單向閥，其構造與人工心臟功能的好壞有著密切的關系，其自1960年首次應用于臨床，之后經過多年的研究，先后經歷了機械瓣、生物組織瓣、介入瓣等階段。但是，人工心臟瓣膜極其復雜，制造成本高昂，而且容易在運動部位形成血凝，即血栓。例如，中國專利公開號為1093005，名稱為“一體化囊狀人工心肺栗”中，該種人工心肺栗中，儲血囊安裝于唧筒內而置入人體胸腔中，這樣的結構容易在人體內形成血栓，且人工心臟瓣膜不易制造。中國專利號為99126700.1，名稱為“氣電一體式血栗、氣電一體式人工心臟”的專利中提供了一種氣電一體式的人工心臟，然而其內部結構復雜，基本無法實現制造，且實現成本高。再如中國專利公開號為103656770，名稱為“基于微型氣缸驅動的人工心臟血液栗”，也存在同樣問題，而且微型氣缸需要在人體上的胸腔連接兩根氣管至體夕卜，極易引起使用者的不適。由于脈沖式容積血栗存在人工心臟瓣膜方面的技術瓶頸，近期發展的人工心臟，大都傾向于采用不間斷栗血的連續栗。例如，中國專利公開號為102019002 A，名稱為“一種植入式中空微型軸流血栗”的專利中，以及中國專利公開號為10237598，名稱為“緊湊型軸流式磁懸浮人工心臟栗”的專利中，兩者均采用了軸流栗，雖然其相比齒輪栗與葉片栗而言，能夠較少地破壞血液中的細胞，但其構件的高速運轉，血液中的細胞的破壞率仍較高，而且由于軸流栗是一種連續栗，其并不能模擬自然心臟的工作過程，可以說是技術方向的選擇性錯誤。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服現有技術的缺點，提供一種電機-雙向螺旋驅動式人工心臟栗。為達到上述目的，本技術采用的技術方案是:—種電機-雙向螺旋驅動式人工心臟栗，所述人工心臟栗包括兩個彈性血囊，每個所述彈性血囊均包括由可伸縮材料制成的具有封閉內腔的囊狀體，所述囊狀體的端部上具有向所述封閉內腔中凹入的第一凸起、自所述封閉內腔向外凸出的第二凸起，所述第一凸起上開設有第一液流孔，所述第二凸起上開設有第二液流孔，所述囊狀體上位于所述第一凸起的外部設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有具備排液腔的排液部，所述彈性血囊具有舒張工作狀態和收縮工作狀態，當所述囊狀體側向受拉時，所述彈性血囊處于舒張工作狀態，所述第一液流孔打開使得所述供液腔與所述封閉內腔相連通而形成吸液單向閥，血液由所述供液腔進入所述彈性血囊的封閉內腔，所述第二液流孔閉合；當所述囊狀體側向受壓時，所述彈性血囊處于收縮工作狀態，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腔進入所述排液腔，所述人工心臟栗還包括用于驅使兩個所述彈性血囊工作的驅動機構，所述驅動機構包括固定設置的微型雙輸出軸電機、分別設于所述微型雙輸出軸電機的兩個輸出軸上螺旋方向相反的兩根絲杠，每根所述絲杠上均配合地設有絲杠螺母，所述絲杠螺母的端部與所述囊狀體的一側相固定連接，所述囊狀體的另一側相對所述微型雙輸出軸電機固定設置。優選地，所述第一凸起與所述第二凸起均呈奶嘴狀。優選地，所述第一液流孔呈由外向內孔徑逐漸變小的流線型喇叭孔，所述第二液流孔呈由內向外孔徑逐漸變小的流線型喇叭孔。優選地，所述供液部、所述排液部均呈流線型。優選地，兩個所述囊狀體的封閉內腔分別構成所述人工心臟的左心室與右心室，對應地，兩個所述供液部的供液腔分別構成所述人工心臟的左心房與右心房。優選地，所述絲杠螺母包括與所述絲杠相配合的螺母本體、與所述螺母本體相固定連接且用于與所述囊狀體相連接的壓板。進一步優選地，所述壓板的外端面呈與所述囊狀體的側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端面固定粘接在一起。由于上述技術方案的運用，本技術與現有技術相比具有下列優點:本技術的電機-雙向螺旋驅動式人工心臟栗，其中通過采用一種結構簡單、制造方便的人工心臟用彈性血囊，以該彈性血囊上向內與向外且中間有孔的兩個奶嘴狀凸起代替結構極其復雜的人工心臟瓣膜，實現單向吸液與單向排液，再通過電機-雙向螺旋驅動機構予以驅動，從而使得彈性血囊交替地在舒張工作狀態與收縮工作狀態之間轉換，從而交替地實現吸液與排液的過程。在將其安裝于人或脊椎動物胸腔中后，血液可不斷地進入兩個彈性血囊，再經收縮后從彈性血囊中流出而向人或動物身體供應血液。該人工心臟栗可以輸出類似自然心臟的脈沖式血流，避免了連續血栗的技術方向性錯誤，很好地模仿了自然心臟的工作過程。同時，彈性血囊采用的為彈性可伸縮材料，其內部為流線型，對血液中的細胞不會造成破壞，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。【附圖說明】附圖1、附圖2為本技術用于單心室的一個實施例，其中附圖1為彈性血囊的囊狀體處于舒張工作狀態時的示意圖；附圖2為彈性血囊的囊狀體處于收縮工作狀態時的示意圖；附圖3、附圖4為本技術用于雙心室的一個實施例，其中，附圖3為本技術的人工心臟栗處于舒張工作狀態時的示意圖；附圖4為本技術的人工心臟栗處于收縮工作狀態時的示意圖。其中:100、彈性血囊；1、囊狀體；10、封閉內腔；11、第一凸起；12、第一液流孔；13、第二凸起；14、第二液流孔；2、供液部；21、供液腔；22、供液口 ；3、排液部；31、排液腔；32、排液口 ；200、驅動機構；4、微型雙輸出電機；5、絲杠；6、絲杠螺母；61、螺母本體；62、壓板?！揪唧w實施方式】下面結合附圖和具體的實施例來對本技術的技術方案作進一步的闡述。參見圖1、圖2所示為彈性血囊100用于單心室的一個實施例。該彈性血囊100包括由可伸縮材料制成的具有封閉內腔10的囊狀體1，該囊狀體1的端部上具有向封閉內腔10中凹入的第一凸起11、自封閉內腔10向外凸出的第二凸起13，第一凸起11上開設有第一液流孔12，第二凸起13上開設有第二液流孔14，其中囊狀體1上第一凸起11與第二凸起13分別設于囊狀體1的兩端。在囊狀體1受到側向拉力時，其內部容積發生擴張，囊狀體1內部將產生所謂“負壓”，即彈性血囊100承受環境壓強的作用，如圖1中箭頭所示，在該壓強的作用下，向外凸出的第二凸起13處的第二液流孔14閉合，而向內凸出的第一凸起11處的第一液流孔12開啟，血液流由外部流入囊狀體1內部。在囊狀體1受到側向壓力時，其內部容積發生收縮，囊狀體1內部壓強將大于外部環境壓強，內部壓強分布如圖2中箭頭所示，在該壓強的作用下，向內凸出的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電機?雙向螺旋驅動式人工心臟泵，其特征在于：所述人工心臟泵包括兩個彈性血囊，每個所述彈性血囊均包括由可伸縮材料制成的具有封閉內腔的囊狀體，所述囊狀體的端部上具有向所述封閉內腔中凹入的第一凸起、自所述封閉內腔向外凸出的第二凸起，所述第一凸起上開設有第一液流孔，所述第二凸起上開設有第二液流孔，所述囊狀體上位于所述第一凸起的外部設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有具備排液腔的排液部，所述彈性血囊具有舒張工作狀態和收縮工作狀態，當所述囊狀體側向受拉時，所述彈性血囊處于舒張工作狀態，所述第一液流孔打開使得所述供液腔與所述封閉內腔相連通而形成吸液單向閥，血液由所述供液腔進入所述彈性血囊的封閉內腔，所述第二液流孔閉合；當所述囊狀體側向受壓時，所述彈性血囊處于收縮工作狀態，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腔進入所述排液腔，所述人工心臟泵還包括用于驅使兩個所述彈性血囊工作的驅動機構，所述驅動機構包括固定設置的微型雙輸出軸電機、分別設于所述微型雙輸出軸電機的兩個輸出軸上螺旋方向相反的兩根絲杠，每根所述絲杠上均配合地設有絲杠螺母，所述絲杠螺母的端部與所述囊狀體的一側相固定連接，所述囊狀體的另一側相對所述微型雙輸出軸電機固定設置。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王明娣，竇云霞，王金娥，焦陽，鐘康民，
申請(專利權)人：蘇州大學張家港工業技術研究院，
類型：新型
國別省市：江蘇;32