人工心脏用弹性血囊及气囊驱动式人工心脏泵的制作方法_2

文档序号:10062597阅读:来源:国知局
心脏的脉冲式血流,避免了连续血栗的技术方向性错误,很好地模仿了自然心脏的工作过程。同时,弹性血囊采用的为弹性可伸缩材料,内部为流线型,对血液中的细胞不会造成破坏,也不易形成血栓,能够很好地替代人或脊椎动物自然心脏的工作。
【附图说明】
[0022]附图1、附图2为本实用新型用于单心室的一个实施例,其中附图1为弹性血囊的囊状体处于舒张工作状态时的示意图;附图2为弹性血囊的囊状体处于收缩工作状态时的示意图;
[0023]附图3、附图4为本实用新型用于双心室的一个实施例,其中,附图3为本实用新型的人工心脏栗处于舒张工作状态时的示意图;附图4为本实用新型的人工心脏栗处于收缩工作状态时的示意图。
[0024]其中:100、弹性血囊;1、囊状体;10、封闭内腔;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 ;
[0025]200、气囊式驱动机构;4、气囊;5、压板;6、真空发生气缸;7、二位三通换向阀;8、
二位四通换向阀。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
[0027]参见图1、图2所示为弹性血囊100用于单心室的一个实施例。该弹性血囊100包括由可伸缩材料制成的具有封闭内腔10的囊状体1,该囊状体1的端部上具有向封闭内腔10中凹入的第一凸起11、自封闭内腔10向外凸出的第二凸起13,第一凸起11上开设有第一液流孔12,第二凸起13上开设有第二液流孔14,其中囊状体1上第一凸起11与第二凸起13分别设于囊状体1的两端。在囊状体1受到侧向拉力时,其内部容积发生扩张,囊状体1内部将产生所谓“负压”,即弹性血囊100承受环境压强的作用,如图1中箭头所示,在该压强的作用下,向外凸出的第二凸起13处的第二液流孔14闭合,而向内凸出的第一凸起11处的第一液流孔12开启,血液流由外部流入囊状体1内部。在囊状体1受到侧向压力时,其内部容积发生收缩,囊状体1内部压强将大于外部环境压强,内部压强分布如图2中箭头所示,在该压强的作用下,向内凸出的第一凸起11处的第一液流孔12闭合,而向外凸出的第二凸起13处的第二液流孔14开启,血液流由囊状体1内部流向外部。
[0028]参见图3、图4所示为气囊驱动的双心室人工心脏栗,该人工心脏栗主要包括两个弹性血囊100和用于驱使该弹性血囊100伸缩的气囊式驱动机构200。
[0029]如图3、图4所示,这两个弹性血囊100均包括由可伸缩材料制成的具有封闭内腔10的囊状体1,该囊状体1的端部上具有向封闭内腔10中凹入的第一凸起11、自封闭内腔10向外凸出的第二凸起13,第一凸起11上开设有第一液流孔12,第二凸起13上开设有第二液流孔14。当囊状体1受到侧向的拉力时,囊状体1舒张而引起内部容积扩大,第一液流孔12能够打开而与封闭内腔10相连通,而此时第二液流孔14闭合;当囊状体1受到侧向的压力时,囊状体1收缩而引起内部容积缩小,第一液流孔12闭合,而此时第二液流孔14打开而与封闭内腔10相连通。
[0030]参见图3、图4所示,囊状体1上位于第一凸起11的外部设有具备供液腔21的供液部2,囊状体1上位于第二凸起13的外部设有具备排液腔31的排液部3。供液部2上具有与供液腔21连通的供液口 22,排液部3上具有与排液腔31相连通的排液口 32。
[0031]弹性血囊100具有舒张工作状态和收缩工作状态,当囊状体1侧向受拉舒张时,弹性血囊100即处于舒张工作状态而导致内部容积扩大,此时第一液流孔12打开而使得供液腔21通过第一液流孔12与封闭内腔10相连通,且第二液流孔14封闭,此时液流可从供液口 22进入供液腔21再经过第一液流孔12进入囊状体1的封闭内腔10中,实现供液;当囊状体1侧向受压收缩时,弹性血囊100即处于收缩工作状态而导致内部容积缩小,此时第一液流孔12封闭,第二液流孔14打开而使得排液腔31通过第二液流孔14与封闭内腔10相连通,此时液流可从封闭内腔10通过第二液流孔14进入排液腔31,再经过排液口 32排出,实现排液。
[0032]这样,亦即设有第一液流孔12的第一凸起11构成吸液单向阀,而设有第二液流孔14的第二凸起13则构成排液单向阀。每个弹性血囊100上,囊状体1的封闭内腔10构成人工心脏的心室,而供液部2的供液腔21则构成心房。
[0033]在上述实施例中,第一凸起11与第二凸起13均呈奶嘴状,第一液流孔12呈由外向内孔径逐渐变小的流线型喇叭孔,第二液流孔14呈由内向外孔径逐渐变小的流线型喇叭孔,这样便可在囊状体1受到侧向拉力时,第一凸起11处受拉而使第一液流孔12打开,第二凸起13处受拉而使得第二液流孔14闭合;在囊状体1受到侧向压力时,第一凸起11处受压而使第一液流孔12闭合,第二凸起13处受压而使得第二液流孔14打开。供液部2与排液部3均设置成流线型。具体设置时,囊状体1与供液部2、排液部3—体设置,且供液部2与排液部3位于囊状体1的同一端。
[0034]该弹性血囊100采用弹性可伸缩材料制作,其在工作过程中不会对血液中的细胞造成破坏,不易在人体或动物体内形成血栓,且能够模仿自然心脏输出脉冲的液流。
[0035]参见图3、图4所示,气囊式驱动机构200包括设于两个弹性血囊100之间且可沿自身径向伸缩的气囊4,该气囊4的径向两端分别与两个囊状体1的一侧固定连接,囊状体1的另一侧固定设置。此处,该气囊4的径向两侧分别固定地连接有压板5,该压板5的外侧端面呈与囊状体1的侧端面外形轮廓相一致的弧面,压板5的外端面与囊状体1的侧端面固定地粘接在一起。这样,当气囊4沿径向发生伸缩时便可拉动囊状体1或者沿侧向压持囊状体1,从而使得囊状体1舒张或收缩而导致其内部容积扩大或缩小。
[0036]两个弹性血囊100分别类似于人或脊椎动物自然心脏的左部与右部,两个囊状体1的封闭内腔分别构成人工心脏的左心室与右心室,对应地,两个供液部2的供液腔21分别构成人工心脏的左心房与右心房。
[0037]该气囊式驱动机构200还包括用于向气囊4的内腔中充气或抽真空以使得气囊4容积膨胀或缩小从而使其沿径向伸缩的供气装置。该供气装置包括真空发生气缸6、连通人或动物内外的气管(图中未示出),气管、真空发生气缸6及气囊4之间通过电磁换向阀控制实现向气囊4内腔的充气与抽气。
[0038]如图3、图4所示,此处电磁换向阀包括二位三通换向阀7和二位四通换向阀8。如图3所示,二位三通换向阀7处于右位而二位四通换向阀8处于左位工作时,压缩气体推动真空发生气缸6的活塞杆向无杆腔一端移动,其活塞杆前端腔内因容积扩大而产生负压,气囊4内腔的气体便经二位三通换向阀7进入真空发生气缸6的活塞杆前端腔内,使得气囊内也产生负压而处于收缩状态,从而拉动两个压板5同时向中心方向运动,弹性血囊100的囊状体1受到侧
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