专利名称：心脏辅助用容量放大器的制作方法
技术领域：
本发明属于心脏机械辅助装置，尤其涉及一种与气动反搏装置相连，提供大容量的循环支持，明显提高心衰病人辅助效果的心脏辅助用容量放大器。
背景技术：
我国成人中有超过400万的心力衰竭(Heartfailure1HF)患者，每年治疗费用高 达100亿元人民币，给国家和人民带来了巨大的负担。目前，对于重度和难治性HF药物治 疗无法得到满意的效果；而心脏移植又受到供体限制。目前，临床对于重度难治性HF患者 常用的辅助治疗方法，其一是应用轴流血泵和离心血泵有效的辅助循环，但患者可能出现 抗凝过度后出血和抗凝不足血栓形成，左心辅助后右心衰竭等致命的严重并发症；其二是 主动脉内球囊反搏装置(IABP)，通过降低后负荷改善心功能。IABP因植入简单、安全，价格 低廉，成为临床最常用的循环辅助装置。但其应用过程中，临床发现有如下缺点①由于降 主动脉和球囊容积限制，提供的血流动力学支持有限，较强依赖患者自身的心脏功能而发 挥作用；②由于限制患者活动而不能长期应用(一般在2周以内)；③可能发生IABP植入血 管远端缺血及血栓形成等并发症。近年来，重度急性心脏功能衰竭或心脏手术后不能脱离 体外循环机或等待心脏移植或终末期的心脏病人越来越多，急需心脏机械辅助装置进行短 期过渡或维持较长时间等待心脏供体或长期辅助。临床上要求心脏机械辅助装置不仅要有 良好的耐久性，而且还要有较高的生物相容性。临床亟待研制一种操作简单、价格低廉的心 脏辅助装置。而外置大动脉旁反搏装置，具有上述优点，通过应用容量放大器，可以达到大 容量反搏，进一步降低后负荷，提高平均动脉压，维持有效循环，降低心肌耗氧量，抑制心室 重构，增加冠脉灌注，促进心肌恢复，明显提高辅助效果，明显改善全身重要脏器的灌注，力口 快心脏功能的恢复。
发明内容
本发明的目的在于克服心脏反搏辅助装置大容量难于驱动的不足，提供一种心脏 辅助用容量放大器，它置于体外，连接于IABP控制台和气动反搏装置之间，有效提高反搏 容量。在心脏收缩期将大动脉内血液更多吸入反搏囊，明显降低主动脉收缩压，降低心脏后 负荷，进一步减少心脏做功和心肌耗氧量；心脏舒张期将大容量的反搏囊内的血液打入大 动脉内，明显提高主动脉平均压，进一步增加冠脉和周围组织的血液灌注，明显改善心脏功 能。本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现一种心脏辅助用容量放大器，其 特征是主要由放大器壳体和双活塞构成，所述放大器壳体的内腔由驱动腔和被驱动腔两 部分构成，被驱动腔的容积小于驱动腔的容积，所述双活塞置于放大器壳体内腔内轴向滑 动，所述放大器壳体上设有与被驱动腔连通的进气口和与驱动腔连通的出气口。所述双活塞由大、小活塞固相连接成整体，大、小活塞移动的距离与内腔放大的容积相等。所述大、小活塞外缘设有膜性密封圈。所述驱动腔设有辅助气体注入口，所述辅助气体注入口与人工调节注入开关连
接。 有益效果容量放大器的原理是被驱动腔(小容量)使驱动腔(大容量)移动相等距 离，驱动腔将产生更大容量，达到容量放大的作用。活塞移动的摩擦可应用膜性密封圈减 少。将本装置被驱动腔的进气口连接于IABP控制台排气装置，驱动腔出气口连接于大动脉 旁反搏泵的气囊管道，通过小活塞向大活塞移动完成容量放大，实现大容量反搏。在心脏收 缩期将大动脉内血液更多的吸入血囊，进一步降低主动脉收缩压，降低心脏后负荷，减少心 脏做功，减低心肌耗氧量；心脏舒张期将血囊内更多的血液打入大动脉内，明显提高主动脉 平均压，进一步增加冠脉和周围组织器官的灌注，更有效地辅助循环，改善心脏和全身各组 织器官的功能。在治疗重度难治性心衰时，由于增大了辅助容量，明显提高了辅助效果，更 有效的辅助循环。它可以弥补IABP气泵驱动容量不足的缺点。
图1是本发明的结构示意图中1、放大器壳体，2、内腔，2-1、驱动腔，2-2、被驱动腔，3、双活塞，3-1、小活塞，3_2、 大活塞，4、进气口，5、出气口，6、膜性密封圈，7、气体注入开关，8、辅助气体注入口。
具体实施例方式以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
详述如下。详见附图一种心脏辅助用容量放大器，主要由放大器壳体1和双活塞3构成，所述 放大器壳体的内腔2由驱动腔2-1和被驱动腔2-2两部分构成，被驱动腔的容积小于驱动 腔的容积，所述双活塞置于放大器壳体内腔内轴向滑动，所述放大器壳体上设有与被驱动 腔连通的进气口 4和与驱动腔连通的出气口 5。被驱动腔进气口连接IABP控制台的打气出 口，驱动腔出气口连接大动脉旁反搏辅助装置的气囊管道上，通过IABP控制台的打气和吸 气，使放大器壳体内的双活塞在腔体内轴向滑动，实现容量放大；所述双活塞由大、小活塞 固相连接成整体，大、小活塞移动的距离与内腔放大的容积相等。所述大、小活塞外缘设有 膜性密封圈6。内腔的驱动腔放大容量为60-140mL。所述驱动腔设有辅助气体注入口，所 述辅助气体注入口 8与气体注入开关7连接。驱动腔辅助气体容量可以通过驱动腔表面的 气体注入开关人工调节，可按需选择最佳容量。工作过程在使用容量放大器时，从IABP控制台排出的气体进入被驱动腔，驱动 双活塞移向驱动腔，通过驱动腔的排气口将气体打入心脏辅助装置的气囊内，因驱动腔容 积大于被驱动腔，活塞移动相等距离，将驱动腔内大容量的气体打入反搏辅助装置的气囊 内，增大辅助气量，实现大容量反搏。当活塞运动排出大量气体到辅助装置气囊时，驱动活 塞运动留下的容积要大于被驱动活塞占有的容积。这样所形成的容积差就在连接腔内产生 负压。当从IABP控制台打出的高压气体被抽回后，连接腔内产生的负压就可以迅速回吸双 活塞进而协同反搏辅助装置抽回气体。驱动腔辅助气体容量可以通过驱动腔表面的气体注 入开关人工调节，按心衰病人的体表面积，选择最佳容量，当活塞往复运动时，反搏辅助装置血囊内刚好充满血液和排空血液，达到最佳反搏效果。工作原理通过双活塞移动，使被驱动腔(小容量)使驱动腔(大容量)移动相等距 离，驱动腔将产生更大容量，达到容量放大的作用。动物实验研究
一、目的大容量大动脉旁反搏心脏辅助装置可以更明显地改善低心排动物的血流动 力学，维持有效循环，改善心脏功能，增加组织灌注。
二、方法选用成年绵羊(50_65kg)，分成2组，每组4只，反搏辅助装置辅助容量 第一组40ml，第二组80ml。于降主动脉吻合大动脉旁反搏心脏辅助装置(第一组40ml，第二 组80ml)，在辅助装置和IABP控制台之间安置容量放大器(因IABP控制台最大辅助容量不 能超过60ml)，提高辅助容量。建立急性心衰模型，比较心衰辅助前后主动脉压、左室内压、 肺动脉崁压、心输出量、颈动脉流量、冠状动脉流量、冠状动静脉血氧饱和度，计算心内膜存 活率、左室外功、心肌耗氧量。三、结果急性心衰，大动脉旁反搏心脏辅助装置可以提供有效的循环支持。辅 助后，主动脉收缩压下降，主动脉舒张压提高，冠状动脉流量增加，心室收缩压下降，心脏做 功减少，而心输出量增加。同时，颈动脉血流量增加，冠状静脉血氧饱和度提高，心内膜存 活率增加，左室外功降低，心肌耗氧量降低。大容量(80ml)组的结果更佳，明显优于小容量 (40ml)组。四、结论大容量大动脉旁反搏心脏辅助装置通过进一步降低主动脉收缩压，减 低心脏后负荷，减少心脏做功，降低心肌耗氧量，进一步提高平均动脉压，增加舒张期灌注， 改善心脏功能。根据体表面积合理增大反搏容量，会取得更佳辅助效果。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的 限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本发明的技术方案的范围内。
权利要求
一种心脏辅助用容量放大器，其特征是主要由放大器壳体和双活塞构成，所述放大器壳体的内腔由驱动腔和被驱动腔两部分构成，被驱动腔的容积小于驱动腔的容积，所述双活塞置于放大器壳体内腔内轴向滑动，所述放大器壳体上设有与被驱动腔连通的进气口和与驱动腔连通的出气口。
2.根据权利要求1所述的心脏辅助用容量放大器，其特征是所述双活塞由大、小活塞 固相连接成整体，大、小活塞移动的距离与内腔放大的容积相等。
3.根据权利要求1所述的心脏辅助用容量放大器，其特征是所述大、小活塞外缘设有 膜性密封圈。
4.根据权利要求1所述的心脏辅助用容量放大器，其特征是所述驱动腔设有辅助气 体注入口，所述辅助气体注入口与人工调节注入开关连接。
全文摘要
本发明涉及一种心脏辅助用容量放大器，其特征是主要由放大器壳体和双活塞构成，所述放大器壳体的内腔由驱动腔和被驱动腔两部分构成，被驱动腔的容积小于驱动腔的容积，所述双活塞置于放大器壳体内腔内轴向滑动，所述放大器壳体上设有与被驱动腔连通的进气口和与驱动腔连通的出气口。有益效果容量放大器的原理是小容量的被驱动腔使大容量的驱动腔移动相等距离，驱动腔将产生更大容量，达到容量放大的作用。活塞移动的摩擦可应用膜性密封圈减少。在治疗重度难治性心衰时，由于增大了辅助容量，明显提高了辅助效果，更有效的辅助循环。它可以弥补IABP气泵驱动容量不足的缺点。
文档编号A61M1/10GK101862480SQ20101022987
公开日2010年10月20日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者刘晓程 申请人:刘晓程