一种人工仿生心脏的制作方法

本技术涉及医疗器械，尤其涉及一种人工仿生心脏的内部构造技术。

背景技术：

1、随着科技的进步，人类研究出了很多种类的人工心脏用于临床，以替代损坏的人体心脏。但很多人工心脏的体积太大，安全及使用均不方便，更不能很好地普及使用。基于此背景，本实用新型旨在解决人工仿生心脏内部结构布局不合理问题，以使其所有部件布局更加合理，结构更紧密、精细，功能运行更平稳，使仿生心脏更具有普世应用价值。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种人工仿生心脏，以解决人工心脏内部机械部件最合理化布局问题，可将人工仿生心脏做到更紧凑、更精细、结构更小巧，使人工仿生心脏可以更方面地内置于人体胸腔，且运行更平稳，同时还解决了微型电机的均匀散热问题。

2、为了达到上述目的，本技术实施例提供了一种人工仿生心脏，包括:动力系统、缸体、底壳、左心室软囊、右心室软囊、心室软囊顶盖、人造血管、进向瓣膜、出向瓣膜、无线供电线圈、内置电池、电路板芯片、传感器、智慧软件系统、通信系统、外置集成模块；

3、其中，所述动力系统由微型电机、双向轴承、单向轴承、齿轮、曲轴、连杆、活塞构成；

4、其特征在于，所述微型电机为双配置，分别连接单向轴承，单向轴承连接齿轮，齿轮与齿轮啮合传动曲轴转动，曲轴带动连杆、活塞及心室软囊底部呈持续上下运动，从而将左、右心室软囊内的血液通过岀向瓣膜挤压岀去和通过进向瓣膜吸入进来，实现人体血液循环；

5、优选地，所述曲轴为反向曲轴，反向曲轴的使用除了改变做功的方向以外，主要目的是使两个活塞呈现一上一下的运动，这样两个活塞下面的空气会左右来回流动，使左右两个活塞下面空间体积总和都不会变化，使缸体内部空气始终保持流动。通俗一点说明，即一个缸体的活塞下面空间被逐步压缩时，则另一个缸体的活塞下面空间一定是被逐步扩大，两个缸体之间通过交换空间，实现了空气压力的平衡及流动。

6、所述微型电机，均设置在了曲轴下方的两个曲拐之间；这一隐藏式设置对比已有技术，极大地减少了所述人工仿生心脏的外型尺寸及体积，可将其更方便地植入到人体内，同时还可使所述微型电机在所述活塞呈上下运动时引起的对流空气中得到较好的均匀散热。

7、本实用新型提供了一种人工仿生心脏内部机械部件组合技术，其中心室软囊位于缸体内上部，在心室软囊之下为传动装置和动力系统，本实用新型的有益效果就是将动力系统布置在传动装置下面的剩余空间里，既节省了缸体内部空间、缩小了缸体体积，还能平衡缸体重心，还因左右活塞的相对运动，造成活塞下部的空气来回流动，流动空气可以为动力系统的电动机部件散热。

8、优选地，所述微型电机连接的轴承均为单向轴承，所述单向轴承设置有齿轮，该齿轮于传动轴的一端的齿轮啮合，传动轴另一端的齿轮与曲轴齿轮啮合。其中，在所述微型电机的驱动下，所述单向齿轮通过所述传动轴齿轮带动所述曲轴齿轮及曲轴转动。

9、优选地，所述智慧软件系统将根据使用者性别、体重及身体对供血需求的不同而对应设定微型电机的初始转速，初始转速不同，每分钟所泵出的血液亦所不同；并在使用时，所述智慧软件系统还将根据传感器感应到的使用者身体情况而模仿人体心脏功能再进行增加所述仿生心脏的泵血量，或减少所述仿生心脏的泵血量，以适应人体各器官的供血需求。

10、优选地，所述智慧软件系统是人工仿生心脏的控制单元，该控制单元预设了人工心脏微型电机初始转动频率，如预设成年人的人工仿生心脏微型电机初始转动频率是每分钟60转，再根据人体运动状况调节人工心脏微型电机转动的适时功率，如从每分钟60转调整到70转……80转……120转……160转不等，以适应人体在不同情况时的供血量需求。

11、优选地，所述电路板芯片刻采用双电路与所述双配置微型电机连接，当一端的微型电机转动做功时，另一端的微型电机因单向轴承反向则不会转动而处于待用状态；当正在做功的微型电机如发生故障或倒休时，另一个待用的微型电机则会在所述智慧软件系统的指示下立即进行转动做功，以保障人工心脏的安全运行。

12、优选地，微型电机末端连接有减速机，可将微型电机减速，以增加扭力，因此，微型电机可与减速机形成一体结构。

13、优选地，双电路设置和双微型电机配置，是为了保障人工心脏不因故障而失去泵血的功能，避免了因为故障造成的人工心脏骤停的安全事故。

14、优选地，所述电路板芯片与所述无线充电线圈、传感器、通信系统和所述内置电池连接，由无线充电线圈接收到电力后直接向这些部件设备供电。

15、优选地，所述内置人工仿生心脏的充电方式为无线充电方式。

16、优选地，仅使用无线充电方式就可以解决体内人工仿生心脏内部充电的电能问题；同时本实用新型使人工仿生心脏变得更小型化，智能化，使用更方便，使用者再也不用在身体内外联通各种管线来提供能源。

17、优选地，所述内置电池、无线充电线圈及传感器、通信系统设置在壳体内。

18、优选地，所述心室软囊顶盖上设置有四个管口，在四个管口处分别设置有进向瓣膜或岀向瓣膜，所述四根人造血管一端在套压住瓣膜后分别与四个管口以插拔的方式连接并固定。需要说明的是，在此只列举了一种人工仿生心脏和人体血管的连接方式，其他连接方式不限，以保证连接处抗压力强、稳定不脱落、易安装及拆卸为准。

19、优选地，从四个管口处可以以插拔的方式安装和拆卸人造血管，该设计目的是为更换人工仿生心脏时之用，当人工仿生心脏达到更换条件时，从管口处可实现快速拆卸更换，可以减少手术更换时间，让医务人员可以快速更换人工仿生心脏。

20、优选地，所述四根人造血管的另一端分别与人体的左心房切口、右心房切口、总动脉血管切口、肺静脉血管切口固定连接。

21、优选地，在人体心脏切除时，应预留大部分人体心房，包括左心房、右心房，即在其心房末端最小口处下刀切开。这将利于与本实用新型人造血管连接，留下的心房与人造血管连接后，可充当人体心房储血的功能。

22、优选地，所述左右心室软囊、人造血管、进出向瓣膜、心室软襄顶盖部件与人体血液接触的表面，应采用与人体相容材料制造或进行涂层。如植入人体的医用硅胶等材料。

23、优选地，所述外置集成模块由无线供电线圈、电池、通信系统、预警系统组成，并以无线通信的方式与体内的人工仿生心脏交换信息。所述预警系统由显示器(灯)、喇叭组成。

24、优选地，智慧软件及传感器系统可以监测包括但不限于使用者的身体情况、电池的电量、微型电机转速频率、以及正在运转的微型电机工作状态及编号等，并可智能指令两个微型电机交替变换工作。智慧软件及传感器系统还需要适时将监测到的上述情况进行分析处理，如有异常，将通过无线信号适时传输到预警系统，通过显示屏(灯)、喇叭提醒使用者，使用者通过显示屏(灯)、喇叭的提醒，即安装预警系统所提醒的去执行。

25、优选地，所述外置集成模块为一体化组成，并直接放入使用者穿戴的背心位于左胸位置的口袋里，方便携带。

26、优选地，外置集成模块放入口袋位于心脏位置，可离人工仿生心脏更近的距离传输感应信号。

27、优选地，述所背心的口袋以拉链封口，也可以是纽扣、魔术贴等封口，以便于方便使用。

28、本技术的有益效果：

29、1、在缸体内，心室软囊占据了很大空间，而传动装置也需要有伸缩距离，如果把动力装置和心室软囊以及传动装置并列设置，必然增加缸体或产品体积(已知技术均是如此)，而本技术把动力和传动装置拼合设置，利用两个活塞下方的空间设置动力系统，就解决了微型电机的放置空间及位置，也不干扰活塞连杆及曲轴的运动，从而大大减少了人工仿生心脏的外形尺寸及体积，使之更容易置入到人体的胸腔内。

30、2、将微型电机设置在曲轴下方的两个曲拐之间，在左右活塞做一正一反运动时，在活塞下方便形成了空气对流，流动的空气正好可以给处在活塞下方的微型电机均匀降温，有效保障了本技术各部件的稳定运行和不烫伤损害周边人体肌肉组织。

31、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得通俗，或通过本技术的实践更方便予以了解。