一种人工智能心脏磁悬浮主机泵及其使用方法与流程

本发明涉及医疗器械的，尤其涉及一种人工智能心脏磁悬浮主机泵及其使用方法。

背景技术：

1、心衰是指由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍，不能将静脉回心血量充分排出心脏，导致静脉系统血液淤积，动脉系统血液灌注不足，从而引起心脏循环障碍症候群，现有技术中对心衰患者的辅助治疗人工心脏可分为抽血泵和动力泵，其中抽血泵是以电机或磁悬浮作为动力，驱动泵内的叶轮旋转，从心衰的心室内抽出的血液，通过人工血管泵入主动脉；而动力泵则是由体外或体内的主机通过对包绕在心脏周围的功能单元与心动周期完全同步充气放气，为衰竭的心脏补偿收缩舒张的动力，达到改善或完全恢复心脏功能的目的。

2、现有技术中抽血泵需要与血液直接接触，容易造成并发症和继发性损伤，同时对改善心衰恢复心脏功能作用有限；国外现有动力泵(哈佛大学的心肌泵和慕尼黑大学的心包泵)的主机动力源在工作运转时声音较大，主机体积较大不便于完全植入体内，随身携带不方便；同时现有动力泵为充气泵和抽气泵同时使用，形成高压充气和低压抽气的效果，使用泵机较多，结构体积增加，且高低压不均衡时会使心脏形状产生形变，进而影响心脏结构形态。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种人工智能心脏磁悬浮主机泵及其使用方法，旨在解决现有技术中动力泵机械结构较大，难以安装在体内的问题，同时优化动力泵结构，使其可以与智能心脏配合使用。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，包括：支撑架以及安装在所述支撑架上的转子和气泵单元，

3、所述支撑架中心设有安装孔，周向设有若干定位柱和固定柱，若干所述定位柱和所述固定柱间隔设置，且所述定位柱上设有若干电磁线圈；

4、所述转子包括：安装在所述安装孔中的中心柱以及与所述中心柱连接的圆盘，所述中心柱上端安装有一推头，所述圆盘沿周向开设有凹槽，且所述凹槽宽度大于所述定位柱直径，所述凹槽的内外径的壁上均间隔设有若干永磁体；

5、所述气泵单元包括：活塞头以及通过移动杆连接的气泵，所述活塞头与所述推头抵接，所述连接杆与所述固定柱滑动连接，所述气泵中设有活塞和弹簧，所述活塞分别与所述连接杆和所述弹簧连接，且所述气泵的出气口与若干气囊通过气体导管连接。

6、需要说明的是，定位柱为圆柱体，且若干定位柱沿着圆形支撑架周向设置，固定柱用于限定连接杆的移动轨迹以及固定气泵位置。

7、本发明一个较佳实施例中，若干所述电磁线圈和若干所述永磁体一一对应，利用电生磁的特性，通电后使永磁体沿着线圈两侧进行转动。

8、本发明一个较佳实施例中，若干所述永磁体在水平方向上，相对一侧的极性相反。

9、本发明一个较佳实施例中，所述电磁线圈与电池和ai控制平台连接，且所述ai控制平台通过传感器与心脏连接，传感器为新店、动脉压力传感器，用于将心脏跳动的r波传达至控制平台，由控制平台调节线圈中电流的通断。

10、本发明一个较佳实施例中，所述气泵横截面为圆弧形，且所述气泵的体积为30-35ml，内部气腔容积为20-25ml。

11、本发明一个较佳实施例中，若干所述气囊还分别与若干气动模块连接，若干气动模块包括内板和外板，且所述外板通过调节式不锈钢圈连接，所述气囊安装在所述内板和所述外板之间。

12、本发明一个较佳实施例中，所述内板和所述外板底部为转动连接，所述内板上还设有导管，用于连接所述气囊和所述气体导管。

13、本发明一个较佳实施例中，所述气泵还与一储气囊连接，储气囊用于补偿气泵中丧失的气量。

14、本发明中还提供了一种人工智能心脏磁悬浮主机泵的使用方法，包括以下步骤：

15、s1、设备安装：患者开胸后，将心电、动脉压力传感器固定于心脏或升主动脉前壁，将每个气动模块逐一植入心脏周围，同时将主机植入左前胸壁皮下；

16、s2、：同步收缩：传感器接收心脏的r波，由控制平台控制电流通断，当心脏收缩时，线圈通电，磁浮转子按照逆时针方向转动，推头将活塞头由起点推到终点后自动脱离，完成一次充气活动；将弧形气腔内的气体推向心脏周围的气囊内，完成收缩期的气囊充气，此时内板挤压心脏；

17、s3、同步舒张：心脏开始舒张时，线圈断电，推头将活塞头由起点推到终点自动脱离之后，气腔内的弹簧反推活塞，将活塞头推回至起点，完成球囊放气，即心脏完成舒张活动；

18、s4、重复步骤s2和步骤s3，达到辅助心脏功能的目的。

19、本发明一个较佳实施例中，将心脏外表面划分为若干个功能区，并制定若干内板形状与若干个功能区形状相同，以此达到最佳辅助效果，形态各异的内板可以确保内板与心脏表面高度贴合，在辅助心脏的收缩和舒张时，可以完全同步运动。

20、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

21、(1)本发明中设计有磁悬浮气体动力泵，以此代替传统的磁悬浮抽血泵，并配合气动模块使用；利用电生磁的原理，在安装有若干电磁线圈的定位柱两侧设置永磁体，由于线圈位置固定，通电后磁体会沿着预定轨道运动，即转子绕中心柱转动，同时转子悬浮在支撑架上，与支撑架无接触，解决了现有技术中动力泵多以电机和气泵为动力源，而导致运行时噪声较大以及泵体产热可能会导致周围组织损坏的问题，同时与转子抵接的气腔容积一定，使用时不存在因供压和输出压不等而对心脏造成挤压或拉扯，从而对心脏造成二次损伤的问题。

22、(2)本发明中将主机动力泵与若干气动模块中的气囊连接，并设计气动模块的内板形状与若干心脏的功能区形状相同，在心脏收缩时可以与心脏表面高度贴合，提高心脏辅助效果，同时若干个气动模块中的气囊所需气体总体积，相较于心肌泵和心包泵较小，且结构简单整体体积较小，在实际应用中为设备的整体植入创造了可能性，其植入方法简单，手术操作易于掌握，适应症广，可大面积推广。

23、(3)现有植入式心脏辅助装置，大多是通过从心室抽血向主动脉泵血的模式，其主要的功能是替代心脏部分工作，让心脏得以充分休息，但并没有消除引起心室的核心要素，所以心衰并没有根本好转，此外，抽血泵所致的血液系统、心脏继发性毁损等并发症也不可避免，严重时可导致器官内出血或心脏移植，而本发明的动力泵与血液不直接接触，以提供气压的方式与心脏间接接触，且本发明的主机泵可微型化植入人体内部，其制作材料性价比较高，大大减轻了患者的经济负担。

技术特征：

1.一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，包括：支撑架以及安装在所述支撑架上的转子和气泵单元，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：若干所述电磁线圈和若干所述永磁体一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：若干所述永磁体在水平方向上，相对一侧的极性相反。

4.根据权利要求3所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：所述电磁线圈与电池和ai控制平台连接，且所述ai控制平台通过传感器与心脏连接。

5.根据权利要求1所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：所述气泵横截面为圆弧形，且所述气泵的体积为30-35ml，内部气腔容积为20-25ml。

6.根据权利要求1所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：若干所述气囊还分别与若干气动模块连接，若干气动模块包括内板和外板，且所述外板通过调节式不锈钢圈连接，所述气囊安装在所述内板和所述外板之间。

7.根据权利要求6所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：所述内板和所述外板底部为转动连接，所述内板上还设有导管，用于连接所述气囊和所述气体导管。

8.根据权利要求1所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于：所述气泵还与一储气囊连接。

9.一种人工智能心脏磁悬浮主机泵的使用方法，基于权利要求1-8任一所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种人工智能心脏磁悬浮主机泵的使用方法，其特征在于：将心脏外表面划分为若干个功能区，并制定若干内板形状与若干个功能区形状相同，以此达到最佳辅助效果。

技术总结
本发明公开了一种人工智能心脏磁悬浮主机泵，包括支撑架以及安装在支撑架上的转子和气泵单元，支撑架中心设有安装孔，周向设有若干定位柱和固定柱，若干定位柱和固定柱间隔设置，且定位柱上设有若干电磁线圈；转子顶部安装有推头，转子安装在安装孔中，且可绕轴线转动；气泵单元包括：活塞头以及通过移动杆连接的气泵，活塞头与推头抵接，连接杆与固定柱滑动连接，气泵中设有活塞和弹簧，活塞分别与连接杆和弹簧连接，且气泵的出气口与若干气囊通过气体导管连接，通过电生磁原理制备的动力泵结构小巧，运行噪声小，且配合气动模块使用时与血液无接触，感染几率较小。

技术研发人员：卫洪超
受保护的技术使用者：苏州心动智能医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15