[其他]一種用作人工心臟的雙泵

無效

• 申請號: 85101779
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101779A
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發明（設計）人: 倫德貝克·施蒂格
• 申請（專利權）人: 艾斯特勒科技公司
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

人工心臟屬于公知并在心-肺機等裝置中已被廣泛采用。美國3097366號專利介紹了一種心臟泵，它的兩個模擬心室共用一個馬達，馬達帶動一塊圓盤，使心室輪番收縮與舒張，泵室形狀象橡皮包，接納來自心房的血液，心房起穩壓器的作用，即保持血液流量的一致性，兩個泵象“正排量”泵那樣，施力于向外流動的血液，泵內的工作容量或沖程量是不變的，只有節律（頻率）是可調的。

美國3783453號專利介紹了一種雙泵，其心室形如橡皮包，每個心室分別放在一個硬箱里，心室外受到出入于箱體的工作液體的作用力。泵包受力后輪番排吸，有一個控制系統調節泵包的這種排吸功能，使得在單位時間內經過兩個泵排吸的血液總量相同，利用單獨的泵包容量傳感器來進行控制。

本發明來自發明人的如下發現：人的心臟并不是按人們通常想象的方式工作。由于這個發現構成了本發明的背景，所以要簡單介紹一下這個發現，便于加深對本發明的理解。

用超聲波分析心臟時發現，心臟跳動時，心臟容量的變化往往小于其總容量的10%;內流血液沒有什么大的脈沖，而外流血液卻有強烈脈沖。由此可見，而且也可從臨床驗證，當心肌收縮時，帶動心房中隔（包括心瓣膜）向下，朝心尖方向移動;當心肌舒張時，瓣膜平面被壓向上移，不過這不是肌肉的力量，而是輸來的血液內在的舒張壓力在起作用。還有心臟內外具有彈性的部份在起作用。在收縮階段，心室容積減小，而心房的容積增大，二者容積的總和減少甚微，心臟的外形小了些。因此，收縮階段排出的血液比進入的血液多。這時，血液繼續向心房流動。因為心房的容量是增加。在舒張階段，主動脈和肺靜脈的瓣膜是關閉的。血液之所以繼續流向心房，是因為心臟的總容量略有增加，而且瓣膜平面再次向上移動，這或多或少取決于流入心房的血液量。則在下一次收縮階段心臟的容量取決于上一次舒張與收縮階段的供血量。上述發現以及關于心室中隔的調節作用的另一個發現可以說都是出乎預料的。可以設想，這些發現會引起這門特殊科學的一系列變革。

在這些新發現的基礎上，人們還注意到，人的心臟的一種特定的自然的方式來調節吸入心臟兩大部分的血液量并達到必要的平衡。心室中隔的靈活性起這種調節作用，收縮階段，兩個心室的容量減小。在通往肺靜脈的右心室出口測到的反壓也小了。因為循環系統里肺內流動的阻力小于血液循環系統通過主動脈在周身流動所遇到的阻力。心室中隔一直要占據特定的位置，而在心肌收縮時，它會向右心室偏。另一方面，在舒張階段，心室中隔不管在兩個入口的壓力大小，都能居于不定的位置，這就可以對排吸的血液量起平衡作用。心腔的這種平衡作用極為重要。例如，人們發現，心室中隔的梗死，比右心室或左心室的梗死所產生的預兆更危險。這似乎是因為心室中隔在收縮階段不再起穩定作用，變得僵硬了，不能移動。因此，從右心室排出的血液量增加，同時，從左心室流出的血量相等地減少，使得血液游集肺泡，造成肺水腫。

本發明的目的之一，就是用簡便方式在一個雙泵中實現兩個泵之間的平衡效應，使這種雙泵在一臺心-肺機里發揮效用，或使之用作人工心臟。本發明的另一目的是設計出一種雙泵，在存在脈沖流體外流的情況下使流體的內流通暢。誠然，根據已知的一些設計，在實踐中已實現了某種程度的疏流。因為與人工心臟最相近的血管系統（這種系統可以包括心房的上方）能在一定程度上改變心臟的容量;但是這種疏流效應還可改進，辦法是利用分隔的模擬心房容量，它們可在一定程度上根據心室容量的變化而變化。

本發明的第三個目的在于，提供了一種雙泵，它不僅使兩股排出的血流間的平衡自我調節，而且使兩股血流的絕對值也能自我調節。這種調節不是靠能力作用，以致破壞組織，而是靠“內在壓力”。這里，借助于單方向的力壓縮模擬心室。當這種力消除后，心室可以靠液壓和填充壓重新填充。在下一次強制加壓階段到來之前正好補充了人體所需要的血量用恰到好處的辦法來探測何時達到了最高填充量，一旦達此水準，就能調節馬達，加快心腔跳動的頻率;當血液需要量下降時就降低心跳頻率并延長一段時間，繼續讓心臟低頻跳動。

根據本發明，雙泵適合用作人工心臟，兩個模擬心室彼此并列，各有一個流體入口和流體出口，每個入口和出口內部裝有一個單向閥門。一個驅動裝置定期反復減小心室的容量，使流體從各自的出口排出。有一個公用隔板結構把兩個心室隔開，這種隔板結構至少有一段可以隨著兩心室的壓差而移動，改變兩個心室的容量并使兩邊的壓力相等。模擬心室的每個流體入口又分別與有流體入口的模擬心房相連。兩個模擬心房被一塊共用的隔板分開，隔板至少有一段可隨著兩個模擬心房的壓差而移動。