CN110237329A - 一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，且公开了一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，包括收纳囊、固定机构和动力机构，所述收纳囊为可伸缩性的空心囊，所述固定机构包括连接管、单向阀、支撑板和隔板，所述连接管贯穿支撑板，所述连接管的两端均为开口，所述单向阀固定安装在连接管上，所述隔板固定安装于支撑板的底部，所述动力机构包括复位弹簧、记忆合金弹簧、绝缘板、电极片和导线。该利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，可以模拟心脏功能，为血液输送提供动力。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏。
背景技术
心血管疾病是常见的高医疗支出的一种疾病，大多数心血管疾病的最终结果都是心力衰竭，我国目前有心力衰竭的患者约420万例，而且随着老龄化的增加，患者数量还在不断增加。
目前现有的技术在治疗心血管疾病时，很多还是依靠使用药物来进行治疗，虽然可以达到一定效果，但是药物治疗的作用有限，且治标不治本，无法从根源上解决心力衰竭的问题。
目前也有很多使用人工心脏来对患者进行治疗的技术，例如中国专利CN206761975U所提供的一种人工心脏，通过一个球囊将心脏包裹起来，心脏收缩时球囊充气压缩心脏，辅助心脏进行收缩，心脏膨胀时球囊放气，减小压强辅助心脏进行膨胀，可以达到辅助心脏进行起伏。
但是对于一些心力衰竭严重或者心脏有损伤的患者，心脏功能过于薄弱，不管是使用辅助工具还是依靠药物治疗，都无法使患者恢复到正常，使患者只能一直处于病魔的折磨中，且如果使用辅助治疗工具还有可能对患者造成二次伤害，故而提出一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，具备代替心脏等优点，解决了心力衰竭或者心脏受损的患者无法得到恢复的问题。
(二)技术方案
为实现上述代替心脏目的，本发明提供如下技术方案：一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，包括收纳囊、固定机构和动力机构，所述收纳囊为可伸缩性的空心囊，所述固定机构包括连接管、单向阀、支撑板和隔板，所述连接管贯穿支撑板，所述连接管的两端均为开口，所述单向阀固定安装在连接管上，所述隔板固定安装于支撑板的底部，所述动力机构包括复位弹簧、记忆合金弹簧、绝缘板、电极片和导线，所述复位弹簧贯穿隔板，所述复位弹簧的两端均固定安装有绝缘板，两个所述绝缘板相背的一侧均固定安装有一端贯穿绝缘板的电极片，两个所述电极片相对的一侧固定安装有记忆合金弹簧，两个所述电极片相背的一侧均电连接有导线，所述动力机构、隔板和支撑板均位于收纳囊的内部，所述电极片与收纳囊的内侧壁固定连接，所述连接管和导线均穿过收纳囊。
优选的，所述连接管和单向阀的数量均为四个，且所述连接管和单向阀一一对应。
优选的，所述隔板位于复位弹簧的中点处，所述复位弹簧位于隔板的中心。
优选的，所述记忆合金弹簧位于复位弹簧的内部且与复位弹簧不接触。
优选的，所述导线远离电极片的一端电连接有接线柱。
优选的，所述隔板的侧边与收纳囊的内侧壁固定连接。
优选的，所述连接管与收纳囊的连接处密封，所述导线和收纳囊的连接处密封。
优选的，两个所述连接管位于隔板的一侧，另外两个所述连接管位于隔板的另一侧，位于所述隔板同一侧的两个所述连接管上的单向阀方向相反。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，具备以下有益效果：
该利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，通过将两个导线分别与电源的正负极接通，使记忆合金弹簧通电收缩，压缩绝缘板，通过电极片带动收纳囊收缩，压缩收纳囊内部的空间，使收纳囊内部的血液通过装有向外的单向阀上的连接管推出到动脉血管，然后将记忆合金弹簧断电，通过复位弹簧恢复形变的推力推动绝缘板，从而推动收纳囊张开，使静脉血管中的血液通过装有向内的单向阀上的连接管进入到收纳囊的内部，循环运作，通过隔板将收纳囊内的空间隔开，形成左右心室，模拟心脏功能，为血液输送提供动力，可以直接代替心脏，从根源上治疗心脏功能衰弱，既不需要使用药物也不需要辅助工具帮助心脏进行起伏，不仅可以为心脏衰竭患者提供治疗，也可以帮助心脏损伤患者治疗。
附图说明
图1为本发明提出的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏结构示意图；
图2为本发明提出的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏外观示意图。
图中：1收纳囊、2固定机构、201连接管、202单向阀、203支撑板、204隔板、3动力机构、301复位弹簧、302记忆合金弹簧、303绝缘板、304电极片、305导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
参照图2所示，本发明提供的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，包括：收纳囊1、固定机构2和动力机构3，收纳囊1为可伸缩性的空心囊，且收纳囊1为封闭状；
参照图1所示，固定机构2包括连接管201、单向阀202、支撑板203和隔板204，连接管201贯穿支撑板203，连接管201的两端均为开口，单向阀202固定安装在连接管201上，隔板204固定安装于支撑板203的底部；
连接管201和单向阀202的数量均为四个，且连接管201和单向阀202一一对应，两个连接管201位于隔板204的一侧，另外两个连接管201位于隔板204的另一侧，位于隔板204同一侧的两个连接管201上的单向阀202方向相反，保证每侧都有一个进血口一个出血口；
动力机构3包括复位弹簧301、记忆合金弹簧302、绝缘板303、电极片304和导线305，复位弹簧301贯穿隔板204，复位弹簧301的两端均固定安装有绝缘板303，两个绝缘板303相背的一侧均固定安装有一端贯穿绝缘板303的电极片304，电极片304起到导电作用，绝缘板303不导电，且复位弹簧301与电极片304不接触，使复位弹簧301不会通电，电极片也可以位于绝缘板的内部，两个电极片304相对的一侧固定安装有记忆合金弹簧302，两个电极片304相背的一侧均电连接有导线305，导线305可以为铜线，且导线305上包裹有绝缘层；
优选的，隔板204位于复位弹簧301的中点处，使复位弹簧301两侧的弹力相等，隔板204和复位弹簧301的连接处密封，复位弹簧301位于隔板204的中心，带动收纳囊1收缩或者扩张的效果更好，复位弹簧301也可以使用两个弹簧代替，两个弹簧分别安装在隔板204的两侧且相对称；
更加优选的，记忆合金弹簧302位于复位弹簧301的内部且与复位弹簧301不接触，使记忆合金弹簧302和复位弹簧301的轴心线重合，在记忆合金弹簧302收缩时不会造成复位弹簧301弯曲；
导线305远离电极片304的一端电连接有接线柱，方便与电源或者控制系统等进行连接；
隔板204的侧边与收纳囊1的内侧壁固定连接，将左右两侧隔开，形成左右两个心室；
连接管201与收纳囊1的连接处密封，导线305和收纳囊1的连接处密封，防止血液外漏；
具体的，记忆合金弹簧302的记忆状态为密绕的，通过复位弹簧301的弹力将记忆合金弹簧302撑开，且记忆合金弹簧302为镍钛合金，在记忆合金弹簧302通电时，记忆合金弹簧302的温度升高，促使记忆合金弹簧302收缩恢复到记忆状态。
在使用时，通过控制两个导线305有规律的通断电，可以使用系统或者单片机等控制，使记忆合金弹簧302通电时收缩，压缩绝缘板303，通过电极片304带动收纳囊1收缩，压缩收纳囊1内部的空间，使收纳囊1内部的血液通过装有向外的单向阀202上的连接管201推出到动脉血管，然后记忆合金弹簧302断电，通过复位弹簧301恢复形变的推力推动绝缘板303，从而推动收纳囊1张开，使静脉血管中的血液通过装有向内的单向阀202上的连接管201进入到收纳囊1的内部，循环运作。
综上所述，该一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，通过隔板204将收纳囊1内的空间隔开，形成左右心室，模拟心脏功能，为血液输送提供动力，可以直接代替心脏，从根源上治疗心脏功能衰弱，既不需要使用药物也不需要辅助工具帮助心脏进行起伏，不仅可以为心脏衰竭患者提供治疗，也可以帮助心脏损伤患者治疗。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：包括
收纳囊(1)，所述收纳囊(1)为可伸缩性的空心囊；
固定机构(2)，所述固定机构(2)包括连接管(201)、单向阀(202)、支撑板(203)和隔板(204)，所述连接管(201)贯穿支撑板(203)，所述连接管(201)的两端均为开口，所述单向阀(202)固定安装在连接管(201)上，所述隔板(204)固定安装于支撑板(203)的底部；
动力机构(3)，所述动力机构(3)包括复位弹簧(301)、记忆合金弹簧(302)、绝缘板(303)、电极片(304)和导线(305)，所述复位弹簧(301)贯穿隔板(204)，所述复位弹簧(301)的两端均固定安装有绝缘板(303)，两个所述绝缘板(303)相背的一侧均固定安装有一端贯穿绝缘板(303)的电极片(304)，两个所述电极片(304)相对的一侧固定安装有记忆合金弹簧(302)，两个所述电极片(304)相背的一侧均电连接有导线(305)；
所述动力机构(3)、隔板(204)和支撑板(203)均位于收纳囊(1)的内部，所述电极片(304)与收纳囊(1)的内侧壁固定连接，所述连接管(201)和导线(305)均穿过收纳囊(1)。
2.根据权利要求1所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：所述连接管(201)和单向阀(202)的数量均为四个，且所述连接管(201)和单向阀(202)一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：所述隔板(204)位于复位弹簧(301)的中点处，所述复位弹簧(301)位于隔板(204)的中心。
4.根据权利要求3所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：所述记忆合金弹簧(302)位于复位弹簧(301)的内部且与复位弹簧(301)不接触。
5.根据权利要求1所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：所述导线(305)远离电极片(304)的一端电连接有接线柱。
6.根据权利要求1所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：所述隔板(204)的侧边与收纳囊(1)的内侧壁固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：所述连接管(201)与收纳囊(1)的连接处密封，所述导线(305)和收纳囊(1)的连接处密封。
8.根据权利要求2所述的一种利用记忆合金弹簧驱动的收缩囊式人工心脏，其特征在于：两个所述连接管(201)位于隔板(204)的一侧，另外两个所述连接管(201)位于隔板(204)的另一侧，位于所述隔板(204)同一侧的两个所述连接管(201)上的单向阀(202)方向相反。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112386791A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-02-23 | 李建朝 | 一种仿生式血泵 |
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2019
- 2019-07-16 CN CN201910638959.0A patent/CN110237329A/zh active Pending
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