一種血液泵送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種適用于驅(qū)動(dòng)血液循環(huán)流動(dòng)的血液泵送裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在國(guó)內(nèi)外關(guān)于各類人工心臟，諸如全人工心臟、各種心室輔助裝置以及體外膜肺氧合等的研宄不斷取得進(jìn)展。特別是左心室輔助裝置和體外膜肺氧合(extracorporealmembrane oxygenat1n，英文簡(jiǎn)稱ECM0)，在臨床上得到更多的應(yīng)用，對(duì)提高醫(yī)療領(lǐng)域的急救水平，發(fā)揮了重要作用。但是，無論何種人工心臟裝置，其驅(qū)動(dòng)血液循環(huán)流動(dòng)的泵，大多采用離心式或軸流式泵，這類血液泵送裝置都是用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，使血液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)，其高速旋轉(zhuǎn)的葉片，對(duì)血液細(xì)胞產(chǎn)生無法避免的機(jī)械損傷，對(duì)血液的損壞大，難以作為病人心臟的替代物被長(zhǎng)時(shí)間使用。另外，受這類泵的基本工作原理束縛，氣泵的輸出壓力和流量不能獨(dú)立調(diào)節(jié)，臨床上難以滿足病人對(duì)血壓和血量的不同需求。因此，可以說，各種人工心臟產(chǎn)品在泵血技術(shù)上還存在許多亟待解決的問題。
[0003]近年，本裝置的發(fā)明人在人工心臟研宄中使用不帶旋轉(zhuǎn)葉片的裝置驅(qū)動(dòng)血液運(yùn)動(dòng)，并成功申報(bào)二項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，分別是ZL201010158310.8和ZL201010158317.X，提出了使用做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞壓縮和釋放壓縮囊，將壓縮囊中的液體或氣體泵入和泵出硬質(zhì)心室外殼，有規(guī)律的擠壓和釋放彈性內(nèi)膽，使內(nèi)膽中的血液脈動(dòng)輸出的裝置，全人工心臟是安置在病人體內(nèi)的內(nèi)置部件，血液在內(nèi)膽中運(yùn)動(dòng)，而不是在硬質(zhì)外殼內(nèi)。實(shí)踐證明，存在如下缺陷:
1.內(nèi)膽壁太薄的情況下，在壓縮囊回抽硬質(zhì)外殼中液體時(shí)，內(nèi)膽回彈力不足，由于外殼與壓縮囊構(gòu)成一個(gè)連通器，壓力相同，外殼內(nèi)液體不能全部回流壓縮囊，內(nèi)膽負(fù)壓空間不足，每次脈動(dòng)輸出的血液達(dá)不到設(shè)計(jì)量；內(nèi)膽壁厚和回彈力足夠的情況下，則在擠壓內(nèi)膽時(shí)，內(nèi)膽中的血液難以全部輸出，每次搏動(dòng)輸出都有血液潴留。
[0004]2.對(duì)置于體內(nèi)的人工心臟，整個(gè)裝置溫度接近體溫，如果內(nèi)膽材料對(duì)血液不排斥、不過敏，則問題不很嚴(yán)重。但如作為置于體外的血液泵送裝置，由于血液經(jīng)過輸送管道、氧合器、泵，溫度降低，血液的潴留將產(chǎn)生血凝，是臨床上很難解決的問題。
[0005]3.運(yùn)動(dòng)的傳遞通過壓縮囊和心室外殼，對(duì)壓縮囊而言，反復(fù)壓縮和釋放，對(duì)材料的韌性提出很高的要求，否則，經(jīng)不斷反復(fù)壓縮，壓縮囊將產(chǎn)生塑性形變，直至損壞。壓縮囊中的液體或氣體為定量，不與外界交換，這對(duì)防止細(xì)菌侵入體內(nèi)，是必要的，但是這對(duì)整個(gè)連通器的密封要求很高，絲毫泄露都最終導(dǎo)致裝置失效，且泵的輸出壓力調(diào)節(jié)也不很方便，經(jīng)反復(fù)實(shí)踐表明，有必要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明旨在提供一種對(duì)血液細(xì)胞的機(jī)械損傷小、最大輸出壓力和血量可以獨(dú)立調(diào)節(jié)的血液泵送裝置。該裝置在需要時(shí)可使血液適當(dāng)升溫，以減小血凝的產(chǎn)生；甚至可以保證正常血液細(xì)胞的生存和癌細(xì)胞的殺滅，用于癌癥治療。
[0007]本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是:一種血液泵送裝置，包括血泵機(jī)構(gòu)，所述血泵機(jī)構(gòu)包括內(nèi)設(shè)空腔的外殼，外殼上設(shè)有與空腔相連通的進(jìn)氣口，空腔內(nèi)設(shè)有帶進(jìn)氣孔的彈性內(nèi)膽，內(nèi)膽進(jìn)氣孔固定于外殼進(jìn)氣口處；
外殼上與進(jìn)氣口相對(duì)的另一側(cè)并排設(shè)有與外殼內(nèi)部空腔連通的血液輸入管和血液輸出管；
在血液輸入管與外殼內(nèi)的空腔之間設(shè)有可使血液?jiǎn)蜗蛄魅胪鈿?nèi)部空腔的輸入單向閥；在血液輸出管與外殼內(nèi)的空腔之間設(shè)有可使血液從外殼內(nèi)空腔單向流出的輸出單向閥；
所述外殼上帶有進(jìn)氣口的那一側(cè)設(shè)有向內(nèi)膽中充入或抽出氣體的氣泵。
[0008]所述氣泵包括缸體，活塞和驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；缸體前端完全敞開，缸體前端與血泵機(jī)構(gòu)外殼帶有進(jìn)氣口的那一側(cè)固定密封連接，血泵機(jī)構(gòu)外殼帶有進(jìn)氣口的那一側(cè)將敞開的缸體內(nèi)腔封堵，形成活塞的運(yùn)動(dòng)腔體；活塞沿缸體的A、B兩端做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過進(jìn)氣口向內(nèi)膽中充入或抽出氣體。
[0009]所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸連接由第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)、與第四齒輪同軸安裝的偏心輪，偏心輪連接有連桿，連桿連接有支桿，支桿與一傳動(dòng)軸連接，該傳動(dòng)軸與活塞固定連接；
連桿和支桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)到平動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，連桿通過支桿驅(qū)動(dòng)一端裝有活塞的傳動(dòng)軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)段的缸體壁上開有通孔C，通孔C處安裝有最大輸出壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，最大輸出壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括排氣管和調(diào)節(jié)閥，在排氣管的管壁上沿軸向開有排氣槽，調(diào)節(jié)閥與排氣管裝配并可旋入或旋出排氣管，調(diào)節(jié)閥在排氣管中移動(dòng)過程中與排氣槽之間形成節(jié)流間隙，調(diào)節(jié)閥可部分或全部堵塞排氣槽。所述排氣管通過通孔C與缸體內(nèi)活塞運(yùn)動(dòng)段的腔體相連通。
[0011]所述最大輸出壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也可通過連接管道與缸體相通，只要保證排氣管與氣泵的排氣通道連通便可，節(jié)流間隙的調(diào)節(jié)也可采用球閥等其他方法實(shí)現(xiàn)。
[0012]更進(jìn)一步的，所述血泵機(jī)構(gòu)帶有加溫裝置，所述加溫裝置包括套裝在血泵機(jī)構(gòu)外殼上的微波加熱裝置以及對(duì)該微波加熱裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的微波功率調(diào)節(jié)裝置。微波作用于血液，引起血液中的水分子振動(dòng)，產(chǎn)生發(fā)熱，這種加熱方式，比傳導(dǎo)加熱，加熱更均勻，對(duì)血細(xì)胞影響小，溫度控制方便、精準(zhǔn)。
[0013]所述加溫裝置加熱溫度的范圍優(yōu)選為37度?45度。
[0014]優(yōu)選的，所述內(nèi)膽形狀與外殼內(nèi)空腔的形狀相同，且內(nèi)膽內(nèi)氣體充盈時(shí)可布滿整個(gè)空腔。以確保內(nèi)膽充盈時(shí)，內(nèi)膽外壁、外殼空腔內(nèi)的血液被全部擠出，不產(chǎn)生血液潴留，保證每次輸出的血量相同，并減少血凝形成的可能。
[0015]所述輸入單向閥和輸出單向閥結(jié)構(gòu)相同，包括在外殼內(nèi)空腔與血液輸入管之間以及空腔與血液輸出管之間的外殼空腔壁上分別開設(shè)的多個(gè)通孔D及中心孔；還包括韌性片和彈性定位帶，韌性片覆蓋住所有通孔D，彈性定位帶穿過中心孔以及韌性片的中心，將韌性片中心部分固定在外殼空腔壁上，韌性片上除中心部分以外的其它區(qū)域可彈性翹起。
[0016]單向閥結(jié)構(gòu)有多種，也可以采用人工心臟瓣膜等其他類型的單向閥。
[0017]具體的，內(nèi)膽的進(jìn)氣孔端通過內(nèi)膽壓板和螺釘固定在外殼的進(jìn)氣口處。
[0018]還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括微機(jī)，以及與微機(jī)電連接的血壓監(jiān)測(cè)模塊、流量監(jiān)測(cè)模塊、最大輸出壓力監(jiān)測(cè)模塊、呼吸監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊、微波功率控制模塊、顯示裝置；
所述最大輸出壓力監(jiān)測(cè)模塊與調(diào)節(jié)閥電連接；
所述溫度監(jiān)測(cè)模塊包括安裝在血泵機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器；
所述微波功率控制模塊與微波功率調(diào)節(jié)裝置電連接；
所述微機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)及調(diào)節(jié)閥電連接；
還包括為上述各模塊、微機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力的電源。
[0019]對(duì)于ECMO系統(tǒng)，血泵機(jī)構(gòu)是一次性使用部件，只能用于一個(gè)病人；氣泵、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)構(gòu)成血液泵送裝置的可重復(fù)使用部件，這些部件不與血液直接接觸，可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
[0020]本發(fā)明主要部件的工作原理及作用如下:
(I)氣泵:用于向血泵機(jī)構(gòu)中的內(nèi)膽充入或抽出氣體。