人造心室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及心室輔助裝置，尤其涉及可植入的人造心室。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的是使用主動脈內(nèi)氣囊栗，以反搏方式運(yùn)行，用以輔助心臟功能。然而，如果左心受到嚴(yán)重傷害，那么主動脈內(nèi)氣囊栗可能不足以維持血液動力學(xué)。因此，已經(jīng)發(fā)展出許多替代裝置用于在患有慢性心力衰竭的患者中輔助心臟功能。例如，于2008年3月25日授予Peters等人的美國專利號7，347，811，其全部公開內(nèi)容以引用方式并入本文，公開了一種用于通過使主動脈變形來提供反搏心臟輔助的裝置。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，周期性地施加變形壓力，優(yōu)選地與心臟舒張期同步施加?？蓪⒆冃螇毫κ┘又林鲃用}的外壁或施加至覆蓋主動脈壁中切除的開口的補(bǔ)片。然而，仍然需要改進(jìn)的心室輔助裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種人造心室和一種人造心室輔助的方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種人造心室，其包括用于接收血液的入口、用于排出血液的出口和設(shè)置在入口與出口之間的腔室。還提供了一種用于驅(qū)使人造心室在擴(kuò)張構(gòu)型與收縮構(gòu)型之間變化的機(jī)構(gòu)。在擴(kuò)張構(gòu)型中，血液流入入口。在收縮構(gòu)型中，血液從出口流出。在出口處可能存在用于阻止血液倒流入腔室中的單向瓣膜。該單向瓣膜可以是隔膜型瓣膜。該腔室可具有彈性外壁。該腔室可具有卵形的形狀。
[0005]用于驅(qū)使人造心室在擴(kuò)張構(gòu)型和收縮構(gòu)型之間變化的機(jī)構(gòu)可包括:第一墊，其設(shè)置在腔室的彈性外壁上；以及第二墊，其設(shè)置在腔室的彈性外壁上與第一墊相對。第一墊可具有磁場發(fā)生器，并且第二墊可具有當(dāng)磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場時被吸引到磁場發(fā)生器的材料。當(dāng)磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場時，第二墊可朝第一墊移動，從而通過收縮腔室的彈性外壁驅(qū)使人造心室至收縮構(gòu)型。當(dāng)磁場發(fā)生器未產(chǎn)生磁場并且材料未被吸引到磁場發(fā)生器時，腔室的彈性外壁可驅(qū)使人造心室至擴(kuò)張構(gòu)型。
[0006]用于驅(qū)使人造心室在擴(kuò)張構(gòu)型和收縮構(gòu)型之間變化的機(jī)構(gòu)或者可以包括:磁場發(fā)生器，其與腔室的彈性外壁成為一體；以及與腔室的彈性外壁成為一體的材料，當(dāng)磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場時，該材料被吸引到磁場發(fā)生器。當(dāng)磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場時，材料可朝磁場移動，從而通過收縮腔室的彈性外壁驅(qū)使人造心室至收縮構(gòu)型。當(dāng)磁場發(fā)生器未產(chǎn)生磁場并且材料未被吸引到磁場發(fā)生器時，腔室的彈性外壁可驅(qū)使人造心室至擴(kuò)張構(gòu)型。
[0007]人造心室還可包括:電能供應(yīng)，其電連接至磁場發(fā)生器;控制器，其驅(qū)動電能供應(yīng)以對磁場發(fā)生器供能或斷能；以及心電信號發(fā)生器，其在存在心室舒張和心室收縮時發(fā)信號給控制器。當(dāng)心電信號發(fā)生器發(fā)送存在心室舒張的信號給控制器時，控制器可驅(qū)動電能供應(yīng)以對磁場發(fā)生器供能。當(dāng)心電信號發(fā)生器發(fā)送存在心室收縮的信號給控制器時，控制器可驅(qū)動電能供應(yīng)以對磁場發(fā)生器斷能。
[0008]本發(fā)明還提供了一種左心室輔助的方法，包括:移除天然主動脈瓣遠(yuǎn)端的主動脈的一部分;并植入人造心室以替代主動脈移除的部分。該人造心室包括用于接收血液的入口、用于排出血液的出口和設(shè)置在該入口與該出口之間的腔室。本發(fā)明還提供了一種用于驅(qū)使人造心室在擴(kuò)張構(gòu)型與收縮構(gòu)型之間變化的機(jī)構(gòu)。在擴(kuò)張構(gòu)型中，血液流入入口。在收縮構(gòu)型中，血液從出口流出。在心室收縮期間，驅(qū)使人造心室至擴(kuò)張構(gòu)型，并且在心室舒張期間，驅(qū)使人造心室至收縮構(gòu)型。
[0009]本發(fā)明還提供了一種右心室輔助的方法，包括:移除天然肺動脈瓣遠(yuǎn)端的肺動脈的一部分;并植入人造心室以替代肺動脈移除的部分。該人造心室包括用于接收血液的入口、用于排出血液的出口和設(shè)置在入口與出口之間的腔室。本發(fā)明還提供了一種用于驅(qū)使人造心室在擴(kuò)張構(gòu)型與收縮構(gòu)型之間變化的機(jī)構(gòu)。在擴(kuò)張構(gòu)型中，血液流入入口。在收縮構(gòu)型中，血液從出口流出。在心室收縮期間，驅(qū)使人造心室至擴(kuò)張構(gòu)型，并且在心室舒張期間，驅(qū)使人造心室至收縮構(gòu)型。
【附圖說明】
[0010]參照附圖對僅以例舉方式給出的本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行以下描述，本發(fā)明將更容易理解:
[0011]圖1是提供有植入的左人造心室和植入的右人造心室的兩心室衰竭心臟的局部剖面圖；
[0012]圖2是圖1的左人造心室的立體圖；
[0013]圖3是圖1的左人造心室呈擴(kuò)張構(gòu)型的剖面圖；
[0014]圖4是圖1的左人造心室呈收縮構(gòu)型的剖面圖；
[0015]圖5是示出用于提供左心室輔助的方法的流程圖；
[0016]圖6是示出用于提供右心室輔助的方法的流程圖；
[0017]圖7是示出圖1的人造心室的操作的流程圖；
[0018]圖8是另一人造心室呈擴(kuò)張構(gòu)型的剖面圖；
[0019]圖9是圖8的人造心室呈收縮構(gòu)型的剖面圖；
[0020]圖10是另一人造心室呈擴(kuò)張構(gòu)型的剖面圖；以及
[0021]圖11是圖10的人造心室呈收縮構(gòu)型的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參照附圖并且首先參照圖1，示出提供有植入左人造心室12和植入右人造心室14的兩心室衰竭心臟10。左人造心室12—般包括入口 16、出口 18和設(shè)置在入口 16與出口 18之間的腔室20。左人造心室12的入口 16與心臟10的衰竭左心室22流體連通，并且左人造心室的出口 18手術(shù)連接至主動脈24并且與主動脈24流體連通。左人造心室12因此輔助血液從左心室22流動到主動脈24。更具體而言，天然主動脈瓣(未示出)遠(yuǎn)端的主動脈24的一部分被移除并且由左人造心室12替代。左人造心室12的入口 16連接至主動脈24的近端開口端。左人造心室12的出口 18連接至主動脈24的遠(yuǎn)端開口端。衰竭左心室22充當(dāng)血液從左心房流動到主動脈24的通路以及充當(dāng)如以下將描述的血液存儲器。
[0023]同樣地，右人造心室14一般包括入口 26、出口 28和設(shè)置在入口 26與出口 28之間的腔室30。右人造心室14的入口 26與心臟10的衰竭右心室32流體連通，并且左人造心室的出口 28手術(shù)連接至肺動脈34并且與肺動脈34流體連通。右人造心室14因此允許血液從右心室32流動到肺動脈34。更具體而言，天然肺動脈瓣(未示出)遠(yuǎn)端的肺動脈34的一部分被移除并且由右人造心室14替代。右人造心室14的入口 26手術(shù)連接至肺動脈34的近端開口端。右人造心室14的出口 28連接至肺動脈34的遠(yuǎn)端開口端。衰竭右心室32充當(dāng)血液從右心房流動到肺動脈34的通路以及充當(dāng)如以下將描述的血液存儲器。
[0024]左人造心室12和右人造心室14具有大體上相同的結(jié)構(gòu)并且以大體上相同方式起作用。因此，在理解右人造心室14具有大體上相同的結(jié)構(gòu)并且以大體上相同方式起作用的情況下，本文僅詳細(xì)描述左人造心室12。圖2中更詳細(xì)地示出了左人造心室12并且在其出口18處提供有單向瓣膜36。單向瓣膜36在此實(shí)施例中為隔膜止回瓣膜，但可以使用任何合適的單向瓣膜。具有彈性外壁38，其界定左人造心室12的腔室20。彈性外壁38以及因此左人造心室12在此實(shí)施例中為大體上卵形，因?yàn)榇诵螤羁煞乐寡ㄐ纬?。然而，在其他?shí)施例中，左人造心室12可具有任何合適的幾何形狀。
[0025]在彈性外壁38的相對兩側(cè)上具有柔性墊40和柔性墊42。在此實(shí)施例中，墊40和墊42在形狀上對稱，但墊40中的一個提供有呈電磁體44形式的磁場發(fā)生器，而墊42中的另一個提供有材料46，當(dāng)電磁體44產(chǎn)生磁場時，材料46被吸引到電磁體44。在此實(shí)施例中，材料46為金屬。然而，在其他實(shí)施例中，材料可以為產(chǎn)生具有與由電磁體44所產(chǎn)生的磁場極性相反的磁場的磁場發(fā)生器。電磁體44和材料46可以設(shè)置在它們各自的柔性墊40和柔性墊42之上或之內(nèi)?；蛘?，磁場發(fā)生器以及在磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場時將被吸引到磁場發(fā)生器的材料二者可與腔室的外壁的壁部成為一體。
[0026]現(xiàn)參照圖3和圖4，示出了左人造心室12的運(yùn)作。在圖3中，示出了呈擴(kuò)張構(gòu)型的左人造心室12。在圖4中，示出了呈收縮構(gòu)型的左人造心室12。電能供應(yīng)48，例如電池，經(jīng)由電導(dǎo)體，在此實(shí)施例中為電線50，與電磁體44電連接。電能供應(yīng)48由控制器52驅(qū)動，控制器52從心電信號源54接收信號。當(dāng)心電信號源54發(fā)送存在心室舒張的信號時，控制器52驅(qū)動電能供應(yīng)48以對電磁體44供能，并且當(dāng)心電信號源54發(fā)送存在心室收縮的信號時，控制器52驅(qū)動電能供應(yīng)48以對電磁體44斷能。電能供應(yīng)48、控制器52和心電信號源54都可為植入式起搏器型裝置56的一部分。
[0027]當(dāng)對電磁體44供能時，左人造心室12從擴(kuò)張構(gòu)型變化至收縮構(gòu)型。這是因?yàn)樵诟髯缘娜嵝詨|40和柔性墊42中的電磁體44和材料46隨后彼此接近。當(dāng)左人造心室12處于收縮構(gòu)型時，壓力差開啟單向瓣膜36，并且腔室20中的血液大致如圖4中的箭頭110所指示的，經(jīng)過出口 18流動入主動脈24。當(dāng)對電磁體44斷能時，左人造心室12從擴(kuò)張構(gòu)型變化至擴(kuò)張構(gòu)型。這是因?yàn)樵诟髯缘娜嵝詨|40和柔性墊42中的電磁體44和材料46不再彼此吸引，并且彈性外壁38的彈性性質(zhì)驅(qū)使左人造心室12變化至擴(kuò)張構(gòu)型。當(dāng)左人造心室12處于擴(kuò)張構(gòu)型時，壓力差關(guān)閉單向