【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿生心脏搏动泵，尤其涉及一种体外循环期间仿生心脏搏动泵及人工智能监控系统。
技术介绍
1、体外循环(cardiopulmonary bypass,cpb)是心血管手术的保障和必备，其形成的灌注方式分为搏动灌注(pf)和非搏动灌注(npf)，pf是公认的器官保护的一种方式，搏动灌注更接近于体内血液的自然流动。人体的循环系统是随着心脏的收缩和扩张来推动血液通过动脉和静脉而搏动的。但npf仍是最流行的灌注模式，它是由滚压泵和离心泵默认产生的，平流灌注是一种稳定、持续的血液流动，不模仿人体自然的搏动血流。可能导致某些并发症，如血管麻痹综合征和肺、肾损害。另一种替代方法是模仿心脏产生的动脉搏动，有些人认为这更符合生理性。
2、研究证实pf可能有利于cpb患者的术后恢复，这些患者在住院时间和恢复速度方面比接受平流灌注的患者更好。尽管缺乏持久积极作用的可信证据，2019年欧洲心胸外科协会/欧洲心胸麻醉协会/欧洲心血管灌注委员会关于成人心脏手术cpb的指南建议，对于肺和肾预后阴性的高风险患者，可以考虑搏动灌注(iia类，证据水平b)。
3、传统上，搏动性由最大收缩压与最小舒张压的差值定义。这个简单的公式，虽然通常适用于搏动性的测量，但不足以表示与搏动灌注模式相关的血流动力学能量，因为pf的形成取决于能量梯度，而不仅仅是压力或流量梯度。
4、能量等效压力(eep)是一种建议的测量方法，用于反映平流和搏动灌注之间的差异。它是基于血流动力功率曲线下的面积与泵流量曲线下的面积的关系。eep和平均动脉压(
5、目前实现pf由两种方式，一是由体外循环机滚动泵，二是使用专用搏动泵和主动脉内球囊泵(iabps)产生搏动来实现，但均有不足之处。前者的临床效果早已定论，由于循环管路成都的消耗，cpb管路元件抑制she水平高达80％，基本无效；支持pf的许多数据来自于cpb中使用用搏动泵和iabp来产生搏动的研究。不确定的是，这是否显示出对特定患者群体的特定益处，或者iabp是否提供了足够水平的she，可以在临床观察到益处。iabp产生的she明显高于泵产生的搏动，这可以解释其改善的结果。iabp可以防止能量损失，由于iabp的并发症发生率为50％，因此不适合低危患者在cpb期间进行搏动产生。因提供心电图门控搏动的系统，并不适用于心脏手术的心脏麻痹阶段，也可能在开放主动脉后立即有益，或在病情最严重的患者中作为术后强心辅助。
6、目前实现pf由两种方式，一是由体外循环机滚动泵，二是使用用搏动泵和主动脉内球囊泵(iabps)产生搏动来实现，但均有不足之处；因此在临床应用的具有明显的局限性，因而探索一种新的搏动灌注装置迫在眉睫且是十分有益。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种体外循环期间仿生心脏搏动泵及人工智能监控系统。
2、本专利技术提出的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，包括仿生搏动泵底座，所述仿生搏动泵底座上固定有仿生心脏搏动泵主体、第一电磁活塞挤压柱组和第二电磁活塞挤压柱组，所述仿生心脏搏动泵主体由血液输入管、搏动囊-房、房瓣连接管、搏动囊-室、室瓣连接管组成；
3、所述血液输入端、搏动囊-房、房瓣连接管、搏动囊-室和室瓣连接管依次连通，所述血液输入端后侧安装有流量计连接口，所述房瓣连接管上安装有两个搏动囊-房测压连接口，所述室瓣连接管上安装有搏动囊-室测压连接口；
4、所述第一电磁活塞挤压柱组安装于仿生搏动泵底座位于房瓣连接管的位置内部，所述第二电磁活塞挤压柱组安装于仿生搏动泵底座位于室瓣连接管的位置内部；
5、所述搏动囊-房和搏动囊-室均包括由外向内设置的强弹力钢丝网罩、橡胶搏动囊和生物膜；
6、所述血液输入端和体外循环机的动脉端连接，室瓣连接管和主动脉插端连接。
7、优选的，所述仿生搏动泵底座上依次开设有安放槽一和安放槽二，搏动囊-房设置于安放槽一内，搏动囊-室设置于安放槽二内。
8、优选的，血液输入端和室瓣连接管通过固定支架安装于仿生搏动泵底座上。
9、本专利技术提出一种体外循环期间仿生心脏搏动泵的人工智能监控系统，所述人工智能监控系统包括信息采集组件和监控系统主机，所述信息采集组件包括流量计、两个搏动囊-房测压传感器和搏动囊-室测压传感器。
10、优选的，两个所述搏动囊-房室测压传感器分别外接于两个搏动囊-房室测压连接口上，搏动囊-室输出测压传感器外接于搏动囊-室输出测压连接口上，流量计外接于流量计连接口上。
11、优选的，所述流量计、两个搏动囊-房室测压传感器、搏动囊-室输出测压传感器的信息输出端分别通过信号线与监控系统主机的信号输入端连接，所述监控系统主机的信号输出端通过信号线与第一电磁活塞挤压柱组和第二电磁活塞挤压柱组连接。
12、本专利技术中的有益效果为：
13、1、仿生心脏搏动泵主体：该搏动囊膨胀后外形呈纺锤体形设计，仿生模拟人体心脏的房(a)室(v)和心脏瓣膜功能，能产生搏动性血流，类似或接近正常心脏工作的生理，有利于脏器和微循环的灌注；材料采用具有良好生物相容性材料制造，该搏动能量源通过体外循环机关注流量和搏动灌注囊自主搏动来实现，搏动囊囊壁分内层、中层和外层，内层为生物膜，能够保护血液，中层为具有良好弹性和高顺应性橡胶层，外层为多根强弹力钢丝罩，辅助橡胶搏动囊的收缩，中外层结构的弹力和顺应性为搏动能源，产生剩余血流动力学能量，房室囊间连接处和室囊出口模拟二尖瓣和主动脉瓣瓣膜口，温度恒定：非机械和电磁等做功不会产热，不需降温处理；
14、2、驱动方式：目前血泵常用的驱动方式分为气动式、液动式、电机驱动、电磁驱动等，气、液驱动需要外置气、液源，体积大；电机驱动由于全程输出刚性驱动力，容易使血细胞破坏造成溶血，随着电磁学技术的发展，电磁驱动被应用到血泵领域，也有电磁感应的发热问题，本装置的驱动方式有两种，一是为组成材料自然属性-弹力为主要驱动，次要驱动力为体外循环流量，避免了气动式、液动式、电机驱动、电磁驱动为驱动方式的缺点；
15、3、搏动灌注频率和每搏量可调且符合人体生理：该功能是通过监测和控制系统来实现，分心脏麻痹阶段和心脏跳动阶段模式，信息源是体外循环机的流量(v，ml/min)和监测搏动囊膨胀末容积(三者处理后校正值)，根据流量设定初始每搏量(sv)和频率(hr)，每搏量由搏动囊容积确定，容积由监测系统监测的压力来确定(容积-压力，实物测定)，频率由控制系统来实现，其设定频率根据正常人心率为参考；当心脏恢复跳动后，监控系统采集心动图，形成同步搏动；
16、4、搏动灌注流量与体外循环机转流量同步：该功能是通过监测和控制系统来实现，信息源是体外循环机的流量，根据流量设定初始每搏量和频率，运行初始每搏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，包括仿生搏动泵底座(1)，其特征在于，所述仿生搏动泵底座(1)上固定有仿生心脏搏动泵主体、第一电磁活塞挤压柱组(8)和第二电磁活塞挤压柱组(9)，所述仿生心脏搏动泵主体由血液输入管(6)、搏动囊-房(4)、房瓣连接管(18)、搏动囊-室(5)、室瓣连接管(13)组成；
2.根据权利要求1所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，其特征在于，所述仿生搏动泵底座(1)上依次开设有安放槽一(2)和安放槽二(3)，搏动囊-房(4)设置于安放槽一(2)内，搏动囊-室(5)设置于安放槽二(3)内。
3.根据权利要求1所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，其特征在于，所述血液输入端(6)和室瓣连接管(13)通过固定支架(12)安装于仿生搏动泵底座(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵的人工智能监控系统，其特征在于，所述人工智能监控系统包括信息采集组件和监控系统主机(14)，所述信息采集组件包括流量计、两个搏动囊-房测压传感器和搏动囊-室测压传感器。
5.根据权利要求4所述的一种体外循环期
6.根据权利要求4所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵的人工智能监控系统，其特征在于，所述流量计、两个搏动囊-房室测压传感器、搏动囊-室输出测压传感器的信息输出端分别通过信号线与监控系统主机(14)的信号输入端连接，所述监控系统主机(14)的信号输出端通过信号线与第一电磁活塞挤压柱组(8)和第二电磁活塞挤压柱组(9)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，包括仿生搏动泵底座(1)，其特征在于，所述仿生搏动泵底座(1)上固定有仿生心脏搏动泵主体、第一电磁活塞挤压柱组(8)和第二电磁活塞挤压柱组(9)，所述仿生心脏搏动泵主体由血液输入管(6)、搏动囊-房(4)、房瓣连接管(18)、搏动囊-室(5)、室瓣连接管(13)组成；
2.根据权利要求1所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，其特征在于，所述仿生搏动泵底座(1)上依次开设有安放槽一(2)和安放槽二(3)，搏动囊-房(4)设置于安放槽一(2)内，搏动囊-室(5)设置于安放槽二(3)内。
3.根据权利要求1所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵，其特征在于，所述血液输入端(6)和室瓣连接管(13)通过固定支架(12)安装于仿生搏动泵底座(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种体外循环期间仿生心脏搏动泵的人工...
【专利技术属性】
技术研发人员：王义，管玉龙，张莉，赵永军，李鹏，姚型柱，
申请(专利权)人：张莉，
类型：发明
国别省市：
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