[发明专利]人工心脏

说明书

本发明涉及一种人工心脏，包括全心球囊正搏系统和心肌再生诱导系统，前者包括心室外套、球囊和动力系统，心室外套包裹在心室外部，球囊置于心室和心室外套之间；气体导管连接球囊与动力系统；当心室收缩时，动力系统为球囊充气；当心室舒张时，动力系统使球囊放气；后者包括激光光纤及激光器，激光光纤的一端连接激光器，另一端的端头定位在心室外表面，激光器按照预先设定的参数发射激光，激光通过激光光纤照射心室外表面，诱导心肌细胞再生。本发明提供的人工心脏可以诱导心肌细胞再生从而改善心肌的结构，避免人造材料对血液系统的影响，恢复心脏的收缩和舒张功能；可操作性强、应用范围广；亦可作为心脏的永久性辅助装置。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体地涉及一种人工心脏。

背景技术

心力衰竭(以下简称心衰)是大多数心血管疾病的最终归宿，是常见的、高医疗支出且可能致命的疾病。中国2011年的心血管病报告指出，我国目前有心衰患者约420万例；在发达国家，约2％的成年人经受着心衰的折磨，而年龄高于65岁者则增加至6-10％。而且随着全球人口老龄化的增加，这个数字还在不断增加。在过去30年中，尽管心衰的诊治取得了许多进展，但心衰死亡率仍然居高不下。心衰确诊后第一年的死亡风险为35％，往后每年则降低至10％。即使使用最好的治疗，心衰的年死亡率仍然高达10％。因此，摆在医务工作者面前的心衰防治工作无疑是一个巨大的挑战。

现有技术中通常有两种方式用于解决心衰的问题：一是药物治疗，二是心室辅助装置。但是从目前已取得的成果来看，尽管各种新型药物相关研究结果不断发展，但是药物效果极其有限。因而，目前心衰的根本好转有赖于心脏辅助装置的研发进展。

与药物治疗相比，心室辅助装置效果更显著。现有最先进的左心辅助装置的原理是：将左心室血流引入辅助泵体，经泵体驱动血流进入主动脉，部分替代左心泵血功能。但是左心辅助装置依旧存在较大局限性。首先，该装置只能部分改善心衰心脏的功能，会对心肌和心脏瓣膜造成不可逆的损伤。其次，这种方法具有一系列禁忌、工艺复杂因而实际应用范围十分有限。第三，这种方法只能暂时替代左心泵血，使用寿命有限。最后，目前的心室辅助装置需要与血液直接接触，不可避免地会出现出血、血栓、溶血、感染、免疫反应等一系列致命的并发症。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种人工心脏，可以诱导心肌细胞再生，恢复心肌结构；可操作性强，应用范围更广；可以作为心脏的永久性辅助装置；还能够避免出血、血栓、溶血、感染、免疫反应等并发症。

本发明公开了一种人工心脏，包括全心球囊正搏系统和心肌再生诱导系统，其中全心球囊正搏系统包括心室外套、球囊、气体导管和动力系统，心室外套包裹在所述心室的外部；气体导管用于连接球囊和动力系统，使得当心脏收缩时，动力系统为球囊充气，当心脏舒张时，动力系统为所述球囊放气；心肌再生诱导系统包括激光光纤及激光器，激光光纤的一端连接于所述激光器，另一端的端头定位在心室外表面；激光器按照预先设定的参数发射激光，激光通过所述激光光纤从激光光纤的端头射出照射心室的外表面，诱导心肌细胞再生；激光器和动力系统位于体外。

可选地，激光器为低能激光器；低能激光器输出功率在30～60mW之间；低能激光器发射的激光的波长在4000～6000nm之间；与低能激光器连接的激光光纤的直径在0.15～0.25mm之间。

其中低能激光器发射的激光，通过激光光纤照射在心室的外表面，所述激光与所述心室的受损心肌细胞的细胞核内的DNA双链间的氢键共振，将DNA双链解链成单链，再由单链复制成双链，再使细胞分裂形成子细胞，从而获得再生的心肌细胞。

可选地，心室外套无弹性，用于为所述球囊充气时提供支撑，使所述球囊向心室方向膨胀，挤压心室；球囊具有弹性；所述气体导管及激光光纤穿过所述心室外套并伸出体外；动力系统由心电信号控制。