[发明专利]一种基于柱状可展结构的心脏反搏器及其控制方法

权利要求书

1.一种基于柱状可展结构的心脏反搏器，其特征在于：包括基于可展结构的柱状流控装置以及用于驱动所述装置的外部系统，所述柱状流控装置由位于中部的柱状折纸结构和位于其两端的薄膜状封口紧密连接而成，通过严格卫生包装的若干绳索将所述柱状流控装置与所述外部系统相连接。

2.根据权利要求1所述的基于柱状可展结构的心脏反搏器，其特征在于：所述基于可展结构的柱状流控装置根据外部系统判断心跳周期并根据心跳周期同步动作。

3.根据权利要求1所述的基于柱状可展结构的心脏反搏器，其特征在于：所述外部系统包括心电信号采集单元、主控芯片单元、舵机组单元以及供电单元；其中，心电信号采集单元将采集到的心电信号经过放大和滤波处理后传给主控芯片，芯片输出控制舵机组拉伸或放松连接在舵机与柱状流控装置上的绳索，实现对柱状流控装置工作状态的控制，并且将柱状流控装置的状态实时反馈给主控芯片，形成闭环控制，保证该反搏器能根据人体心跳周期同步工作。

4.根据权利要求3所述的基于柱状可展结构的心脏反搏器，其特征在于：所述心电信号采集单元、主控芯片单元、舵机组和供电单元均在体外，舵机组通过绳索与置于人体内主动脉近端的柱状流控装置相连接，绳索均由气管包裹后合在一处通过插管从体外接至柱状流控装置，气管直径足够宽以使气管内的绳索可自由拉伸或放松而几乎不受气管壁摩擦力影响。

5.根据权利要求4所述的基于柱状可展结构的心脏反搏器，其特征在于：所述绳索采用与人体兼容的且刚性极好的材料制成。

6.根据权利要求5所述的基于柱状可展结构的心脏反搏器，其特征在于：所述绳索均由气管包裹后合在一处通过插管与所述外部系统相连接。

7.一种柱状流控装置，其特征在于：主要由位于中部的柱状折纸结构和紧密连接其两端的薄膜状封口所组成，其中所述柱状折纸结构由可折叠的平面材料制成，在材料上制造出有规律的折痕，使用折纸术对此柱状结构进行折叠或展开的操作；所述柱状折纸结构的外侧边缘直径两端设计有一对固定端子，通过与其相接的钢丝结构，能够使所述装置固定在人体主动脉内。

8.根据权利要求7所述的柱状流控装置，其特征在于：所述薄膜状封口采用与人体兼容的弹性材料制成。

9.根据权利要求7所述的柱状流控装置，其特征在于：所述柱状流控装置包括位于柱状折纸结构外侧边缘直径两端的一对固定端子（1），固定端子（1）之间通过钢丝相连接，并在所接钢丝的中心点（9）处引出另一段贯穿所述柱状流控装置（15）的钢丝（8），所述钢丝（8）沿着人体内血管一直延伸至体外，由此形成的钢丝结构将所述柱状流控装置固定在人体内降主动脉的近端，同时固定端子（1）也是在介入手术中将柱状流控装置通过插管送至动脉时插管的支撑点。

10.根据权利要求9所述的柱状流控装置，其特征在于：在柱状折纸结构（2）的外侧边缘处存在一对位于直径两端的第一点（4）和位于柱状可展结构底部外侧边缘直径两端的第二点（5），第一点（4）和第二点（5）均位于固定端子（1）的下方，且第一点（4）的连线与第二点（5）的连线在空间上呈垂直关系，此四点处各引出适当长度的绳索，绳索均由气管包裹后合在一处沿着插管传递到体外，所用绳索与气管均采用与人体兼容的材料制成；柱状折纸结构（2）由第一绳索（4’）和第二绳索（5’）控制其折叠与展开，当同时向下拉动第一绳索（4’）的两端、放松第二绳索（5’）时，柱状结构展开，当同时向上拉动第二绳索（5’）的两端、放松第一绳索（4’）时，柱状结构折叠；位于柱状流控装置两端的薄膜状封口（3）上各自沿封口边缘缝合了第三绳索（6）和第四绳索（7），通过拉动绳索可控制对应封口的开闭，当拉动第三绳索（6）时，上端封口关闭，当拉动第四绳索（7）时，下端封口关闭。

11.一种基于柱状可展结构的心脏反搏器的控制方法，其特征在于，按照如下步骤进行： S1柱状流控装置首先处于两侧薄膜状封口打开、中部折纸结构压缩的状态，以便血流通畅； S2当心脏泵出血液时，拉紧第三绳索（6）使柱状流控装置靠近心脏一侧的薄膜状封口关闭，放松第四绳索（7）使远离心脏一侧的薄膜状封口打开，同时将第二绳索（5’）放松、第一绳索（4’）拉紧让中部可展结构扩展开来，使从心脏流出的血液沿流控装置与血管壁的夹缝流到远离心脏即薄膜状封口打开的一侧、并充满流控装置中； S3在心脏泵入血液时，放松第三绳索（6）使柱状流控装置靠近心脏一侧的薄膜状封口打开，拉紧第四绳索（7）使远离心脏一侧的薄膜状封口紧闭，同时将第二绳索（5’）拉紧、第一绳索（4’）放松让中部可展结构折叠起来，使之前充满流控装置中的血液排出到靠近心脏的一侧；所有绳索的拉紧及放松过程均通过体外舵机的正反转进行控制，且控制的节奏取决于心电信号采集单元获取的心跳周期。