Устройство для желудочка сердца
Изобретение относится к медицинской технике. Кардиоваскулярное устройство устанавливается в полость желудочка сердца, имеющую объем, в котором протекает кровь, которая ограничена стенками желудочка и имеет больший продольный размер и меньший поперечный размер. Кардиоваскулярное устройство включает средство диафрагмы, выполненное с возможностью установки внутри упомянутой полости желудочка в сущности поперечно упомянутому большему продольному направлению, чтобы уменьшить упомянутый объем. Средство диафрагмы имеет периферический край, выполненный с возможностью входить в уплотненное зацепление с упомянутыми стенками желудочка. Средство диафрагмы выполнено с возможностью попеременного движения между активным сдвигом для выталкивания крови и неактивным обратным сдвигом. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники
Изобретение относится к кардиоваскулярному устройству, которое приспособлено именно для устранения проблем, вызываемых сердечной недостаточностью, т.е. вызываемых дилатационными заболеваниями.
Уровень техники
Сердечная недостаточность в настоящее время является наиболее серьезным заболеванием сердечно-сосудистой системы, влияющим на сердце пациентов, и может быть вызвана, например, дилатационным заболеванием сердечной мышцы.
Такое заболевание приводит к расширению сердечной полости, в частности желудочков, и особенно левого желудочка, который находится под наибольшим напряжением при перекачке крови в систему кровообращения живых существ.
Такое расширение левого желудочка приводит к снижению давления крови и, следовательно, опасно снижает подачу крови к жизненно важным органам, таким как легкие, мозг и почки.
Для лечения этого заболевания до сих пор использовали два средства:
первое заключается в трансплантационной хирургии на сердце пациента и
второе заключается в подсоединении пациента к вспомогательному портативному насосному устройству.
Вышеописанный уровень техники имеет определенные недостатки.
Первый недостаток касается трансплантации и заключается в том, что не всегда легко найти донора, который может предоставить орган для трансплантации, и что всегда подразумевается смерть донора.
Кроме того, после трансплантационной хирургии пациенту требуется проходить длительное лечение, чтобы избежать или уменьшить возможность отторжения трансплантированного сердца его организмом.
Еще один недостаток, относящийся к использованию вспомогательного насосного устройства, заключается в том, что последнее пациент должен носить в течение суток, и, поскольку это вспомогательное насосное устройство также требует использования аккумулятора для своей работы, оно должно быть помещено в чехол и быть соединено с пациентом трубками, которые выходят из чехла и доходят до специальных соединителей, имплантированных заранее в тело пациента.
Поэтому в обоих случаях качество жизни сильно ухудшается, и пациент значительно ограничен в выполнении повседневной деятельности.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в совершенствовании существующего уровня техники.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить кардиоваскулярное устройство, которое может быстро излечить сердечную недостаточность, вызванную дилатационным заболеванием сердца.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить кардиоваскулярное устройство, которое может быть стабильно установлено на место путем хирургической процедуры, которая в сущности излечивает заболевание сердца.
Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить кардиоваскулярное устройство, которое после трансплантации позволяет пациенту вести в сущности нормальную жизнь и устраняет необходимость в ношении вспомогательных устройств, не прибегая к трансплантации сердца.
В одном аспекте изобретение предлагает кардиоваскулярное устройство, определенное в пункте 1 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества изобретения станут более понятными после ознакомления с подробным описанием предпочтительного, не исключительного варианта осуществления кардиоваскулярного устройства, который показан для примера и без ограничения на прилагаемых чертежах, на которых:
ФИГ. 1 - детальный схематический вид сердечно-сосудистой системы живого существа;
ФИГ. 2 - схематический и очень увеличенный вид левого желудочка сердца, в который помещено кардиоваскулярное устройство изобретения;
ФИГ. 3 - вид спереди кардиоваскулярного устройства изобретения;
ФИГ. 4 - соответствующий вид сзади кардиоваскулярного устройства с Фиг. 3;
ФИГ. 5 - соответствующий вид сбоку кардиоваскулярного устройства с Фиг. 3;
ФИГ. 6 - вид сбоку рамы, которая является частью кардиоваскулярного устройства изобретения;
ФИГ. 7 - соответствующий вид спереди рамы с Фиг. 6;
ФИГ. 8 - подробный схематический вид желудочка сердца, в который введено устройство для желудочка сердца изобретения в возможном варианте осуществления, который также показан на Фиг. 3 - 7, во время сердечной систолы;
ФИГ. 9 - подробный схематический увеличенный вид альтернативного варианта осуществления кардиоваскулярного устройства изобретения.
Подробное описание одного предпочтительного варианта осуществления
Со ссылкой на Фиг. 1, цифра 1 обозначает сердце, цифра 2 - левый желудочек, цифра 3 - левое предсердие, цифра 4 - правый желудочек и цифра 5 - правое предсердие сердца 1.
"LA" обозначает артериальную линию крови и "LV" - венозную линию, при этом цифра 6 обозначает легкие, и цифра 7 - схему всей периферической сосудистой системы.
Со ссылкой на Фиг. 2 показано, что левый желудочек 2 имеет периферические стенки 8, которые ограничивают его, и имеет удлиненную форму, в которой определен больший размер "D1", от аортального клапана 9 до не имеющего выхода конца 10 желудочка.
Меньший размер "D2" является поперечным размером, и кардиоваскулярное устройство 11 изобретения предназначено для установки между противоположными стенками, которые ограничивают его.
Со ссылкой на Фиг. 3-7 показано, что первый вариант осуществления кардиоваскулярного устройства включает прямоугольную раму 12, состоящую из некоторого числа радиально расположенных рычагов 13, которые имеют сходящиеся концы, заканчивающиеся в первой центральной втулке 14, с которой они шарнирно соединены, и противоположные концы, которые шарнирно соединены с периферическим краем 15, который выполнен так, чтобы прилегать и герметично вступать в зацепление со стенками желудочка 2, в котором он обычно может быть интегрирован по времени.
Кардиоваскулярное устройство 11 имеет такой совокупный поперечный размер, чтобы его можно было установить поперек большего размера "D1" желудочка 1, этим частично уменьшить его совокупный внутренний объем.
Гибкий листовой элемент 16, а именно диафрагма, растягивающаяся с периферического края 15 и опирающаяся на рычаги 13, прикреплена к раме 12.
Как лучше показано на Фиг. 2, в альтернативном варианте осуществления кардиоваскулярного устройства 11 предусмотрен телескопический направляющий стержень 17, который можно регулировать по длине и который имеет первый конец, обращенный к втулке 14, на который опирается первый магнитный элемент, например электромагнит 18, тогда как второй магнитный элемент, также электромагнит 19, опирается на втулку 14.
По меньшей мере электромагнит 18 соединен с электрическим генератором 20, таким как аккумулятор, который подает на него переменный ток, чтобы обеспечить попеременные и циклические силы притяжения и отталкивания между двумя электромагнитами 18 и 19.
Со ссылкой на Фиг. 3-7 кардиоваскулярное устройство 11 показано имеющим немного упрощенную конструкцию без направляющего стержня 17, при этом последний заменен шнуром 21, который выполнен по форме так, чтобы его можно было прикрепить к закрытому концу 10 полости желудочка 2.
Рычаги 13 имеют соответственные опорные элементы 22 с соответственными концами, шарнирно соединенными с периферическим краем 15 и противоположными сходящимися концами, шарнирно соединенными с второй втулкой 23, которая предназначена для соединения с концом 10 полости желудочка 2, так чтобы кардиоваскулярное устройство 11 могло быть стабильно расположено в ней.
Для того чтобы защитить целостность его деталей от любого повреждения при использовании, кардиоваскулярное устройство 11 помещено в защитную оболочку, показанную пунктирной линией 24 на Фиг. 2, которая полностью закрывает его свободным образом, чтобы позволить движения выталкивания и возврата.
Работа устройства 11 для желудочка описана ниже отдельно для двух возможных вариантов осуществления.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 3-7, т.е. варианте без направляющего стержня 17, устройство 11 для желудочка хирургически введено в полость желудочка 2, поперек его большего размера "D1", при этом периферический край 15 примыкает и слегка прижат к стенкам 8, чтобы создать уплотнение с ними.
Таким образом, кардиоваскулярное устройство 11 делит полость 2 на две части, которые имеют меньшие размеры, чем совокупный объем полости 2, причем одна из этих частей, а именно часть обращенная к аортальному клапану 9, предназначена только для приема крови.
Для того чтобы добавить стабильности кардиоваскулярному устройству 11, хирург выполняет канал в не имеющей выхода полости 10 для введения второй втулки 23, через который также пропущен шнур 21, как показано на Фиг. 8.
Таким образом, устройство 11 для желудочка плотно установлено в полости желудочка 2, так как оно закреплено как краем 15 на стенках 8, так и второй втулкой 23 в не имеющем выхода конце 10.
Когда полость желудочка 2 сжимается во время сердечной систолы, стенки 8 прижимают раму 12 в направлении к центру, как схематически показано стрелками "С" на Фиг. 8, и рычаги 13 изгибаются, поскольку они изготовлены из гибкого материала с памятью формы, этим выгибая диафрагму 16 в направлении аортального клапана 9 и, следовательно, обеспечивая дополнительное действие по выталкиванию крови, в дополнение к действию, обеспечиваемому систолическим сжатием полости желудочка 2.
Как только сжимающее действие систолы прекращается, рычаги 13 возвращаются в их нормальную форму.
Во втором варианте осуществления устройства 11 для желудочка, который показан на Фиг.2 и 9, показано, что положение устройства в полости 2 в сущности такое же, как сказано выше.
Разница между этими двумя вариантами осуществления устройства 11 для желудочка заключается в том, что обеспечивается поочередное притягивание и отталкивание двух электромагнитов 18 и 19 путем изменения полярности по меньшей мере одного из них.
Эти циклические притяжения и отталкивания заставляют диафрагму 16 выгибаться внутрь или наружу, этим обеспечивая эффект прокачки, который, как сказано выше, является дополнительным к эффекту прокачки, создаваемому систолой в полости желудочка 2.
Циклическое обращение полярности одного из электромагнитов 18 или 19 может быть получено путем подачи переменного тока генератором 20, таким как аккумулятор, который установлен вне сердца, как в устройствах кардиостимуляторов, и соединен с устройством 11 для желудочка посредством силового кабеля, который хирург пропускает через не имеющий выход конец 10 во время установки устройства 11 для желудочка.
Тем не менее, в обоих вариантах осуществления результат заключается в том, что полость желудочка 2 разделена устройством на две части, имеющие меньшие объемы, чем совокупный объем полости желудочка 2, чем улучшается способность выталкивания крови.
Это дополняется действием выгибающейся внутрь и наружу диафрагмы 16, которое значительно повышает силу выталкивания, этим улучшая подачу крови в периферическую сосудистую систему 7.
Установлено, что изобретение выполняет намеченные цели.
В изобретение согласно такой разработке могут быть внесены изменения и варианты в рамках изобретательской идеи.
Также, все детали могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами. На практике можно исходя из необходимости использовать любой материал, форму и размер без нарушения объема изобретения, который определен в приведенной ниже формуле изобретения.
1. Кардиоваскулярное устройство для подачи крови в сосудистую систему (11), устанавливаемое в полость (2) желудочка сердца, имеющую объем, в котором протекает кровь, которая ограничена стенками желудочка (8) и имеет больший продольный размер (D1) и меньший поперечный размер (D2), отличающееся тем, что оно включает средство диафрагмы (16), выполненное с возможностью установки внутри упомянутой полости (2) желудочка в сущности поперечно упомянутому большему продольному направлению (D1), чтобы уменьшить упомянутый объем,
причем упомянутое средство диафрагмы (16) имеет периферический край (15), выполненный с возможностью входить в уплотненное зацепление с упомянутыми стенками желудочка (8),
и указанное средство диафрагмы выполнено с возможностью попеременного движения между активным сдвигом для выталкивания крови и неактивным обратным сдвигом.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый из упомянутых активного сдвига и неактивного сдвига в сущности синхронизирован соответственно с систолой и диастолой сердца (1).
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое средство диафрагмы (16) подвижно задействуется приводными средствами (18, 19).
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое средство диафрагмы (16) подвижно задействуется толчками упомянутых стенок желудочка во время систолы и диастолы.
5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что упомянутое средство диафрагмы включает:
- плоский элемент (16), оснащенный упомянутым периферическим краем (15), выполненный с возможностью попеременного движения между положением для выталкивания и положением возврата;
- и опорную раму (13, 22) упомянутого плоского элемента (16), выполненную с возможностью движения между упомянутым положением выталкивания и положением возврата вместе с упомянутым плоским элементом (16).
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутая рама (13, 22) включает направляющий в сущности прямолинейный элемент (17), который имеет регулируемую длину и определяет первый конец, обращенный к упомянутому плоскому элементу (16), и противоположный второй конец, обращенный к не имеющему выхода концу (10) упомянутой сердечной полости (2) и связываемый с последней.
7. Устройство по пп. 1, 5, 6, отличающееся тем, что упомянутые приводные средства включают пару магнитных тел, первое тело (19) из которых установлено на упомянутой опорной раме (13, 22) и второе тело (18) из которых установлено на упомянутом первом конце упомянутого направляющего элемента (17), которые получают электропитание от электрического средства (20) и предназначены для попеременного притяжения и отталкивания друг друга для выполнения упомянутых активного и неактивного движения.
8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый плоский элемент включает пластинчатую гибкую диафрагму (16), изготовленную из биологически совместимого материала.
9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутая опорная рама включает сетчатую структуру в форме зонта, включающую некоторое число радиальных рычагов (13), имеющих сходящиеся направленные к центру концы, шарнирно соединенные с общей центральной втулкой (14), и противоположные концы, прикрепленные к упомянутому периферическому краю (15).
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что упомянутые рычаги (13) изготовлены из гибкого материала с памятью, чтобы поддерживать запомненную первоначальную форму или снова принимать ее после вызванной упругой деформации.
11. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что упомянутый направляющий элемент включает телескопический стержень (17), выполненный так, чтобы регулировать его длину по отношению к упомянутому плоскому элементу (16).
12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что предусмотрена защитная периферическая оболочка (24), внутри которой расположено упомянутое устройство (11) для желудочка.
