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【影响国际的专利】人工心脏

发布时间:2024-03-17 00:57:17 | 作者: 雷竞技官网官方网站入口


  人的心脏的效果是推进血液循环,向全身的器官、安排供给满足的血液流量,以便向他们供给氧和各种营养物质,并带走代谢的终产物,使人体细胞保持正常的代谢和功用。心脏对人体如此重要,但其自身又精密、又杂乱、又娇嫩,这使医治比如心力衰竭等严峻心脏病、延伸患者生命的期望变得迷茫。所以,先驱者们将期望寄托在能否制作一种人工心脏设备替代已衰竭心脏保持人的生命。上世纪70年代,美国的一项具有里程碑含义的、称号为“可逆电动液压能转化器供给动力和操控的全人工心脏和心脏辅佐设备”的专利及其施行使其成为可能,创造了人类生物技能上的一个奇观。

  创造人罗伯特.考夫勒.贾维克(Robert Koffler Jarvik)1946年5月11日在美国密歇根州出世,受家庭影响,从小就对机械和医学感兴趣,两者对其人生开展发生特别大的影响。他在少年时代,曾到手术室观看他父亲对患者做外科手术,然后激发了他对外科手术东西立异欲。在他没有高中毕业时,就有关外科血量自助固定器创造取得其平生第一件专利。后来,他又喜好艺术,尤其是雕琢,以致于在1964年进入锡拉丘兹(Syracuse)大学,学习机械制图和建筑学。进大学后不久,他父亲患病改变了他的人生开展轨道。他父亲因患心脏病、动脉瘤而进行手术,他下决心力致于生物工程人工心脏方面的学习和研讨。他转而学习生物和医学,并于1968年取得动物学学士学位。此后,到意大利的波伦亚(Bologna)大学、美国纽约大学学习医学,1971年获医学硕士学位。这以后,进入美国犹他州盐湖城犹他大学,从事医学、人工心脏方向的学习研讨,并于1976年取得医学博士学位。

  贾维克提出上述称号的美国专利申请是于1977年12月9日,并于1979年12月13日同意为专利,专利号为US4173796。在提出专利申请时,贾维克已为人工心脏设备研讨了10余年,查阅了很多文献资料,这中心还包含上百个触及人工心脏方面的专利文献,内容有人工心脏泵、机械隔阂和相关的各种动力源等。在其专利阐明书里边就引用了US3896501等16篇专利文献。在申请专利前,他已成功地做过将人工心脏植入动物的实验。该专利是关于“全人工心脏和包含左心室辅佐设备的心脏辅佐设备”提示了一种用于全人工心脏或心脏辅佐体系的、为驱动和操控隔阂、囊或轴对称血液泵的电动液压能转化体系。这个体系包含一个可逆的液压泵,例如轴流泵,它含有定子组合元件和叶轮,而且该泵流体活动与叶轮惯性之比具有高比率;一个可逆无刷直流电机,例如由电机反向电动势换向的无刷直流电机,其动力与惯性之比具有高比率,该电机含有转子和固定原件;一个装有泵的叶轮和转子的轴,用于支撑轴、电机转子和泵滚动叶轮组成的拼装件;用于使人工心脏替换缩短和舒张运转的所设电机反向设备以及用于操控所设电机反向设备的操控设备。而且,上述能量转化体系中,人工心脏缩短时从人工心脏心室中推出的血液量实质上等同于由可逆液压泵泵出的液体的量;在它所驱动的心脏辅佐体系中,泵适宜安顿在患者的腹部,其依从的贮存囊适宜安顿在胸腔,而能量转化器安顿在泵和囊之间;电机反向操控由或电机不同力矩发生的反应信号或压力传感器或心电图仪的信号操作的,然后挑选操控电机的速度。

  下面结合附图对创造作进一步阐明。图1是轴流泵纵向剖面图,并也图示了叶片和静叶片的概括。图2是运用无刷直流电机和泵流泵的人工心脏电动液压能转化器的纵向剖面图。图3、4、5是运用轴流泵可逆能量转化器的不同布局。图6是用简略的剖视图表明运用适宜于驱动隔阂型全人工心脏的电动液压能量转化器;它表明晰当两个血液心室中的一个彻底排空时的液压液体的极度方位。图7是相似图6的示图,它表明当液压体泵到另一边的状况。在图1、图2中,(2)表明电机绕组和芯片;(4)表明电机转子,该转子包含设备于轴(6)的永磁铁,该永磁铁最好含有稀土钻,使磁资料具有满足的磁通量,并对所运用的液压液体防腐,另外在绕组到达电流高尖锋时不退磁;无刷直流电机轴(6)由一对轴承(8)和(10)支撑,该轴承有必要能接受轴向推力和轴向负载,可所以滚珠轴承或许套筒轴承,并应运用特种资料以便在高速和重复换向中长期运用;轴流泵的转子(12)借助于销(14)直接设备于电机轴上,转子具有叶片(16);轴流泵还运用停止叶片(18)和(20)使由叶轮导致的滚动的液体流变成轴向流;叶轮由轴(22)驱动,其滚动如(24)所示流体的流向由图1箭头所示;轴流泵应是大容量低压力高速运转的,轴流泵外壳(26)两端连有导管(28)和(30)将流体流向人工心室或许流向贮存囊。在图6中,液压液体(32)用打点图示表明,它占居在心室隔阂后边的腔室,两液压流体导管分别用(28)和(30)表明,很小的右心室液在液体腔(34);血液占有了有短划线中,右心室表明处于舒张期结尾,而左心室处于缩短期结尾,图7表明与图6相反的状况,此刻,当左心室处于舒张方位结束时,左心室液压流体腔室(32)实际上其液压液体是排空的。

  贾维克十分具体地介绍了其创造的长处,防止人体排挤,适当有规则地运转,具有适宜的心率。对心血管、心肌无什么危害,经用、牢靠、简略、简便,不会发生过度的热量和噪音。1982年,贾维克—7型初次植入一个患者的病体,替代原有心脏,患者活了112天,死于多脏器衰竭。紧接着4个患者也没有更长时刻活下来。虽然后来也曾有患者植入贾维克—7型后活了620天,可是,贾维克—7型外接电源和操控部分仍在体外,连接线的引进体内也常引起感染,只能作为等候适宜活体移植等暂时运用,没被同意为正常医治办法。但是,国际各国渐渐的变多组织和人员参加人工心脏设备的研讨和开发,新技能和产品层出不穷。

  贾维克取得了博士学位后,仍留在犹他大学从事人工心脏设备研讨、开发作业,也曾兴办过商业公司以便推行人工心脏设备的运用。1987年,他离开了犹他大学,到纽约成立了贾维克研讨所。借助于资料科学、工厂技能和操控技能的开展效果,以及研发的深化,他又创造了贾维克—2000型人工心脏设备。该设备只要象指姆巨细,经过十分细的动力线与用螺钉设备在耳朵后边颅骨上硬币巨细的发送器相连,电池包佩带在腰部。他们在持续开发、改善他的产品。对新产品,他说:“左心室辅佐体系,与前期最大不同是天然心脏不必移走,而小的设备植入左心室供给泵的效果(即泵和电源植入心脏),降低了感染的危险。”他想要为患者供给价格相对廉价,植入后可正常日子的终身运用的人工心脏设备。”

  Robert Koffler Jarvik,1946年5月11日在美国密歇根州出世,受家庭影响,从小就对机械和医学感兴趣。1976年在美国犹他州盐湖城犹他大学取得医学博士学位,专门从事医学、人工心脏方向的学习研讨。规划研发了贾维克—7型人工心脏,创始了人工心脏移植的先河。

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