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t29899
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更安全的人工心脏(流体二极管原理)
2010/10/17
IP:浙江
示意图一
70_6df21287313638f268d3de79d425b.jpg
示意图二
70_efb31287313716106b51ea1cba8c4.jpg
外观如示意图,内部没有活动部件,是完全的空腔。
人工心脏的内腔是柔质材料一体构成,外部由硬质材料支撑起基本形状如图。其中上下两部分由往复电动机驱动,可以做往复运动,扩大或收缩内腔,为血液提供动力。
血液进口两路,出口两路。进口设计在圆柱腔体中央,出口设计在圆柱腔体边缘切线方向。

原理:当内腔搏动时,内腔结构本身是涡流二极管,只允许血液单向流动,所以能够起到心脏泵血的功能。
优点:与血液接触的介质单一(只有柔质材料),污染小,并且没有任何液内活动部件,可以长期安全可靠地运行。

鸣谢:尼古拉.特斯拉的流体二极管发明。
+68
科创币
玄明
2010/10/18
有一定可行性。如果能解释一下内部结构和外部动力部分的整体构造就更好了。
16年3个月前IP:未同步
262163
1楼
心脏哪里供电?(zvs??)[s:245][s:247][s:247]
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幽浮作者
16年3个月前IP:未同步
262166
2楼
回 4楼(123123123) 的帖子
供电和驱动,可以参考现有的人工心脏技术,这超出了我预想的探讨范围。
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幽浮作者
16年3个月前IP:未同步
262167
3楼
为了更加安全,可以考虑把两根进血管放在同一边,再把整个结构做得更为宽大扁平些,移植到肋骨的外面,患者的胸前,无进血管的一面朝外。然后在皮肤的外部用机械力按压人工心脏(隔着皮肤),当然心脏要做成弹性结构,能够自动恢复原状。反复按压来实现泵血。万一遇到停电或机械故障,患者可以自己或靠他人用手挤压人工心脏,以自救,这样就更安全了。这种结构就分为体内和体外两部分,体内部分更精简,也就更可靠,体外部分可以做备份设备,以防故障。
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16年3个月前IP:未同步
262192
4楼
其实人工心脏难点不在于制造泵,难的是怎么样提高其工作可靠度,因为这个泵一旦停止几分钟内不能恢复人就死了,而没有必要设备与人员几分钟内根本解决不了设备故障

其次是延长其更换周期,换心脏可不像换水泵那么简单。。。

再次就是,如何让这样一个人工设备能够产生调节作用,因为睡眠时候的人和运动时候的人所需的能量是不同的,但是现在大多数人工心脏都缺乏这样的可靠的自动调节能力
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幽浮作者
16年3个月前IP:未同步
262193
5楼
回 11楼(wzx0033) 的帖子
您说得对,所以本设想的要点是:只有一个空腔,与血液接触物质是单一材质,没有旋转运动部件,在6楼的补充说明里,我设想了机械故障下的补救措施。调节能力很重要,但超出了我设想的讨论范围,这也许要用到神经电流的传感技术,这些都可以整合在外部驱动系统中。
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16年3个月前IP:未同步
262212
6楼
引用第4楼wzx0033于2010-10-17 22:02发表的  :
其实人工心脏难点不在于制造泵,难的是怎么样提高其工作可靠度,因为这个泵一旦停止几分钟内不能恢复人就死了,而没有必要设备与人员几分钟内根本解决不了设备故障

其次是延长其更换周期,换心脏可不像换水泵那么简单。。。

再次就是,如何让这样一个人工设备能够产生调节作用,因为睡眠时候的人和运动时候的人所需的能量是不同的,但是现在大多数人工心脏都缺乏这样的可靠的自动调节能力

不知道能不能用双机热备的方法
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16年3个月前IP:未同步
262215
7楼
引用第6楼我说要有光于2010-10-18 01:50发表的  :

不知道能不能用双机热备的方法


  有个小功率备用都行
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12年8个月前IP:未同步
681215
8楼
首先声明:好创意是不会给大家看的,说明创意人自己心里有数自己发明不是很好。 已经有安全的一塌糊涂的心脏出来了 几乎100可靠安全啊 !
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11年9个月前IP:山东
756777
9楼
不是说中科院研制成功纳米摩擦发电机吗,说大鼠呼吸五次就可供人工心脏“跳动一次”。
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11年8个月前IP:河南
761773
10楼




支持发明创造!
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11年8个月前IP:山东
762326
11楼
楼主想法很奇妙,另外有种原理相似的泵叫做蠕动泵,也是泵体没有旋转运动材料,推荐一看。
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11年8个月前IP:北京
762400
12楼
据我所知,人工心脏最大的问题还是相容性问题,材料与血液的接触面,以及材料与人体大血管的接触面容易发生免疫应答反应,进而导致血栓,循环系统堵塞而死。
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10年7个月前IP:四川
819359
13楼
我是搞心脏外科的。见过跳动的心脏数百个了。一个心脏是很复杂的。结构上四个腔。功能上两个循环:体循环肺循环。主要维系稳定的体循环及肺循环血压,以及血流量约4L/min(50kg)。心脏就是个泵没错,但是其泵出的是血液,血液是不同于水的,血液中的血细胞很脆弱,比如在湍流情况下会加速破裂,在人工材料表面血栓形成,激活白细胞,激活炎症系统释放炎性介质。继而产生一系列多米诺骨牌效应。对于你的设计,除去组织相容性问题,几点:1.柔性材料反复形变的疲劳和损伤,最终破裂,甚至碎片入血。2.面对泵血时变化的阻力,如何保证血流量?如何精细地调节血流量?。。最后,你的泵应该首先是一个生活中可以应用的泵,再考虑是否能用到代替心脏上来。
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我也是有底线的