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支点离心心脏辅助装置

阅读:934发布:2023-03-10

专利汇可以提供支点离心心脏辅助装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种单 支点 离心 泵 心脏辅助装置,由 离心泵 壳(15)、离心 叶轮 (16)组成;泵筒(2)壁内置 定子 铁 芯(22)和定子绕组(23)和定子径向悬浮磁环(18)。 转子 柱(4)内置转子 永磁体 (21),转子径向悬浮磁体(24)和定子径向悬浮磁环(18)磁悬浮 力 支撑 转子柱(4)。 叶片 壳(7)后壁设导流椎(17),埋置机械支点球窝(11),转子柱(4)后端置机械支点球(5)和机械支点球窝(11)形成机械支点(8);支点腔隙(12)经中心孔(13)与药物 导管 (14)及静脉输液港(19)相通,离心 泵壳 (15)和离心叶轮(16)的结构均对称,离心叶轮(16)无论顺 时针 或逆时针旋转均可产生相同的 流体 输出。,下面是支点离心心脏辅助装置专利的具体信息内容。

1.一种单支点离心心脏辅助装置,由离心泵壳、离心叶轮定子芯、定子绕组、磁悬浮轴承、机械支点、导流锥、支点腔隙、药物导管、静脉输液港、缝合裙及泵出口等部分组成,离心叶轮前端由磁悬浮轴承支撑,尾端由机械支点支撑,支点腔隙与静脉输液港联通;离心泵壳和离心叶轮的结构均以对称剖面为基准左右对称。
2.根据权利要求1所述的单支点离心泵心脏辅助装置,其特征是离心泵壳是由前端的泵筒和尾端的叶片壳组成的空腔,离心叶轮由前端的转子柱和尾端的叶片组成,转子柱置于泵筒的腔内,叶片置于叶片壳的腔内,与泵筒同心同轴设置。
3.根据权利要求1所述的单支点离心泵心脏辅助装置,其特征是泵筒壁内包埋有定子铁芯、定子绕组;转子柱中心空腔内包埋有径向充磁的转子永磁体,定子铁芯、定子绕组和转子永磁体共同构成无刷直流电机系统。
4.根据权利要求1所述的单支点离心泵心脏辅助装置,其特征是离心叶轮前端由磁悬浮轴承支撑,尾端由机械支点支撑。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮轴承,磁悬浮轴承由定子悬浮磁环和转子悬浮磁体组成,定子悬浮磁环为环状,轴向充磁,包埋在泵筒壁内的前端,转子悬浮磁体为圆柱状,轴向充磁,包埋在转子柱中心空腔的前端,定子悬浮磁环和转子悬浮磁体长度相等,位置对应,以同磁极相同方向排列,通过两者间的磁排斥限制离心叶轮前端的径向位移。
6.根据权利要求2所述的离心泵壳,叶片壳的后壁有导流椎,前端包埋机械支点窝,机械支点窝中心有孔道状的中心孔与支点腔隙及药物导管相联通。
7.根据权利要求4所述的机械支点,机械支点由离心叶轮尾端包埋的机械支点球和导流锥的机械支点球窝组成,机械支点球和机械支点球窝之间互相滑动,并形成狭窄的支点腔隙。
8.根据权利要求1所述的单支点离心泵心脏辅助装置,机械支点腔隙、中心孔、药物导管及静脉输液港共同组成药物注射释放系统,静脉输液港置于皮下,接受的注射药液进入支点腔隙。
9.根据权利要求1所述的单支点离心泵心脏辅助装置,其特征是离心泵壳和离心叶轮均为以对称剖面为基准的左右对称结构,离心叶轮无论按顺时针或逆时针旋转均可产生同样的流体输出。
10.根据权利要求1所述的单支点离心泵心脏辅助装置,离心叶轮在控制下定期改变旋转方向,各个方向旋转的时相长度可以根据治疗需要调整。

说明书全文

支点离心心脏辅助装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种治疗心功能衰竭的植入式单支点离心泵心脏辅助装置,离心叶轮前端处于磁悬浮状态,尾端由机械支点支撑,设置局部药物注射腔隙并与植入皮下的静脉输液港相联通,通过静脉输液港定期向单支点离心泵的支点腔内局部注射抗凝药物防止支点及叶轮血栓形成和附着;离心泵壳和离心叶轮的结构均对称,离心叶轮无论顺时针或逆时针旋转均可产生相同的流体输出,周期性改变离心叶轮的旋转方向以进一步改善冲刷效应。

背景技术

[0002] 离心血泵是植入式心脏辅助装置的一种,临床治疗晚期心衰取得了良好效果。但此类装置会导致血栓栓塞、出血等严重并发症,是阻碍此技术进步的重要困难。目前国内外一些研究者致于“磁悬浮”改进机械轴承技术,旨在克服血栓栓塞的困难,取得了较好成效,如美国的“HeartMate 3”离心血泵等,但此类装置存在悬浮控制系统,使泵体积不能有效降低,特别是对身材较小的病人不易植入体内。采用“磁-液”悬浮技术可以壁面引入复杂的控制系统,但由于存在狭窄的流体悬浮间隙,可导致血液中活性因子的损伤和破坏,如美国的“HeartWare”离心血泵等。此外,这些血泵的一个共同缺点是需要应用较多的抗凝药物,而全身应用抗凝药物是出血并发症的重要原因。由此,提高血泵自身的抗栓能力,降低全身抗凝药物的用量就成为辅助循环装置研制的一个重点。采用磁悬浮技术和机械轴承相结合的混合技术,可以最大限度地利用两种技术的优势,改善离心泵的总体性能。
[0003] 根据流体机械的原理,离心泵基本结构是离心泵壳和置于离心泵壳腔中的离心叶轮。传统离心血泵的离心叶轮、离心泵壳及泵出口均采用不对称设计,泵出口以切线方向与离心泵壳腔相联通,出口的过流面积逐步扩大。这样的设计可在泵出口处利用旋转流的切向动量和在流道中的扩散过程进一步增加输出压力,有利于提高离心泵的能量转化效率。这种结构设计要求离心叶轮必须按照特定方向旋转,如果叶轮反向旋转则会导致工作效率严重下降。但离心血泵不能仅仅考虑提高效率,更重要的是提高装置的血液相容性。本发明提出单支点离心泵心脏辅助装置,采用对称的泵结构,离心叶轮定期交替旋转,可减少泵腔内的血流“死区”,改善冲刷,进一步提高离心血泵的抗血栓特性。

发明内容

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:单支点离心泵心脏辅助装置,由离心泵壳和离心叶轮组成并采用对称结构;离心泵壳由泵筒和叶轮壳相联结,离心叶轮由叶片转子柱共同组成;转子柱中包埋设置永磁转子和永磁悬浮体。转子柱位于泵筒内,在泵筒前端设置永磁轴承,使离心叶轮前端的转子柱处于磁悬浮状态,永磁转子则与泵筒壁内的电机定子共同组成直流无刷电机,驱动离心叶轮旋转。离心叶轮的叶片位于叶轮壳内并由叶轮壳导流椎的机械支点支撑,叶轮壳导流椎内有中心孔与支点腔隙相联通,通过药物导管与埋置在皮下的静脉输液港相联通,抗凝和溶栓药物可通过静脉输液港注入支点腔隙,在局部释放药物防止支点周围血栓形成。
[0005] 本发明的有益效果是:采用磁悬浮轴承代替离心叶轮前端的机械支点,简化泵内结构,有利于冲刷,通过局部释放药物防止离心叶轮血栓形成和血栓附着,减低全身抗凝药物用量,防止出血并发症;避免有源磁悬浮技术,不需要反馈控制机构,离心泵体积小,进一步改善解剖相容性,可植入性提高,有利于防止感染并发症;离心叶轮可定期交替旋转,可减少泵腔内血流缓慢的“死区”,改善冲刷。附图说明
[0006] 图1是本发明单支点离心泵心脏辅助装置一个实施例的模拟图。
[0007] 图2是单支点离心泵心脏辅助装置沿对称纵剖面的构造图。
[0008] 图3是单支点离心泵心脏辅助装置的离心叶轮结构图
[0009] 图1,图2,图3中:1.泵入口,2.泵筒,3.磁悬浮轴承,4.转子柱,5.机械支点球,6.叶片,7.叶片壳,8.机械支点,9.缝合裙,10.泵出口,11.机械支点球窝,12.支点腔隙,13.中心孔,14.药物导管,15.离心泵壳,16.离心叶轮,17.导流椎,18.定子径向悬浮磁环,19.静脉输液港,20.对称剖面,21.转子永磁体,22.定子芯,23.定子绕组,24.转子径向悬浮磁体。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图和实施例对本发明的单支点离心泵心脏辅助装置做进一步说明。
[0011] 由图图1,图2,图3可见前端的转子柱(4)和尾端的叶片(6)连接形成离心叶轮(16),转子柱(4)位于泵筒(2)内,叶片(6)位于叶片壳(7)内。泵筒(2)壁内包埋有同心包绕的筒状定子铁芯(22)和筒状定子绕组(23);转子柱(4)为圆柱状,中空腔内包埋径向充磁的转子永磁体(21);转子柱(4)前端由磁悬浮轴承(3)支撑,磁悬浮轴承(3)由转子径向悬浮磁体(24)和定子径向悬浮磁环(18)共同组成;转子径向悬浮磁体(24)为圆柱状,包埋在转子柱(4)的前端;定子径向悬浮磁环(18)为圆环状,包埋在泵筒(2)的壁内前端,转子径向悬浮磁体(24)和定子径向悬浮磁环(18)均为轴向充磁,长度相等,位置对齐且以同极性端同向排列,以磁排斥力限制转子柱(4)前端的径向位移。泵筒(2)壁内壁面与转子柱(4)之间有间隙,可使血液流入叶片壳(7)内。定子铁芯(22)和定子绕组(23)通电时产生旋转磁场,转子在旋转磁场的作用下旋转,转矩直接传递给与之相联的叶片(6),叶片(6)高速旋转时在泵入口(1)中产生抽吸力,使血液通过泵入口(1)进入叶片壳(7)内,叶片(6)高速旋转产生的离心力将叶片壳(7)内的血液通过泵出口(10)推出。叶片壳(7)后壁中心设置导流椎(17),导流锥(17)顶端设置机械支点球窝(11),转子柱(4)后端包埋镶嵌机械支点球(5),由机械支点球窝(11)支撑形成机械支点(8),限制离心叶轮(16)后端的径向和轴向后位移。
[0012] 机械支点球(5)与机械支点球窝(11)之间的间隙为支点腔隙(12),支点腔隙(12)通过机械支点球窝(11)的中心孔(13)与药物导管(14)相通,进而与药物静脉输液港(19)相联通。在植入人体时,药物静脉输液港(19)植入到腹壁皮下,可接受注射器穿刺注射的抗凝和溶栓药液并引导药液进入支点腔隙(12),支点腔隙(12)中的抗凝药物可缓慢释放,防止机械支点(8)及周围表面形成和附着血栓。离心泵壳(15)和离心叶轮(16)的结构均以对称剖面(20)为基准左右对称,离心叶轮(16)无论顺时针或逆时针旋转均可产生相同的流体输出。
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