BR112012028160A2

BR112012028160A2 - bomba para sangue com rotor.

Info

Publication number: BR112012028160A2
Application number: BR112012028160-7A
Authority: BR
Inventors: Robert Baumgartner
Original assignee: Medos Medizintechnik Ag
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2020-10-20
Also published as: DE112011104091A5; EP2566533A2; EP2566533B1; CN102939118B; JP5790955B2; CN102939118A; US9759229B2; RU2567822C2; RU2012151839A; US20130115070A1; WO2012006976A3; ES2526442T3; BR112012028160B1; KR101852491B1; DE102010024650A1; JP2013525044A; KR20130066623A; WO2012006976A2

Abstract

BOMBA PARA SANGUE COM UM ROTOR. A presente invenção refere-se a uma bomba para sangue, que compreende um rotor montado através de um mancal em uma carcaça de bomba. De acordo com a invenção, a carcaça apresenta um pino metálico, que se estende da parede externa da carcaça em direção ao lado interno da carcaça. Esse pino pode derivar calor e o mesmo tem um efeito estabilizante.

Description

U7 Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BOMBA i PARA SANGUE COM UM ROTOR". A presente invenção refere-se a uma bomba para sangue com . um rotor, que está montado através de um mancal em uma carcaça de bomba.

Bombas para sangue desse tipo são conhecidas nas mais diversas modalidades. Primeiramente, foram diferenciadas bombas radi- ais e axiais. Resultados particularmente bons foram obtidos com uma corrente diagonal. A invenção refere-se, portanto, à área das bombas dia- gonais.

Uma área de aplicação importante de bombas para sangue des- se tipo é o transporte de sangue humano no contexto de circulações extra- . corpóreas. A bomba para sangue assume, então, completamente ou parci- almente, a função de bombeamento do coração e pode ser usada para apoio ' 15 do coração, para regeneração ou transição por um período de vários dias. Ouso dá-se em conexão com os componentes clinicamente usuais, tais co- mo sistema de tubo flexível de PVC, oxigenadores, filtros arteriais e, caso necessário, diversos reservatórios. Em vez que um sistema de tubo flexível de PVC, também podem ser usados pedaços de tubo flexível de silicone até sistemas de tubo flexível de silicone inteiros.

Para controle, abastecimento de energia e monitoramento ser- vem suportes especiais, que também podem assumir o acionamento.

Em bombas para sangue desse tipo é vantajoso quando é usado o princípio do acoplamento magnético, para desacoplar a parte de sangue da partede acionamento. Isso possibilita manter as superfícies condutoras de sangue muito pequenas. Um modo de construção compacto possibilita um uso moderado para o paciente e próximo ao paciente.

Em bombas para sangue desse tipo, o rotor é apoiado sobre uma esfera de mancal de cerâmica ou óxido de alumínio. Na região do apoio — atuam forças que podem levar a um aquecimento ou danificação da bomba.

A invenção tem, portanto, por base a tarefa de aprimorar uma bomba para sangue desse tipo.

Essa tarefa é solucionada com uma bomba para sangue de a- : cordo com a espécie, na qual a carcaça apresenta um pino de metal, dirigido de sua parede externa em direção ao lado interno da carcaça. . Um pino desse tipo de um material estável e com condutibilidade térmica possibilita, por um lado, descarregar calor pela parede de carcaça e, por outro lado, estabilizar partes de carcaça que se salientam da carcaça para dentro.

A bomba para sangue não necessita, nesse caso, nem de um eixo, nem de vedações dinâmicas.

É particularmente vantajoso quando o pino está formado coni- camente.

Desse modo, ele permite que seja absorvido calor de um ponto especial dentro da carcaça e descarregar o mesmo em direção ao lado ex- terno da carcaça.

Além disso, Uma forma cônica do pino possibilita uma es- . tabilidade mecânica especial.

Para impedir que o pino entre em contato com o sangue condu- ' 15 zidona carcaça, é proposto que o pino esteja disposto em uma deformação de carcaça cônica.

Desse modo, o pino pode descarregar calor do interior da carcaça e, particularmente da região de mancal, sem entrar em contato com : o sangue em si.

Nesse caso, é particularmente vantajoso quando o pino é conduzido até próximo ao mancal, para descarregar calor da região de man- cale estabilizar aregião de mancal.

Para posicionar o mancal o mais próximo da entrada de sangue, é proposto que a deformação de carcaça cônica se estenda dentro das pás e, de preferência, sobre todo o comprimento das pás.

Com isso, é obtido que as pás estejam dispostas radialmente por fora do pino cônico e radialmente por fora da deformação de carcaça cônica.

Desse modo, também calor for- mado entre deformação de carcaça cônica estacionária e o rotor é descar- regada pelo pino metálico.

O rotor pode girar de modo contínuo ou intermitente.

Para uma aceleração rápida do rotor, é proposto, particularmente, que o diâmetro do rotor seja menor do que 30 mm, de preferência, menor do que 28 mm.

O diâmetro pequeno reduz as forças de inércia e, portanto, facilita a acele- ração.

Desse modo, o rotor também pode ser usado, idealmente, para o uso pulsátil. Na operação pulsátil, é proposto um número de rotações de 100 : 1/min até 2500 1/min, em passos de 100. A frequência situa-se, então, em 40 a 90 1 /min.

. Particularmente em conexão com o diâmetro pequeno é vantajo- —soquando o peso do rotor é mantido o menor possível. Com isso, são redu- zidas forças de inércia de massa, para facilitar a aceleração. Em uma varian- te de modalidade vantajosa, o rotor tem um peso de menos de 10 g, de pre- ferência, até mesmo menos de 8,5 g. De modo correspondente, o diâmetro do disco de cobertura do rotor pode ser menor do que 32 mm, de preferência, menor do que 30 mm.

A formação especial do rotor e do disco de cobertura também é da essência da invenção, independentemente das características restantes

5. da invenção.

Uma outra característica da essência da invenção,também inde- à: 15 pendentemente das características restantes, reside na formação da carca- ça. Para separar de modo simples a unidade de acionamento da "parte de sangue", é proposto que a carcaça apresente uma parede de carcaça radi- almente externa e um receptáculo de motor, que se estende para dentro da mesma. Desse modo, o motor pode ser facilmente separado da carcaça e a carcaça é usada, simultaneamente, como suporte de motor.

Um modo de construção particularmente compacto é obtido pelo fato de que entre a parede de carcaça radialmente externa e o receptáculo de motor está formada uma fenda anular. Nessa fenda anular pode ser con- duzido sangue, que corre do rotor para a saída de sangue. Pelo desacopla- —mentoda parte de sangue e parte de acionamento, é possível usar a unida- de de acionamento múltiplas vezes e manter a superfície condutora de san- gue muito pequena. O material de bomba é selecionado, nesse caso, de tal modo que ele pode ser revestido com um revestimento inibidor de coagula- ção de sangue, tal como, por exemplo, reoparin ou bioline.

É vantajoso quando o rotor apresenta pelo menos um imã de acoplamento,para transmitir, sem contato, um torque de um motor ao rotor. Para esse fim, podem ser usados ímãs segmentados ou um ímã anular dis-

postos no rotor. O uso de um imã anular também é da essência da invenção, , independentemente das características citadas acima. Nesse caso, o ímã de acoplamento tem em um exemplo de modalidade uma extremidade magné- . tica. Quando o lado anterior do rotor está voltado para o motor, a extremi- dade está disposta no lado posterior do rotor. A extremidade conecta os ímãs segmentados e assegura que entre rotor e ímãs de acionamento possa formar-se uma intensidade de campo, com a qual pode ser transmitida uma força de acima de 20 N. Ainda é de vantagem quando o rotor apresenta um furo de lava- gem, que leva ao mancal. No mancal ocorre uma alta fricção, com a consequência de um grande desenvolvimento de calor. Esse calor pode ser descarregado, tal : como descrito acima, por um pino com boa condutibilidade térmica, que está produzido, de preferência, de aço. Alternativamente ou cumulativamente, é ' 15 proposto que o rotor esteja montado na carcaça de bomba através de um mancal, com um segmento esférico situado em uma bucha de mancal. Nes- se caso, o segmento esférico deve ter, no máximo o raio da bucha de man- cal, para posicionar-se com segurança no mancal. De preferência, o raio do segmento esférico é menor do que o raio da bucha de mancal, de modo que é formado um mancal pontual. Nesse caso, o segmento esférico pode ser parte de uma esfera. A formação do mancal também é da essência da in- venção, independentemente das características citadas acima.

O segmento esférico pode, nesse caso, estar formado no pino e no rotor. Constatou-se que é vantajoso quando o rotor apresenta o segmen- toesférico.

Para que se forme a menor abrasão possível e para garantir uma boa descarga de calor, é proposto que uma parte do mancal esteja pro- duzido de PTFE, aço, cerâmica ou vidro, de preferência, vidro de silicato de boro. Essa parte é, de preferência, o segmento esférico ou a esfera, enquan- too pino está produzido, de preferência, de aço. A seleção dos materiais também é da essência da invenção, independentemente das características citadas acima.

Como na carcaça, sobretudo na região do mancal, podem ocor- . rer temperaturas de acima de 200ºC, é proposto que pelo menos uma parte da carcaça seja produzida de uma polietercetona. As mesmas são materiais : sintéticos termoplásticos, resistentes a temperaturas elevadas, tal como po- lieteretercetona (PEEK). Também essa característica é da essência da in- venção, independentemente das características citadas acima.

Uma formação construtiva especial possibilita produzir uma bomba para sangue desse tipo, na qual o volume de priming está abaixo de 17 ml, de preferência, abaixo de 15 ml.

Um exemplo de modalidade de uma bomba para sangue de a- cordo com a invenção está representado no desenho e é explicado mais de- talhadamente, a seguir. Mostram - Figura 1 uma vista lateral da bomba para sangue, Figura 2 uma vista de cima sobre a bomba para sangue mostra- ' 15 danaFigura1, Figura 3 um corte pela bomba para sangue mostrada na Figura 1, ao longo da linha C-C, Figura 4 uma vista lateral de uma modalidade alternativa da bomba para sangue, Figura 5 uma vista de cima sobre a bomba para sangue mostra- da na Figura 4, Figura 6 um corte pela bomba para sangue mostrada na Figura 4, ao longo da linha F-F.

A bomba para sangue mostrada na Figura 1 apresenta uma car- —caçade bomba 2 com uma entrada 3 e uma saída 4.

A carcaça de bomba 2 consiste em uma parede carcaça 5 radi- almente externa e um receptáculo de motor 6, que esse estende para dentro da mesma. O receptáculo de motor 6 está conectado por contato de fricção através de um fecho 7 com a parede de carcaça 5 externa.

O receptáculo de motor 6 salienta-se de tal modo para dentro da parede de carcaça 5 que entre a parede de carcaça 5 e o receptáculo de motor 6 forma-se uma fenda anular. Coaxialmente à entrada 3 está formada no receptáculo de motor 6 uma deformação de carcaça 9 cônica, na qual se estende um pino 10 cônico.

O pino 10 está conectado fixamente através de | um entalhe 11 com a deformação de carcaça 9 cônica. . Na ponta da deformação de carcaça 9 cônica encontra-se uma esferade mancal 12, que está colada fixamente com um rotor 13. Essa esfe- ra de mancal 12 move-se em uma forma de calota da deformação de carca- ça cônica com o pino 10 disposto na mesma.

Desse modo, o rotor 13 está montado pro meio do mancal 14 na carcaça de bomba 2. O rotor 13 apresenta pás 15, nas quais estão fixados ímãs de acoplamento 16, para transmitir, sem contato, o torque de um motor (não mostrado) ao rotor 13. Os ímãs de acoplamento 16 no rotor podem estar realizados como ímãs de um quarto de segmento.

É vantajoso um Ímã anu- ; lar.

O rotor 13 tem um diâmetro de aproximadamente 26 mm e na ' 15 proximidade do mancal 14, um furo de lavagem 17, através do qual o san- gue corre da entrada 3 para o mancal 14. Entre o rotor 13 e o lado interno da carcaça 18está disposto um disco de cobertura de rotor 19, que tem um diâmetro de cerca de 28 mm.

A bomba para sangue pode ser usada por um perímetro de pelo menos sete dias.

A duração de aplicação alcança até 6 horas até várias se- manas.

Na prática mostrou-se, até agora, que a bomba suporta, sem pro- blemas, um uso contínuo de mais de 50 dias.

A roda motora em forma de diagonal e, desse modo, a direção de fluxo em forma de diagonal combinam as vantagens de bombas centrífugas e bombas axiais.

A pomba geral em um àâmbitode número de rotações de O a 10.000 rpm uma corrente de volu- me contínua ou pulisátil de O a 8 litros por minuto, a uma diferença de pres- são máxima de até 650 mmHg.

A pressão de transporte máxima situa-se, em geral, um pouco abaixo de 600 mmHg.

A cabeça de bomba fornecida em estado estéril e livre de piró- genos, está apta para armazenamento por pelo menos três anos e suficien- temente protegida contra danos de transporte.

As Figuras 4 a 6 mostram uma modalidade ligeiramente modifi-

cada de uma bomba para sangue 30. Enquanto a modalidade mostrada nas Figuras 1 a 3 tem um volume de priming de 16 ml, nessa modalidade modifi- cada o volume de priming situa-se abaixo de 15 ml.

Isso é obtido por uma . parte 31 do receptáculo de motor 32, que se salienta para dentro da bomba.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Bomba para sangue (1) com um rotor (13),que está montado É através de um mancal (14) em uma carcaça de bomba (2), sendo que a car- - caça de bomba (2) apresenta um pino (10) de metal, que aponta de sua pa- rede externa (5) para o lado interno da carcaça (8), caracterizada pelo fato de que o pino (10) está formado conicamente, está disposto em uma defor- mação de carcaça (9) cônica e está disposto em um lado externo da parede externa (5) da carcaça de bomba (2).

2. Bomba para sangue de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizada pelo fato de que a deformação de carcaça (9) cônica encontras-se den- + tro das pás (15) e, de preferência, sobre todo o comprimento das pás (15).

3. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações E Í precedentes, caracterizada pelo fato de que o diâmetro do rotor é menor do que 30 mm, de preferência, menor do que 28 mm.

4, Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o diâmetro de um disco de co- bertura do rotor (19) é menor do que 32 mm, de preferência, menor do que 30 mm.

5. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o rotor apresenta um peso de menos de 10 g, de preferência, até mesmo menos de 8,5 9.

6. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a carcaça apresenta uma pare- de de carcaça (5) radialmente externa e um receptáculo de motor (6), que se estende para dentro da mesma, sendo que o receptáculo de motor (6) está conectado por contato de fricção através de um fecho (7) com a parede de carcaça (5) externa e entre a parede de carcaça (5) radialmente externa e o receptáculo de motor (6) está formada uma fenda anular (8).

7. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o rotor (13) apresenta pelo me- nos um ímã de acoplamento (16), para transmitir, sem contato, um torque de um motor ao rotor (13).

8. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o rotor (13) apresenta um furo Í de lavagem (17), que leva ao mancal (14). -

9. Bomba para sangue, particularmente, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o rotor (13) está montado através de um mancal (14) na carcaça de bomba (2), com um segmento esférico situado em uma bucha do mancal.

10. Bomba para sangue de acordo com a reivindicação 9, carac- terizada pelo fato de que o rotor apresenta o segmento esférico.

11. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações MM precedentes, caracterizada pelo fato de que uma parte do mancal é produzi- Í da de PTFE. " '

12. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que uma parte do mancal é produzi- ] 15 dadeaçofino.

13. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que uma parte do mancal é produzi- da de cerâmica ou vidro, de preferência, vidro de silicato de boro.

14. Bomba para sangue de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma parte da car- caça é produzida de uma polietercetona.

15. Bomba para sangue, particularmente, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o volume de priming da bomba de sangue está abaixo de 17 ml, de preferência, abaixo de1i5óml i Á 3 é 9 c à | c FORA

EE ie; NE, Ss Ev, Ff E te El a e FEL ENE H no AA - 4o = = ÁS e

TIRO Eee 1/7 O ES $ fr “e

( | | a - FF | Es —A

E Eçt (9) = 31 32 , ETA

ESTES Naa fa é