CN102348474B - 涡轮式血液泵 - Google Patents

Abstract

叶轮具有：旋转轴，由上部轴承部和下部轴承部在上下端旋转自如地支撑；多枚叶片，在内周缘侧与上述旋转轴连接；环状连结部，连结叶片的外周缘侧；及从动磁铁部，配置于上述环状连结部的下部。上述转子的旋转通过从动磁铁部和在转子设置的驱动磁铁之间的磁耦合传递到叶轮。叶片的上缘具有弯曲点，外缘部叶片上缘相对于旋转轴方向的下方所成的角度α和中心部叶片上缘相对于旋转轴的下方所成的角度β皆是锐角，为α＜β，与叶片的上缘对置的区域中的壳体的内壁面具有沿叶片的上缘的形状。在叶轮的旋转轴由上下部轴承部支撑的结构中，充分地得到上部轴承部附近的血流所产生的洗净效果。

Description

涡轮式血液泵

技术领域

本发明涉及输送血液用的血液泵，特别涉及一种通过叶轮的旋转对血液施与离心力而使之流动的涡轮式血液泵。

背景技术

血液泵是人工心肺等装置中用于进行体外血液循环所不可缺少的。作为血液泵的一种，公知有涡轮式血液泵。在涡轮式血液泵中，在具有入口孔和出口孔(port)的泵的室内通过使叶轮(impeller)旋转、利用离心力，生成用于运送血液的压差。

由于其原理的原因，涡轮式血液泵可以实现血液泵的小型化、轻型化、低成本化。此外，由于没有使用滚柱泵(roller pump)型血液泵情况下的管(tube)的损伤那样的故障，且血液泵的耐久性优越，所以可以适用于长时间的连续运转。因此，涡轮式血液泵，作为人工心肺装置或心脏手术后的心脏辅助装置的体外循环回路用的血液泵，正逐渐的成为主流。

例如，专利文献1中所记载的涡轮式血液泵具有图6所示那样的结构。在图6中，1为壳体，形成使血液通过且流动的泵室2，设置有与泵室2的上部连通的入口孔3、和与泵室2的侧部连通的出口孔4。在泵室2内配置有叶轮5。叶轮5的俯视图在图7A中表示。叶轮5具有：6枚叶片6、旋转轴7、以及呈环状的环状连结部8。

如图7A所示，6枚的叶片6，包括长的主叶片6a和短的副叶片6b两种形状，这些叶片呈交替配置。再有，将主叶片6a和副叶片6b的总称记为叶片6。主叶片6a，其中心一侧端部通过臂18与旋转轴7结合，周缘一侧端部与环状连结部8结合。副叶片6b，其中心一侧端部不与旋转轴7结合而成为自由端，只有周缘一侧的端部与环状连结部8结合。不使所有的叶片6都与旋转轴7结合的原因是，为了避免臂18的数量变多而妨碍流路。臂18只要具有将叶轮的旋转传到旋转轴7所必需的最少的数量即可。再有，图6中的叶片6的截面形状为便于图示而表示为图7A的仅沿主叶片6a的形状。

虽然在图7A中简略地图示，但叶片6(主叶片6a和副叶片6b)具有图7B所示那样的三维曲面形状。即，将从入口孔3流入的、血液与叶片6接触(碰撞)的入口侧(叶轮5的中心部)的连结叶片6的上部端和下部端的线段称为叶片入口线K。此外，将血液从叶片6离开的出口侧(叶轮5的外周缘部)的连结叶片6的上部端和下部端的线段称为叶片出口线L。叶片入口线K具有与旋转轴7相对扭转的位置关系，叶片出口线L具有与叶片入口线K相对扭转的位置关系。

例如，虽然叶片出口线L相对于旋转轴7的方向平行，但叶片入口线K与旋转轴7所成的角度γ例如设定成约为30°。这样，在入口部和出口部之间、通过将叶片入口线K和叶片出口线L之间进行连结的面而形成的叶片6形成有扭转的形状的三维曲面。这样，可实现在具有足够的输出能力的同时、抑制在叶片6的出口侧发生的气穴现象(cavitation)(流动的剥离、涡流)并减少溶血的血液泵。

如图6所示，旋转轴7通过设置于壳体1的上部轴承部9以及下部轴承部10，被旋转自如地支撑。在环状连结部8中，设置有磁铁外壳11，在磁铁外壳11中，埋设、固定有从动磁铁12。从动磁铁12，呈圆柱状，在环状连结部8的圆周方向具有一定间隔地配置有6个。环状连结部8以及磁铁外壳11形成有圆筒形内周面。

在壳体1的下部，配置有转子13。转子13，具有相互结合的驱动轴14和大约圆柱状的磁耦合部15。驱动轴14，在图中虽未示出，但其被旋转自如地支撑，并且，与发动机等旋转驱动源连结而被旋转驱动。此外，转子13和壳体1虽未图示，但相互的位置关系保持固定。在磁耦合部15的上表面部埋设、固定有驱动磁铁16。驱动磁铁16为圆柱状，在圆周方向上具有一定间隔地配置有6个。

驱动磁铁16，配置为隔着壳体1的壁而处于与从动磁铁12对置的位置关系。因此，在转子13与叶轮5之间，形成了磁连结的状态，通过使转子13旋转，叶轮5通过磁耦合而被旋转驱动。

设置有从动磁铁12的环状连结部8的面是相对于旋转轴7不正交地具有预定的角度的倾斜面。同样地，设置有驱动磁铁16的磁耦合部15的上表面也是倾斜面。这样，从动磁铁12和驱动磁铁16通过在相对于叶轮5的旋转轴倾斜的面上形成磁耦合，而在相对于叶轮5的旋转轴倾斜的方向上产生作用于叶轮5和转子13之间的磁力吸引力。其结果，减轻了对于下部轴承部10的向下的载荷。因此，减缓下部轴承部10的磨损，可使磁耦合的强度足够大。

如从图所知那样，叶轮5在环状连结部8的内侧具有空间19，在叶片6间形成上下贯穿的流路。在壳体1的底部的中央部，形成有向上方即泵室2的内部突出的具有圆筒形外周面的底座20。底座20，以埋入叶轮5下部的从动磁铁12以及环状连结部8的内侧区域的空间19的方式而形成，将空间的体积限制到最小。由此减少泵室2内的血液填充量。

上部轴承部9，配置于入口孔3的下方，即插入泵室2的位置。入口孔3的下端部内表面处设置有3根轴承支柱17，向斜下方延伸插入泵室2内，在入口孔3的流路的截面的中心部位，在其前端支撑有上部轴承部9。下部轴承部10，设置于底座20的上表面的中央。

以上构造的涡轮式血液泵，叶轮5通过上部轴承部9与下部轴承部10在上下位置上被支撑。因此，叶轮5的支撑状态是稳定的，从而旋转状态也稳定，可以实现稳定的血液供给。而且，环状连结部8，不是覆盖壳体1的整个底面的大小，叶轮5在位于旋转轴7与环状连结部8之间的区域具有空间。因此，叶轮5较轻，且驱动力较小就可以。

另外，作为血液泵的长期使用时的问题，可举出在血液的滞留部处形成血栓的问题。例如，血液易于滞留在现有的血液泵的叶轮的下部，有可能形成血栓，但是，专利文献1中公开的上述构成对消除血液的滞留部也有效。即，在位于旋转轴7与环状连结部8之间的区域中，形成有在叶片6之间上下贯穿的流路，因此流到叶轮5下部的血液通过下部轴承部10的附近而到达叶片6，并向叶片6的外径方向流出。通过此类流动作用，来抑制血液的滞留。

但是，在专利文献1公开的血液泵的结构的情况下，在旋转轴7的周围、例如底座20的上表面的下部轴承部10附近，大多观察到血栓的形成。实验的结果是，虽然叶轮5和壳体1底面之间的间隙的血液向叶轮5的中心流动，但是在环状连结部8的内侧的间隙部21中血流的流速减小，特别地，在底座20的上表面的下部轴承部10的附近没有形成足够速度的血流。因此，血液滞留，下部轴承部10产生的热成为溶血的主要原因。此外，由于上述滞留，在下部轴承部附近，成为易于形成血栓的状态。

为解决该问题，在专利文献2中，公开了图8的剖视图所示那样的结构的涡轮式血液泵。该血液泵与图6所示的现有例相比，叶轮22的结构不同。图9中表示叶轮22的俯视图，图10中表示同一叶轮22的剖视图。

如图9、图10中明确表示那样，叶轮22具有在旋转轴7和环状连结部8之间的区域的叶片6的下方配置的封锁部件23。封锁部件23，除了在旋转轴7的周围留有一部分开口部24之外，将从旋转轴7和环状连结部8之间区域的空间向叶片6之间贯通的流路封锁。通过设置封锁部件23，可如下述那样抑制旋转轴7的周边例如底座20的上表面的下部轴承部10附近的、血栓的形成。

即，通过设置封锁部件23，叶轮22和壳体1底面之间的间隙的血液在沿封锁部件23的下表面向叶轮5的中心流动之后，通过封锁部件23的开口部24而上升。此时，与下部轴承部10邻接而沿旋转轴7形成足够速度的血流，不会发生血液的滞留。因此，在专利文献1的结构中血液滞留而形成血栓的区域，总是处于被洗净的状态，因此抑制血栓的形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-85554号公报

专利文献2：日本特开2008-183229号公报

发明概要

发明要解决的技术问题然而，虽然在专利文献2所公开的血液泵中设置的封锁部件23发挥了在下部轴承部10附近抑制血栓的效果，但是在上部轴承部9附近不能充分地得到洗净效果。

其原因是，在涡轮式血液泵中，叶片6不能到达轴中心部，在那里流动处于易于停滞的状态。此外，由于叶轮5和壳体1的上部内壁之间的间隙大，因此所谓的二次流动所产生的洗净效果弱。即，这是因为，从叶片6的出口侧流出、通过叶轮22的上表面和壳体1的内壁面之间的间隙而返回叶片6的入口侧的血液流动(二次流动)难以到达上部轴承部9的附近。因此，不能说充分抑制了上部轴承部的附近的血栓的形成。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种涡轮式血液泵，叶轮的旋转轴由上下轴承部支撑，能得到充分的上部轴承部附近的血流所产生的洗净效果。

用于解决技术问题的手段

本发明的涡轮式血液泵，壳体，该壳体形成泵室、入口孔和出口孔；叶轮，在上述泵室内被旋转自如地支撑；转子，配置在上述壳体的外侧下部且能转动；以及驱动力传递部件，用于旋转驱动上述叶轮，上述叶轮具有：旋转轴，通过上部轴承部和下部轴承部在上下端部旋转自如地被支撑；多枚叶片，在内周缘侧与上述旋转轴连接；环状连结部，连结上述各叶片的外周缘侧；以及从动磁铁部，配置于上述环状连结部的下部，上述驱动力传递部件由上述从动磁铁部和在上述转子上设置的驱动磁铁部之间的磁耦合来构成，

为了解决上述课题，本发明的涡轮式血液泵的特征在于，上述叶片的上缘弯曲，以弯曲点为边界地形成有外周缘侧的外缘部叶片上缘以及中心侧的中心部叶片上缘，在将上述外缘部叶片上缘与上述旋转轴方向的下方所成的角度定义为外缘部叶片上缘角α，将上述中心部叶片上缘与上述旋转轴的下方所成的角度定义为中心部叶片上缘角β时，上述外缘部叶片上缘角α和上述中心部叶片上缘角β皆是锐角，为α＜β，与上述叶片的上缘对置的区域中的上述壳体的上述泵室内壁面具有沿上述叶片的上缘的形状。

发明效果

根据上述构成，中心部叶片上缘角β比外缘部叶片上缘角α大，壳体的内壁面具有沿中心部叶片上缘的形状，从而叶轮的上部和壳体的上部内壁面之间的间隙变窄。由此，上部轴承部附近的流动状态得到改善，血流所产生的洗净效果提高。这是因为，易于得到从叶片的出口侧流出、通过叶轮的上表面和壳体的内壁面之间的间隙而返回叶片的入口侧的血液的流动到达上部轴承部的附近的状态。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的涡轮式血液泵的剖视图。

图2是图1的涡轮式血液泵的叶轮的俯视图。

图3是图2中叶轮的剖视图。

图4是表示本发明的实施方式2中的涡轮式血液泵的剖视图。

图5是图4的涡轮式血液泵的叶轮的剖视图。

图6是以往例的涡轮式血液泵的剖视图。

图7A是图6的涡轮式血液泵的叶轮的俯视图。

图7B是表示图7A的叶轮的一个叶片的形状的立体图。

图8是另一以往例的涡轮式血液泵的剖视图。

图9是图8的涡轮式血液泵的叶轮的剖视图。

图10是图9中叶轮的剖视图。

具体实施方式

本发明的涡轮式血液泵，以上述结构为基础，可以采取如下所述的方式。

即，优选以下结构：上述上部轴承部的至少一部分配置在上述入口孔内。

此外，上述叶片优选内周缘侧延伸到上述旋转轴的位置而与上述旋转轴直接结合。这样，叶轮的中心部的流动状态变得良好，上部轴承部附近的洗净效果进一步提高。

此外，将从上述入口孔流入的血液与上述叶片接触的入口部的、连结上述叶片的上部端和下部端的线段定义为叶片入口线K，将血液从上述叶片离开的出口部的、连结上述叶片的上部端和下部端的线段定义为叶片出口线L，此时，上述叶片各自具有如下的三维曲面形状，即、上述叶片入口线K位于相对于上述旋转轴扭转的位置且上述叶片出口线L位于相对于上述叶片入口线K扭转的位置，上述叶片在上述外周缘侧的预定范围的区域中具有预定的上述扭转形状，在其内周缘侧的区域形成直线形状而与上述旋转轴结合较理想。

在如该构成那样，在叶片的始端和终端具有扭转的关系的情况下，即使将内周缘侧的端部原样地延长，也不会通过旋转轴地使叶轮极端地弯曲。由此，仅在对泵的输出能力及溶血产生影响的部分与以往同样地向叶片施加扭转，延长到旋转轴的部分消除叶轮的扭转而直线地延长，从而能成为合理的形状。

此外，在将上述叶片的上述外周缘侧的具有预定的上述扭转形状的区域的长度设为Ptw，将上述叶片的具有上述直线形状的区域的长度设为Pst时，优选的是，调整长度Ptw和长度Pst，以满足0.58＜Ptw/(Ptw+Pst)＜0.80。

另外，优选的是，上述叶片上缘角α设定在30～60度之间，上述叶片上缘角β设定在70～90度之间。

再有，优选的是，上述叶轮的径向的、上述中心部叶片上缘的区域的长度Lo相对于上述外缘部叶片上缘的区域的长度Li之比Lo/Li设定在0.75～3.20之间。

还有，上述叶轮具备在上述旋转轴和上述环状连结部之间的区域的上述叶片的下方配置的封锁部件，上述封锁部件，优选的是，至少在上述旋转轴的周围留有开口部地封锁上述旋转轴和上述环状连结部之间区域的空间。

该情况下，以埋入由上述环状连结部和上述从动磁铁部形成的圆筒形内周面所包围的上述叶轮的下部区域的空间的方式，在上述壳体的底部中央部形成具有向上方突出的圆筒形外周面的底座，在上述底座上设有上述下部轴承部，上述封锁部件的开口部为与上述旋转轴同心的圆形，在上述封锁部件的开口部的直径为d，上述底座的圆筒型外周面的直径为D时，上述开口部的直径d优选被设定在0.12D≤d≤0.3D的范围。

此外，可采用以下构成，在上述叶片间配置外周缘侧与上述环状连结部连接、内周缘侧为自由端的副叶片。

以下，对于本发明的实施方式的涡轮式血液泵，参照附图进行说明。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1中的涡轮式血液泵的剖视图。该涡轮式血液泵的基本结构，与图6、图7A以及图7B所示的以往例的血液泵相同。因此，对于与图6以及图7所示部件相同的部件，标记相同的参照符号，省略重复的说明。

本实施方式的血液泵，壳体30和叶轮31具有从以往例改良后的形态。图2表示叶轮31的俯视图，图3表示其剖视图。如图2所示，交替地配置有由主叶片32a与副叶片32b构成的6枚叶片。将主叶片32a和副叶片32b的总称记为叶片32。但是，也可采用不区分为主叶片32a和副叶片32b而全部形成为主叶片32a的构成。再有，图1和图3中的叶片32的截面形状为了便于图示而表示为图2的仅沿主叶片32a的形状。叶片32基本上与图7B所示的叶片6相同，具有扭转的三维曲面形状。

在本实施方式中，主叶片32a的中心侧端部被延长，不经过图6、图7A等所示的以往例那样的臂18，而与旋转轴7直接结合。副叶片32b与以往例同样，中心侧端部不与旋转轴7结合而成为自由端，仅周缘侧端部与环状连结部8结合。

如从图中明确所示那样，叶片32(主叶片32a、副叶片32b)的上缘具有旋转轴7的轴向上的高度变化的弯曲点34。以弯曲点34为边界，将外周缘侧称为外缘部叶片上缘33a，将中心侧称为中心部叶片上缘33b。

如图3所示，将外缘部叶片上缘33a与平行于旋转轴7的方向Y的下方所成的角度定义为外缘部叶片上缘角α，将中心部叶片上缘33b与方向Y的下方所成的角度定义为中心部叶片上缘角β。外缘部叶片上缘角α和中心部叶片上缘角β皆是锐角，为α＜β。换言之，中心部叶片上缘33b相比外缘部叶片上缘33a，形成更接近水平的倾斜。

与上述那样的叶片32的上缘的形状对应地，特别地，在与中心部叶片上缘33b对置的区域，壳体30的泵室35的内壁面具有沿中心部叶片上缘33b的形状。中心部叶片上缘33b更接近水平，其结果，具有沿中心部叶片上缘33b的形状的壳体30的内壁面和上部轴承部9的位置关系接近。因此，入口孔3也接近上部轴承部9，从而轴承支柱17和上部轴承部9的至少一部分配置在入口孔3内。

如上所述，叶片32具有弯曲点34，中心部叶片上缘角β比外缘部叶片上缘角α大，壳体30的泵室35的内壁面具有沿中心部叶片上缘33b的形状，从而叶轮31的上部和壳体30的上部内壁面之间的间隙变窄。由此，上部轴承部9的附近的流动状态改善，血流所产生的洗净效果提高。这是因为，易于得到如下状态、即通过叶轮31而受到输出力的血液的所谓二次流动到达上部轴承部9的附近，其中，所谓的二次流动是指，从叶片32的出口侧流出、通过叶轮31的上表面和壳体30的泵室35的内壁面之间的间隙而返回叶片32的入口侧的血液流动。

根据该构成，虽然叶片32的上部的翼面的面积减小，但是，叶轮31的上部对输出没有太大影响，因此在某种程度上，不需要考虑输出力方面的影响。

为得到上述效果，优选的是，叶片上缘角α设定在30～60度之间，叶片上缘角β设定在70～90度之间。

此外，优选的是，叶轮31的径向的、中心部叶片上缘33b的区域的长度Lo相对于外缘部叶片上缘33a的区域的长度Li之比Lo/Li设定在0.75～3.20之间。

另外，为改善上部轴承部9附近的流动状态，优选如主叶片32a那样使中心侧端部延长到旋转轴7。由此，叶轮31的中心部的流动状态变得良好。但是，叶片32与图7B所示的叶片6同样，具有扭转的三维曲面形状。因此，在使主叶片32a延长而与旋转轴7直接结合的情况下，若使以往的叶片32的扭转保持原先的状态地使主叶片32a的中心侧延长，则主叶片32a的中心侧端部从旋转轴7脱离，难以相互结合。

因此，在本实施方式中，如图2所示，主叶片32a以其长度方向的预定的位置P为边界，区分出口侧(叶轮31的外缘侧)的扭转部和入口侧(叶轮31的中心侧)的直线部。即，从主叶片32a的外缘端朝向内缘端而到达位置P地形成上述那样的扭转，在比位置P靠中心侧不形成扭转而成为直线形状。这样，可使主叶片32a的中心侧端部容易地与旋转轴7结合。

这样，在主叶片32a中仅在对泵的输出能力和溶血产生影响的部分采用与以往同样的结构，延长到旋转轴7的部分消除扭转而直线地延长，从而可在维持确保输血量(输出能力)、降低溶血等泵的性能的同时，改善叶轮31的中心部的流动状态。为了具有上述效果，P的定位变得重要，在如图2所示那样将主叶片的扭转部(与其相当的直线部分)的长度设为Ptw，将主叶片的直线部分的长度设为Pst时，优选的是，调整P位置以成为0.58＜Ptw/(Ptw+Pst)＜0.80的范围。

在以上那样的本实施方式的涡轮式血液泵中，为了得到提高上部轴承部9附近的血流所产生的洗净效果以抑制血栓的形成的效果，在叶片32的上缘设置弯曲点34，使中心部叶片上缘角β比外缘部叶片上缘角α大，而使叶轮31的上部和壳体30的内壁面之间的间隙变窄是最有效的。

再有，通过采用主叶片32a的中心侧端部延长到旋转轴7的构成，而使上部轴承部9的附近处的流动状态变得更良好，抑制血栓的形成的效果进一步提高。

(实施方式2)

图4是表示本发明的实施方式2中的涡轮式血液泵的剖视图。该涡轮式血液泵的基本结构与图1所示的实施方式1的结构相同。因此，对与图1所示的要素相同的要素标以相同的参照标记，以省略重复说明。

本实施方式的血液泵具有对实施方式1的构成添加了图8～图10的以往例所示那样的封锁部件23的构成。图5是表示图4的涡轮式血液泵的叶轮31的剖视图。

如图4和图5所示，叶轮31具有与实施方式1相同的叶片32的构成，并且具有在旋转轴7和环状连结部8之间的区域的叶片32的下方配置的封锁部件23。封锁部件23，除了在旋转轴7的周围留有一部分开口部24之外，将从旋转轴7和环状连结部8之间区域的空间向叶片32之间贯通的流路封锁。通过设置封锁部件23，在旋转轴7的周围，例如，在底座20的上表面的下部轴承部10的附近，可以抑制血栓的形成。

即，通过设置封锁部件23，位于叶轮31与壳体30底面之间的间隙中的血液，沿着封锁部件23的下表面向叶轮31的中心流动后，通过封锁部件23的开口部24而上升。此时，与下部轴承部10相邻接沿着旋转轴7形成了足够速度的血流，抑制了血液滞留的发生。因此，下部轴承部10的附近经常处于被冲刷的状态，因此血栓的形成得以抑制。

另一方面，与实施方式1同样，通过在叶片32的上缘设置弯曲点34，使中心部叶片上缘角β比外缘部叶片上缘角α大，而使叶轮31的上部和壳体30的上部内壁面之间的间隙变窄，从而，上部轴承部9的附近的由血流所产生的洗净效果提高，改善了抑制血栓的形成的效果。而且，优选添加主叶片32a的中心侧端部延长到旋转轴7的构成，从而维持泵性能的同时进一步提高上部轴承部9附近的洗净效果。

如上所述，通过改良叶片32的上缘形状，设置封锁部件23，从而作为涡轮式血液泵整体，使上部轴承部9和下部轴承部10附近的血流所产生的洗净效果提高，抑制血栓的发生的效果具有充分的实用性。

接着，对用于设定封锁部件23的开口部24的条件的实验结果进行说明。作为评价血栓形成用的试验液，使用了由油画用料与油以6∶4的重量比混合所得的液体。在图4所示的涡轮式血液泵的结构中，在改变封锁部件23的开口部24的直径的同时，通过泵驱动使试验液循环，检查底座20的上表面上所形成的油膜的大小。

将底座20的圆筒面的直径D设为20mm，将旋转轴7的直径设为2mm，将环状连结部8的内周面的直径设为22mm。因此，开口部24的直径d在2mm～22mm之间变化。将泵流量设为2.OL/min，将转速设为4000min^-1，将循环时间设为2分钟。

伴随着开口部24的直径d由22mm(没有封锁部件23)变小，从13mm附近开始残存油膜的比例开始减少。而且，直径d＝6mm时，由直径的减小而产生的残存油膜减少的效果变缓。在直径d=2.4mm～4.5mm范围内，残存油膜减少的效果最大。若比2.4mm小，则相反残存油膜的比例增大。这是由于血液的流路变得太小。

如上所述，开口部24的直径d，为了抑制血栓的形成，优选设定在2.4mm～4.5mm范围。另一方面，考虑到其他的条件，开口部24的直径d即使采用比上述最佳范围的大，即超过4.5mm而达到6mm的大小，在实用上也可以充分得到抑制血栓的形成的效果。而且，开口部24的直径d的适当范围，根据涡轮式血液泵的尺寸有一些变化，但是，只要是通常所使用的范围的涡轮式血液泵，只要采用如下的规格化的范围，就可以得到所希望的效果。

即，相对于底座20的圆筒面的直径D，开口部24的直径d只要设定在0.12D≤d≤0.3D范围内、优选设定在0.12D≤d≤0.225D的范围内即可。

工业上的应用性

根据本发明的涡轮式血液泵，支撑叶轮的上部轴承部附近的血流所产生的洗净效果提高而抑制了血栓的形成，因此适宜作为人工心肺装置等中的用于进行体外血液循环的血液泵。

符号说明

1、30壳体；2、35泵室；3入口孔；4出口孔；5、22、31叶轮；6、32叶片；6a、32a主叶片；6b、32b副叶片；7旋转轴；8环状连结部；9上部轴承部；10下部轴承部；11磁铁外壳；12从动磁铁；13转子；14驱动轴；15磁耦合部；16驱动磁铁；17轴承支柱；18臂；19空间；20底座；21间隙部；23封锁部件；24开口部；33a外缘部叶片上缘；33b中心部叶片上缘；34弯曲点。

Claims (10)

1.一种涡轮式血液泵，具备：

壳体，该壳体形成泵室、入口孔和出口孔；

叶轮，在上述泵室内被旋转自如地支撑；

转子，配置在上述壳体的外侧下部且能转动；以及

驱动力传递部件，用于旋转驱动上述叶轮，

上述叶轮具有：

旋转轴，通过上部轴承部和下部轴承部在上下端部旋转自如地被支撑；

多枚叶片，在内周缘侧与上述旋转轴连接；

环状连结部，连结上述各叶片的外周缘侧；以及

从动磁铁部，配置于上述环状连结部的下部，

上述驱动力传递部件构成为通过上述从动磁铁部和在上述转子上设置的驱动磁铁部之间的磁耦合来传递旋转力，

该涡轮式血液泵的特征在于：

上述叶片的上缘弯曲，以弯曲点为边界地形成有外周缘侧的外缘部叶片上缘以及中心侧的中心部叶片上缘，

在将上述外缘部叶片上缘与上述旋转轴方向的下方所成的角度定义为外缘部叶片上缘角α，将上述中心部叶片上缘与上述旋转轴方向的下方所成的角度定义为中心部叶片上缘角β时，上述外缘部叶片上缘角α和上述中心部叶片上缘角β皆是锐角，为α＜β，

与上述中心部叶片上缘对置的区域中的上述壳体的上述泵室内壁面具有沿上述中心部叶片上缘的形状。

2.根据权利要求1所述的涡轮式血液泵，

上述上部轴承部的至少一部分配置在上述入口孔内。

3.根据权利要求1所述的涡轮式血液泵，

上述叶片的内周缘侧延伸到上述旋转轴的位置而与上述旋转轴直接结合。

4.根据权利要求3所述的涡轮式血液泵，

将从上述入口孔流入的血液与上述叶片接触的入口部的、连结上述叶片的上部端和下部端的线段定义为叶片入口线K，将血液从上述叶片离开的出口部的、连结上述叶片的上部端和下部端的线段定义为叶片出口线L时，

上述叶片各自具有上述叶片入口线K位于相对上述旋转轴扭转的位置且上述叶片出口线L位于相对上述叶片入口线K扭转的位置的三维曲面形状，

上述叶片在上述外周缘侧的预定范围的区域具有预定的扭转形状，在其内周缘侧的区域形成直线形状而与上述旋转轴结合。

5.根据权利要求4所述的涡轮式血液泵，

在将上述叶片的上述外周缘侧的具有预定的上述扭转形状的区域的长度设为Ptw，将上述叶片的具有上述直线形状的区域的长度设为Pst时，调整长度Ptw和长度Pst，以满足0.58＜Ptw/（Ptw+Pst）＜0.80。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡轮式血液泵，

上述叶片上缘角α设定在30～60度之间，上述叶片上缘角β设定在70～90度之间。

7.根据权利要求1所述的涡轮式血液泵，

上述叶轮的径向的、上述中心部叶片上缘的区域的长度Lo相对于上述外缘部叶片上缘的区域的长度Li之比Lo/Li设定在0.75～3.20之间。

8.根据权利要求1所述的涡轮式血液泵，

上述叶轮具备在上述旋转轴和上述环状连结部之间的区域的上述叶片的下方配置的封锁部件，

上述封锁部件，至少在上述旋转轴的周围留有开口部地封锁上述旋转轴和上述环状连结部之间区域的空间。

9.根据权利要求8所述的涡轮式血液泵，

以埋入上述叶轮的下部区域的空间中的方式，在上述壳体的底部中央部形成具有向上方突出的圆筒形外周面的底座，上述叶轮的下部区域的空间由上述环状连结部和上述从动磁铁部形成的圆筒形内周面所包围，在上述底座上设有上述下部轴承部，

上述封锁部件的开口部为与上述旋转轴同心的圆形，

在将上述封锁部件的开口部的直径设为d，将上述底座的圆筒形外周面的直径设为D时，上述开口部的直径d被设定在0.12D≤d≤0.3D的范围。

10.根据权利要求1所述的涡轮式血液泵，

在上述叶片间配置外周缘侧与上述环状连结部连接、内周缘侧为自由端的副叶片。

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