CN103002931A - 第一弹性材料制成的泵转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个叶片(19，20，22，29，30，31，32)的用于泵的转子(13)，所述转子可被驱动绕转动轴(21)转动，以便在轴向或径向方向输送流体，所述转子能够在第一径向压缩状态和转子在没有外力作用时采用的第二径向扩展状态之间在径向可逆弹性变形，并且提供了转子的第三状态，在该第三状态，在流体载荷作用下的泵送操作中，转子从第一状态变化超过第二状态。

Description

第一弹性材料制成的泵转子
技术领域
本发明属于机械和精密机械领域，并且涉及用于流体泵的转子。
背景技术
美国临时申请序列号61/364,559(代理人案号ECP27(1)US)、美国临时申请序列号61/364,595(代理人案号ECP27(2)US)和美国临时申请序列号61/364,578(代理人案号ECP 28US)通过引用并入本文。
这种泵可以不同方式用于不同领域。尤其在用于很难接近的环境时，为了将转子以压缩的状态带到使用地点并在那里扩展并运转，使用可压缩可扩展的转子是明智的。特殊的应用，例如迂回管道系统中的泵。
这种泵的另一种特殊的应用出现在医疗领域。那里使用的泵尤其用于侵入领域，即，将泵引入到患者体内。已知用不同形式输送泵，例如作为导管泵，穿过正常身体脉管，例如血管，并在那里或例如也在心室中操作。对于这种特殊应用，相应的泵必须在径向直径上具有特别小的结构。
为了将这种泵设计成易于压缩和扩展的，可以采用多种措施。例如，已知这种机械装置，将相应的泵转子上的叶片设计成可被铰接、可被径向扩展和折叠。也已知至少部分地由所谓的记忆材料构成的转子，所述转子响应环境温度而改变形状，并且以这种方式扩展或压缩。
例如，US 2008/0114339A1已知一种具有轮毂的可压缩和可扩展的转子(叶轮)，所述转子带有各种叶片。轮毂和叶片可由相同的弹性结构材料构成，使得叶片可在靠轮毂放置的压缩形态和径向扩展的展开形态之间移动。为此，需要材料具有高弹性。例如，提出了将特别柔韧的聚氨酯作为材料。基本上，也可使用弹性聚合物。
基本上，上述文件中的转子应当在压缩形式和扩展形式之间变形，一方面在应力应变关系曲线的线性范围内并且另外在应力应变关系曲线的非线性范围内，以便能进行必要的大变形行程。
发明内容
从现有技术出发，本发明的目的在于，制造上述类型的转子，即可以很大程度地压缩和扩展，并且即使重复的压缩和扩展也不会出现永久的材料变化。
所述目的通过本发明的权利要求1的特征实现。
为此，在为了输送流体，转子可被驱动绕转动轴转动，并在轴向或径向方向驱动流体的情况下，提供了在第一径向压缩状态和第二径向扩展状态之间能够可逆弹形变形的转子，并且尽可能使滞后最小化或最佳的是完全没有滞后。
从而，第二状态为转子的无外力状态，即没有外力作用时退回的形态，并且普遍不依赖于该无外力状态是从压缩状态还是从扩展的第三状态达到。
另外，提供转子的至少一个第三状态，其中泵在流体载荷作用下操作，即通过施加在转子上的流体反作用力，转子，从第一状态来看，经由第二状态并且以相同方向进一步变形。由于根据转动速度，可提供多个这种状态，因此提到了“至少”。然而具体而言，该第三状态可在实现泵的最大泵功率时的转速下出现。
为此，例如转子，尤其是优选以一个或多个输送叶片构成的输送元件构成，使得转子或输送元件在操作时从第二状态，或更确切的说，第二状态的几何形状，在沿泵送操作的转动方向转动期间，向第三状态的方向变形。为此，实质上，转子和/或输送元件从第一状态进入第二状态的变形，以相同的方向继续，直至进入第三状态。有利地，每个输送元件由此从第二状态进一步径向展开，从而增加泵送操作期间的流体阻力。因此，在转子的浸湿面积最小的情况下，可实现最佳的压缩/泵作用。相比以第二状态转动，转子以第三状态的几何形状转动时具有较大的流体阻力。就泵送操作期间的转动来说，例如输送元件在第二状态，相对于假设的完全径向取向，朝泵送操作的转动方向枢转/倾斜。在泵送操作期间，其首先沿径向取向的方向变形，也可能更进一步发生变形。
从而，可以确保即使输送元件处于最大径向取向，转子也不会触及环绕的外壳。外壳和转子的尺寸比可调整为能达到输送元件可能的最大径向取向和伸展范围的比值，使得在操作期间输送元件的最大展开处转子和外壳之间的泵间隙是最佳的。从而，泵的效率和/或泵功率及其溶血特性是最佳的。只要输送元件不会变形和/或不会枢转超过转子的最大展开和/或伸展的状态，即可确保操作中最佳的泵间隙，并且转子不会触及外壳。至于泵的输送元件在流体反向压力作用下变形超出最大取向范围并再次径向压缩时，情况并非如此。操作期间，这种泵具有增大的泵间隙，除非可以接受转子在特定状态下磨外壳。
作为第一近似，由此认为，最小但非接触的泵间隙是最佳的，其中泵间隙保证最低的流动损失并且从而在规定的操作直径具有最佳的泵功率。然而，如果间隙宽度小于最小值，可预期会增加对血液的损伤，这是由于血细胞挤在泵间隙中，从而被损伤。
就本专利申请而言，已经证明泵间隙在0.01mm和1mm之间，尤其是在0.01mm和0.3mm之间，或特别在0.03mm和0.1mm之间是恰当的。这些值涉及泵处于人体或动物体内的扩展操作状态。取值范围涉及转子的最远径向突出点与环绕外壳的相应点之间的最小间隔。由此，最小的间隔在纯径向(从转子轴开始)确定。“环绕外壳的相应的点”可理解为转子转动中转子的相应点可最靠近的外壳内部的点。
相应的值应在泵的“设计转动速度”即特定的操作状态下测得。例如，该转动速度可为泵的输送功率最大时的速度。然而，也可提供对特定疗法必要或实用的较高或较低的设计转动速度。
因此，转子在任何情况下都被设计在本专利申请实施例的范围内，使得输送元件在寻求的最高操作转速下实现最佳的伸展/展开，在该速度下通常(但不是每种情况下必要地)也期望最大泵功率。为此，输送元件可通过相对于转子轮毂枢转来展开，或若各个输送元件在松弛状态弯曲或折叠，通过将输送元件伸展到径向最大来展开。利用输送元件适当的成型和/或增强，可以确保，实际上不发生或只在加速转动时以可以忽略的程度发生超过该状态的变形。
相对于先前已知的泵，这是一个优势，已知泵的泵间隙会随着转动速度的增加而增加，其结果是，这种泵的流动损失增加并且不再可能有足够的功率增加。然而需要强调的是，以上所示的泵间隙的数值对任何类型的泵是有效的，不论泵间隙是否以及如何随着转动速度的增加而进一步降低。
本发明不仅涉及一种转子，也涉及具有这种转子并具有内部容置转子的外壳的一种泵。有利地，内部的尺寸设计成在操作状态，尤其涉及到可压缩的外壳时，在外壳径向扩展之后，转子不会触碰外壳，事实上不仅是在输送元件充分扩展处于操作中，而且也在泵停止时，同样也在中间状态，例如泵的加速期间。
有利地，在转子的输送元件置于的至少轴向部分区域，外壳的内部还可进一步在转动转子的长度上以恒定直径呈圆柱形配置，或根据转子转动轮廓配置。当转子在径向压缩状态和操作状态之间改变其长度，例如在径向压缩状态被加长时，这是特别有利的。
转子可被配置成具有一个或多个叶片，所述叶片呈螺旋状环绕于轮毂上，可与轮毂一体连接，并可由与轮毂相同的材料构成。同样，至少两个呈螺旋状环绕的叶片可在轮毂上的同一轴向区域，彼此完全或部分轴向重叠，并且在轮毂圆周上相互偏置地设置。各个叶片也可以是相对于轮毂，轴向地一个接一个地布置。
有利地，在一个实施例中，所述转子至少部分地由第一弹性材料构成，所述第一弹性材料的形式为发泡聚氨酯、固体聚氨酯、热塑性弹性体、橡胶或超弹性材料，尤其是超弹性聚合物。
有利地，第一材料包括基于二异氰酸酯的聚氨酯。聚氨酯可有利地由聚醚多元醇制得，尤其是每个分子具有2至8个OH基的聚醚多元醇。这种聚醚多元醇可由二价或多价的醇、环氧丙烷和/或环氧乙烷制得。
基本上，可使用有机填充(organically filled)多元醇，尤其是接枝、SAN或聚合物多元醇，或PHD多元醇。这些多元醇可用于增加第一材料的弹性。
特别有利地，第一材料可包括热塑性弹性体(TPE)，尤其是聚酰胺TPE(TPA)，共聚酯TPE(TPC)，苯乙烯TPE(TPS)，聚氨酯TPE(TPU)，TPE(TPV)交联的橡胶或丙烯腈/丁二烯橡胶+聚氯乙烯(TPZ)。
尤其是，作为可能的聚酰胺TPE(TPA)的，软链段被配置成醚键和酯键的热塑性聚酰胺弹性体，或第一链段配置为聚酯(TPA-ES)或聚醚(TPA-ET)的热塑性聚酰胺弹性体。
共聚酯弹性体(TPC)的情形下，软链段同样可由醚键和酯键(TPC-EE)或聚酯(TPC-EC)或聚醚(TPC-ET)构成。另外，也可能是所谓的烯烃类弹性体(TPO)，乙烯/丙烯/二烯+聚丙烯(TPO-EPDM+PP)共混的弹性体，以及乙烯/乙酸乙烯酯+聚偏氯乙烯(TPO-EVAC+PVDC)共混的弹性体。
热塑性苯乙烯弹性体可配置成苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物(TPS-SBS)，苯乙烯/异戊二烯嵌段共聚物(TPS-SIS)，苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(TPS-SEBS)或苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物(TPS-SEPS)。
聚氨酯弹性体(TPU)可包括：芳香族硬链段和聚酯软链段(TPU-ARES)或芳香族硬链段和聚醚软链段(TPU-ARET)或芳香族硬链段和醚键和酯键的软链段(TPU-AREE)或芳香族硬链段和聚碳酸酯软链段(TPU-ARCE)或芳香族硬链段和聚己内酯软链段(TPU-ARCL)或脂肪族硬链段和聚酯软链段(TPU-ALES)或脂肪族硬链段和聚醚软链段(TPUJ-ALET)。
具体可使用的材料例如，Lubrizol公司的
Figure BDA00002739104200051
(TPU)，IMEOSBarex公司的路博润先进材料公司(Lubrizol Advanced MaterialsInc.)的“ISOPLASTTM”，或Sika公司的
Figure BDA00002739104200053
具有交联橡胶成分热塑性弹性体(thermoplastic elastomers withcrosslinked rubber)(TPV)可包括高交联的EPDM+BP(TPV-(EPDM-X+PP))或配置成高交联的丙烯腈/丁二烯橡胶+PP(TPV-(NBR-X+PP))或高交联的天然橡胶+PP(TPV-(NR-X+PP))或高交联的环氧化天然橡胶+PP(TPV-(ENR-X+PP))或交联的聚丙烯酸丁酯+PP(TPV-(PBA-X+PP))。
热塑性弹性体本质上具有交联弹性体的橡胶弹性性能并结合热塑性加工性能的优势。
基本上，这些可以由热塑性聚合物基体与交联的或未交联的弹性体颗粒作为软相(所谓的共混聚合物)。然而，这些也可配置成所谓的接枝聚合物或共聚物，在一个聚合物分子中，包括可局部分离的热塑性序列和弹性序列，以便热塑性序列在弹性体序列的连续基体中形成物理交联点(例如：苯乙烯嵌段共聚物(TPS))。
在使用温度下，弹性序列在其玻璃化温度之上，而热塑性序列在其玻璃化温度(非晶性聚合物时)或熔融温度(部分晶性聚合物时)之下。
共聚酰胺(TPA)
为了生产共聚酰胺，可使用内酰胺，二羟聚四氢呋喃和二羟酸(TPA-ET)，为了生产TPA-EE，可使用月桂酸甘油酯内酰胺，己二酸和二甲基环己烷。
共聚酯类热塑性弹性体(TPC)
为了生产TPC(共聚酯类热塑性弹性体)，可使用由聚亚烷基乙醚二醇制成的软链段和/或具有部分晶性的PBT链段的长链脂肪族二羧酸酯。相应的材料是抗水解的并且耐热的。
聚烯烃类弹性体(TPO)
聚烯烃类弹性体(TPO)可作为基于全同立构聚丙烯橡胶和乙烯-丙烯橡胶(EPDM)的共混物生产。
热塑性烯烃类弹性体TPO-(EVAC-PVDC)基于具有PVDC硬区和部分交联的软EVAC共聚物基体的复合体生产。
聚苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)
例如，其可以配置成阴离子聚合(例如用丁基锂)生成的三嵌段共聚物TPS-SBS，由苯乙烯和丁二烯以及可选的再次苯乙烯构成的连续嵌段。同样地，可生产SIS(I＝异戊二烯)类的聚合物(TPS-SIS)。聚苯乙烯链部分从而聚集形成硬区，聚丁二烯链部分形成柔性橡胶区。
TPS也可用于多组分注塑成型。例如用下列塑料材料，可实现良好的粘附：PE，PP，PS，ABS，PA，PPO，PBT(缩写词，参见Saechtling，Kunststofftaschenbuch，2004年第29版，Hansa出版社，慕尼黑/维也纳)。
然而，这些材料可，例如作为增强结构，在注塑成型中与第一材料结合。
聚氨酯弹性体(TPU)
TPU可作为嵌段共聚物生成，通过长链二醇(链扩张剂：1，4-丁二醇，或1，6-己二醇，长链二醇：聚醚二元醇，聚酯二元醇，聚碳酸酯二醇)和脂肪族二异氰酸酯的加成聚合作用。这些材料的特性在于高耐磨性和柔韧性以及耐化学腐蚀性和高生物相容性。
TPV，与交联橡胶共混的聚烯烃
这些材料具有交联橡胶软链段，因而非常有弹性。
另外的热塑性弹性体
有可能为进一步的热塑性弹性体，其基于含有NBR或PBA(NBR[TPZ-(NBR+PVC)]或PBA[TPZ-(PBA+PVC)])的PVC。
本发明的进一步有利的实施例提供了，第一材料配置成天然或合成橡胶，尤其是R橡胶、M橡胶、O橡胶、Q橡胶、T橡胶或U橡胶。
相应的橡胶也可添加软化剂而被有利地使用，及通过填充油而被有利地伸展。
各个橡胶变体：
R橡胶
具有高强度和弹性的天然橡胶(NR)。它是热稳定的并在低机械阻尼下是弹性的。
有利地，也可使用通常具有更高弹性的异戊二烯橡胶(IR)。
同样，也可使用丁二烯橡胶(BR)。例如，这里可使用含羧基的丁二烯橡胶。
有利地，也可使用氯丁二烯橡胶(CR)，尤其是氯丁二烯苯乙烯橡胶。
同样，使用丁苯橡胶(SBR)可以是有利的。例如，这里可使用含羧基的丁苯橡胶。
也可想到使用丁腈橡胶(NBR)，氯丁腈橡胶(NCR)以及丁基橡胶(IIR，CIIR，BIIR)与IIR的共聚物。另外，也可使用异戊二烯-苯乙烯橡胶(SIR)或聚降冰片烯橡胶(PNR)。也可想到使用反式聚辛烯橡胶(TOR)或氢化丁腈橡胶(HNBR)。
M橡胶
M橡胶中可使用的，例如乙烯-丙烯-(二烯)橡胶(EPM，EPDM)。EPM可与过氧化物交联，EPDM也可与硫发生硫化。
也可使用乙烯-丙烯酸酯橡胶(AECM)，乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EAM)，氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)，氯化聚乙烯橡胶(CM)，丙烯酸酯橡胶(ACM(AEM，ANM))，氟橡胶(FKM)，丙烯四氟乙烯橡胶(FPM)或全氟烯烃(perfluorene)橡胶(FFKM)。
O橡胶
可以想到的O橡胶，二氯氢化物(bichlorohydrine)均聚物、共聚物和三聚物橡胶(CO，ECO，ETER)。环氧氯丙烷(Epichlorohydrine)弹性体可与胺类交联。含乙烯基的三聚物也可与硫或过氧化物硫化。
也可以想到使用氧化丙烯橡胶(PO)。
Q橡胶
可用作硅橡胶(Q橡胶)的是，聚二甲基硅氧烷橡胶(MQ)，甲基苯基硅氧烷橡胶(MPQ)，甲基乙基硅氧烷橡胶(VMQ)，甲基苯基乙烯基硅氧烷橡胶(PVMQ)，甲基氟硅氧烷橡胶(MFQ)，也可以是氟硅橡胶(MVFQ)和液体硅橡胶(LSR)。硅橡胶具有硅氧烷基的链并且从生理学上是安全的。其具有高的永久弹性。
T橡胶
可用作T橡胶的是，硫、聚硫橡胶(TM，ET)以及硫代羰基二氟化物共聚物橡胶(TCF)。
U橡胶
可用作U橡胶的是，硝酸类橡胶(AFMU)，聚氨酯橡胶以及聚酯/聚醚橡胶(EU，AU)。为热塑性PUR弹性体时，可通过热塑性成型，或者通常通过浇铸反应混合物或预聚物产物，将填料及交联剂混合在其中并随后在加热模具中硫化，生产聚氨酯橡胶。AU和EU具有异常高的强度，柔韧性和弹性。它们将这些特性与高耐磨性相结合。因此，AU比EU具有更好的耐水性。
另外，可以使用的是，具有磷和氮交错链的聚磷腈(PNF，FZ，PZ)，例如氟代聚磷腈橡胶(fluorophosphazene rubber)。另外，可以想到使用氟烷基或氟烷氧基的聚磷腈橡胶，以及苯氧基的聚磷腈橡胶。也可以想到使用聚全氟三甲基三嗪橡胶(PFMT)。
第一材料可有利地包括机械增强所述第一材料的至少一个添加剂。
添加剂也可配置成或引入到所述材料，使所述材料是机械各向异性的。这一点例如可通过插入纤维、格栅或网状物实现，或者由添加剂与第一材料的其余组分发生各向异性的相互作用而引起。也可以通过转子的制造方法为第一材料提供各向异性的机械性能，例如借助各向异性交联工艺或使用各向异性浇铸、注塑成型或挤压或拉拔方法。
相应的增强纤维可配置成例如玻璃纤维、碳纤维、塑料材料纤维或天然纤维。其可以取向为，例如均在优选的方向或布置成至少相互平行。
可使用玻璃纤维，例如长度为几微米到几毫米。
也可用有机材料作纤维，例如木屑、纤维素、棉纤维、棉布屑或丝线。另外，人造丝线、矿物纤维、短和长玻璃纤维以及玻璃纤维垫可在加工过程中，通过挤压、注塑挤压和注塑成型被一同加工。
可用作碳纤维的是，源自聚丙烯腈纤维的碳化和石墨化CF增强纤维。也可使用单丝、单轴或多轴纺织品结构的碳纺纤维。由此，可通过氧化处理使光滑的纤维表面变粗糙。
PPTA、PAI或PBI可作为高温塑料材料纤维。其由特定的溶剂，例如NMP＝N-甲基吡咯烷酮纺成。PPTA增强纤维从液晶溶液被纺成高度结晶。
所述的纤维、织物和添加剂可有利地结合各种上述的基料，例如，聚氨酯、热塑性弹性体和橡胶。
因其固有稳定性，上述材料是适合的，尤其适合用作转子，以便在没有外力作用下实现第二状态。
转子在压缩的第一状态下引入到人体血管的情况尤为有利，随后，在转动开始前，转子独立地采用特定的扩展形态，并在该形态下，转子开始转动。
从而，优选地，最初在第二状态被驱动转动的转子，在流体载荷的作用下采用第三状态。从而，有利的是，第三状态可根据材料的配合被精确地定义，实际上正如“棒球手套”的情况，为了确保最佳可能的功能，其在一个方向可压缩，并在另一个方向具有限定的“结束形态”。目前很大的优势在于，可确保转子特定操作形态(第三状态)，而不受转动速度的影响，这对流体适应/设计很重要。优选设计成使得转子叶片的径向展开(从转子轴中心到径向最远点测得)在5,000rpm至40,000rpm的转动速度范围内基本上保持不变，优选ε2→3＜0.05，尤其优选ε2→3＜0.03，ε2→3定义为
ϵ 2 → 3 = | r 2 - r 3 | r 2 , 其中
r2＝从转子中心到径向最远点测得的第二状态的最大径向展开；
r3＝从转子中心到径向最远点测得的第三状态的最大径向展开。
进一步有利的改进为，所述转子配置成在停止期间从第三状态反弹回到第二状态。这意味着，该运动事实上属于“胡克直线”。因此，材料的配合比现有技术简单，优选涉及均质塑料转子或具有金属内含物(或另一材料构成的内含物)的塑料转子。从而，主要的形变不受转子叶片根部区域(即靠近轮毂)的弱化部分影响，而基本上被整个转子(考虑径向长度)影响。此外，这可容易地用金属内含物/支柱增强轮毂区域，也为了在操作期间，即使高速转动时，例如5,000rpm至40,000rpm的范围内，确保限定的流体形态。
进一步有利的改进为，所述转子配置成，使得从第二状态到第一状态以及从第二状态到第三状态是以相反的方向实现的。这意味着(参考进一步提及的附图)，第一状态在应力应变关系图(应力＝纵坐标，应变＝横坐标)的第一象限被实现，第三状态在第三象限提供。
本实施例具有相当大的优势，这是因为，一方面，为了在转动速度范围内提供相同的操作点，对于第三状态，实现了“停止点”(不论由于材料特性还是嵌入元件的机械阻止)。另一方面，在转子的调试期间，尤其是对于医护人员直接接近受限的心室内应用，例如进入心室，实现了流体压力下的“自动”展开。这一点相对于第一状态和第三状态均出现在第一象限的设备具有重要的优势。该设备事实上需要选择强的展开力(用于从第一状态展开至第二状态，即不动的状态)，以便在即使展开与流体压力逆向时也能可靠展开。尤其是在患者复苏的时间紧迫的情形，这将是非常不利的。
因此，在一个优选的实施例中，本发明需要转子可以在从鞘中退出时至多十秒内从压缩的第一状态自主展开至扩展的第二状态，随后立即产生到第三状态的进一步变形。就力而言，这比上述的第一状态和第三状态都处于第一象限的情况更为有利，因为本发明这一实施例中蠕变过程和滞后现象都显著改善。
进一步有利的改进为，传送时，从最初的第二状态变化到第一状态，随后到第三状态，并最后返回到第二状态的所述转子，具有优选小于8％，特别优选小于3％，更特别优选小于1％的永久残余应变εH。εH定义为
ϵ H = | r 4 - r 0 | r 0 , 其中
r4＝从转子中心到径向最远点(参考图6的测量方式)测得的第二状态的最大径向展开(一直到端点，即端部，参考图11)；
r0＝从转子中心到径向最远点(参考图6的测量方式)测得的第二状态的最大径向展开(参考图11的初始时间)。
在此假设，第一状态持续0到12小时，第三状态持续0到2,000小时，并且温度总是在1℃和50℃之间，优选在18℃和40℃之间。
进一步有利的改进为，转子具有至少一个转子叶片，所述转子叶片具有压力侧和吸入侧，并且所述压力侧具有凹入的横截面或最多一个拐点。压力侧是对着流体压力，例如心室中的血液，操作的一侧。优选地，转子叶片的几何形状涉及转子叶片，该转子叶片的流动压力侧在垂直或平行于转动轴的所有横截面上都是内凹的，直的或最多一个拐点。从而，转子具有高效率；凸出和内凹横截面串在一起会在不利的几何形状和工艺生产方面产生问题，因此是不需要的。
本发明另外涉及一种包括前述实施例中任一个所述的转子以及用于压缩转子的鞘的心室内血泵。将转子穿入到鞘中实现转子的压缩，优选将转子所处的泵头穿入到鞘中，尤其优选将具有转子的泵头拉入鞘中。鞘和转子都可由上述塑料构成。
为了避免粘合过程、蠕变过程以及滞后现象，提供最初未连接的转子和鞘被被证明是有利的。这意味着，转子，例如从制造商运送到医院时，不是压缩在鞘中的。这使得转子在植入之前，首先立即被测试，例如在测试仪器中，从而医护人员(这一点可能因为责任原因而尤为重要)测试该转子并随后亲自将其引入或插入到鞘中。转子在人体，例如心室中展开之后，转子随后被设置成运转。有利的是，不产生沉积和/或粘结；可进行操作检查并且可降低滞后。优选地，装置的操作，使得转子植入时，转子在压缩的第一状态保存至多十小时，优选小于三小时，特别优选小于30分钟。
附图说明
下面，在附图中示出本发明，并随后参考实施例对本发明进行说明。
附图示出了：
图1示意地示出了心室中心脏导管泵的结构；
图2示出了放大的心脏导管泵；
图3为带轮毂的泵转子的三维视图；
图4为无轮毂转子的三维视图；
图5为具有多个叶片的转子的三维图；
图6为根据变体A的转子变形状态的示意图；
图7为根据变体B的转子变形状态的示意图；
图8为图6和图7示出的状态的应力应变关系图；
图9a为图6中的状态A1；
图9b至图9h为与图9a对应的沿转子轴不同轴向位置的截面；
图10为图9a至图9h示出的转子处于状态A2的视图；
图11和图12为滞后曲线；
图13和图14为径向扩展和压缩状态的叶片长度变化的视图；并且
图15为操作状态的转子的可变倾斜度的视图。
具体实施方式
图1以简化的示意图形式示出了心腔的心室1，血管2(主动脉)通向该心室1。在心脏瓣膜的区域，至少部分将泵5从血管2插入心室1。利用鞘3通过中空导管4，泵5被向前移动，进入患者身体内，并通过血管2进入心室。可利用身体外侧的电机10驱动的驱动轴11在中空导管4内延伸，驱动轴本身驱动泵5的转子。
泵5在其前端，即远侧具有吸入笼罩8，血液通过所述吸入笼罩吸入，用箭头6和7表示。吸入的血液从泵的近端处的开口9排出，或者从排出软管排出至血管2。利用泵5的输送功能，可辅助或部分代替心脏泵活动。
为了使泵5从血管2输送之后能在心室1中径向扩展，在示出的实例中，转子以及泵壳或排出软管都能在径向压缩和扩展。
图2更详细地示出了这一点。具有可扩展的网状编织物并覆盖有致密膜的泵壳12在内部配置有螺旋型的转子13和轮毂。轮毂在其近端15以及远端14可安装在轴承上。
吸入笼罩16置于外壳12的远端。血液通过所述吸入笼罩吸入。所谓的猪尾管19形成作为柔性延伸的间隔区并置于泵5的远端，为了防止在吸入操作或传送过程中对心脏壁或血管壁的冲击，或防止被吸附在内表面上，并且为了稳定泵的位置。
轮毂14和15在泵的近端处连接至柔性驱动轴11。
排出软管17覆盖在泵的外壳12上，泵5向排出软管泵送血液，并且血液通过排出软管可流过心脏瓣膜进入主动脉或血管2。血液通过排出开口18从排出软管排出并进入血管。
图3更详细地示出了转子13。转子具有热塑性弹性体制成的轮毂13a，以螺旋型方式缠绕的两个叶片19和20一体成型地连接至所述轮毂。所示为转子在操作过程中在流体反向压力作用下采用的扩展状态。在压缩的第一状态，叶片可以折叠并几乎完全靠在轮毂13a上。叶片以及轮毂的材料弹性对于此目的是足够的，并且材料的制造方式可使相应的变形可逆。变形行程以及无外力的松弛形态的大小有利地为，使得材料可沿无滞后应力曲线在整个行程上尽可能地伸展。
从而，转子设计成使得所产生的剪切、拉伸或压力变形发生在胡克定律直线的比例范围内。可通过适合的设计和相应选择的变形操作点来实现。
图3中示出了，从轮毂13a的转动轴看大致径向延伸的增强纤维25，以及增强叶片19、20。
除了径向延伸的增强纤维，也可提供在此成直角延伸的增强纤维，其中所述增强纤维也可与第一增强纤维编织形成平织材料。
在叶片20上也示例性地示出了增强纤维26，增强纤维26配置成两组互相垂直延伸的纤维制成的编织材料，所有的纤维与转动轴27成一定角度，例如45°延伸。
增强纤维25和26例如可配置成玻璃纤维或聚酰胺纤维或碳纤维。它们在转子的生产过程中，或者在挤出时与注塑材料混合，尤其是，如果涉及到不必要确定取向的短纤维时；或者它们被插入注射模塑模具或浇铸模具，并且利用材料挤压包覆。该材料例如可为聚氨酯、热塑性弹性体或橡胶。
图4示出了无轮毂的转子，其中单叶片22连接至轴端23并被其驱动。叶片22例如可通过纳米颗粒增强，所述纳米颗粒嵌入第一材料，随后形成第一材料的组分。参照图3所示，无轮毂转子也可用相应的纤维增强。
图5示出了具有输送叶片29，30，31，32的转子28，所述叶片各自布置并紧固于轮毂28a上。这种输送叶片在轮毂上的单独布置可使折叠到轮毂上变得更简单，从而使转子的压缩变得更简单。
各个叶片29，30，31，32可分别由相同的弹性材料构成，并且也可与轮毂连接成一整体。它们可利用粉状、粒状或纤维状添加剂增强，直至期望的刚度。
本发明对角度α和β(尤其参考权利要求16及其相关的说明)的所有说明以及叶片的“展开”和“倾斜度”，对于例如图5中的配置成一系列的多个叶片相继布置的叶片布局同样适用。就加长而言，对于多个叶片轴向相继布置的情况，测量在近端叶片的最近点和远端叶片的最远点之间的整体长度的变化。
轮毂28a的材料也可通过插入增强纤维或其他添加剂增强。
图6示意地示出了本发明一个优选的实施例中的转子的变形状态。分别示出了单叶片转子(即，其中一个转子叶片从轴的两侧伸出的转子)。图6和图7中，示出了一个轴线上的(轴从纸平面向外伸出)的俯视图；其中，轴用小圈表征。
图6(随后也被称为变体A)中，示出了转子的折叠/压缩的初始形态(也称为A1)。例如，转子的初始形态(第一状态)为转子插入鞘的形态。
第二状态(状态A2)示出了展开/解除压缩的转子，其中，转子仍没有流体压力载荷。例如在心室内血泵被引入到人体心脏后，已经从鞘中移走时，会产生这种状态。
第三状态(A3)为转子运动的状态。在此，图6中的转子以顺时针方向转动。因此，显而易见，即使在“展开”状态发生更大的变形，也会发生转子的准自稳定。因此，可精确地调节操作点，例如通过限制挡块和/或材料的相应设计。
初始状态转而变成B1，展开后生成状态B2，然而在这里，流体的输送为逆时针方向，从而确切地说，再次径向折叠。这意味着，状态B1和B2之间的展开力必须很大，使得流体输送操作不会引起转子塌陷，导致转子不能再正常操作。
图8中再次阐述了这些几何比率。在示出的图中，横坐标表示应变，纵坐标表示应力。A1或B1在第一象限中示出。从鞘中将转子移出时，产生无外力状态A2或B2。输送操作期间，随后产生变形A3或B3。在此必须强调的是，A3在第三象限，而B3反之在第一象限。这意味着，在本发明的优选实施例中，A1和A3分别处于对角的象限，而B1和B3(在次优选的变体中)置于相同的象限。
图9a示出了压缩的实施例(也参考图6的第一状态“A1”)。在这里，x轴在转子轴的方向示出。参考接下来的附图，公开了例如弹性等效应变(冯·米塞斯，von Mises)。再次，所示转子为上述单叶片转子(转子叶片被轮毂分开)。图9b至图9h示出了不同的截面，表明由于这里所选的几何形状，最大等效应变仍然很低，导致使用时低滞后和低蠕变。
为了比较，图10再次示出了第二状态“A2”。
图11示出了相应变形后再次处于无载的材料的部分典型滞后曲线。“0”表示的点为无载工件的初始状态。点“1”对应于表示压缩转子的点。如果转子在该点是无载的，即应力降低到零，则仍然存在永久变形(点“2”)，这占材料在压缩状态的最大应变的50％以上。因此，转子将不再采用原始形状。只有通过与原始加载方向相反的进一步加载，转子可再次采用其原始形状(点“3”)。该加载会产生的材料应力，其大小与原始载荷基本相对应。然而，该数量级的相反应力仅仅通过流体压力产生，这对血泵来讲是不现实的，因为那样会有相当大的破坏性力作用在血液上。在该状态的卸载期间，转子会保持永久变形(点“4”)。从而，会产生一种状态，该状态导致操作这种血泵时不可重复的情况。只有通过进一步增加这些(负)应力，才有可能到达曲线上“5”表示的点，在卸载时，转子从该点会再次获得无载状态时的初始状态“0”。
图12示出了具有相对较低滞后的材料的变形特性。点“0”至“5”对应图11的图示。由于较低的永久变形，转子的可控特性是可实现的，因为较低的永久变形实际上对该特性具有较小的实质或非实质影响。然而，完全没有滞后的材料会跟随曲线变化，即使在卸载时，也会从“0”到“1”，这种材料对应用是最理想的。最有可能的是，这种特性是可实现的或几乎可实现的，如何该设计保持在胡克定律直线的范围内。为了使这种转子功能可靠，材料在发生变形的区域表现为低滞后、理想地没有滞后特性比转子特征曲线上升更关键。尤为关键的是，解除压缩后(点2)在实际相关时间内，残余应变小于材料在第一状态的最大应变的50％，优选小于25％。
图13和14示出了塑料转子的扩展和压缩状态。
图13示出了转子不动及无外力的扩展状态，即转子自由展开(没有旋转运动)且不受流体反向压力的进一步加载。
图14示出了同一转子的径向压缩形式，即转子具有径向折叠叶片。利用至少一个鞘以压缩转子，使其以该状态被引入到人体内；随后通过移走鞘(或其他方式)，处于心脏内或靠近心脏的转子进入径向扩展形式(参考图13)。
可以看出，转子轮毂基本上为纵向稳定的。这一点在现有技术中是常见的，这是因为，由于使用了转子叶片，相对实心的轮毂基本上没有加长/变短。
应当注意的是，下文提到的“轴向”为图13至图15示出的“x方向”；并且通常与转子的转动轴一致。
然而，可以看出，从轴向方向最左侧示出的多个叶片/叶片组件/叶片的点42(处于图13的左上部，在该点从恒定直径的轮毂过渡到叶片)，直到处于最右侧的点41(从图13可以很明显地看出，这是径向更向外的点)，利用压缩可实现加长。这在图14中示出。图14中，很明显，从最左侧示出的叶片组件上的点42′到位于最右侧的叶片组件上的点41′的，沿x轴的间隔较大。这意味着，通过应用转子，提供了叶片组件/叶片的更大的轴向伸展。这是有利的，因为转子的压缩性好，转子叶片/叶片不需要太大的外力，转子叶片的体积可分布在更长的长度上，从而同样的体积可采用较小的直径。这也是由于折叠状态比较好地适应圆柱形这一事实。相对于扩展的初始状态，加长优选为至少5％，尤其优选至少10％。因此，该概念从现有概念中脱颖而出，在现有概念中叶片的轴向伸展在径向扩展和径向压缩状态之间不发生变化。
上述加长，例如在螺旋状叶片时发生，然而，也会在轴向相继布置的叶片时发生。叶片倾斜度沿转子纵轴变化时，这种效果尤其有利，因为这样可避免局部过大应变。
图15中，通过实例示出了操作状态的转子，即相对图13示出的状态，转子发生变形，使得叶片在流动压力的作用下进一步展开，并且叶片取向为相对于转子的转动轴基本上径向。示出的角α显示了转子叶片在叶片出口处采用的相对于轴的角度。示出的角β显示了转子叶片在叶片进口处采用的相对于轴的角度，所示实例中，角α约比角β大40％。
就本专利申请而言，角α或β按如下方式确定。
从图15中可进一步看出，为相应叶片确定叶片初始倾斜度(即从叶片向轮毂过渡处)。由此，假定一个端部边缘的倾斜度，该端部边缘处于叶片压力侧，表示为第一端部边缘。这通过图15的实例示出；流接近的方向为x方向(参考右上方的箭头)。
同样在端部边缘的压力侧确定的角β也是如此；如图15所示，在该端部边缘的初始区域应用了相应的切线。
通常，初始倾斜度的所述切线是相对于转子中心轴(在图15中表示为点划线，附图标记为43)的倾斜直线。确定角度时，选择两倾斜线之间的尽可能短的间隔；初始倾斜度切线与转子中心轴43相交处就是交点，这可在数学上明确地确定。如果不是交点，沿之前确定的最短连接线平行移位，直至两条倾斜直线相交。相交的直线有两个角，两个角中较小的角是α或β。就本专利申请而言，角α为50°至70°，优选55°至65°。角β为30°至50°，优选36°至44°。
转子叶片具有连续表面，进口角和出口角之间的渐变遵循特定的函数(就像标准螺纹的倾斜度展开后遵循直线，叶片倾斜度展开后优选遵循抛物线)。
抛物线，尤其是二次抛物线证明是有利的，由于与转子叶片接触的血液颗粒经历恒定的匀加速，避免了相应增加血液损伤剪切力的加速度峰值。另外，抛物线形状使得转子可在一个方向容易压缩，而在相反方向在流体压力下保持稳定。
就本专利申请而言，可以理解的是，抛物线形状不是严格意义上的二次抛物线(y＝ax2+bx+c)，而是偏离直线的任何形状。优选地，这是一个二次抛物线(即由表达式y＝ax2+bx+c确定，表达式中参数x不必与图15示出的x方向相同)，然而，也可以是偏离直线的任意函数，例如可通过高阶多项式描述。
然而，在本发明的每种情况下，各个叶片的“展开”形状应符合非直线形。这尤其也适用于多个叶片在转子长度上分布的情况，即不仅仅适用于从附图中主要观察到的，两个叶片相对分布在转子的整个长度上的情况。
对于圆柱形轮毂的情况，上述“展开”相对简单。在这里，如上所述，可以看到相应的线优选从叶片部分的中央开始(在圆柱形轮毂的边界区域)。
该系统同样适应于对轮毂形状进行稍微的修改，其中轮毂形状不为圆柱形，例如图3所述。对于这种圆锥形、截头圆锥形以及(球面部分具有的)凸、凹或包(bale-shaped)状轮毂几何形状，过程如下。
首先，在叶片中央，位于轮毂表面(即从轮毂到叶片的过渡区域)的高度画或模拟出一条线。从而，生成在其表面上可见到螺旋的圆锥或包状结构(参考图3)。对于这种螺旋结构(这不必是数学意义上的螺旋，仅仅涉及线的轨迹的近似限定)，从而对于所述线，沿其轨迹，相应切面串在一起。沿着这些切面，包状(圆锥)轮毂本体发生假想的滚动。继而，在平面产生的线是非直线的，例如二次抛物线可通过函数y＝ax2+bx+c描述。
随后，再次更详细地说明权利要求16以后的主题，其本身代表可专利的主题。首先涉及一种具有至少一个叶片的用于泵的转子，所述转子可被驱动绕转动轴转动，以便在轴向或径向方向输送流体，并且所述转子在第一径向压缩状态和第二径向扩展状态之间可径向变形，并且叶片在操作状态具有叶片进口角β和叶片出口角α，所述出口角α偏离所述进口角β。
该方面非常重要，并且实际上是出人意料的。在输送血液或其他体液的情况下，其真正涉及一种基本上不能压缩的流体。尽管如此，由于不同的角α和β，即改变叶片(多个叶片的情形：叶片组件)的倾斜度，会产生加速。冗长的实验显示，这对血液的损伤影响较小。尤为有利的是，在一可压缩转子(径向可按压在一起)中采用在此设置的值，因为用这种方式，按压在一起的总体积也能降低并且转子的刚度性能会更加有利，使得压缩期间外力较小，而且扩展状态的刚度高。
有利地，叶片具有(或者每个单独的叶片或者一个或两个完整的叶片)连续表面。这意味着，没有“阶梯状”跳跃。
情况尤其如此，如果不提供托架结构，即如果塑料由均匀橡胶制成，或塑料可能具有部分硬化区域但由相同初始材料制成，而且如果具有支撑结构，该支撑结构嵌入的方式使叶轮叶片在这些支撑结构之间基本上不比支撑结构的区域薄。从而，可有非常光滑的表面，其可进一步降低对血液的损伤。
有利地，在特定实施例中，角α大于β。在这样的一个实施例中，叶轮叶片可很容易地压缩。在压缩中转子相对于覆盖物(mantle)沿x方向(根据图15)移动，与泵壳一起或分离地被拉入到封闭的鞘中，从而鞘首先接收角α所处的转子端部，压缩时转子不会发生过度的变形，尤其是塑性变形。
在本发明的特定领域或其他实施例中，角α小于角β是有利的。在这种设计中，叶轮叶片以特别小的角度进入流体，使得转子和该区域的流体之间出现的剪切力最小。这尤其能引起对该区域的血液的轻微损伤。此外，如果转子在压缩期间插入到鞘中，那么这样的实施例是有利的，(有或没有外壳的)转子因而相对于鞘沿与x方向相反的方向移动(根据图15)，从而鞘首先容置角β所处的转子端部。
另外的实施例提供了叶片的倾斜度遵循抛物线形状。对于圆柱形轮毂本体和圆锥形轮毂本体或包状轮毂本体，词语“抛物线”的解释如前。重要的是，所有展开的叶片“根部区域”的中心线，即朝向轮毂，不表示成直线，而是弯曲的形状，优选更高阶的抛物线，特别参考表达式y＝ax2+bx+c。
当然，可以理解的是，权利要求16至20提到的这些实施例可与权利要求1至15所有的特征结合；为了避免重复，因此避免措辞的显性重复。
另外，本发明涉及一种包括外壳和处于外壳内的转子的泵，所述转子具有至少一个叶片，并且所述转子可被驱动绕转动轴转动，以便在轴向或径向方向输送流体，所述转子在第一径向压缩状态和第二径向扩展状态之间可径向变形，并且在转子具有最大功率的电机转动速度下和/或转子具有最大直径的转速下，所述叶片基本上取向为径向。
基本的概念是，泵通常从泵功率最大时的设计点设计；该转动速度要处于10,000转每分钟(rpm)至50,000转每分钟之间的范围内。现在重要的是，在最大的转动速度下，转子的径向突出也是最大的；这样，可以确保转子不会“刮伤”外壳，即外壳的相应设计确实会最小化泵间隙，尽管排除了对外壳或转子的损伤。有利地，如果达到转动速度，叶片基本指向径向；和弹性的转子一起，可提供在非运动但扩展的状态中相应的预弯曲，使得在最大转速(和相应的流体反向压力)，叶片相对于转子轴指向径向朝外。
本发明另外涉及一种根据提交的权利要求1至25任一项所述的泵，在转子的径向压缩状态和径向扩展状态之间，叶片组件从而产生加长，使得在压缩状态所述叶片组件的最近点和所述叶片组件的最远点之间的最大间隔，比在扩展状态的所述叶片组件的最近点和所述叶片组件的最远点之间的最大间隔大至少5％，优选至少10％。
这些点再次在图13和14中示出。
图13和图14基本上涉及相同的转子，其中转子在图13中扩展(尽管不转动)，在图14中径向压缩至最大程度(同样没有运动)。后来的流体的流动方向在图13和图14中用位于左上部的箭头(x方向)表示。这意味着，叶片组件左侧初始边缘分别首先进入介质并产生在x方向(即，向右侧)的输送。扩展状态的最近点用41表示，最远点用42表示(参考图13，以实例示出叶片组件)，即点41或42不需要都处于叶片的根部点上，甚至不在端点，根据叶片的几何形状，可能在任意点上。
参看图14，压缩状态呈现了不同的情况。其中，示出了最近点(这次不同，即41′)与最远点42′之间的间隔(本实施例中的后者仍处于相同的位置，然而，这不是必要的)。41′和42′之间的间隔优选比41和42之间的间隔(即扩展状态，这方面参考图13)大至少5％，尤其优选为至少10％。此处示出的加长对于压缩状态的体积最小化是非常有利的。尤其与权利要求16之后的权利要求提到的不同的所述的角α和β配合，从而可生成一种形式，其设计既利于流动又节省体积，并且可用较小的力折叠在一起或径向压缩。尤其结合本发明的倾斜度(即非直线展开)，可生成有利液压的转子。
图13至图15中示出的转子分别具有基本上在叶片的长度上无间断地延伸的叶片。然而，上述实施例相应地对于轴向相继布置的叶片装置也是成立的，尤其参考图5及其相关说明。
本发明特别涉及以下方面：
1、具有至少一个叶片(19，20，22，29，30，31，32)的用于泵的转子(13)，所述转子可被驱动绕转动轴(21)转动，以便在轴向或径向方向输送流体，并且所述转子在第一径向压缩状态和第二径向扩展状态之间能够在径向可逆弹性变形。
2、根据方面1所述的转子，其特征在于，所述转子至少部分由第一弹性材料构成，所述第一弹性材料的形式为发泡聚氨酯、固体聚氨酯、热塑性弹性体、橡胶或超弹性材料，尤其是超弹性聚合物。
3、根据方面2所述的转子，其特征在于，所述第一材料包括基于二异氰酸酯的聚氨酯。
4、根据方面3所述的转子，其特征在于，所述第一材料由聚醚多元醇制得。
5、根据方面3或4所述的转子，其特征在于，所述第一材料由有机填充多元醇，尤其是接枝、SAN或聚合物多元醇或PHD多元醇制得。
6、根据方面2所述的转子，其特征在于，所述第一材料配置成热塑性弹性体，尤其是聚酰胺TPE、共聚酯TPE、苯乙烯TPE、聚氨酯TPE或具有交联橡胶的热塑性弹性体，或包括这样一种材料。
7、根据方面2所述的转子，其特征在于，所述第一材料配置成天然或合成的橡胶，尤其是R橡胶、M橡胶、O橡胶、Q橡胶、T橡胶或U橡胶，或包括这样一种材料。
8、根据方面2或之后任一项所述的转子，其特征在于，所述第一材料包括至少一个可机械增强所述第一材料的添加剂。
9、根据方面2或之后任一项所述的转子，其特征在于，所述第一材料包括使所述第一材料机械各向异性的添加剂。
10、根据方面2或之后任一项所述的转子，其特征在于，所述第一材料通过转子的制造方法具有各向异性的机械性能。
11、根据方面2或之后任一项所述的转子，其特征在于，所述第一材料具有增强纤维，尤其是玻璃纤维、碳纤维、塑料材料纤维或天然纤维。
12、根据方面11所述的转子，其特征在于，所述纤维根据优选方向取向。
13、根据方面2或之后任一项所述的转子，其特征在于，所述第一材料填充有纳米颗粒。
14、根据方面1所述的转子，其特征在于，所述转子采用没有外力作用的第二状态。
15、根据方面14所述的转子，其特征在于，在第二状态最初被驱动转动的转子在流体载荷的作用下采用第三状态。
16、根据方面15所述的转子，其特征在于，所述转子配置成在停止期间从第三状态反弹回到第二状态。
17、根据方面14或15所述的转子，其特征在于，所述转子配置成，使得从第二状态到第一状态以及从第二状态到第三状态以相反方向实现。
18、根据方面15所述的转子，其特征在于，从最初的第二状态到传送时的第一状态，随后到第三状态，并最后返回到第二状态的所述转子，具有优选小于8％，特别优选小于3％，更特别优选小于1％的永久残余应变(εH)；在此假设，第一状态持续0到12小时，第三状态持续0到2,000小时，并且温度总是在1℃和50℃之间，优选在18℃和40℃之间。
19、根据前述方面中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子具有至少一个转子叶片，所述转子叶片具有压力侧和吸入侧，并且所述压力侧具有单调凸出的横截面。
20、具有外壳以及前述方面中任一项所述的转子的泵，尤其是血泵，其特征在于，所述外壳的内部足够大，使得在扩展的操作状态，甚至在转子具有最大的径向伸展时，尤其在输送元件具有最大展开时，转子，尤其是输送元件不会触碰到外壳。
21、根据方面20所述的泵，其特征在于，所述外壳，尤其是其中转子具有输送元件的轴向区域，界定圆柱形内部。
22、包括鞘以及前述方面中任一项所述的转子的心室内血泵，所述鞘配置成，在转子穿入鞘时，所述转子至少径向被压缩。
23、提供方面22所述的心室内血泵的方法，其特征在于，最初提供的所述鞘和所述转子是未连接的，并且在植入人体或动物体之前立即将所述转子引入所述鞘内；优点在于，无材料沉积，转子不会粘附在壳/鞘上，可以在植入前进行功能检查，由于时间短，也会最小化流动效应和滞后效应。
24、根据方面1至23任一项所述的转子，其特征在于，在转子的径向压缩状态和径向扩展状态之间，产生了叶片组件的加长，使得在压缩状态所述叶片组件的最近点和所述叶片组件的最远点之间的最大间隔比在扩展状态所述叶片组件的最近点和所述叶片组件的最远点之间的最大间隔大为至少5％，优选至少10％。
25、根据方面1至19任一项所述的转子，其特征在于，提供了基本上沿整个叶片装置(叶片组件)的长度延伸的至少一个叶片，或在所述叶片装置/叶片组件的长度上轴向分布的多个叶片。

Claims (27)

1.一种具有至少一个叶片(19，20，22，29，30，31，32)的用于泵的转子(13)，所述转子可被驱动绕转动轴(21)转动，以便在轴向或径向方向输送流体，并且所述转子在第一径向压缩状态和转子在没有外力作用时采用的第二径向扩展状态之间在径向可逆弹性变形，并且提供了转子的至少一个第三状态，在该第三状态，流体载荷作用下的泵送操作中，转子从第一状态变形超过第二状态。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子至少部分由第一弹性材料构成，所述第一弹性材料的形式为发泡聚氨酯、固体聚氨酯、热塑性弹性体、橡胶或超弹性材料，尤其是超弹性聚合物。
3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述第一材料包括基于二异氰酸酯的聚氨酯。
4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述第一材料由聚醚多元醇制得。
5.根据权利要求3或4所述的转子，其特征在于，所述第一材料由有机填充多元醇，尤其是接枝、SAN或聚合物多元醇，或PHD多元醇制得。
6.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述第一材料配置成热塑性弹性体，尤其是具有交联橡胶的聚酰胺TPE、共聚酯TPE、苯乙烯TPE、聚氨酯TPE或热塑性弹性体，或包括这样一种材料和/或
其特征在于，所述第一材料配置成天然或合成的橡胶，尤其是R橡胶、M橡胶、O橡胶、Q橡胶、T橡胶或U橡胶，或包括这样一种材料。
7.根据权利要求2至6任一项所述的转子，其特征在于，所述第一材料包括至少一个可机械增强所述第一材料的添加剂和/或
其特征在于，所述第一材料包括使所述第一材料机械各向异性的添加剂和/或
其特征在于，所述第一材料通过转子的制造方法具有各向异性的机械性能和/或
其特征在于，所述第一材料具有增强纤维，尤其是玻璃纤维、碳纤维、塑料纤维或天然纤维，优选地，所述纤维根据优选方向取向和/或
其特征在于，所述第一材料填充有纳米颗粒。
8.根据权利要求1至7任一项所述的转子，其特征在于，所述转子配置成在停止期间从第三状态反弹回到第二状态。
9.根据权利要求1至8任一项所述的转子，其特征在于，所述转子配置成，使得从第二状态到第一状态以及从第二状态到第三状态以反方向实现。
10.根据权利要求1至9任一项所述的转子，其特征在于，从最初的第二状态到传送时的第一状态，随后到第三状态，并最后返回到第二状态的所述转子，具有优选小于8％，特别优选小于3％，更特别优选小于1％的永久残余应变(εH)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的转子，其特征在于，所述转子具有至少一个转子叶片，所述转子叶片具有压力侧和吸入侧，并且所述压力侧具有单调凸出的横截面。
12.一种具有外壳以及前述权利要求中任一项所述的转子的泵，尤其是血泵，其特征在于，所述外壳的内部足够大，使得在扩展的操作状态，甚至在转子具有最大的径向伸展时，尤其在输送元件具有最大展开时，转子，尤其是输送元件不会触碰到外壳。
13.根据权利要求12所述的泵，其特征在于，所述外壳，尤其是其中转子具有输送元件的轴向区域，界定一圆柱形内部。
14.一种包括鞘以及前述权利要求中任一项所述的转子的心室内血泵，所述鞘配置成，在转子穿入鞘时，所述转子至少径向被压缩。
15.一种提供权利要求14所述的心室内血泵的方法，其特征在于，最初提供的所述鞘和所述转子是未连接的，并且在植入人体或动物体之前立即将所述转子引入所述鞘内。
16.一种具有至少一个叶片的用于泵的转子，所述转子可被驱动绕转动轴转动，以便在轴向或径向方向输送流体，并且所述转子可在第一径向压缩状态和第二径向扩展状态之间径向变形，并且叶片在操作状态具有叶片进口角(β)和叶片出口角(α)，所述出口角α偏离所述进口角β。
17.根据权利要求16所述的转子，所述叶片具有连续表面。
18.根据权利要求16或17所述的转子，所述角α大于所述角β。
19.根据权利要求16或17所述的转子，所述角α小于所述角β。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的转子，所述叶片的倾斜度遵循抛物线形。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的转子，权利要求16所述的操作状态对应于权利要求1所述的第三状态。
22.根据权利要求16至20中任一项所述的转子，所述转子进一步具有权利要求1至15中至少一个特征。
23.一种包括外壳和处于泵外壳内的转子的泵，所述转子具有至少一个叶片，所述转子可被驱动绕转动轴(21)转动，以便在轴向或径向方向输送流体，所述转子可在第一径向压缩状态和第二径向扩展状态之间径向变形，并且叶片在泵功率最大时所处的最大转子转动速度下，基本径向取向和/或所述转子在该转动速度下具有最大直径。
24.根据权利要求23所述的转子，所述转子进一步具有权利要求1至22中的特征。
25.根据权利要求1至22中任一项所述的转子，其特征在于，所述至少一个叶片不被内部构架增强。
26.根据权利要求1至22中任一项所述的转子，其特征在于，在转子的径向压缩状态和径向扩展状态之间，产生转子的加长，使得在压缩状态所述叶片组件的最近点和所述叶片组件的最远点之间的最大间隔比在扩展状态所述叶片组件的最近点和所述叶片组件的最远点之间的最大间隔大至少5％，优选至少10％。
27.根据权利要求1至22中任一项或26所述的转子，其特征在于，所述转子的叶片组件由沿叶片组件的长度不间断延伸的至少一个叶片，或在所述叶片组件的长度上轴向分布的多个叶片构成。
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