CN104781556B - 具有动态闭塞调节的滚子泵 - Google Patents

Abstract

一种滚子泵，包括驱动轴、马达、滚子头组件、定子外壳以及闭塞调节组件。该驱动轴耦合至马达。滚子头组件包括毂、滑动体和滚子。该毂安装至驱动轴，并保持滑动体和滚子。定子外壳形成轨道接纳表面。闭塞调节组件包括致动旋钮、致动结构和基轴。致动结构在旋钮的旋转时与滑动体相互作用且由此与滚子相互作用。基轴支承旋钮并与驱动轴可转动地隔离。在泵持续递送流体介质的同时，用户以及可选地控制系统可以调节闭塞。

Description

具有动态闭塞调节的滚子泵

背景技术

本公开涉及用于医疗设备或系统(例如心肺体外循环机)的滚子泵。更具体地，本发明涉及可以在泵的运行期间启动的闭塞调节特征的滚子泵。

滚子(或蠕动)泵在医疗领域有许多用途。例如，在心血管手术期间使用滚子泵来促进患者与心肺机之间的血液循环。滚子泵的运行是通过使用闭塞软管的回转滚子正移位来泵送流体。在心肺机方面，多个专用滚子泵通常用作灌注回路的一部分，从而泵送动脉回路(其中，不使用离心泵)、排气、心切开术抽吸以及心麻痹。其他常见的医疗用途是血液在患者与肾透析器之间输送，以及IV溶液的静脉内(IV)馈送。通常，滚子泵结构简单，产生恒定流动并使用一次性管道，流体介质通过该一次性管道输送。

滚子泵通常包括泵驱动器和泵头。泵驱动器导致泵头旋转以泵送流体介质。泵头包括泵定子和泵转子。泵转子实质上是具有内周表面(或“轨道”)，一个或多个管被泵转子抵靠该内周表面压缩。可相对于定子旋转的泵转子以这样的方式布置在泵定子中，即泵转子通过一个或更多个滚子配合定位在泵定子中的管道。在泵转子通过旋转轴(其又是泵驱动器的一部分)旋转时，当滚子沿管道滚动时，滚子(或多个滚子)将管道压靠泵定子的内周表面。然后，含在管道中的流体介质沿泵转子旋转的方向被输送。

重要的是滚子泵是可调节的。一种方式是转子泵通常在转子(包括滚子)的转速方面是可调节的。大部分滚子泵具有允许用户调节和/或设定转速的控制器。另一种方式是滚子泵通常在滚子与定子的内周表面之间的距离方面是可调节的。该参数通常称为“闭塞”并反映管道在滚子与轨道表面之间被压缩或闭塞的程度。闭塞的程度或水平随着滚子移动至更靠近轨道表面而增加。当滚子移动时阻塞或压缩泵中管道的直径的变化量影响泵送率。管道的阻塞水平还影响了流体介质的抽吸量。如果滚子泵用于解剖结构的一些部分，对于抽吸流体介质可安全地应用的抽吸量，可能存在限制。滚子泵的这种用途的一个示例是连接至心脏排气管，其中太多的抽吸将导致组织受损。另外，滚子与轨道之间的距离可以被调节成适应不同大小(或质量)管道。总之，灌注师通常期望调节闭塞以优化诸如血液溶血、管道飞节内肿、流速计算精度，并补偿管子的制造误差的严苛标准。

常规的灌注滚子泵通常包括闭塞调节机构，其允许灌注师手动调节灌注“设定”或水平。已知的闭塞调节机构相对并要求在闭塞设置进行调节时该泵驱动被停用(即，辊子泵不泵送流体)。虽然可行，但该方法可能非常耗时且要求灌注师每次希望调节闭塞时需要停止泵。此外，闭塞调节通常要求灌注师一只手调节滚子与轨道之间的距离，而另一只手拿一根填充有在泵头上方一米高度出的液柱的管道并确定何时该液柱以2.5厘米每分钟的速率滴落。这既麻烦又不一致。

因此，需要设有改进的闭塞调节特征的滚子泵，尤其是用于灌注回路的滚子泵。

发明内容

根据本发明的原理的一些方面涉及滚子泵，其包括驱动轴、马达、转子组件、定子外壳以及闭塞调节组件。驱动轴限定中心轴线并耦合至马达。马达由此围绕中心轴线旋转该驱动轴。滚子头组件包括毂、滑动体和滚子。该毂安装至驱动轴。该滑动体可滑动地连接至毂，从而该滑动体随着毂的旋转而旋转，但可相对于该毂径向移动。该滚子可转动地连接至与驱动轴相对的滑动体。定子外壳形成轨道，该轨道具有内弧形接纳表面。关于此，定子外壳与转子组件关联，以限定该滚子与接纳表面之间的闭塞区域。该闭塞调节组件可滑动地调节滚子相对于接纳表面的径向位置，并包括致动旋钮、致动结构和基轴。该致动结构连接至旋钮。该基轴相对于驱动轴支承致动旋钮。关于此，该致动结构与滑动体相互作用，以在旋钮旋转时，选择性地改变该滑动体相对于驱动轴的中心轴线(以及由此相对于接纳表面)的径向位置。最后，驱动轴和基轴彼此可旋转地隔离。通过该结构，本发明的滚子泵允许用户在泵正在运行以泵送流体介质的同时，执行闭塞调节。一些实施例中，闭塞调节组件进一步包括环，该环螺纹连接于旋钮并纵向固定至凸轮结构，从而该旋钮的旋转经由该环转换成凸轮结构的纵向移动。其它实施例中，闭塞轴同轴地布置在基轴的内腔内，其中，该闭塞轴的端部延伸超过基轴并通过模块化马达动作，该模块化马达经由电控制器可操作地实现闭塞调节。相关的实施例中，控制器编程成基于诸如管线压力、马达转矩、流率和/或用户输入的灌注回路参数来激励该模块化电机的运行。

根据本发明的原理的其它实施例涉及作为灌注回路的一部分的滚子泵的运行方法。该方法包括将该灌注回路的管线加载至上述的滚子泵，其中管线抵靠轨道接纳表面布置。马达可运行以致使滑动体和滚子相对于加载的管线旋转以实现将流体介质泵送穿过管线。关于此，滚子位于相对于接纳表面的第一径向位置，由此以第一闭塞水平闭塞该管线。在持续运行所述马达的同时，旋转所述致动旋钮以将所述滚子的径向位置改变至与所述第一径向位置不同的第二径向位置，从而提供第二闭塞水平。一些实施例中，所述滚子泵进一步包括链接至所述闭塞调节组件的模块化马达，且控制器被编程以激励所述模块化马达的运行。一些实施例中，所述方法可进一步包括在控制器处接纳指示灌注回路的运行参数的信息。该控制器自动地激励所述模块化马达的运行，从而在所述马达持续运行下，根据所接收的信息，实现滚子相对于接纳表面至第三径向位置的移动。

附图说明

图1是根据本发明原理的滚子泵的立体图；

图2是图1的滚子泵的纵剖视图；

图3是图1的滚子泵的横剖视图；

图4是图1的滚子泵的分解立体图；

图5A是图2的滚子泵的一部分的放大图；

图5B是图2的滚子泵的另一部分的放大图；

图6是图1的滚子泵的简化俯视图，示出泵送运行模式；

图7是图1的滚子泵的简化俯视图，示出闭塞调节运行模式；以及

图8是包含图7的滚子泵的系统的框图。

具体实施方式

图1示出根据本发明原理的滚子泵20的一个实施例。滚子泵20包括保持各种驱动元件(未示出，但下文更详细描述)的外壳22、滚子头组件24、定子框架26以及闭塞调节组件28(一般标记)。下面提供各元件的细节。一般来说，滚子泵20构造成维持在定子框架26与设有滚子头组件24的一个或多个滚子32之间的一段长度柔性管30。可选地，如需要，可设置一个或多个管夹34来保持管道30。无论如何，管道30被压在定子框架26与滚子(或多个滚子)32之间。随着滚子头组件24旋转(经由在外壳22内的驱动元件)，滚子(或多个滚子)32沿管道30行进，由此将流体介质推过管道30。滚子(或多个滚子)32的径向位置相对于定子框架26可经由操作闭塞调节组件28来调节。关于此，闭塞调节组件28构造成使得在滚子头组件24持续旋转的同时(且由此在滚子泵持续泵送流体的同时)可执行闭塞调节(即，改变闭塞的水平或程度)。滚子泵20可选定地包括其它特征，

由外壳22保持的驱动组件38的各元件在图2中示出并包括马达40和驱动轴42。马达40可采用各种形式，例如包含转子44和定子46的直流无刷和无框马达。驱动轴42耦合至马达40，使得马达40的运行导致驱动轴42围绕中心轴线A旋转。驱动轴42可以是形成中心通路或腔48的细长刚性管，该中心通路或腔48又在驱动轴42的相对的第一和第二端50、52处开口。如整个本说明书中所使用的，参照“径向”或“纵向”相对于中心轴线A。

马达40与驱动轴42之间的驱动联轴器可以以各种方式实现，例如通过刚性连接至转子44和驱动轴42的毂54来实现。另外，驱动组件38可包括实现马达40和驱动轴42相对于滚子泵20的其它元件(例如，定子框架26和滚子头组件24)的稳定安装的其它特征。例如，外壳22可以包括或限定马达外壳部分56，其至少部分地封围马达40。上和下主轴承单元58、60可旋转地支承驱动轴42。一些实施例中，锁定螺母62在相邻于主轴承单元60处安装至驱动轴42，且凸缘64在上主轴承单元58处由驱动轴42形成，以限制驱动轴42的过度纵向移动。

参考图2-4，滚子头组件24(在一些构造中)包括毂70、一个或多个本体72a、72b，一个或多个滚子32，以及一个或多个可选的偏置装置(例如弹簧)74a-74d。毂70大致为圆柱体，其限定底壁76、外壁78和中心柱80。一个或多个槽82a、82b形成穿过外壁78的径向厚度且大小设置为可滑动地接纳滑动体72a、72b对应的一个。更具体地，底壁76可滑动地支承滑动体72a、72b，而限定对应槽82a、82b的相对侧面84(其中之一在图4中完全可见)抵住对应滑动体72a、72b的一侧，以将毂70的旋转运动传递到滑动体72a、72b上。最后，中心柱80构造成在第一端50附近安装至驱动轴42并限定引导面86。

虽然滚子泵20示出为包括两个滑动体72a、72b，任何数量(更多或更少)都是可接受的。所示的一个实施例中，滑动体72a、72b相同，从而下面第一滑动体72a的描述同样应用于第二滑动体72b。如图3所示，滑动体72a限定前侧90和尾侧92。在前侧90处形成切口94，其大小和形状设置成可旋转地保持滚子32之一。尾侧92形成接收面96(图2中最佳示出而对于第二滑动体72b，图4中最佳示出)，接收面96构造成与闭塞调节组件的对应元件可滑动地相互作用，如下文所描述的。最后，滑动体72a可以包括便于与弹簧74a-74d中相对应弹簧组装的各种特征。例如，滑动体72a可包括相对的多个指98，其从尾侧92凸出并构造成附连至弹簧74a-74d中一个的端部。

每个滑动体72a、72b可旋转地保持滚子32之一。关于此，且如与图2中第一滑动体72a相关的滚子32一样，滚子32可以设置为滚子子组件100的一部分，滚子子组件100又包括销102和滚子轴承单元104。滚子轴承单元104将滚子32可旋转地连接于销102。另外，销102构造成用于组装至滑动体72a的前侧90。通过该构造，滑动体72a将对应的滚子32保持在相对于尾侧92(具体地接收面)的固定径向位置，从而滚子32在滑动体72a的径向滑动下相对于中心轴线A径向运动。另外，毂70的旋转(经由驱动轴42的旋转)传递至滑动体72a、72b并由此传递至对应的滚子32。

如图3最佳示出，弹簧74a-74d可以是相同的且与对应的一个滑动体72a-72b成对设置。两个弹簧74a、74b74组装在第一滑动体72a与外壁78之间。具体地，每个弹簧74a、74b的第一端连接至对应的一个滑动体指部98，而每个弹簧74a、74b的相对的第二端安装至外壁的内面106。通过该构造，弹簧74a、74b因为某种理由向中心轴线A对滑动体72a、72b预加载，该理由将在下文变得清楚。

如图2和3最佳示出，一些实施例中，定子框架26包括底座110和凸缘部分112。底座110大小和形状设置成基本匹配外壳22的大小和形状，并被构造用于组装至马达外壳部分56。凸缘112从底座110延伸以限定轨道114，轨道114具有内弧形接纳表面116，柔性管道30抵靠该接纳表面放置，如下文所描述的。

参考图2，闭塞调节组件28在一些实施例中包括致动旋钮120、致动结构、基轴124以及可选的闭塞轴126。一般来说，致动结构122与旋钮120连接，使得旋转120的旋转实现致动结构122的移动。另外，致动结构122与滑动体72a、72b相互作用，从而调节滑动体72a、72b的径向位置。基轴124刚性地耦合至马达外壳56(或将基轴保持静止的其它“基础”元件)并相对于驱动轴42支承旋钮120和以将旋钮与滚子头组件24/驱动轴24可旋转隔离的方式支承滚子头组件24。闭塞轴126刚性地连接至旋钮120并由此与旋钮120的旋转一起旋转(反之亦然)。如下文所述，闭塞轴126将旋钮120连接至可选的闭塞模块化马达(cartridgemotor)128。

图5A中更详细地示出闭塞调节组件28的各部分。如图所示，一些实施例中，旋钮120形成或包括内螺纹130，并可以由两个或更多个元件构成，诸如包胶模制至螺纹插入件134的塑料盖132。通过该方法，模制帽132可以限定便于用户符合人体工程学的抓持或操作的各种外部表面。相反，螺纹插入件134可以由金属或其它结构上坚固的材料形成，其有利于内部螺纹130的精确形成。不考虑准确结构，进一步设置一个或多个特征来有利于将旋钮120与基轴124隔离安装或连接。例如，旋钮120可以形成衬套136，衬套136构造成经由一个或多个致动器轴承单元138可旋转地连接于基轴124，如下文所述。最后，可在闭塞轴126与旋钮120之间设置销或其它固定连接，诸如形成在螺纹插入件134中的通孔140。

致动结构122可以类似于一个凸轮，并且包括，在一些实施例中，凸轮体150和套筒152。凸轮体150大小和形状设置成与滑动体72a、72b相互作用，且套筒152有利于与致动旋钮120(以及下文讨论的其它元件)连接。

一些实施例中，凸轮体150为具有如图所示楔形形状的环。更具体地，凸轮体150形成或限定引导表面154和支承表面156。引导表面154限定凸轮体150的内直径且大小设置成可滑动地临靠毂70的引导面86(图4)。支承表面156以成角度方式从凸轮体150的前端158处的引导表面154延伸。另外，凸轮体150具有从前端158至外端160的逐渐增加的径向厚度，其中支承表面156大致平坦。如图所示，凸轮体150和滑动体72a、72b构造成使得在最终组装时，滑动体接纳面96的延伸角度与凸轮体支承表面156的延伸角度相对应。在最终组装时，当致使凸轮体150沿纵向(相对于中心轴线A)移动时，支承表面156沿对应滑动体72a、72b的接纳面96滑动。致动结构122可以采用构造成可滑动地调节或移动滑动体72a、72b的其它形式。例如，通过纵向移动楔形件150来设置的凸轮接口可由用剪刀型机构来替代。

套筒152可以采用与下文描述的闭塞调节组件28的其它元件相称的各种不同形式。一般来说，套管152附连至凸轮体150的尾端160并从其延伸，且形成搁架162或类似结构。

致动结构122可以以各种方式连接于致动旋钮120。一些实施例中，闭塞调节组件28包括环170和闭塞轴承单元172。环170形成或限定外区域180、中间区域182和内区域184。外区域180限定外螺纹186。外螺纹186与致动旋钮120的内螺纹130相对应，从而外螺纹186与内螺纹130可螺纹啮合。中间区域182形成壁架(ledge)188和环形槽190，壁架188用于安装到闭塞轴承单元172，环形槽190的大小和形状设置成与套筒152的一部分之间存在间隙。最后，内区域184从中间部分182径向向内凸出，并终止于环170的内直径192。如图5A总体反映出的，内区域184进一步形成径向槽口194，该径向槽口184大小设置成可滑动地接纳基轴124的对应段，如下文所述。

闭塞轴承单元172可旋转地连接致动结构122和环170并安装在致动结构搁架162和环壁架188。通过该构造，致动旋钮120的旋转被传递至在螺纹接口130/186处的环170，并导致环170沿纵向移动。该纵向移动或力经由闭塞轴承单元172传递至致动结构122。由此，凸轮体150随着致动旋钮120的旋转而纵向移动。处于下面将变得更清楚的原因，闭塞轴承单元172(在形成致动结构122与环170之间的刚性纵向连接的同时)，允许致动结构122相对于环170自由旋转。换言之，在旋钮120的旋转实现致动结构122的纵向(或其它)移动的同时，径向移动通过闭塞轴承单元172分离。

基轴124与驱动轴42同心布置(即，在最终组装时，驱动轴42和基轴124共享相同的共有的中心轴线A)。在该情形下，图5A中一种可接受的构造中，基轴124大小设置成被同轴布置在驱动轴42的内腔48内。关于此，基轴124限定相对的第一和第二端部200、202(图2示出第二端部202)。基轴124大小和形状设置成使得在最终组装时，第一端部200延伸超过驱动轴42的第一端50，而第二端部202延伸超过第二端52。进一步地，第一端部200形成径向键204。键204大小设置成可滑动地接纳在环170的槽口194内。键204与槽口194之间的接口使得基轴124经由槽口194/键204相互作用而抵抗环170的旋转(这里，基轴124保持静止)。然而，键204允许环170相对于基轴124纵向移动或滑动。由此，通过旋转120的旋转而赋予至环170上的任何旋转力由基轴124偏移或抵抗。环170/基轴124相互作用确保旋钮120的旋转大部分进转换成环170的纵向移动。

在驱动轴42与基轴124之间安装副轴承单元210。副轴承单元210相对于驱动轴42以允许驱动轴42相对于基轴124(反之亦然)旋转的方式纵向支承基轴124。另外，驱动轴42和基轴124彼此可旋转地隔离。

一些实施方式中，闭塞调节组件28进一步包括为用户提供旋钮旋转程度的物理上和/或可听指示的一个或多个元件。例如，弹簧指部212可以组装至旋钮120并布置成在旋钮120的每次旋转或每个旋转段时产生可听的，可选地可触的“点击”或噪声。例如，弹簧指部212可以布置成在旋钮每旋转7.2度时产生触觉“点击”。各种其它布置也是可接受的。一些实施例中，由弹簧74a、74b指部212产生的旋转指示与预定量或水平的闭塞调节(例如0.0005英寸闭塞调节)相关联，如下所述。

如图5B所示，基轴124在第二端部202处被进一步支承。例如，一些实施例中，中间框架214固定至马达外壳部分56并从马达外壳部分56延伸，且设置螺纹表面216，该螺纹表面与第二端部202螺纹啮合。两个元件之间的最大移动范围可由锁紧螺母组件218限制。也可考虑其它安装结构，包括将基轴124相对于马达外壳部分56刚性保持的安装结构。无论如何，基轴124相对于驱动轴42同心保持，且不相对于马达外壳部分56纵向移动或旋转运动。

回到图2，如果设置的话，闭塞轴126同心布置在基轴124内，并限定第一端部230和相对的第二端部232。如上所述，第一端部230固定至旋钮120。因此，闭塞轴126有效地用作旋钮120的扩展。闭塞轴126足够长使得第二端部232凸出超过基轴124的第二端部202。如下文所述，在其中泵20构造成提供自动闭塞调节的实施例中，闭塞轴126的第二端部232连接至可选的模块化马达128。

滚子泵组件20包括布置在马达外壳部分56内的马达40，且该马达外壳部分56安装至定子框架26。驱动轴42耦合至马达44。滚子头组件24(具体地，毂70)安装至驱动轴42。基轴124同心地布置在驱动轴42内，且凸轮体150与毂70和滑动体72a、72b以临靠关系放置。致动旋钮120以可旋转隔离方式连接至基轴124。另外，致动旋钮120经由环170(图5A)和闭塞轴承单元172(图5A)链接至致动结构122。马达外壳部分56安装至外壳22的其它部分(例如，中间框架214、底杯240等)。如果设置的话，闭塞轴126布置在基轴124内，将旋钮120与模块化马达128链接。如主要在图2中所反映的，在最终组装时，滚子32与轨道接纳表面116之间的径向距离与对应滑动体72a、72b相对于中心轴线A的径向位置直接相关。滑动体72a、72b径向位置反过来由闭塞调节组件28控制，且具体地当通过操作旋钮120选择时由凸轮体150的纵向布置(图5A所示)控制。值得注意的是，出于下面更清楚描述的原因，旋钮120与驱动轴42可旋转地隔离。

在使用过程中，滚子泵20提供泵送运行模式和闭塞调节运行模式，且(例如作为灌注回路的一部分)是有用的。起初，如图1和6所示，待泵送流体介质穿过其的一段柔性管道30被加载至滚子泵20。具体地，管道30抵靠定子轨道114的接纳表面116布置，并可通过可选的管夹34固定在位。另外，柔性管道30由滚子32抵靠接纳表面116捏住。实际上，在每个滚子32与接纳表面116之间形成闭塞区域或者距离250，其中该距离(或闭塞“水平”)可调节，如下文所描述的。

在泵送运行模式下，并还参考图2，马达40被运行以旋转驱动轴42。驱动轴42的旋转被传递至毂70，并由此传递至由此承载的滑动体72a、72b和滚子32。图6反映沿顺时针方向旋转的滚子头组件24(图2)；因为导致滑动体72a、72b相对于管道30旋转，通过滚子32实现的闭塞区域类似地沿管道30移动或前进(应理解的是，滚子32相对于对应的滑动体72a、72b围绕其对称轴线自由旋转)。由此，导致流体介质向前移动或“泵送”通过管道30，其中滚子头组件24的旋转方向有效地形成流体入口260和流体出口262。

具体参考图5A，驱动轴42/滚子头组件24的旋转不被传递至或以其它方式赋予至基轴124上或致动旋钮120上。即是说，旋钮120和基轴124与滚子头组件24和驱动轴42旋转地隔离。然而，致动结构122将通过箍70与滑动体72a、72b之间的凸轮体150的楔形界面与滚子头组件24一起旋转。闭塞轴承单元172将致动结构122的旋转运动与环17隔离，并由此与致动旋钮120和基轴124隔离。弹簧74a、74b(图3)维持凸轮体150与对应的滑动体72a、72b之间的恒定压力。

闭塞水平或闭塞量(滚子32与轨道接纳表面116之间的径向距离250(图6))可以在闭塞调节运行模式下改变。参考图5A和7，通过用户旋转致动旋钮120来实现闭塞调节。旋钮旋转经由螺纹接口134、186被转成环170的纵向运动。根据旋钮旋转方向，环170由此被导致朝向或远离滑动体72a、72b纵向移动。由于由环170与凸轮结构(具体地套筒152)之间的闭塞轴承单元提供的纵向固定(但旋转隔离)连接，致动结构122经历与环170的纵向运动相同的纵向运动。由此，随着致动旋钮120的旋转，凸轮体150相对于滑动体72a、72b纵向移动。凸轮体150与滑动体72a、72b之间的凸轮界面又实现滑动体72a、72b的径向位置相对于中心轴线A的变化。

作为参考点，根据图5A，滚子泵20在中等闭塞状态下布置，其中环170以及由此凸轮体150在远离滑动体72a、72b的中间纵向距离处。如图7所反映的，随着旋钮120的旋转(例如图7中顺时针)，滑动体72a、72b以及由此其承载的滚子32被迫径向向外，由此降低与每个滚子32相关联的闭塞区域或距离250。进一步参考图5A，旋钮120的旋转导致170且由此导致凸轮体150朝向滑动体72a、72b(相对于图5A的定向向下)纵向移动，其中凸轮体150与滑动体72a、72b之间的凸轮界面迫使滑动体72a、72b(以及由其承载的滚子32)相对于中心轴线A径向向外。一旦凸轮体承载表面150纵向超过(例如下方)滑动体接纳表面96，则实现最大闭塞状态。旋钮120的反向旋转导致环170且由此导致凸轮体150远离(向上)滑动体72a、72b纵向移动。由支承表面156施加在接纳表面96上的凸轮界面力由此降低。弹簧74a-74d(图3)又径向向内偏置对应的滑动体72a、72b。在最小闭塞状态下，滑动体72a、72b接触毂柱80。

可以由用户选择或实现最小闭塞状态与最大闭塞状态之间的任何闭塞水平或闭塞量。值得注意的是，可在滚子泵20同时且持续地运行来泵送流体介质的同时，执行闭塞调节步骤。通过经由同心布置的基轴124驱动轴42将驱动轴42与致动旋钮120和环170旋转地隔离，滚子泵20不需要用户(例如灌注师)在每次需要调节闭塞时停止泵。与该解释相称地，根据本发明的原理，作为灌注回路的一部分的滚子泵的运行方法包括：将柔性管道30(图1)加载至滚子泵20；运行马达40以致使流体介质被泵送通过管道30，其中滚子泵20在第一闭塞水平下布置；以及在马达40持续运行(以及流体介质持续被泵送)的同时，将该闭塞水平调节至第二、不同的水平。

除了有利于手动调节闭塞，滚子泵20可选地进一步提供自动闭塞调节。例如，图2和5B示出可选的闭塞轴126与可选的模块化马达128的连接。控制器270进一步提供和操作模块化马达128，从而选择性地旋转闭塞轴126(以及由此旋钮120)。

可采用各种机构(图未示)来实现模块化马达128与闭塞轴126之间的驱动连接。例如，驱动齿轮可以连接至闭塞轴126，且模块化马达128可操作地耦合至驱动齿轮。通过该可接受的结构，模块化马达128的运行导致驱动齿轮旋转，这旋转闭塞轴126。闭塞轴126的旋转转动旋钮120，旋钮120又实现滑动体72a、72b的径向位置的变化(如前所述)，由此改变闭塞水平。将模块化电机128与旋钮120和/或凸轮体150链接的其它结构也是可接受的。

控制器270是或包括微处理器或可编程以激励和控制模块化马达128的运行的其它计算机设备。关于此，控制器270可以编程以根据一个或多个参数来控制模块化马达128的运行。例如，控制器270可包括或者电链接至输入装置(例如触摸屏)，用户在该输入装置输入所需的闭塞设定。相关的实施例中，控制器在确定(以及然后实现)所需的闭塞设定时，可利用其它可选的闭塞标准。例如，图8以方框形式提供了可以从泵送环境(例如灌注回路)提供给控制器的信息，控制器270根据这些信息实现模块化马达128的运行。例如，输入反馈信息可以包括管线压力、马达转矩、流率等。用户/灌注师可以设定适于其特定实践的闭塞标准。无论如何，如同上述的手动闭塞调节，在泵20持续在泵送模式下运行的同时，可进行由滚子泵20提供的自动闭塞调节。

本发明的滚子泵及其相关使用方法在现有设计的基础上有显著的改进。在滚子泵持续泵送流体介质的运行下，可执行闭塞调节。另外，一些实施例中，提供了自动闭塞调节。

虽然已参考各优选实施例对本公开进行描述，但是本领域的技术人员将认识到可作形式或细节上的改变而不背离本公开的精神和范围。

Claims (21)

1.一种滚子泵，包括：

驱动轴，所述驱动轴限定中心轴线；

马达，所述马达耦合至所述驱动轴，用于围绕所述中心轴线旋转所述驱动轴；

滚子头组件，包括：

第一毂，所述第一毂安装至所述驱动轴，

第一滑动体，所述第一滑动体连接至所述第一毂，从而所述滑动体随着所述第一毂的旋转而旋转，

第一滚子，所述第一滚子可转动地连接至与所述驱动轴相对的所述滑动体；

定子框架，所述定子框架形成轨道，所述轨道具有内弧形接纳表面；

其中，所述定子框架与所述滚子头组件关联，以限定所述滚子与所述接纳表面之间的闭塞区域；以及

闭塞调节组件，所述闭塞调节组件用于可滑动地调节所述滚子相对于所述接纳表面的径向位置，所述闭塞调节组件包括：

致动旋钮，

致动结构，所述致动结构连接至所述旋钮，

基轴，所述基轴设置在所述驱动轴内，所述基轴相对于所述驱动轴支承所述致动旋钮，

其中，所述致动结构与所述滑动体相互作用，从而在所述旋钮旋转时改变所述滑动体相对于所述中心轴线的径向位置；

其中，所述驱动轴和所述基轴彼此可旋转地隔离。

2.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于：所述致动旋钮与所述驱动轴可旋转地隔离。

3.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于：所述致动结构包括形成支承表面的楔形体，且所述滑动体限定接纳表面，该接纳表面与所述支承表面可滑动地相互作用。

4.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于：所述闭塞调节组件进一步包括环，所述环连接所述旋钮从而在所述旋钮旋转时，所述环相对于中心轴线纵向移动。

5.根据权利要求4所述的滚子泵，其特征在于：所述旋钮和所述环彼此螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的滚子泵，其特征在于：所述致动结构连接至所述环，从而所述环的纵向移动传递至所述致动结构。

7.根据权利要求6所述的滚子泵，其特征在于：所述致动结构与所述环可旋转地隔离。

8.根据权利要求6所述的滚子泵，其特征在于：所述闭塞调节组件进一步包括在所述致动结构与所述环之间连接的轴承单元。

9.根据权利要求8所述的滚子泵，其特征在于：所述致动结构包括楔形体和中间毂，所述楔形体形成与所述滑动体滑动地相互作用的支承表面，所述中间毂延伸自所述楔形体，以及所述轴承单元布置在所述中间毂与所述环之间。

10.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于：所述基轴与所述驱动轴同轴布置。

11.根据权利要求10所述的滚子泵，其特征在于：所述闭塞调节组件进一步包括在所述旋钮与所述基轴之间连接的致动轴承单元，从而所述旋钮相对于所述基轴纵向固定并与所述基轴可旋转地隔离。

12.根据权利要求11所述的滚子泵，其特征在于：所述基轴限定相对的第一和第二端部，以及所述第一端部延伸超过所述驱动轴的第一端，所述致动轴承单元连接至所述第一端部。

13.根据权利要求12所述的滚子泵，其特征在于：所述第二端部延伸超过所述驱动轴的相对的第二端。

14.根据权利要求13所述的滚子泵，其特征在于：所述闭塞调节组件进一步包括支承装置，所述支承装置相对于所述驱动轴纵向支承所述第二端部。

15.根据权利要求14所述的滚子泵，其特征在于：所述基轴延伸穿过所述驱动轴的内腔，以及所述支承装置包括相对于所述驱动轴纵向固定的框架，且所述第二端部连接至该框架。

16.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于，还包括：

闭塞轴，所述闭塞轴固定至所述致动旋钮并延伸穿过所述基轴；

模块化马达，所述模块化马达可操作地耦合至所述闭塞轴；以及

控制器，所述控制器编程以激励所述模块化马达的运行。

17.根据权利要求16所述的滚子泵，其特征在于：所述控制器根据选自由管线压力、马达转矩、流率和用户信息构成的组的灌注回路参数，激励所述模块化马达的运行。

18.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于：所述闭塞调节组件进一步包括由所述旋钮承载的弹簧指部，以及所述弹簧指部和所述旋钮构造成使得所述弹簧指部在所述旋钮相对于所述基轴旋转时产生可听噪声。

19.根据权利要求1所述的滚子泵，其特征在于：所述滚子头组件进一步包括：

第二滑动体，所述第二滑动体可滑动地连接至所述第一毂；以及

第二滚子，所述第二滚子可转动地连接至与所述驱动轴相对的所述第二滑动体；

所述第一和第二滑动体沿相反方向从所述第一毂延伸。

20.一种滚子泵的运行方法，所述滚子泵是灌注回路的一部分，所述方法包括：

将所述灌注回路的柔性管线加载至滚子泵，所述滚子泵包括：

驱动轴，所述驱动轴限定中心轴线，

马达，所述马达耦合至所述驱动轴，用于围绕所述中心轴线旋转所述驱动轴，

滚子头组件，包括：

毂，所述毂安装至所述驱动轴，

第一滑动体，所述第一滑动体连接至所述毂，从而所述滑动体随着所述毂的旋转而旋转，

第一滚子，所述第一滚子可转动地连接至与所述驱动轴相对的所述滑动体，

定子框架，所述定子框架形成轨道，所述轨道具有内弧形接纳表面，

其中，所述定子框架与所述滚子头组件关联，以限定所述滚子与所述接纳表面之间的闭塞区域，

闭塞调节组件，所述闭塞调节组件用于可滑动地调节所述滚子相对于所述接纳表面的径向位置，所述闭塞调节组件包括：

致动旋钮，

致动结构，所述致动结构连接至所述旋钮，

基轴，所述基轴设置在所述驱动轴内，所述基轴相对于所述驱动轴支承所述致动旋钮，

其中，所述致动结构与所述滑动体相互作用，从而在所述旋钮旋转时改变所述滑动体相对于所述中心轴线的径向位置；

其中所述管线抵靠所述接纳表面布置；

运行所述马达以致使所述滑动体和所述滚子相对于所述管线旋转，包括所述滚子位于相对于所述接纳表面的第一径向位置，从而在第一闭塞水平下闭塞所述管线；以及

在持续运行所述马达的同时，旋转所述致动旋钮以将所述滚子的径向位置改变至与所述第一径向位置不同的第二径向位置，从而提供第二闭塞水平。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于：当所述滚子泵进一步包括链接至所述闭塞调节组件的模块化马达和被编程以激励所述模块化马达的运行的控制器时，所述方法进一步包括：

在控制器接收指示所述灌注回路的运行参数的信息；以及

通过所述控制器自动地激励所述模块化马达的运行，从而在所述马达持续运行下，实现所述滚子相对于所述接纳表面至第三径向位置的移动。