CN108953774A - 密封结构及心室辅助器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及医疗器械领域，一种用于心室辅助器线缆密封的密封结构。所述心室辅助器包括连通至内腔的连接孔，所述密封结构包括螺盖和密封塞。所述螺盖与所述连接孔螺纹连接，所述螺盖内设锥形孔，所述密封塞外部包括与所述锥形孔配合的锥面，所述密封塞内设通孔，所述线缆穿过所述通孔。所述密封塞还包括变形部，当所述螺盖拧入所述连接孔时，所述锥形孔挤压所述锥面以使得所述变形部变形，以使得所述锥形孔与所述锥面紧密贴合，进而实现所述密封结构的密封。本申请所述密封结构体积小，外形贴合所述心室辅助器，相对于现有技术可以有效减小心室辅助器的体积。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，尤其涉及一种心室辅助器的密封结构以及包含此密封结构的心室辅助器。
背景技术
心室辅助设备植入到人体内部后，需要向心室辅助器的内腔传输电源和控制信号。可以理解的，传输电源及控制信号的电缆对于防水密封性能具有较高的要求。现有的心室辅助设备通常直接采购专业连接器公司的密封防水连接器来解决这一问题。专业公司的密封防水连接器已通过相应的测试验证并实现了批量化生产，但此类连接器通常为货架产品，没有专门针对心室辅助设备的外形进行匹配设计，即非定制产品。采用此类连接器的心室辅助设备外形尺寸普遍偏大，使得整个心室辅助设备的尺寸增大，不利于植入手术的便利性，影响佩戴患者的舒适度。
发明内容
本申请提出一种针对心室辅助器专门设计的密封结构，可大幅减小心室辅助器的外形尺寸。本申请密封结构包括如下技术方案：
一种密封结构，用于心室辅助器线缆的密封。所述心室辅助器包括连通至内腔的连接孔，所述连接孔内为螺纹，所述密封结构还包括螺盖和密封塞，所述螺盖与所述连接孔螺纹连接，所述螺盖内设锥形孔，所述密封塞外部包括与所述锥形孔配合的锥面，所述密封塞内设通孔，所述线缆穿过所述通孔，所述密封塞包括变形部，当所述螺盖拧入所述连接孔时，所述锥形孔挤压所述锥面以使得所述变形部变形，以使得所述锥形孔与所述锥面紧密贴合。
其中，所述线缆包括集束段和分束段，所述集束段为单根线缆，所述分束段分为多根小线缆，所述集束段和所述分束段均部分位于所述通孔内，其中所述分束段靠近所述心室辅助器的内腔。
其中，所述通孔包括相对的第一端和第二端，所述第一端与所述集束端配合，所述第二端包括多个小孔，多个所述小孔的数量与所述分束段中多根所述小线缆的数量相同，每一个所述小孔与一根所述小线缆配合以实现密封。
其中，所述连接孔还包括直孔段，所述直孔段与所述第二端配合密封。
其中，所述通孔与所述线缆之间填充有胶体。
其中，所述密封塞由可变形材料制备，所述变形部为所述密封塞本体。
其中，所述锥面沿所述通孔的延伸方向设有缝隙。
其中，所述缝隙为多个，多个所述缝隙在垂直于所述通孔延伸方向的截面上均布。
其中，所述变形部为密封圈，所述密封圈在所述通孔的延伸方向上位于所述密封塞与所述连接孔之间。
其中，所述连接孔与所述螺盖的螺纹连接设有定位销、弹垫或螺纹紧固胶，用以防滑。
本申请还涉及包含上述密封结构的心室辅助器。
本申请所述密封结构，通过所述连接孔连通所述心室辅助器的内腔和外部，使得所述线缆可以从外部进入所述心室辅助器的内部，向所述心室辅助器提供电源及控制信号。同时所述连接孔与所述螺盖的螺纹连接实现了所述密封结构的外部防护，使得其内部的线缆、密封塞等组件免受损伤。所述螺盖内的锥形孔与所述密封塞外部的锥面配合，辅以所述密封塞的变形部，使得所述螺盖拧入所述连接孔时，所述锥形孔挤压所述锥面以推动所述变形部变形，所述锥形孔进而与所述锥面实现紧密贴合，实现了密封效果。本申请所述密封结构具备结构简单、体积小，各组件外形可随所述心室辅助器做匹配性调整的优点，采用了本申请所述密封结构的心室辅助器可以实现更小的体积占比，利于手术植入，也提高了佩戴者的舒适性。
附图说明
图1是本申请所述密封结构的示意图；
图2是本申请所述密封结构另一实施例的示意图；
图3是本申请所述密封结构再一实施例的示意图；
图4是本申请所述密封塞一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1所示的密封结构100。包括设置于心室辅助器200上的连接孔10，连接孔10内为螺纹孔，连接孔10从外部连通至心室辅助器200的内腔201中。密封结构100还包括有螺盖20和密封塞30。螺盖20与连接孔10之间螺纹连接，即螺盖20用于拧入内为螺纹的连接孔10。螺盖20内设锥形孔21，锥形孔21与密封塞30外部的锥面31相互配合，锥形孔21的锥度同锥面31的锥度相同。密封塞30内设通孔32，心室辅助器200的外部供电或控制信号线缆300穿过通孔32进入心室辅助器200的内腔201。密封塞30包括有变形部33，当螺盖20拧入连接孔10时，锥形孔21与锥面31发生面接触，锥形孔21随着螺盖20的不断拧入持续推动锥面31，进而挤压变形部33发生变形。变形部33因弹性变形而产生恢复原状的张力。锥形孔21和锥面31在张力的驱动下紧密贴合，从而实现了本申请密封结构100对伸入心室辅助器200的内腔201的线缆300与心室辅助器200之间的密封。
心室辅助器200在植入人体内部后，其内腔201中的血泵系统需要电能维持运转，同时控制系统对血泵的转速等参数进行监测和控制。而线缆300是将电能和控制信号传入内腔201的介质。线缆300在进入内腔201时需要密封，以保证内腔201内各组件的正常运行。利用螺盖20和密封塞30之间的配合，即锥形孔21与锥面31之间的面接触配合，可以实现较好的密封效果。同时，变形部33提供的张力进一步加强了锥形孔21与锥面31之间的面接触压力，使得本申请密封结构100的密封效果更强。
另一方面，相对于现有技术，本申请密封结构100结构简单，拆装方便，可以设置于心室辅助器200的任意位置上，对空间的需求较小。这使得本申请密封结构100相对于现有技术中的专业连接器，更加贴合心室辅助器200外形，有利于对心室辅助器200空间尺寸的总体控制。
一种实施例见图2，线缆300包括集束段301和分束段302。集束段301可以将多根信号线和电能线聚拢在单根线缆中，避免每根信号线和电能线各自走线的繁琐，且对于集束段301的密封相对容易实现。分束段302分为多根小线缆3021，分束段302通常在线缆300的末端用于各根小线缆3021的分散输送。集束段301和分束段302均部分位于通孔32内，也即线缆300的集束段301和分束段302之间的分界线位于通孔32内。具体的，集束段301因为结构更简单，有利于密封性能的保障，需要至少部分位于通孔32内与通孔32配合以实现密封。分束段302因为位于线缆300的末端，在进入内腔201后能够在更短的距离内抵达各自对应的组件上。因此，宜将集束段301和分束段302均设置于通孔32内，或描述为线缆300在通孔32中完成由集束段301向分束段302的过渡。可以理解的，分束段302相对于集束段301更靠近心室辅助器20的内腔21。
继续参见图2，为对应线缆300的结构，通孔32包括相对的第一端321和第二端322。其中第一端321与集束端301配合，第一端321为单个圆孔，且单个圆孔的内径与集束端301的外径相匹配，实现第一端321对集束端301的密封。第二端322包括多个小孔3221，多个小孔3221的数量与分束段302中多根小线缆3021的数量相同，每一个小孔3221的内径也与其对应的小线缆3021的外径相配合，每一个小孔3221与其对应的小线缆3021之间配合以实现密封。
需要提出的是，多个小孔3221之间的内径可以一致，也可以尺寸不同。主要取决于小线缆3021的外径是否相同。可以理解的，小线缆3021可以是电源线，也可以是控制线，且小线缆3021是控制线时也可能存在线缆的粗细不同的情况。因此本申请密封结构100中每一个小孔3221的内径并没有严格要求一致。当然，当每个小孔3221的内径设置为统一大小时，有利于简化加工工艺。
通过图2可以看出，螺盖20没有完全贯穿连接孔10，为了对连接孔10沿轴线方向全程密封，连接孔10还包括有直孔段12，直孔段12位于靠近内腔201的一侧，直孔段12的内径与第二端322的外径相配合，使得直孔段12与第二端322之间实现密封。
线缆300通常包括内部的缆芯和位于缆芯外部的套管。缆芯为导电材料，套管为绝缘的材料制备。套管用于保护缆芯并使其对外绝缘。通常的，套管具备一定的可变形能力。在本申请密封结构100中，图1和图2的实施例都是利用线缆300与通孔32之间的配合来实现线缆300与密封塞30之间的密封的。具体的，可以视为密封塞30的通孔32挤压可变形的线缆300的套管，使得线缆300与通孔32之间保持一定的压力，进而实现了线缆300与通孔32之间的密封可靠。一种实施例，为了进一步加强线缆300与密封塞30之间的密封效果，还可以在通孔32与线缆300之间填充胶体。胶体粘接并固定线缆300与密封塞30之间的相对位置，同时填充了线缆300与通孔32之间可能存在的缝隙。
实施例参见图3，在图3的实施例中，密封塞30由橡胶、塑料或复合材料等可变形材料制备。密封塞30自身具备变形能力，因而密封塞30整体构成变形部33。螺盖20在挤压密封塞30时，整个密封塞30均发生变形。其中，锥面31在锥形孔21的挤压下与锥形孔21的面接触压力更大，而通孔32则随密封塞30的变形向着线缆300聚拢，进而通孔32在聚拢的过程中与线缆300的贴合更紧密。由此，整个密封塞30构成变形部33的实施例，可以对密封塞30与螺盖20之间的密封、以及密封塞30与线缆300之间的密封均起到增大面贴和力的效果。
实施例见图4，密封塞30还设有缝隙34。缝隙34设置于锥面31上，缝隙34沿通孔32的延伸方向设置。密封塞30的锥面31因为缝隙34的作用，可以在制造时将锥面31的尺寸设置为略大于锥形孔21的尺寸。当锥面31与锥形孔21发生挤压配合时，因为锥面31的尺寸大于锥形孔21，锥面31可以完全与锥形孔21接触，并通过挤压不断排除缝隙34的空间，当最终缝隙34的空间被完全排空后，锥面31完全填充于锥形孔21之内。可以理解的，设置缝隙34的实施例，加强了锥面31与锥形孔21之间的紧密贴合。
图4中可以看出，缝隙34为多个，多个缝隙34在截面上沿圆周均布于通孔32上。具体的，多个缝隙34将锥面31分为多个均布的锥瓣311。多个缝隙34的宽度小于单个缝隙34实施例中缝隙34的宽度。多个锥瓣311在锥形孔21挤压锥面31的过程中，相邻的两个锥瓣311之间的缝隙34更容易被排除，且锥面31在锥瓣311的分布下与锥形孔21的贴合更均匀。
请再次参照图1，变形部33为密封圈35。密封圈35在通孔32的延伸方向上位于密封塞30与连接孔10之间。具体的，连接孔10沿通孔32的延伸方向设有抵持面11，抵持面11也为直孔段12的端面。密封塞30设有与抵持面11相对的台阶面36，密封圈35夹设于抵持面11和台阶面36之间。当螺塞20推动密封塞30时，台阶面36朝向抵持面11运动，因为抵持面11相对固定，则密封圈35受到挤压。密封圈35在变形后产生弹力，反向压紧锥面31与锥形孔21之间的接触，进而实现锥面31与锥形孔21之间的密封。可以理解的，密封圈35的材料，也可以为橡胶、塑料或复合材料等可变形材料。进一步的，密封圈35与密封塞30均可以采用类似的材料进行制备，即密封圈35与密封塞30本体均作为变形部33的一部分来共同提升本申请密封结构100的密封效果。当然，为了保证密封塞30不被密封圈35挤压变形过大，可以设置密封塞30的弹性模量小于密封圈35的弹性模量，从而通过密封圈35产生更大的变形量来保证密封塞30的形状基础，保证锥面31与锥形孔21的有效贴合。
在图3的实施例中，连接孔10与螺盖20的螺纹连接中还设置了定位销40。定位销40同时穿过螺盖20和心室辅助器200的本体，且定位销40穿入连接孔10。定位销40用于防止螺盖20和连接孔10之间的螺纹连接发生反转滑移，即防止螺盖20在变形部33的张力作用下相对于连接孔10反转而退出连接孔10。可以理解的，当螺盖20退出连接孔10或相对于连接孔10发生反转时，锥形孔21与锥面31之间的接触压力会相应变小，进而减弱本申请密封装结构100的密封效果。定位销40是防反转的一种结构，在其余实施例中，连接孔10和螺盖20之间还可以通过弹垫或螺纹紧固胶等方式来固定螺纹连接，同样可以起到防滑的作用。
本申请还涉及包含上述密封结构100的心室辅助器200。心室辅助器200可以视自身外形条件而在任意位置设置本申请密封结构100，因为本申请密封结构100的尺寸较小，所以整个心室辅助器200的外形结构也更小，有利于通过手术植入到患者体内。相应的，佩戴本申请心室辅助器200的患者，因为植入的设备体积更小，也提高了佩戴的舒适度，同时还具备了较好的密封效果。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种密封结构，其特征在于，所述密封结构用于心室辅助器线缆的密封，所述心室辅助器包括连通至心室辅助器内腔的连接孔，所述连接孔内为螺纹孔，所述密封结构还包括螺盖和密封塞，所述螺盖与所述连接孔螺纹连接，所述螺盖内设锥形孔，所述密封塞外部包括与所述锥形孔配合的锥面，所述密封塞内设通孔，所述线缆穿过所述通孔，所述密封塞包括变形部，当所述螺盖拧入所述连接孔时，所述锥形孔挤压所述锥面以使得所述变形部变形，以使得所述锥形孔与所述锥面紧密贴合。
2.如权利要求1所述密封结构，其特征在于，所述线缆包括集束段和分束段，所述集束段为单根线缆，所述分束段分为多根小线缆，所述通孔包括相对的第一端和第二端，所述第一端与所述集束端配合，所述第二端包括多个小孔，多个所述小孔的数量与所述分束段中多根所述小线缆的数量相同，每一个所述小孔与一根所述小线缆配合以实现密封。
3.如权利要求2所述密封结构，其特征在于，所述连接孔还包括直孔段，所述直孔段与所述第二端配合密封。
4.如权利要求1～3任一项所述密封结构，其特征在于，所述通孔内壁与所述线缆之间填充有胶体。
5.如权利要求4所述密封结构，其特征在于，所述密封塞由可变形材料制备，所述变形部为所述密封塞本体。
6.如权利要求5所述密封结构，其特征在于，所述锥面沿所述通孔的延伸方向设有缝隙。
7.如权利要求6所述密封结构，其特征在于，所述缝隙为多个，多个所述缝隙在垂直于所述通孔延伸方向的截面上均布。
8.如权利要求4所述密封结构，其特征在于，所述变形部为密封圈，所述密封圈在所述通孔的延伸方向上位于所述密封塞与所述连接孔之间。
9.如权利要求4所述密封结构，其特征在于，所述连接孔与所述螺盖的螺纹连接设有定位销、弹垫或螺纹紧固胶，用以防滑。
10.一种心室辅助器，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述密封结构。
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