CN110833638A - 一种利于形成生理层流的血泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械领域，具体公开了一种利于形成生理层流的血泵，包括套筒、设在套筒内的转子及设在套筒外用于驱动转子旋转的驱动装置，所述转子包括与套筒同轴设置的转子圆筒及固定在转子圆筒内壁的转子叶片，所述转子的中部形成中空血液流道；所述套筒内位于转子后侧的位置设有引流通道，所述引流通道沿血流方向逐渐收窄并用于将周围血流引流至中间血流。本发明使得从引流通道流出的血液可恢复正常的层流状态，有效降低了随后流动过程中产生血液成分破坏和血栓发生的可能性。

Description

一种利于形成生理层流的血泵
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种利于形成生理层流的血泵。
背景技术
血泵也称血液循环装置，主要用于体外辅助循环及心衰辅助中，是代替人体心脏跳动与血液循环的一个关键技术，对于重症急救及心血管疾病的治疗和发展具有重要的意义。初期的血泵以仿生设计为主，利用机械或者电磁驱动产生周期性的容积变化，模拟心脏的搏动；由于该时期的血泵普遍存在体积大、结构复杂、寿命短等缺点，大多只作为体外辅助使用。此后，血泵普遍采用高速旋转式的转子(离心式或轴流式)驱动血液单向流动，但由于转子与驱动电机需要连接传动轴，从而导致血液循环回路不能完全密封，容易造成血液污染，而且转子与泵体之间的微小缝隙形成的高剪应力区域，增加了对血细胞的破坏。
目前，无轴式结构的血泵也逐渐应用于临床，例如专利CN 201894758 U即公开了一种微型轴流血泵，其包括套筒、设置在套筒内的泵体以及设置在套筒外的驱动装置，驱动装置包括电磁驱动线圈和控制器，泵体包括前导叶、转子以及后导叶，转子采用由转子圆筒和转子叶片组成，转子叶片生长于转子圆筒内表面，转子的中部设有中空血液流道，使转子形成一体化中空内螺旋叶片式结构。本领域技术人员均知悉，由于血液粘性的存在，在管道(血管)中流动的血液出现了分层流动，血液的正常层流状态(即生理层流)中，各层血液流速大小不同，在管轴处流速最大(可视为中间血流的流速大于周围血流的流速)。然而，包括上述专利在内的无轴式结构的血泵中，由于设置了中空血液流道，血液在经过泵体的泵压后却是形成了相反的层流状态(即周围血流的流速大于中间血流的流速)，由于不符合生理层流，极容易在随后的流动过程中产生血液成分破坏和诱发血栓。
因此，合理设计出一种利于形成生理层流的血泵产生非常重要，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利于形成生理层流的血泵。
本发明提供了一种利于形成生理层流的血泵，包括套筒、设在套筒内的转子及设在套筒外用于驱动转子旋转的驱动装置，所述转子包括与套筒同轴设置的转子圆筒及固定在转子圆筒内壁的转子叶片，所述转子的中部形成中空血液流道；所述套筒内位于转子后侧的位置设有引流通道，所述引流通道沿血流方向逐渐收窄并用于将周围血流引流至中间血流。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述引流通道呈圆台状且与套筒同轴设置。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述套筒内同轴固定有一圆台状的引流筒，所述引流筒的两端开口、内部中空，且所述引流筒的中空部分形成所述引流通道。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述引流筒通过支架固定在套筒内，且所述引流筒的侧壁与套筒内壁之间具有间隙。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述支架包括至少三根支杆，各所述支杆的一端固定于引流筒的侧壁、另一端固定于套筒内壁，且各所述支杆沿周向均匀分布。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述引流筒的小径端开口直径与其大径端开口直径的比例为1:(3-6)。
作为对上述技术方案的进一步改进，用于形成所述引流筒两端口部的侧壁部分均为圆弧过渡结构。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述转子叶片为设于转子圆筒内壁的螺旋叶片式结构，且所述转子叶片的侧壁与转子圆筒的内壁之间形成螺旋血液流道。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括电磁驱动线圈及控制器，所述转子圆筒的外表面嵌有永磁体，所述控制器控制电磁驱动线圈内的电流大小和方向产生与永磁体配合的交变磁场以驱动转子圆筒旋转。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述套筒的内壁设有转子安装槽和位于转子安装槽两端并与转子安装槽连通的轴承安装槽，所述转子圆筒通过设于轴承安装槽的陶瓷轴承安装在转子安装槽中，且安装后所述转子圆筒的内壁与套筒的内壁相平齐。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
本发明的血泵利于形成生理层流；具体而言，转子在驱动装置的作用下旋转并将血液由前往后进行输送，在此过程中由于是周围血流带动中间血流，周围血流的流速大于中间血流的流速，呈现出与正常血液流动相反的层流状态，而由于增设了引流通道，引流通道沿血流方向逐渐收窄，当血液从转子流出后，流速较快的周围血流进入引流通道并沿引流通道朝中间血流方向流动且最终汇集于中间血流，周围血流的压力能转化成中间血流的动能，中间血流的流速大于周围血流，使得从引流通道流出的血液可恢复正常的层流状态，有效降低了随后流动过程中产生血液成分破坏和血栓发生的可能性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的引流筒的左视图；
图3为本发明的引流筒的右视图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明；当然，附图为简化后的示意图，其比例大小并不构成对专利产品的限制。
如图1至图3所示(图1中箭头方向即为血液流动方向)：本实施例提供了本发明提供了一种利于形成生理层流的血泵，包括套筒1、设在套筒1内的转子及设在套筒1外用于驱动转子旋转的驱动装置，所述转子包括与套筒1同轴设置的转子圆筒21及固定在转子圆筒21内壁的转子叶片22，所述转子的中部形成中空血液流道23；本实施例的血泵可在专利CN201894758U所公开的微型轴流血泵的基础上改进而得，因而二者可共用部分结构，例如转子的结构及驱动装置的结构。
本实施例的血泵，其关键改进点就在于，所述套筒1内位于转子后侧的位置设有引流通道3，所述引流通道3沿血流方向逐渐收窄并用于将周围血流引流至中间血流；后侧即血液流出的一侧，在图1中即位于转子右侧；相比于现有的血泵，本实施例的血泵利于形成生理层流；具体而言，转子在驱动装置的作用下旋转并将血液由前往后进行输送，在此过程中由于是周围血流带动中间血流，周围血流的流速大于中间血流的流速，呈现出与正常血液流动相反的层流状态，而由于增设了引流通道3，引流通道3沿血流方向逐渐收窄，当血液从转子流出后，流速较快的周围血流进入引流通道3并沿引流通道3朝中间血流方向流动且最终汇集于中间血流，周围血流的压力能转化成中间血流的动能，中间血流的流速大于周围血流，使得从引流通道3流出的血液可恢复正常的层流状态，有效降低了随后流动过程中产生血液成分破坏和血栓发生的可能性。
本实施例中，所述引流通道3呈圆台状且与套筒1同轴设置；圆台状即用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥后所形成的形状；血液从圆台状引流通道3的底面进入并从顶面流出，在此过程中完成利用周围血流压力推动并加速中间血流的流动；引流通道3与套筒1及中空血液流道23同轴设置，有利于实现对周围血流的均匀引流，减少紊流，避免血液破坏。
本实施例中，所述套筒1内同轴固定有一圆台状的引流筒4，所述引流筒4的两端(在图1中为左右两端)开口、内部中空，且所述引流筒4的中空部分形成所述引流通道3；使用独立设置的引流筒4形成引流通道3，有利于降低改进成本，只需在现有的血泵结构的基础上即可改进获得；引流筒4的内壁与外壁平行，形成形状均匀的回转体结构；所述引流筒4的小径端(右端)开口直径与其大径端(左端)开口直径的比例例如可为1:(3-6)；同时为了减少对血液的扰动及剪切作用，用于形成所述引流筒4两端口部的侧壁部分均为圆弧过渡结构。
在连接方式方面，引流筒4可直接通过其大径端口部的侧壁固定连接(例如焊接)于套筒1内壁，此时套筒1内壁可设置与引流筒4适配的固定槽；然而这一结构也使得在引流筒4侧壁与套筒1内壁之间形成血液滞留区，容易产生血栓；因此，作为优选方式，本实施例中，所述引流筒4通过支架固定在套筒1内，且所述引流筒4的侧壁与套筒1内壁之间具有间隙；引流筒4通过支架可浮置于引流筒4内，从而避免在引流筒4侧壁与套筒1内壁之间形成血液滞留区；如图1所示，这一间隙是逐渐增大的，其大小可根据需要而定，但应保证在血液经过引流筒4的作用后其中心血流的流速是大于周围血流流速的，即仅设置较小的间隙以驱动引流筒4侧壁与套筒1内壁之间的血液流动即可。
本实施例中，所述支架包括至少三根支杆5，各所述支杆5的一端固定于引流筒4的侧壁、另一端固定于套筒1内壁，且各所述支杆5沿周向均匀分布；支杆5的结构及数量应考虑引流筒4的稳固定位及减少对血液造成扰流及剪切，本实施例将支杆5设置为圆杆结构，且三根支杆5构成三角定位结构共同支撑引流筒4。
本实施例中，所述转子叶片22为设于转子圆筒21内壁的螺旋叶片式结构，且所述转子叶片22的侧壁与转子圆筒21的内壁之间形成螺旋血液流道；转子叶片22旋转时，血液的周围血流部分先进入螺旋血液流道并在该流道中加速输送，血液的中间血流部分则在转子叶片22的余压及周围血流的作用下沿中空血液流道23输送；该结构的转子叶片22有利于降低对血液的破坏。
本实施例中，所述驱动装置包括电磁驱动线圈61及控制器62，所述转子圆筒21的外表面嵌有永磁体24，所述控制器62控制电磁驱动线圈61内的电流大小和方向产生与永磁体24配合的交变磁场以驱动转子圆筒21旋转；电磁驱动线圈61电磁驱动线圈61与永磁体24构成磁耦合驱动的结构，此为现有技术，在此不再赘述；在控制器62的控制下，可根据需要调节转子圆筒21的转速及转动方向。
本实施例中，所述套筒1的内壁设有转子安装槽和位于转子安装槽两端并与转子安装槽连通的轴承安装槽，所述转子圆筒21通过设于轴承安装槽的陶瓷轴承25安装在转子安装槽中，且安装后所述转子圆筒21的内壁与套筒1的内壁相平齐；该结构有利于避免血液与转子圆筒21的端口接触，减少对血液的剪切破坏。
最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利于形成生理层流的血泵，包括套筒、设在套筒内的转子及设在套筒外用于驱动转子旋转的驱动装置，所述转子包括与套筒同轴设置的转子圆筒及固定在转子圆筒内壁的转子叶片，所述转子的中部形成中空血液流道；其特征在于：所述套筒内位于转子后侧的位置设有引流通道，所述引流通道沿血流方向逐渐收窄并用于将周围血流引流至中间血流。
2.根据权利要求1所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述引流通道呈圆台状且与套筒同轴设置。
3.根据权利要求2所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述套筒内同轴固定有一圆台状的引流筒，所述引流筒的两端开口、内部中空，且所述引流筒的中空部分形成所述引流通道。
4.根据权利要求3所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述引流筒通过支架固定在套筒内，且所述引流筒的侧壁与套筒内壁之间具有间隙。
5.根据权利要求4所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述支架包括至少三根支杆，各所述支杆的一端固定于引流筒的侧壁、另一端固定于套筒内壁，且各所述支杆沿周向均匀分布。
6.根据权利要求3所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述引流筒的小径端开口直径与其大径端开口直径的比例为1:(3-6)。
7.根据权利要求3所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：用于形成所述引流筒两端口部的侧壁部分均为圆弧过渡结构。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述转子叶片为设于转子圆筒内壁的螺旋叶片式结构，且所述转子叶片的侧壁与转子圆筒的内壁之间形成螺旋血液流道。
9.根据权利要求1至7任一项所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述驱动装置包括电磁驱动线圈及控制器，所述转子圆筒的外表面嵌有永磁体，所述控制器控制电磁驱动线圈内的电流大小和方向产生与永磁体配合的交变磁场以驱动转子圆筒旋转。
10.根据权利要求9所述的一种利于形成生理层流的血泵，其特征在于：所述套筒的内壁设有转子安装槽和位于转子安装槽两端并与转子安装槽连通的轴承安装槽，所述转子圆筒通过设于轴承安装槽的陶瓷轴承安装在转子安装槽中，且安装后所述转子圆筒的内壁与套筒的内壁相平齐。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111588928A (zh) * 2020-06-14 2020-08-28 中国医学科学院阜外医院 一种血液泵送装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201894758U (zh) * 2010-12-03 2011-07-13 中山哈特人工心脏实验室有限公司 一种微型轴流血泵
CN104826183A (zh) * 2015-05-26 2015-08-12 山东大学 一种离心式磁悬浮人工心脏泵的血流引导装置
WO2019057779A1 (fr) * 2017-09-21 2019-03-28 Fineheart Pompe cardiaque equipee d'une turbine a pales internes
US20190343997A1 (en) * 2016-09-29 2019-11-14 Berlin Heart Gmbh Blood pump
CN211383036U (zh) * 2019-11-30 2020-09-01 唐静 一种轴流血泵

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201894758U (zh) * 2010-12-03 2011-07-13 中山哈特人工心脏实验室有限公司 一种微型轴流血泵
CN104826183A (zh) * 2015-05-26 2015-08-12 山东大学 一种离心式磁悬浮人工心脏泵的血流引导装置
US20190343997A1 (en) * 2016-09-29 2019-11-14 Berlin Heart Gmbh Blood pump
WO2019057779A1 (fr) * 2017-09-21 2019-03-28 Fineheart Pompe cardiaque equipee d'une turbine a pales internes
CN211383036U (zh) * 2019-11-30 2020-09-01 唐静 一种轴流血泵

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111588928A (zh) * 2020-06-14 2020-08-28 中国医学科学院阜外医院 一种血液泵送装置

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