CN111032108B - 泵至马达的连接系统 - Google Patents

Abstract

一种用于可植入血泵的连接系统，该系统包括：泵壳体，该泵壳体具有配置在其中的叶轮；以及马达壳体，该马达壳体具有配置在其中的马达，马达壳体与泵壳体间隔开一定距离。柔性的外套管将泵壳体联接至马达壳体，该外套管限定有7至10厘米之间的最大总长度。内轴与外套管同轴并将马达联接至叶轮。

Description

泵至马达的连接系统

技术领域

本发明涉及一种用于可植入血泵的连接系统。

背景技术

诸如血管内和心室内血泵之类的可植入血泵可以是用作机械循环支持装置的微型血泵，以使血液从心脏运动至身体的其余部分。可将血管内血泵经皮或通过外科手术植入到患者的血管系统中，以提供左心支持或右心支持。或者，可将心室内血泵植入到患者的心室中以提供左心支持或右心支持。在操作中，该血泵包括流入部分，该流入部分从诸如患者心脏的右心室、左心室、右心房或左心房之类的来源中抽取血液，并通过流出部分将血液推动到动脉中、比如患者的升主动脉或外周动脉。已知的血泵可能仅限于提供左侧支持或右侧支持。

除了流入部分和流出部分之外，血泵典型地还包括连接于马达的血泵。具体地，血泵被配置在壳体中，该壳体还包括用于推进血液的旋转叶轮。叶轮可包括一个或多个叶片或流动通道，以将血液从血泵的流入部分朝向流出部分推进。马达使叶轮旋转，从而提供泵送动作。许多已知的血泵使用具有长且半刚性的轴的连接系统来将马达连接至叶轮，该轴难以在植入期间对准以及穿过血管出口部位对准。例如，为了将血泵联接至外部马达，已知的轴可包括超过12厘米的长度，该长度是人体中升主动脉的平均长度。这样的长而半刚性的轴不能充分挠曲而使马达相对于血泵壳体运动以在心脏的指定位置内选择性地对准血泵。另外，相对较长的轴具有较高的感染风险，并且需要频繁维护、比如增加润滑，以保护轴的完整性。

发明内容

一种用于可植入血泵的泵至马达的连接系统，该系统包括：泵壳体，该泵壳体具有配置在其中的叶轮；以及马达壳体，该马达壳体具有配置在其中的马达，马达壳体与泵壳体间隔开一定距离。柔性的外套管将泵壳体联接至马达壳体，该外套管限定有7至10厘米之间的最大总长度。内轴与外套管同轴，该内轴将马达联接至叶轮。

在该实施例的另一方面，该系统包括马达轴，该马达轴至少部分地在外套管内延伸。

在该实施例的另一方面，泵壳体限定有2至4厘米之间的总长度。

在该实施例的附加方面，马达壳体限定有2至4厘米之间的总长度。

在该实施例的又一方面，外套管包括柔韧构件以及围绕该柔韧构件的覆盖构件。

在该实施例的另一方面，内轴是柔性的，并且包括限定出线圈的多个钢构件。

在该实施例的附加方面，外套管包括近侧部分和远侧部分，近侧部分刚性地联接于泵壳体，并且远侧部分刚性地联接于马达壳体，泵壳体可相对于马达壳体运动。

在该实施例的另一方面，可植入血泵包括轴承和推力垫圈，轴承和推力垫圈均联接于内轴。

在该实施例的另一方面，推力垫圈限定有润滑通道。

在该实施例的另一方面，外套管和内轴在它们之间限定有管道，该管道包括保持在其中的生物相容的流体。

在另一种实施例中，一种用于可植入血泵的泵至马达的连接系统包括：泵壳体，该泵壳体具有配置在其中的叶轮；以及马达壳体，该马达壳体具有配置在其中的马达，马达壳体与泵壳体间隔开一段距离。泵壳体和马达壳体的尺寸设计成被接纳在由心脏的腔室和在心脏外部的血管组成的组中的至少一个中。套管相对于马达壳体可运动地联接泵壳体，该套管由可延展材料制成。柔性内轴与套管同轴并且可相对于套管运动，该内轴延伸穿过泵壳体并连接于叶轮和马达。

在该实施例的另一方面，套管限定有7至10厘米之间的最大总长度。

在该实施例的另一方面，套管限定有9厘米的总长度。

在该实施例的又一方面，套管限定出泵壳体与马达壳体之间的距离。

在该实施例的附加方面，泵壳体和马达壳体均限定有2至4厘米之间的长度。

在该实施例的另一方面，内套管由限定出线圈的多个钢构件制成。

在该实施例的另一方面，泵壳体和马达壳体可相对于由心脏的腔室和在心脏外部的血管组成的组中的至少一个而选择性地运动。

在该实施例的另一方面，由心脏的腔室和心脏外部的血管组成的组中的该至少一个包括左心室和主动脉。

在该实施例的又一方面，系统包括轴承和推力垫圈，轴承和推力垫圈各自联接于内轴。

在另一种实施例中，一种用于可植入血泵的泵至马达的连接系统包括：泵壳体，该泵壳体具有配置在其中的叶轮和扩散器，泵壳体限定有2至4厘米之间的最大总长度；以及马达壳体，该马达壳体具有配置在其中的马达，马达壳体限定有2至4厘米之间的最大总长度，并且可以相对于泵壳体运动。该连接系统还包括柔性外套管，该柔性外套管具有近侧部分和远侧部分，近侧部分从泵壳体延伸，并且远侧部分从马达壳体延伸，外套管限定有7至10厘米之间的最大总长度。柔性内轴与外壳同轴，内轴至少部分地延伸穿过马达壳体并连接于叶轮、扩散器和马达，外套管和内轴在其间限定有管道，该管道包括保持在其中的生物相容的液体。

附图说明

通过参照结合附图考虑的以下详细的说明书，将更完整地理解本发明，并且将更容易地理解本发明的附带优点及其特征，附图中：

图1是根据本发明原理的泵至马达的连接系统的侧视图，该泵至马达的连接系统包括通过外套管和内轴彼此联接的泵壳体和马达壳体；

图2是图1中所示的泵至马达的连接系统的侧剖视图；

图3是图2中所示的泵至马达的连接系统的放大侧剖视图；

图4是图2中所示的泵至马达的连接系统的放大侧剖视图；

图5是图1的外套管的柔韧构件的侧视图；

图6是图1的外套管的覆盖构件的侧视图，该覆盖构件用于包围图4中所示的柔韧构件；以及

图7是图2中所示的泵至马达的连接系统的内轴的放大侧视剖视图。

具体实施方式

如在文中使用的，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”以及类似表述的关系术语可仅用于将一个实体或元件与另一实体或元件区别开，而不一定要求或暗示在这种实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。在此所使用的术语仅仅为了描述特定实施例，而不意指限制本文所述的概念。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”同样意在包括复数形式，除非文中清楚地另有说明。还应理解的是，在本文中所使用的术语“包括”特指存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。

除非以其它方式定义，否则在本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的一名普通技术人员普遍理解的含义相同的含义。还应理解的是，本文所使用的术语应当被解释为具有与其在与本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确地如此定义，否则将不被理想化或过于正式地解释。

在本文所述的实施例中，“与……通信”等的连结类术语可用于指示电或数据通信，其可例如通过物理接触、感应、电磁辐射、无线电信号、红外信号或光信号来实现。本领域普通技术人员将理解，多个部件可以互操作，并且可以进行修改和变化以实现电和数据通信。

现在参照附图，其中相同的附图标记指代相同的元件，图1中示出了根据本申请的原理构造的并且总地标记为“10”的用于可植入血泵的示例性泵至马达的连接系统。连接系统10可包括在血管内和/或心室内、比如植入在诸如人类心脏之类的哺乳动物心脏的血管系统和/或心室内的可植入血泵12，以为患者提供左心支持和/或右心支持。

参照分别描绘了侧视图和侧视剖视图的图1和图2，连接系统10包括泵壳体14和马达壳体18，泵壳体14具有配置在其中的叶轮16，并且马达壳体18包括配置在其中的马达20。叶轮16包括叶片和/或流动通道，这些叶片和/或流动通道旋转以将血液从泵壳体14的流入部分22推进至流出部分24。尽管图1描绘了流入部分22，该流入部分22包括限定有三个入口孔28的插管末端26和联接于插管末端26的流入插管30，但是流入部分22的其它构造也可与更多或更少的入口孔28一起使用。泵壳体14限定有该流出部分24，该流出部分24具有用于使血液离开血泵12并在整个患者体内循环的孔。

马达壳体18可与泵壳体14间隔开一段距离。如图1所示，该距离可由柔性外套管32的总地标记为“SL”的长度所限定，该柔性外套管将泵壳体14联接至电动机壳体18。例如，外套管32可限定有7至10厘米之间的最大总长度。在一种构造中，外套管32的总长度为9厘米。

外部护套32可包括渐缩区域，该渐缩区域沿朝向泵壳体14的方向渐缩，以限定出0.33-0.39厘米之间的小直径(总地标记为“MND”)以及0.40-.46厘米之间的大直径(总地标记为“MJD”)。外套管32允许泵壳体14相对于马达壳体18运动，以在血泵12的植入期间协助对准。例如，外套管32可协助将血泵12对准在低曲率的升主动脉内，以用作左侧心脏支持，以及对准在右心房或腔静脉内以用作右侧心脏支持。在心脏内的对准可使用引导导管或另一种植入方法来进行。

参照图2，内轴34可配置在与外套管32同轴的血泵12内。内轴34可延伸穿过外套管32，以将马达20联接至叶轮16，从而使得马达20来旋转叶轮16，以推进血液。在一种构造中，马达20可包括至少部分地在外套管32内从马达壳体18延伸的马达轴33。马达轴33能可滑动地被接纳在由联接构件37限定的第一通道35内，该联接构件37比如是在外套管32与马达壳体18之间延伸的支承托架。联接构件37可限定有用于接纳内轴34的第二通道39，使得内轴34与马达轴33连通以供旋转。在一种构造中，内轴34的相对端可例如通过焊接联接于叶轮16。还可使用内轴34、马达20与叶轮16之间的其它联接结构，比如槽和销连接、轴承等。

在一种构造中，马达20可由驱动电路(未示出)供电，该驱动电路包括用于向马达20施加电流的电线圈。还可采用替代电源。在一种构造中，内轴34还可延伸穿过配置在泵壳体14内的扩散器36，以改进血泵12的液压效率。类似于外套管32，内部轴34可以是柔性的，以在植入期间在心脏内提供改进的对准。在一种构造中，泵壳体14和马达壳体18的直径在0.50-0.57厘米之间，不过该直径可在该范围之外变化。

泵壳体14和马达壳体18的尺寸设计成被接纳在心脏的腔室和/或心脏外部的血管内。例如，泵壳体14和马达壳体18可分别在图1中各自限定有2至4厘米之间的总长度，这两个总长度总地标记为“PL”和“ML”。在一种示例性构造中，因为外套管32可限定有7至10厘米之间的最大总长度，所以血泵12可完全植入在具有大约为12厘米的平均长度的升主动脉的成年患者的左心室和升主动脉内。在一种构造中，泵壳体14的尺寸设计成被接纳在左心室内，并且马达壳体18的尺寸设计成被接纳在升主动脉内。在另一种构造中，泵壳体14的尺寸设计成被接纳在右心室内，并且马达壳体18的尺寸设计成被接纳在肺动脉瓣的下游。此外，泵壳体14的尺寸设计成被接纳在左心房内，这对于治疗诸如肺动脉高压之类的某些疾病可能是有益的。在另一种示例中，泵壳体14和马达壳体18的尺寸设计成被接纳在心脏内，其中流出插管用于桥接患者的主动脉瓣。由于根据患者是否将从左心支持和/或右心支持中受益而将血泵12的尺寸设计成以其它构造接纳在心脏和外部血管内，因此这些示例并非旨在进行限制。

参照图3，外套管32可包括近侧部分38和远侧部分40。诸如通过使用焊接、托架或产生刚性连接的另一种联接机构，近侧部分38可刚性地联接于泵壳体14，并且远侧部分40可刚性地联接于马达壳体18。在示例性构造中，扩散器36可从泵壳体14延伸，并且外套管32的近侧部分38可联接于扩散器36。轴承42和推力垫圈44可各自联接于内轴34，以产生用于支承内轴34的轴向力的推力轴承。轴承42可桥接扩散器36与外套管32之间的连接部。

在一种构造中，外套管32和内轴34在其间限定有管道46，该管道46用于保持诸如葡萄糖之类的生物相容的流体，以对内轴34增加润滑。柔性密封件48可联接于扩散器36，以将生物相容的流体容纳在管道46内。作为另一种润滑源，推力垫圈44可限定有一对润滑凹槽50，这对润滑凹槽50与内轴34相邻，它们使流体包围并因此润滑内轴34。例如，如图4的剖视图所示，润滑凹槽50可延伸穿过推力垫圈44，从而允许流体沿着内轴34并围绕内轴34行进，以进行润滑。

外套管32可由可延展材料制成，比如生物相容的聚合材料、不锈钢、或者挠曲和弯曲以允许在心脏和/或外部血管内对准的另一种材料。例如，参照图5和6，外套管32可包括柔韧构件52(图5)，比如构造成配置在覆盖构件54(图6)内的弹簧、线圈等。覆盖构件54可以是硅树脂模具，其围绕着柔韧构件52，以在允许挠曲和弯曲的同时保持柔韧构件52的完整性。

在一种构造中，如图7所示，由于内轴34由卷绕在一起以限定出线圈的两个或更多个钢构件制成，因此内轴34与外套管32同轴并且可相对于外套管32运动。在一种构造中，内轴34可由内线圈和外线圈制成。例如，内线圈可以由右旋卷绕的不锈钢丝制成，并且外线圈可以由左旋卷绕的不锈钢丝制成，以协助提供适当的扭矩来进行对血泵12的操作。此外，形成外套管32和内轴34的材料提供给外科医生使泵壳体14和马达壳体18在血泵12的植入期间相对于彼此选择性地运动的能力。

本领域的技术人员将理解本发明不限于上文中已具体示出和描述的内容。而且，除非与上文提到的相反，应注意的是，所有的附图都不是按比例的。根据以上教导，在不脱离仅由以下权利要求书所限定的本发明的范围和精神的情况下，各种改型和变型是可能的。

Claims (14)

1.用于可植入血泵的泵至马达的连接系统，所述系统包括：

泵壳体，所述泵壳体包括布置在其中的叶轮和扩散器；

马达壳体，所述马达壳体具有配置在其中的马达，所述马达壳体与所述泵壳体间隔开一段距离；

柔性的外套管，所述外套管将所述泵壳体联接至所述马达壳体，从而允许所述泵壳体相对于所述马达壳体运动，所述外套管限定有7至10厘米之间的最大总长度，所述柔性的外套管的远端与所述扩散器的近端直接相配合；以及

内轴，所述内轴与所述外套管同轴，所述内轴将所述马达联接至所述叶轮；

所述内轴的远端与所述叶轮的近端相联接；以及

轴承和推力垫圈，所述轴承和所述推力垫圈各自联接于所述内轴，所述推力垫圈在所述扩散器的近侧，所述轴承设置在所述扩散器和所述推力垫圈之间，且所述内轴延伸穿过所述扩散器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括马达轴，所述马达轴至少部分地在所述外套管内延伸。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泵壳体限定有2至4厘米之间的总长度。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述马达壳体限定有2至4厘米之间的总长度。

5.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述外套管包括柔韧构件以及包围所述柔韧构件的覆盖构件。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述内轴是柔性的，并且包括限定出线圈的多个钢构件。

7.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述外套管包括近侧部分和远侧部分，所述近侧部分刚性地联接于所述泵壳体，而所述远侧部分刚性地联接于所述马达壳体，所述泵壳体能够相对于所述马达壳体运动。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述推力垫圈限定有润滑凹槽。

9.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述外套管和所述内轴在它们之间限定有管道，所述管道包括保持在其中的生物相容的流体。

10.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述泵壳体和所述马达壳体的尺寸设计成被接纳在由心脏的腔室和在所述心脏外部的血管组成的组中的至少一个内。

11.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述外套管限定出在所述泵壳体与所述马达壳体之间的距离。

12.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述泵壳体和所述马达能够相对于由心脏的腔室和在所述心脏外部的血管组成的组中的至少一个选择性地运动。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，由心脏的腔室和在所述心脏外部的血管组成的组中的至少一个包括左心室和主动脉。

14.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述外套管限定有9厘米的总长度。

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