CN111317876B - 一种集成式体外生命支持ecmo设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成式体外生命支持ECMO设备,其包括氧合器与离心泵,氧合器具有上盖、下盖以及设置于上盖与下盖之间的氧合部,氧合部具有容纳空间,上盖具有与容纳空间连通的进血管,离心泵贯穿下盖与氧合部,并与下盖密封连接,血液从进血管进入后,能直接流入离心泵,离心泵带动流入其中的血液旋转流动,旋转流动的血液从离心泵流出后进入氧合部的容纳空间,并在氧合部中进行充分的氧合,本发明的集成式体外生命支持ECMO设备结构紧凑,体积小,便于携带使用,且在使用时需要的血液预充量小、血液流经的路径短、氧合效率高,同时也能避免对流经本发明的集成式体外生命支持ECMO设备的血液产生大幅度的压降,能更有效地对病人的进行生命支持。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种集成式体外生命支持ECMO设备。
背景技术
体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation),简称ECMO,其是利用ECMO设备对丧失心肺功能的重症病人进行生命支持的一种重要技术。目前的ECMO设备一般包括血管内插管、动力泵(人工心脏)、氧合器(人工肺)、泵与氧合器连接管路等结构,其中的动力泵(人工心脏)与氧合器(人工肺)需要通过管路连接,其整体存在结构分散、体积大的缺点,不易携带,且在使用时,充满泵与氧合器的连接管路所需的预充液占据了超过20%的预充量。
发明内容
本发明的实施方式提供一种集成式体外生命支持ECMO设备,以解决现有的ECMO设备结构分散、体积大、血液预充量大的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种集成式体外生命支持ECMO设备,其包括氧合器与离心泵,氧合器具有上盖、氧合部与下盖,其中氧合部设置于上盖与下盖之间,氧合部具有容纳空间,上盖具有进血管,进血管连通容纳空间,离心泵贯穿下盖与容纳空间,并与下盖密封连接,血液在通过进血管流至离心泵后,离心泵带动血液旋转流入氧合部的容纳空间。
根据本发明的一实施方式,上述离心泵包括叶轮与驱动叶轮旋转的驱动组件,上述叶轮具有驱动部,上述驱动组件具有限位轴,限位轴插设于驱动部,并与驱动部之间具有间隙。
根据本发明的一实施方式,上述离心泵的驱动部具有导流孔与定位槽,定位槽设置于驱动部内,并朝向驱动组件,导流孔设置于驱动部远离驱动组件的表面,并与定位槽连通,限位轴插设于定位槽。
根据本发明的一实施方式,上述叶轮还包括叶轮盖与多个叶片,多个叶片间隔设置于驱动部远离驱动组件的表面,并围绕驱动部的中心呈辐射状排列,叶轮盖设置于多个叶片,并与驱动部相对,叶轮盖远离驱动组件的一端开设有血液入口,叶轮盖靠近驱动组件的一端具有血液出口,血液出口朝向氧合部,血液入口、导流孔、限位轴与驱动部之间的间隙以及定位槽的槽口形成第一血液导流通路,血液入口、驱动部与叶轮盖之间的空间、血液出口形成第二血液导流通路。
根据本发明的一实施方式,还包括多个凸部,多个凸部间隔设置限位轴或者驱动部,并位于限位轴与驱动部之间。
根据本发明的一实施方式,上述驱动部内还设置有接触部,接触部与限位轴的顶面对应的接触,接触为点接触、线接触或者面接触。
根据本发明的一实施方式,上述驱动组件还具有导热件,导热件设置于限位轴内。
根据本发明的一实施方式,上述驱动组件还具有磁芯,驱动部朝向驱动组件的一端设有磁性体,磁性体与磁芯对应设置,驱动组件通过磁芯驱动磁性体旋转,旋转的磁性体带动驱动部旋转。
根据本发明的一实施方式,上述驱动组件还具有磁芯外壳,磁芯外壳位于氧合部内,并与下盖密封连接,磁芯设置于磁芯外壳内,并突出于下盖,限位轴设置于磁芯外壳朝向叶轮的表面上。
根据本发明的一实施方式,上述磁芯外壳的外表面具有多个螺旋导流槽。
在本发明的实施方式中,本发明的一种集成式体外生命支持ECMO设备,其氧合器上盖的进血管与氧合部的容纳空间连通,离心泵贯穿氧合器的下盖与容纳空间,并与下盖密封连接,使由进血管进入的血液能直接流进离心泵内,离心泵带动流入其中的血液旋转,并使血液旋转着流入氧合部的容纳空间中,进而血液能在氧合部内进行充分的氧合,本发明的集成式体外生命支持ECMO设备结构简单、体积小,方便携带,在使用时还能大幅度地降低血液预充量,同时也避免对流经本发明的集成式体外生命支持ECMO设备的血液产生大幅度的压降。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性本实施方式及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明第一实施方式的集成式体外生命支持ECMO设备的正视图;
图2是本发明第一实施方式的集成式体外生命支持ECMO设备的组装图;
图3是本发明第一实施方式的集成式体外生命支持ECMO设备的剖视图;
图4是图3中A区域的放大图;
图5是本发明第二实施方式的叶轮与驱动组件的组合剖视图;
图6是本发明第三实施方式的叶轮与驱动组件的组合剖视图;
图7是图6中B区域的放大图;
图8是本发明第四实施方式的叶轮与驱动组件的组合剖视图;
图9是图8中C区域的放大图;
图10是本发明第五实施方式的磁芯外壳的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明本实施方式中的附图,对本发明本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的本实施方式是本发明的一实施方式,而不是全部的本实施方式。基于本发明中的本实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2、图3与图4,其是本发明第一实施方式的集成式体外生命支持ECMO设备的正视图、组装图、剖视图与图3中A区域的放大图。如图所示,本实施方式中,集成式体外生命支持ECMO设备1包括氧合器10与离心泵11,离心泵11插设于氧合器10,具体地,氧合器10包括上盖101、氧合部102与下盖103,氧合部102设置于上盖101与下盖102之间,并具有容纳空间1020,离心泵11具有叶轮110与驱动叶轮110旋转的驱动组件111,叶轮110设置于驱动组件111上,离心泵11具有叶轮110的一端贯穿下盖103与氧合部102的容纳空间1020而位于氧合器10内,驱动组件111与下盖103密封连接。其中叶轮110靠近上盖101,并与上盖101之间留有间隙a。上盖101具有进血管1010,进血管1010与容纳空间1020连通,叶轮110朝向上盖101的一端开设有血液入口1101,血液入口1101位于进血管1010正下方,由进血管1010流入的血液能直接从血液入口1101进入离心泵11的叶轮110内,叶轮110带动流入其中的血液旋转,从叶轮110流出的血液旋转着流向氧合部102的容纳空间1020中,进而在氧合部102内进行充分的氧合。
本实施方式中,叶轮110还具有驱动部1102、多个叶片1103及叶轮盖1104,多个叶片1103间隔设置在驱动部1102朝向进血管1010的表面上,叶轮盖1104设置于多个叶片1103上,血液入口1101设置于叶轮盖1104朝向进血管1010的一端。其中驱动部1102还开设有定位槽1105,定位槽1105位于驱动部1102内,,并定位槽1105的槽口11051朝向驱动组件111,驱动组件111具有限位轴1110,限位轴1110插设定位槽1105,并与驱动部1102之间具有间隙b。在本实施方式中,驱动组件111通过磁力驱动叶轮110围绕限位轴1110在氧合器10内旋转。具体地,驱动部1102朝向驱动组件111的表面上设有磁性体11021,驱动组件111内具有磁芯1111,磁性体11021与磁芯1111对应设置。磁芯1111通过驱动磁性体11021使叶轮110上浮而处于悬浮状态,同时驱动磁性体11021带动叶轮110旋转,当叶轮110上浮并旋转时,限位轴1110能对叶轮110进行限位,使之围绕限位轴1110旋转,如此,能确保由进血管1010进入的血液经血液入口1101直接流入叶轮110。本实施方式中的磁芯1111为电感磁芯,其具有线圈与二个馈电口11110,当二个馈电口11110接入交变电源时,线圈产生对应变换的磁场,叶轮110的磁性体11021在变换的磁场中开始旋转,并带动叶轮110整体旋转。进一步地,磁芯1111通过驱动磁性体11021使叶轮110上浮而处于悬浮状态,叶轮110与上盖101之间存在间隙a,叶轮110在悬浮状态下围绕限位轴1110旋转。
下面详述叶轮的结构,请继续参阅图3与图4,如图所示,本实施方式的叶轮110还具有导流孔1106,导流孔1106设置于驱动部1102朝向上盖101的表面,其数量为一个或多个,当导流孔1106的数量为多个时,多个导流孔1106环绕驱动部1102的中心呈环形设置。具体地,驱动部1102具有柱形体11022以及与柱形体11022连接的锥形体11023,磁性体11021设置于柱形体11022朝向驱动组件111的表面,定位槽1105的槽口11051设置于柱形体11022朝向驱动组件111的表面,定位槽1105自柱形体11022向锥形体11023延伸。一个或多个导流孔11062贯穿锥形体11023而与定位槽1105连通,如此,血液入口1101、导流孔1106、间隙b、定位槽1105的槽口11051相连通形成第一血液导流通路,从进血管1010流入的血液经血液入口1101、导流孔1106流入间隙b,接着往定位槽1105的槽口11051流动,血液在第一血液导流通路中流动的同时能对定位槽1105的槽壁与限位轴1110进行覆盖式的冲刷,最后从定位槽1105的槽口11051流出而流向驱动组件111朝向叶轮110的表面。如此,驱动组件111驱动叶轮110旋转的同时,有血液不断地流入定位槽1105,流入定位槽1105的血液均能从槽口11051流出,从而形成血液流动带,提高了间隙b内的血液流动性,避免于第一血液导流通路内形成血栓。
本实施方式中,导流孔1106的数量为两个,两个导流孔1106间隔均匀地设置于锥形体11023的锥面,并环绕锥形体11023,使从血液入口1011流入叶轮110的血液能从不同的方向进入定位槽1105内进行冲刷。当然导流孔1106的形状也可为方形或者其它形状,可自锥形体11023以垂直、环绕或者其它形式向柱形体11022延伸,也可设置在柱形体11022。锥形体11023突出于血液入口1101,以使血液从血液入口1101进入叶轮110的过程中能通过锥形体11023的锥面得到缓冲,减少对血液成分损坏,同时也使血液的流动更加顺畅。
叶轮110靠近驱动组件111的一端还具有血液出口1107,血液出口1107连通驱动部1102与叶轮盖1104之间的空间,并朝向氧合部102,如此,血液入口1101、驱动部1102与叶轮盖1104之间的空间、血液出口1107相连通而形成第二血液导流通路。当驱动组件111驱动叶轮110转动时,从进血管1010流入的血液分别进入第一血液导流通路与第二血液导流通路,第一血液导流通路内的血液从定位槽1105的槽口11051流出叶轮110,流经第二血液导流通路的血液在进入驱动部1102与叶轮盖1104之间的空间时被多个叶片1103分流,最终从血液出口1107流出叶轮110,因叶轮110转动产生离心力,从血液出口1107流出叶轮110的血液沿着叶轮110转动的切线方向排出而进入容纳空间1020,并于容纳空间1020中旋转流动。本实施方式的多个叶片1103围绕驱动部1102的中心呈辐射状排列,每个叶片1103的形状可为条形,也可为弧形,本实施方式的每个叶片1103的形状为弧形,如此,可通过调整叶片1103的旋转弧度而控制从血液出口1107流出的血液的流动方向。
复参阅图2,如图所示,驱动组件111还包括磁芯外壳1112,磁芯外壳1112远离上盖101的一端与下盖103密封连接,并其整体位于容纳空间内。其中限位轴1110连接于磁芯外壳1112朝向叶轮110的端面,磁芯1111的一端插设于磁芯外壳1112内,具有馈电口11110的一端突出于下盖103,便于通电。具体地,磁芯外壳1112具有容置腔,磁芯1111插设于容置腔,容置腔的形状对应磁芯1111的形状。本实施方式中,磁芯外壳1112的形状对应磁芯1111的形状,磁芯外壳1112包括第一端部11121与第二端部11122,第一端部11121连接限位轴1110与第二端部11122,换句话说,限位轴1110设置于第一端部11121朝向磁性体11021的端面。其中第一端部11121与第二端部11122均为圆柱形,然第二端部11122的圆直径大于第一端部11121的圆直径,并且第一端部11121的端面与曲面连接的部分为弧面,同样的,第一端部11121与第二端部11122的连接部分、第二端部11122的端面与曲面连接的部分也为弧面,如此,当流经第一血液导流通路的血液从定位槽1105的槽口11051流出并沿着磁芯外壳1112的表面由上向下流动的过程中,能更加顺畅地流动,同时也能减少对血液成分的破坏。
复参阅图4,本实施方式的离心泵11还包括多个凸部112,多个凸部112间隔设置于限位轴1110与定位槽1105之间,多个凸部112可以选择间隔设置于定位槽1105的槽壁,即驱动部1102上,或间隔设置在限位轴1110的外表面上。本实施方式中的多个凸部112间隔均匀地连接在限位轴1110的外表面上,如此,在叶轮110尚未开始上浮并旋转时,多个凸部112能与定位槽1105的槽壁抵接,能支撑叶轮110,确保驱动部1102与限位轴1110之间具有间隙b。此外,当叶轮110开始上浮并旋转时,多个凸部112能与定位槽1105的槽壁之间形成间隙c,此时形成的定位槽1105的槽壁与多个凸部112之间的间隙c小于驱动部1102与限位轴1110之间的间隙b,如此,设置有多个凸部112的限位轴1110能进一步地对围绕限位轴1110旋转的叶轮110进行限位,确保叶轮110能更加平稳地围绕限位轴1110旋转。具体地,每个凸部112朝向定位槽1105的槽壁的表面为弧面,如此,当定位槽1105的槽壁与凸部112接触时,定位槽1105的槽壁与凸部112之间的接触是点接触,能有效减少摩擦面积,降低摩擦产生的热量。
本实施方式的限位轴1110包括锥形轴部11101以及与锥形轴部11101连接的柱形轴部11102,柱形轴部11102连接第一端部11121朝向磁性体11021的端面,多个凸部112分别连接于锥形轴部11101的外表面上,当然限位轴1110的形状也可为锥形体、柱形体或者其它能容置于定位槽1105的形状,其中的多个凸部112也可设置于柱形体11102的外表面上。
承上所述,当血液流动至容纳空间1020时,旋转流动的血液于氧合部102内进行氧合,下面详述氧合器10的结构,请复参阅图2与图3。如图所示,本实施方式的氧合器10为膜式氧合器,其氧合部102内有氧合区与变温区,其中氧合区内有氧合丝膜结构1021,变温区内有变温丝膜结构1022,氧合丝膜结构1021与变温丝膜结构1022分别具有多层中空纤维层,氧合丝膜结构1021的多层中空纤维层用以使流入氧合区的血液与氧气进行氧合,变温丝膜结构1022的多层中空纤维层用以调整流入变温区的血液的温度。本实施方式中的氧合丝膜结构1021与变温丝膜结构1022为环形结构,变温丝膜结构1022靠近离心泵11,并位于氧合丝膜结构1021与离心泵11之间,即在对血液进行氧合之前,需先调整血液的温度。具体地,氧合部102还包括环形导流板1023、第一环形隔板1024、第二环形隔板1025与氧合壳体1026,环形导流板1023位于离心泵11与变温丝膜结构1022之间,环形导流板1023的内壁可设置螺旋导流筋(图中未示出),第一环形隔板1024位于氧合丝膜结构1021与变温丝膜结构1022之间,第二环形隔板1025位于氧合丝膜结构1021与氧合壳体1026之间,以分别支撑氧合丝膜结构1021与变温丝膜结构1022。同时,环形导流板1023、第一环形隔板1024与第二环形隔板1025上均设置有多个血液通孔,以对血液进行分流并引导血液流动。换个角度而言,容纳空间1020中的血液穿过环形导流板1023的血液通孔后进入变温区,经过变温区的血液穿过第一环形隔板1024的血液通孔后进入氧合区,经过氧合的血液由第二环形隔板1025的血液通孔流出变温区。其中容纳空间1020中旋转的血液通过环形导流板1023的血液通孔进入变温丝膜结构1021时,血液被均匀分散到各个血液通孔,血液能充分地与变温丝膜结构1021接触,环形导流板1023内壁设置的螺旋导流筋可进一步地使从离心泵11旋转流入氧合部102的容纳空间1020内的血液得到更为顺畅的过渡并均匀扩散。
具体地,本实施方式中的磁芯外壳1112、环形导流板1023、第一环形隔板1024、第二环形隔板1025与氧合壳体1026分别设置于下盖103上,具体地,下盖103包括下盖壳体1031、第一下环形支撑片1032a与第二下环形支撑片1032b,下盖壳体1031具有下表面10311、环设下表面10311的下环形侧壁10312以及贯穿下表面10311的磁芯穿孔10313。第一下环形支撑片1032a及第二下环形支撑片1032b设置于下盖壳体1031的下表面10311,第二下环形支撑片1032b位于第一下环形支撑片1032a的外侧,并位于下环形侧壁10312内,磁芯穿孔10313位于第一下环形支撑片1032a内,磁芯穿孔10313的中心、第一下环形支撑片1032a的中心、第二下环形支撑片1032b的中心与下盖103的中心位于同一线上。与下盖103的结构相对应,上盖101还具有上盖壳体1011、第一上环形支撑片1012a与第二上环形支撑片1012b,其中上盖壳体1011具有上表面10110及环设上表面10110的上环形侧壁10111,第一上环形支撑片1012a及第二上环形支撑片1012b设置于上下盖壳体1011的上表面10110,第二上环形支撑片1012b位于第一上环形支撑片1012a的外侧,并位于上环形侧壁10111内,第一上环形支撑片1012a的直径小于第二上环形支撑片1012b的直径,第一上环形支撑片1012a的中心、第二上环形支撑片1012b的中心与上环形侧壁10111的中心位于同一线上。如此,氧合壳体1026的两端分别卡设于下环形侧壁10312与上环形侧壁10110,并与下环形侧壁10312密封连接,第二环形隔板1025设置于氧合壳体1026靠近离心泵11的一侧,第一环形隔板1024的两端能分别卡设于第二下环形支撑片1032b与第二上环形支撑片1012b之间,环形导流板1023的两端能分别卡设于第一下环形支撑片1032a与第一上环形支撑片1012a之间,磁芯壳体1112远离叶轮110的一端能设置于第一下环形支撑片1032a内,并与之密封连接,使其容置腔与磁芯穿孔10313连通,方便磁芯1111由磁芯穿孔10313插入容置腔。其中氧合壳体1026靠近下盖103的一端设置有出血管10261,经过变温及氧合的血液从第二环形隔板1025的血液通孔流出,最终汇集于出血管10261流出本实施方式的集成式体外生命支持ECMO设备1。
下盖103还具有出气管1033及进水管1034,出气管1033设置于下盖壳体1031的下环形侧壁10312,并与第二下环形支撑片1032b与下环形侧壁10312间的空间连通。进水管1034设置于下环形侧壁10312,并贯穿下环形侧壁10312及第二下环形支撑片1032b,进水管1034连通第二下环形支撑片1032b与第一下环形支撑片1032a间的空间。上盖101还具有进氧管1013与出水管1014,进氧管1013设置于上盖壳体1011的上环形侧壁10111,并贯穿上环形侧壁10111,与上环形侧壁10111和第二上环形支撑片1012b的空间连通。出水管1014设置于上盖壳体1011的上环形侧壁10111,并贯穿上环形侧壁10111及第二上环形支撑片1012b而连通第一上环形支撑片1012a与第二上环形支撑片1012b间的空间。
当血液进入变温丝膜结构1022时,同时经调变温度的水从下盖103的进水管1034通入,经调变温度的水从靠近下盖103的变温丝膜结构1022一端往靠近上盖101的变温丝膜结构1022另一端流动,最终从上盖101的出水管1014流出,通过其温度扩散而调整流经变温区的血液温度。然血液流入氧合丝膜结构1021时,从进氧管1013输入氧气至第二上环形支撑片1012b与氧合壳体1026间的空间,换句话说,进氧管1013的氧气与氧合丝膜结构1021内的血液进行氧合,替换出血液中的二氧化碳,氧合过程中产生二氧化碳,二氧化碳下沉至下盖103,并由下盖103的出气管1033排出。最后经氧合的血液从氧合壳体1026的出血管10261排出。
本实施方式的氧合部102还具有下阻隔结构1027及上阻隔结构1028,下阻隔结构1027覆盖于下盖103,且变温丝膜结构1022与氧合丝膜结构1021设置于下阻隔结构1027上,上阻隔结构1028设置于变温丝膜结构1022与氧合丝膜结构1021上,且上盖101设置于上阻隔结构1028上,其中上阻隔结构1028与下阻隔结构1027分别用以阻隔位于变温丝膜结构1022及氧合丝膜结构1021内的血液往上盖101与下盖103移动。
进一步地,环形导流板1023的血液通孔可为径直贯穿或者以一定的角度斜穿环形导流板1023,本实施方式中,环形导流板1023的血液通孔以一定的角度斜穿环形导流板1023,使环形导流板1023的血液通孔贯穿环形导流板1023的角度符合容纳空间1020中血液的旋转角度,能让容纳空间1020中旋转的血液更顺畅地穿过环形导流板1023的血液通孔进入变温丝膜结构1022。同时,环形导流板1023朝向变温丝膜结构1022的表面还具有多个导流板螺旋槽10231,多个导流板螺旋槽10231位于环形导流板1023的血液通孔的一侧,或者导流板螺旋槽10231的一端对应环形导流板1023的血液通孔,且导流板螺旋槽10231的旋转角度对应环形导流板1023的血液通孔的倾斜角度,使从环形导流板1023的血液通孔流出的血液能顺畅地流入导流板螺旋槽10231中,接着血液经导流板螺旋槽10231导入变温丝膜结构1022中,不仅能使血液流动更加舒畅,降低对血液成分的破坏,还能增加血液的扩散面积、扩散速度,以使血液与氧合丝膜结构更快、更充分地接触,提升变温丝膜结构1022变温效率。
更进一步地,第一环形隔板1024的血液通孔的位置靠近下盖103,而第二环形隔板1025的血液通孔的位置靠近上盖101,以增加血液于氧合丝膜结构1021中的扩散距离,使血液与氧合丝膜结构1021的接触面积及扩散面积增加,提高氧合丝膜结构1021的利用率。同时也避免氧合区中的血液直接在通过第二环形隔板1025的血液通孔后直接由出血管10261流出氧合器10,如此更提高变温丝膜结构1022及氧合丝膜结构1021的利用率,提升变温丝膜结构1022变温效率及氧合丝膜结构1021的氧合效率。
由上述可知,本实施方式的集成式体外生命支持ECMO设备1结构简单、紧凑,便于携带使用,在使用时,血液流经的路径短、流动顺畅,血液预充量小,能提高氧合血液的效率。当然,本实施方式的氧合部102的第二环形隔板1025可省去,甚至变温区也可省去,即变温丝膜结构1022、第一环形隔板1024、第二环形隔板1025、进水管1034、出水管1014、第二下环形支撑片1032b与第二上环形支撑片1012b可一并省去,以进一步地缩减体积,更利于携带使用。
请参阅图5,其是本发明第二实施方式的叶轮与驱动组件的组合剖视图。如图所示,本实施方式的磁芯1111产生变换的磁场以使叶轮110旋转,且多个凸部112的形状为半球体,当然也能是第一实施方式中的凸部。在叶轮110旋转时,多个凸部112的球面通过抵接定位槽1105的槽壁给予叶轮110支撑,并使之保持平衡。然本实施方式的限位轴1110内设置有导热件113,定位槽1105的槽壁与每个凸部112的球面之间由于摩擦产生的热量能通过多个凸部112以及导热件113快速地散发至磁芯壳体1112或者磁芯壳体1112的容置腔内,避免摩擦产生的热量破坏流经定位槽1105的血液中的血小板或者其它血细胞而形成血栓。其中导热件113的材料可以是银、铜或者其它具有良好导热性能的材料。
请参阅图6与图7,其是本发明第三实施方式的叶轮与驱动组件的组合剖视图与图6中B区域的放大图。如图所示,承第二实施方式,本实施方式的离心泵11还省去了多个凸部,然本实施方式的离心泵11还包括接触部114,接触部114设置于定位槽1105的槽底与限位轴1110的顶面之间,接触部114设置在定位槽1105的槽底上并朝向限位轴1110,也可设置在限位轴1110的顶面而朝向定位槽1105的槽底,本实施方式的接触部114设置在驱动部1102的定位槽1105的槽底上,并与限位轴1110的顶面接触,当磁芯1111驱动磁性体11021的带动叶轮110整体旋转时,接触部114随旋转的叶轮110同步旋转,同时对旋转的叶轮110起支撑作用。具体地,接触部15与限位轴110的顶面之间的接触可为点接触、线接触或者面接触,本实施方式的接触部114为半球体,其朝向限位轴1110的表面为球面,如此,在叶轮110旋转时,接触部114与限位轴1110的顶面之间的接触为点接触,能大幅降低摩擦面积,减少热量的产生。同时,摩擦产生的热量也能通过导热件113及时地传导散发。
本实施方式中,限位轴1110的顶面还设有支撑槽11103,支撑槽11103的形状为圆形,其槽底为平面,其直径大于接触部114的球体直径,如此,在叶轮110旋转的过程中,支撑叶轮110的接触部114在支撑槽11103的范围内转动,能避免接触部114脱离限位轴1110的顶面,致使叶轮110失衡,同时,经导流孔1106进入定位槽1105的血液也能对接触部114以及支撑槽11103进行有效冲刷。
请参阅图8与图9,其是本发明第四实施方式的叶轮与驱动组件的组合剖视图与图8中C区域的放大图。如图所示,承第三实施方式,本实施方式的离心泵11具有多个凸部112,且本实施方式的多个凸部112的设置方式同于第一实施方式的多个凸部的设置,每个凸部112与定位槽1105的槽壁之间具有间隙d,如此,多个凸部112能进一步地对围绕限位轴1110旋转的叶轮110进行限位,确保叶轮110能更加平稳地围绕限位轴1110旋转。
请参阅图10,其是本发明第五实施方式的磁芯外壳的示意图。如图所示,本实施方式的磁芯外壳1112具有多个螺旋导流槽11123,多个螺旋导流槽11123间隔设置于磁芯外壳1112的外表面,以引导流经第一血液导流通路而从定位槽1105的槽口11021流出的血液。每个螺旋导流槽11123环绕磁芯外壳1112,并其旋转角度的设置对应环形导流板1023的血液通孔的倾斜角度,从定位槽1105的槽口11021流出的血液沿着螺旋导流槽11123旋转流动,进而能在直接通过容纳空间1020后顺畅地进入环形导流板1023的血液通孔。或者流经第一血液导流通路而从定位槽1105的槽口11021流出的血液与流经第二血液导流通路而从血液出口1107流出的血液于容纳空间1020中汇合,接着经环形导流板1023的血液通孔后进入氧合丝膜结构1021或者变温丝膜结构1022内。其中,从定位槽1105的槽口11021流出的血液在螺旋导流槽11123的导流作用下,其流动方向与从第二血液导流通路流出的旋转着的血液的流动方向相近,甚至相同,在容纳空间1020中能顺畅汇合。
综上所述,本发明提供的一种集成式体外生命支持ECMO设备,其包括氧合器与离心泵,氧合器具有上盖、氧合部与下盖,且氧合部的容纳空间与上盖的进血管连通,离心泵贯穿下盖与容纳空间,并与下盖密封连接,使血液能由进血管直接流入离心泵,旋转的离心泵带动血液旋转流动,旋转的血液流向氧合部的容纳空间,并在氧合部中与氧气进行充分的氧合,本发明的集成式体外生命支持ECMO设备结构紧凑,便于携带使用,不仅能高效地对血液进行氧合,且需要的血液预充量小,能大幅减少对血液产生的压降,以实现对病人进行更有效的生命支持。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施方式进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。
Claims (7)
1.一种集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,包括:氧合器,其具有上盖、氧合部与下盖,所述氧合部设置于所述上盖与所述下盖之间,所述氧合部具有容纳空间,所述上盖具有进血管,所述进血管连通所述容纳空间;离心泵,其贯穿所述下盖与所述容纳空间,所述离心泵与所述下盖密封连接;其中在血液通过所述进血管流至所述离心泵后,所述离心泵带动所述血液旋转流入所述氧合部的所述容纳空间;
所述离心泵包括叶轮与驱动所述叶轮旋转的驱动组件,所述叶轮具有驱动部,所述驱动组件具有限位轴,所述限位轴插设于所述驱动部,并与所述驱动部之间具有间隙;
所述驱动部具有导流孔与定位槽,所述定位槽设置于所述驱动部内,并朝向所述驱动组件,所述导流孔设置于所述驱动部远离所述驱动组件的表面,并与所述定位槽连通,所述限位轴插设于所述定位槽;
所述叶轮还包括叶轮盖与多个叶片,多个所述叶片间隔设置于所述驱动部远离所述驱动组件的表面,并围绕所述驱动部的中心呈辐射状排列,所述叶轮盖设置于多个所述叶片,并与所述驱动部相对,所述叶轮盖远离所述驱动组件的一端开设有血液入口,所述叶轮盖靠近所述驱动组件的一端具有血液出口,所述血液出口朝向所述氧合部,所述血液入口、所述导流孔、所述限位轴与所述驱动部之间的间隙以及所述定位槽的槽口形成第一血液导流通路,所述血液入口、所述驱动部与所述叶轮盖之间的空间、所述血液出口形成第二血液导流通路。
2.如权利要求1所述的集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,还包括多个凸部,多个所述凸部间隔设置于所述限位轴或者所述驱动部,并位于所述限位轴与所述驱动部之间。
3.如权利要求1或2所述的集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,所述驱动部内还设置有接触部,所述接触部与所述限位轴的顶面接触,所述接触为点接触、线接触或者面接触。
4.如权利要求1所述的集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,所述驱动组件还具有导热件,所述导热件设置于所述限位轴内。
5.如权利要求1所述的集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,所述驱动组件还具有磁芯,所述驱动部朝向所述驱动组件的一端设有磁性体,所述磁性体与所述磁芯对应设置,所述驱动组件通过所述磁芯驱动所述磁性体旋转,旋转的所述磁性体带动所述驱动部旋转。
6.如权利要求5所述的集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,所述驱动组件还具有磁芯外壳,所述磁芯外壳位于所述氧合部内,并与所述下盖密封连接,所述磁芯设置于所述磁芯外壳内,并突出于所述下盖,所述限位轴设置于所述磁芯外壳朝向所述叶轮的表面上。
7.如权利要求6所述的集成式体外生命支持ECMO设备,其特征在于,所述磁芯外壳的外表面具有多个螺旋导流槽。
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