CN113453745B - 带驱动轴罩的导管装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导管装置(1),包括:驱动轴(4),从导管装置(1)的驱动区域(16)向导管装置(1)的远端区域(8)延伸;转子(2),在远端区域(8)中附接到驱动轴(4);和远端轴承(9),用于支承驱动轴(4)的远端。远端轴承包括驱动轴罩(11),驱动轴罩(11)配置为覆盖驱动轴(4)向转子(2)远端延伸的部分。在转子(2)的远侧,转子(2)的径向内部件相对于转子(2)的径向外部件凹进以形成围绕驱动轴(4)的中空空间(2.3),其中,驱动轴罩(11)的近端位于所述中空空间(2.3)中。

Description

带驱动轴罩的导管装置
技术领域
本申请涉及一种根据主权利要求前序部分的具有转子的导管装置,该导管装置包括驱动轴。
背景技术
这种导管通常用作血泵设置,其中,该装置位于人或动物的体内,产生或传递扭矩或旋转运动,使得转子影响血液流动。驱动轴沿导管的纵向延伸在导管的驱动区域与导管的远端区域之间轴向地延伸。通常,驱动区域位于近端区域中,其保持在身体外部并连接到驱动电机。因此,驱动轴在负载下也应保持柔韧和柔性。
对于许多应用,需要沿期望路径(例如,沿血管或在血管内引导导管)引导导管穿过身体,以便在相应应用的持续时间内将位于导管远端的转子定位在身体内的期望位置,例如,在心室内或心室附近。转子和驱动轴然后根据期望的应用在旋转方向上旋转,例如,使得实现血液流动在近端方向上远离患者心脏。为了引导导管通过内腔,导管装置可设计为可膨胀泵,其中,转子设计为可径向压缩的转子,其可布置在可径向压缩的壳体内。转子和壳体均可以转移到插管或鞘管中,该插管或鞘管通常位于转子的近端并且内径小于处于膨胀状态的转子和壳体的直径。例如,通过在围绕导管装置近端的驱动轴而设置的柔韧鞘管上施加拉力,可压缩转子和可压缩壳体可至少部分地转移到插管或鞘管中,并由此被压缩。
例如,为了输送血液,可能需要产生超过10,000、超过20,000甚至超过30,000转/分钟的旋转速度。通常,旋转运动必须在更长的时间段(例如,几天甚至几周)内产生。
对于一些布置,提供用于稳定驱动轴远端的远端轴承是有益的。在一些实施例中,远端轴承可包括细长聚合物部件,其中安装有驱动轴。聚合物部件可以由,例如,或聚氨酯或聚醚醚酮(Polyetheretherketon,PEEK)制成。此外,附加轴承,例如由陶瓷制成的附加轴承,可设置在细长聚合物部件内部。
通常,这种类型的导管装置包括柔性无创伤末端以避免对患者组织的损伤。无创伤末端可由柔性医用级聚合物(例如,或聚氨酯)制成。优选地,柔性无创伤末端设计为尾纤。
在一些实施例中,细长聚合物端部部件和柔性无创伤聚合物末端形成单个聚合物端部部件。
对导管、驱动轴、尤其是远端轴承的机械和化学负载能力提出了特别高的要求,远端轴承可以与旋转轴接触并因此受到导致严重磨损的物理力。在高旋转速度下,会产生摩擦热,在某些情况下会导致温度超过160℃,从而超过用于制造上述聚合物端部部件的一些医用级聚合物的熔点。在这些情况下,由这种材料制成的远端轴承会熔化。
驱动轴和远端轴承以及其它部件上的材料疲劳和损坏过程应该尽可能缓慢地进行,而且应尽可能可预测和可控,因为它们不仅会损坏导管装置,而且对患者的健康造成危害,因为磨损碎屑会转移到血液中并进入患者体内。应最小化驱动轴或远端轴承裂开和断裂或远端轴承熔化的风险。特别是,轴承的设计应最小化摩擦和热量产生,这些都是导致磨损的重要因素。
摩擦力和热量产生不仅会损坏泵本身。还应考虑到,血液由多种成分组成,例如,血细胞,当与转子和轴或导管装置的其它部件接触时,这些成分可能会受到机械损伤,或者当暴露于导管装置内产生的热量时会受到热损伤,例如,由于变性。某些血液蛋白会在60℃下分解,因此可以将其视为可接受的上限。
此外,应避免旋转元件对患者组织造成的损坏。例如,心室内泵可能对心脏造成损害,因为心脏组织,例如,与二尖瓣有关的腱索或结构,可能被吸入泵中或与旋转部件缠结。
为了避免组织与旋转部件缠结,EP 2047873描述了将旋转驱动轴与血液分开的聚氨酯驱动轴罩。为此,驱动轴与驱动轴罩之间的间隙保持得非常小。然而,这会导致磨损增加,尤其是在使用由金属制成的柔性驱动轴时。另一方面,刚性管状驱动轴罩需要柔性驱动轴在驱动轴罩内精准居中。EP 2868331描述了一种允许泵头弯曲的柔性泵。
然而,在如EP 2868331中描述的装置中,特别是与泵头远端处的柔性聚合物端部部件相结合,刚性驱动轴罩可能会在弯曲导管装置后导致驱动轴扭结。特别是,在刚性驱动轴罩与转子之间的区域中可能会形成扭结,从而导致驱动轴严重损坏。
在这种配置中,摩擦导致驱动轴与轴承之间的相应热量产生,在某些情况下,会导致对血液的破坏且尾纤末端的塑料熔化。虽然沉积的热量不是特别多,但在较小区域非常集中。因此,所产生的能量密度很大并导致局部高温,特别是如果周围材料包括低的热导率,例如,聚合物。
发明内容
本申请旨在解决上述问题,至少解决以下点或多点:
-避免泵的旋转部件损坏周围组织,特别是在远端区域,
-提供足够的柔性以允许泵头弯曲,而不会在驱动轴中产生扭结,
-提供足够的抗磨损能力,并减少或避免磨损碎屑转移到患者体内,
-在泵的远端允许柔性的塑料末端,例如,尾纤末端,
-允许产生的摩擦热到周围血液的热量传递,以避免局部过热
-增加泵的寿命和耐用性,
-避免泵堵塞。
这可以通过根据独立权利要求的导管装置来实现。有利的实施例通过从属权利要求和说明书中提供的示例给出。
导管装置可包括从导管装置的驱动区域向导管装置的远端区域延伸的驱动轴,其中,电机可位于驱动区域中用于驱动驱动轴。在远端区域中,转子可以附接到驱动轴,使得其可以与驱动轴一起旋转。可设置用于支承驱动轴的远端的远端轴承。远端轴承可包括驱动轴罩,驱动轴罩配置为覆盖驱动轴向转子远端延伸的部分。这样,在导管装置的操作期间,例如,可以避免组织,如腱组织或骨小梁桥或肌肉桥,可能被卡在驱动轴罩覆盖的驱动轴的该部分中。
远端轴承可以包括端部部件,端部部件可以设计为在导管泵用于患者时与例如患者的组织接触。驱动轴罩可以设置在驱动轴的位于转子和端部部件之间的部分中,特别是沿整个部分。在导管装置的实施例中,驱动轴罩的远端可以设置在端部部件中,即,驱动轴罩可以延伸到端部部件中。
在转子的远侧,转子的径向内部件可以相对于转子的径向外部件凹进以形成围绕驱动轴的中空空间。在这种情况下,凹进的径向内部件在远端方向上延伸得比外部件少。然后中空空间向远侧开放。
驱动轴罩的近端可以位于中空空间中。这意味着驱动轴罩的端部(在该端部驱动轴从驱动轴罩突出并且除此以外将外露)可被转子包围。在该设置中,在驱动轴突出的驱动轴罩近端处的开口可与中空空间限定的体积流体连通。
因此,使转子以上述方式围绕驱动轴罩的端部有助于保护驱动轴的位于驱动轴罩的端部与转子的毂之间的部分。通过这种设置,即使是非常小的组织块也可以避免被驱动轴卡住或被吸入远端轴承。同时,驱动轴罩的端部可以与转子的毂保持安全距离,以避免转子在操作过程中可能接触到驱动轴罩。在一种可能的设计中,转子毂没有从旋转的转子叶片向远端延伸的部分。
中空空间通常具有圆柱形形状。其可以设计成与驱动轴和转子的毂同心。凹进的径向内部件可以,例如,包括毂的远端部分,或者其可以由毂的远端部分组成。在一个实施例中,中空空间设置在转子的毂中。
驱动轴罩可以设计为中空管。其可以基本上是圆柱形的。由此,内径可以根据驱动轴的直径来选择。驱动轴罩的内径和/或外径可以沿驱动轴罩的长度变化。特别地,考虑到驱动轴罩的期望功能,具有两个或三个具有不同外径的圆柱形部分可以是特别有利的,如下文将解释的。
转子的毂可以设计成使得可以避免各部件的接触。例如,转子的毂可以设计为在远端方向上延伸超过转子叶片小于0.5mm,以便能够使转子叶片更靠近远端轴承或端部部件,而毂潜在地不接触驱动轴罩各部件。优选地,毂在远端方向上延伸超过转子叶片小于0.1mm,特别优选地,毂在远侧根本不延伸超过转子叶片,即,毂可以与转子叶片的前缘齐平。
在中空空间内部,径向间隙形成在驱动轴罩与转子之间,即,形成在驱动轴罩的外表面与转子的限定中空空间的圆柱表面之间。进一步地,驱动轴罩的近端与转子的毂之间形成轴向间隙。两个间隙都应保持足够大,以避免各部件接触,同时保持中空空间尽可能小,以避免从转子上带走太多材料。通过驱动轴的泵送功能,两个间隙还可用于通过间隙对血液进行循环以避免任何血液停滞或凝结或局部过热。
在轴向方向上,即,沿驱动轴,测量的中空空间的长度可以是例如至少0.5mm,优选地至少0.7mm,特别优选地至少0.9mm。附加地或替代地,长度可被选择为至多2.5mm,优选地至多1.5mm,特别优选地至多1.1mm。
在一个实施例中,驱动轴罩可以延伸到中空空间中至少0.3mm,优选地至少0.4mm。另一方面,例如,其可以被选择为延伸到中空空间中至多2.2mm,优选地至多0.8mm,特别优选地至多0.7mm。该长度可称为穿透深度。
导管装置可设计为可膨胀泵,其中,转子位于壳体中。壳体和转子此时可以配置为至少沿横向于纵向方向延伸的径向方向从膨胀状态压缩到压缩状态。在压缩壳体的情况下,可以实现转子相对于远端轴承的相对运动。这可能是由于与壳体的压缩相关的壳体长度变化导致。长度变化因此引起上述相对运动。
驱动轴罩的穿透深度可以被选择为使得驱动轴罩的近端在压缩状态下保持在中空空间内。即,穿透深度尤其可以大于壳体长度的上述变化。
轴向间隙优选地设置为使得,在泵的使用期间预期的泵的典型变形下,近端不与转子的任何部件接触,即,轴向间隙应允许由于泵壳体在使用过程中弹性变形而产生的轴向位移。特别地,在导管装置的实施例中可以设置,心尖搏动所引起的轴向间隙的长度变化可以以这样的方式被容忍,即保持至少0.1mm的间隙。通常,轴向间隙因此可以根据泵的弹性特性进行调整。
在示例性实施例中,驱动轴罩的近端与转子的毂之间的轴向间隙的间隙尺寸可以是例如至少0.2mm,优选地至少0.3mm和/或至多1.5mm,优选地至多0.9mm,特别优选地至多0.6mm,以避免各部件接触。
上述径向间隙也设计为使得驱动轴罩和转子的接触得以避免。同时,中空空间应保持尽可能小,从而最小化毂的潜在削弱(weakening)。
在示例性实施例中,驱动轴罩与转子之间的径向间隙的间隙尺寸可以被选择为至少0.01mm,优选地至少0.04mm,特别优选地至少0.07mm和/或至多0.2mm,优选地至多0.13mm。已经发现,当设置如此处描述的间隙时,在各部件不接触的情况下可以容忍转子在操作过程中的椭圆化(ovalization),尤其是转子毂的椭圆化,因此是中空空间的椭圆化。
为了能够在保持期望的径向间隙尺寸的同时使中空空间尽可能小,驱动轴罩的穿透中空空间的一部分的壁厚可以为,例如,至少0.03mm,优选地至少0.05mm,和/或至多0.3mm,优选地至多0.08mm,特别优选地至多0.07mm。
例如,驱动轴罩或间隙的直径根据驱动轴的直径来选择,即,对于驱动轴的所有典型直径,可以保持上述间隙或壁厚。驱动轴的外径可以为,例如,0.4mm至2mm,优选地0.6mm至1.2mm,特别优选地0.8mm至1.0mm。
在导管装置的实施例中,中空空间的直径(正交于驱动轴的轴线测量,即,在径向方向上测量)可以为至少0.5mm,优选地至少0.8mm,特别优选地至少1.1mm。附加地或替代地,中空空间的直径可被选择为至多2mm,优选地至多1.5mm,特别优选地至多1.3mm。
可以有利地设置外径在近端部分的远端增大的部分穿透中空空间。然后,近端部分可以具有穿透中空空间的部分的上述壁厚。驱动轴罩的近端部分延伸到中空空间中,近端部分的一部分通常保持在中空空间之外。在这种情况下,驱动轴罩的外径在距转子一定距离处增加。位于近端部分的远端的部分通常具有相对于近端部分的壁厚增加的壁厚。因此,内径沿两个部分可以恒定或者可以改变。特别是,内径可以在位于近端部分的远端的部分中增加。
驱动轴罩的穿透中空空间的近端部分的外径可以,例如,比位于其远端的部分(外径增大)的外径小至少0.1mm,优选地小至少0.14mm。附加地或替代地,其可以比位于近端部分的远端的部分的外径小至多0.6mm,优选地小至多0.3mm。
在设想具有上述类型的外径增大的部分的实施例中,驱动轴罩的穿透中空空间的部分的壁厚优选地可以被选择为小于0.3mm,例如,至多0.08mm或至多0.07mm。也可以不提供这种类型的增大的直径。在这样的实施例中,驱动轴罩的穿透中空空间的部分的壁厚可以与驱动轴罩的位于转子和端部部件之间的另一部分的壁厚相同。在这样的实施例中,壁厚可以,例如至多为上述提到的0.3mm。
外径减小的近端部分的长度可为至少0.6mm、优选地至少0.8mm、特别优选地至少0.9mm。附加地或替代地,其长度可以为例如至多2mm、优选地至多1.5mm、特别优选地至多1.1mm。
驱动轴罩的近端部分与位于其远端的部分之间的外径差(例如,在如上述0.14mm至0.3mm之间)可以被选择为例如径向间隙尺寸的两倍(意味着半径差值至少等于径向间隙尺寸)。这样,在转子和驱动轴罩轴向对准后,位于近端部分的远端的直径增大的部分的直径大于中空空间的直径。这有助于防止组织进入中空空间。
可以设置近端部分的保持在中空空间外部的一部分以避免驱动轴罩和转子的接触。与轴向间隙的情况类似,在导管装置的典型弯曲后,预期长度会发生变化,并且应通过在转子的远端与半径增加的部分之间设置足够的距离来避免各部件的接触。保持在中空空间外部的近端部分的一部分可以例如被选择为具有与轴向间隙相同的长度。其长度可以为,例如,至少0.2mm、优选地至少0.3mm和/或至多1.5mm、优选地至多0.9mm、特别优选地至多0.6mm,即,在这种情况下,在距离至少为0.2mm处,优选地至少0.3mm和/或至多1.5mm,优选地至多0.9mm,特别优选地,距转子的远端至多0.6mm处,驱动轴罩的外径可以增加。外径的增加,例如平滑地发生在诸如0.2mm或更小,优选地0.1mm或更小的轴向部分上。
在导管装置的可能的实施例中,转子可包括加强元件。加强元件可以被设计成围绕中空空间并且可有助于防止或减少转子在操作期间的变形,特别是转子毂的变形。例如,其可以设计为与转子材料连接的管、中空圆柱体或环形结构。
加强元件可由刚度比转子材料(即,转子的毂和/或叶片)的刚度高的材料制成。
加强元件可以模制到转子材料中,使得其完全被转子材料包围,特别是其可以模制到转子的毂中。这意味着在这种情况下,转子的附加材料设置在加强元件的内侧上。然而,也可以设置加强元件围绕中空空间,使得加强元件本身限定中空空间,即,加强元件的内表面外露并且加强元件的外表面连接到转子的材料。
加强元件可以沿中空空间的全长设置。加强元件由此可以在近端方向上延伸超过中空空间。例如,加强元件可以比中空空间长,例如,加强元件可以是中空空间的1.5倍或两倍长。
加强元件可包括提供更好地附接到转子的结构。例如,可以设置微观结构和/或宏观结构。微观结构和/或宏观结构可以例如设计为突起、缺口或孔。微观结构和/或宏观结构可以设置在加强元件的外侧和/或内侧。可以在加强元件的整个长度上或在加强元件的部分长度上设置微观结构和/或宏观结构。
在可能的实施例中,加强元件包括上述类型的结构,这些结构被设计为一个或多个在加强元件的外侧径向延伸的锚固元件。一个或多个锚固元件可以被设计和定位成使得它们延伸超过转子的毂并进入转子叶片的材料中。在这种情况下,它们优选地设计成允许压缩转子以将转子插入心脏中。这可以通过使锚固元件仅在叶片仍可被压缩或折叠的程度内穿透到叶片材料来实现。锚固元件还可以包括转子材料可穿透进入的一个或多个凹槽、缺口或底切。为了允许叶片压缩或折叠,在导管泵的可能的实施例中,锚固元件延伸到叶片材料中例如0.5mm,使得叶片保持可压缩。
如上所述,加强元件可以附加地或替代地包括孔或缺口以提供与转子材料的更好连接。特别是在加强件完全被转子材料包围的情况下,可以在管中设置一个或多个可以设计为通孔或盲孔的孔,从而允许转子材料穿透加强元件的壁并且能够在转子与其加强元件之间实现特别可靠的连接。孔或缺口的横截面通常不限于特定的几何形状。其可以是圆形或多边形。缺口或孔可以例如具有至少0.02mm、优选地0.03mm和/或至多0.5mm、优选地至多0.1mm的直径或边缘长度。
加强元件可以由生物相容性材料制成。在加强元件的内表面外露的实施例中,尤其应该是这种情况。加强元件可以例如包括MP35N、35NLT、镍钛诺、不锈钢(特别是医用级不锈钢)和陶瓷中的一种或多种。
加强元件的壁厚可以为例如至少0.03mm,优选地至少0.04mm和/或至多0.08mm,优选地至多0.07mm。
设置具有柔韧部分的驱动轴罩以实现驱动轴的弯曲可能是有利的。在这种情况下,应减少驱动轴的磨损,并确保驱动轴不发生扭结。当涉及到安全地支承驱动轴同时允许在引入泵的情况下或者在操作期间需要弯曲驱动轴时,此处描述的实施例是有利的。特别是,当驱动轴以全速旋转时,该驱动轴的弯曲是可能的。具有与应用的其它方面结合的柔韧部分可以是特别有利的。
柔韧部分可以设置在转子的远端与端部部件的近端之间。特别地,柔韧部分可以是位于近端部分的远端的直径减小的部分,或者其可以是该部分的一部分。
柔韧部分可以设置为,例如,柔韧部分中具有驱动轴罩中的至少一个开口。至少一个开口此时通常设计为通孔,连接驱动轴罩的内部与驱动轴罩的外部。
柔韧部分中的开口可设置为使得由于驱动轴罩的材料的弹性,在弯曲之后恢复力将驱动轴罩带回到原始笔直位置。
柔韧部分中的至少一个开口可包括一个或多个狭缝。一个或多个狭缝可以具有带切向分量的路线。特别地,可以设置螺旋形状的一个或多个狭缝,使得柔韧部分形成螺旋套筒。
如果设置一个或多个具有螺旋路线的狭缝,则螺旋路线的螺距可以为例如至少0.2mm,优选地至少0.3mm,特别优选地至少0.5mm和/或至多1.2mm,优选地至多0.9mm,特别优选地至多0.8mm。
可以使用激光在驱动轴罩中切出一个或多个开口。一个或多个开口的边缘可平滑化或倒圆以避免磨损和/或组织损伤。
狭缝的宽度可为,例如,至少0.005mm、优选地至少0.01mm、特别优选地至少0.025mm和/或至多0.2mm、优选地至多0.1mm。
在一个实施例中,柔韧部分的特征在于沿着单个路线的多个狭缝,例如,单个螺旋路线,多个狭缝被狭缝端部之间的材料桥隔开。
如果设置一个或多个狭缝,则可以在一个或多个狭缝的一端或两端设置孔,孔的直径大于设置有孔的给定狭缝的宽度。这可以提高驱动轴罩的耐用性,因为其可以有助于防止沿由狭缝限定的路线的撕裂蔓延。
驱动轴罩的柔韧部分也可以设计为所谓的海波管,即,可以以这样的方式切割狭缝,使得驱动轴罩的柔韧部分中设置特定的海波管设计。
在一个实施例中,狭缝可以具有封闭的路线,完全围绕驱动轴罩,从而将驱动轴罩切割成彼此之间没有材料桥的若干段。这些段可以例如通过使一个段的突起位于相邻段的凹槽内而彼此连接,类似于拼图的拼块。还可以具有仅由柔性管保持在一起的分离的段。
在分离的段或在一些设计(特别是一些已知的海波管设计)中,柔韧部分可能是柔软的,即,驱动轴罩本身在变形后不会恢复其原始形状。在这种情况下,柔性管可具有“记忆”特点,有助于恢复驱动轴罩的原始形状。
柔韧部分的狭缝可设计为限制柔韧部分的弯曲,即,仅允许弯曲达到给定的最小弯曲半径。
因此,可以确保弯曲,并且在某些情况下还受到狭缝宽度和路线的限制。因此,最小弯曲半径可被限制为不会使驱动轴永久变形或扭结的弯曲半径。
具有一个或多个狭缝或孔可具有血液可穿透狭缝或孔的效果。使血液能够流动(例如,从驱动轴罩的内部流到外部)可能是期望的特征。
在一些实施例中,可围绕驱动轴罩的柔韧部分设置柔性管。柔性管可以为例如收缩软管。柔性管可用于调整柔韧部分的弯曲特性,例如,将柔韧部分硬化到所需程度。
柔性管可包括聚合物或由聚合物制成。特别地,其可以包括或由硅树脂和/或和/或PU和/或PET制成。
如果设置一个或多个开口,例如,孔或狭缝,则一个或多个开口可以至少部分地被柔性管覆盖。
可以使一个或多个开口中的一部分或子集不被覆盖,以局部地实现上述血液流动。特别地,柔性管可设计为使至少一个开口的远端部分不被覆盖。因此,血液可以从转子的中空空间内进入驱动轴与驱动轴罩之间,并且可以输送到驱动轴罩内的最远端开口。因此,血液可以沿驱动轴循环以防止过热和瘀血。
附加地或替代地,柔性管可包括一个或多个孔以允许与至少一个开口的一部分的流体连通从而实现上述血液流动。
附加地或替代地,可以通过在驱动轴罩中具有一个或多个通气孔来提供上述的实现血液流动的流体连通,通气孔连接驱动轴罩的内部与驱动轴罩的外部。通气孔可以例如设置在没有设置柔性管的区域中,特别是在柔性管的远端。通气孔的设计可以不同于开口的设计,特别地,与开口相反,通气孔不必使驱动轴罩变得柔韧。因此,通气孔可具有可以针对预想的血液流通进行优化的设计。此外,在通气孔的情况下,该设计可以避免组织堵塞和吸入通气孔。换言之,如果设置通气孔,则柔韧部分的所有开口均可被覆盖,仍能保证血流。这样,通气孔和开口均可以针对其主要目的进行优化。通气孔例如可以具有圆形或椭圆形形状,或者其可以设计为具有带有轴向分量或仅带有轴向分量的路线的狭缝。
在一个实施例中,驱动轴罩的远端位于端部部件内,驱动轴罩的一部分延伸到端部部件中。驱动轴罩可包括远端部分,远端部分的直径大于驱动轴罩的位于其近端的部分的直径。远端部分可设计为完全或部分地位于端部部件内部。
位于远端部分的近端的部分可以是位于近端部分的远端的部分,总计三个具有不同外径的部分。即,在导管装置的可能的实施例中,存在具有第一外径的近端部分(延伸到中空空间中)、位于其远端的具有第二(增大的)外径的柔韧部分以及延伸到端部部件中具有第三(进一步增大的)外径的远端部分。远端部分的外径可为至少1.15mm,优选地至少1.25mm和/或至多2mm,优选地至多1.8mm,特别优选地至多1.6mm。
驱动轴罩的内径也可以在驱动轴罩的长度上变化。例如,在驱动轴罩的近端处,直径可以相对于在驱动轴罩的远端处的驱动轴罩的内径减小。直径的减小可以例如发生在近端部分和位于其远端的部分之间。内径可减小至少0.02mm和/或至多0.12mm。内径可以例如沿柔韧部分和远端部分保持恒定。驱动轴与驱动轴罩之间的间隙在近端部分可以保持得特别小,以保持转子和驱动轴罩同心对齐。特别地,近端部分中的驱动轴罩的内径与驱动轴的外径之间的直径差可被选择为0.1mm或更小,优选地0.06mm或更小,特别优选地0.03mm或更小。
驱动轴罩可包括MP35N、35NLT和/或陶瓷和/或类金刚石碳涂层。
驱动轴罩可由单件(single piece)制造。特别地,其可以设计为单件。然而,也可以将狭缝切入驱动轴罩,从而形成若干段。在不存在驱动轴罩的材料的材料桥的意义上,这些段可以保持在一起但不彼此连接(见上文)。这些狭缝可以切入最初设置的单件中。热导率可取决于狭缝的路线。特别地,可以通过具有更多的材料桥来提供有利的热传导特性。
驱动轴罩可具有热传导特性,实现远离端部部件的热量传递。
端部部件可包括无创伤末端。端部部件可以例如由聚合物制成。其可以具有细长部分,其中,无创伤末端设置在其远端。无创伤末端可以附接到细长部分,特别是细长部分和无创伤末端可以设计为单件。无创伤末端例如可以为尾纤。
驱动轴通常是柔性的。驱动轴可以由多个同轴卷绕构成,优选地具有不同的卷绕方向,特别优选地具有交替的卷绕方向,围绕沿驱动轴轴向延伸的腔体螺旋延伸。例如,驱动轴可以包括两个具有相反卷绕方向的同轴卷绕,并且驱动轴的外径可以为0.4mm至2mm,优选地0.6mm至1.2mm,特别优选地0.8mm至1.0mm。
在远端区域中,驱动轴在一些实施例中由增强元件(例如金属线或碳线)增强,增强元件设置在沿驱动轴轴向延伸的腔体中。在一个实施例中,增强元件从转子壳体近端附近的区域延伸到驱动轴的远端,特别是从转子壳体的近端轴承配置延伸到驱动轴的远端。在一个实施例中,金属线由1.4310不锈钢制成。
柔性管可以例如由诸如硅树脂、PU或PET等柔性材料制成。在一个实施例中,驱动轴罩的柔性管为收缩软管。驱动轴罩的柔性管也可以设置在端部部件的外部,在端部部件的近端延伸超过端部部件。替代地或附加地,驱动轴罩的柔性管部分地设置在端部部件内部,在端部部件的近端延伸超过端部部件。由于驱动轴在操作过程中弯曲,因此驱动轴罩具有足够的柔性,以避免驱动轴罩与转子之间的驱动轴中发生扭结。其弹性还可以允许驱动轴罩弯曲。弯曲刚度通常主要由驱动轴罩和驱动轴限定。
在另一替代实施例中,可围绕驱动轴罩、在端部部件的近端并以与端部部件间隔开的方式设置柔性管。在这种情况下,驱动轴罩的一个或多个开口可以设置在驱动轴罩的位于端部部件与柔性管之间的部分中。即,柔性管不覆盖这些开口。在这种情况下,驱动轴罩内部与驱动轴罩外部之间的血液流可以通过未覆盖的开口实现。具体地,开口可以是驱动轴罩的前述开口,这些开口同时配置为确保驱动轴罩的柔性。这种配置也可用于不具有上述的具有中空空间的转子的实施例中。还可以在柔性管中设置孔或开口以允许在驱动轴罩的内部与驱动轴罩的外部之间的血液流,同时例如沿驱动轴罩的整个长度或者沿具有开口的部分的整个长度设置柔性管。
在一个实施例中,驱动轴罩包括位于柔性管内侧的用于支承驱动轴的螺旋套筒。螺旋套筒的内部支撑驱动轴罩的柔性管,同时保证柔性。通过这种螺旋套筒,可以减少驱动轴与驱动轴罩之间的摩擦以及驱动轴罩的磨损。
在另一实施例中,驱动轴罩包括热传导部件或多个热传导部件,其设计为将热量传导离开驱动轴和/或将热量传导离开远端轴承。例如,热传导部件可以配置为在操作期间将热量传递到患者的血液和/或分布热量以避免局部热点。
热传导部件或多个热传导部件可具有面向驱动轴的内侧和背向驱动轴的外侧。
热传导部件可以设计为围绕驱动轴的管。热传导部件例如也可以设计为一个或多个设置在驱动轴附近的金属板或舌片。
螺旋套筒和热传导部件或管可以各自设置在单独的实施例中,例如与柔性管结合。以螺旋套筒和设计为管的热传导部件为特征的实施例可以是特别有利的。
螺旋套筒可以例如与热传导部件结合设置,带有或不带有柔性管。例如,螺旋套筒可以至少部分地布置在设计为管的热传导部件内部,通常延伸出管。
螺旋套和热传导部件也可以设计成单件。螺旋套可以是驱动轴罩的柔韧部分。
螺旋套筒可以例如由圆线制成或者其可以由带有卷绕的扁平带制成。然后,驱动轴也可旋转地安装在螺旋套筒内。轴承螺旋套筒优选地由金属制成,例如,由制成,或者由陶瓷制成。轴承螺旋套筒保证了驱动轴罩的柔性,以承受泵头的弯曲,从而避免远端轴承与转子之间的扭结,并提供足够的抗磨损力。因此,弯曲得到保证,并且在某些情况下还受到螺旋套筒的相邻卷绕之间的限定间隙的限制。因此,最小弯曲半径可被限制为不会使驱动轴永久变形或扭结的弯曲半径。在一个实施例中,围绕螺旋套筒的整个长度设置柔性管。在一个实施例中,仅围绕螺旋套筒的近端部分设置柔性管。在一个实施例中,围绕端部部件的一部分的外侧且围绕螺旋轴承的延伸出端部部件的一部分设置柔性管。
替代地,多个金属环代替螺旋的实施例是可能的,优选地在环之间布置有间隙。优选地,环或套筒由扁平带制成。环可由与上述螺旋套筒相同的材料制成。
用于支承驱动轴的螺旋套筒或环的内径范围为0.4mm至2.1mm,优选地0.6mm至1.3mm,特别优选地0.8mm至1.1mm。形成螺旋套筒或环的带具有0.05mm至0.4mm的厚度。形成螺旋套筒或环的带可以,例如,具有0.4至0.8mm的宽度。环之间的间隙或卷绕之间的间隙可以为,例如,0.04mm至0.2mm。
螺旋套筒的卷绕斜度和柔性管的厚度影响驱动轴罩的柔性,优选地被选择为使得转子在导管装置弯曲后可以保持在期望的位置。
柔性管的厚度可以为5μm至100μm,优选地10μm至50μm。
在一个实施例中,螺旋套筒或环的内径被选择为比驱动轴的外径大0.01mm至0.08mm,优选地0.01mm至0.05mm,用于可旋转地安装驱动轴并避免振动,同时至多允许少量血液进入间隙区域。
在一个实施例中,螺旋套筒或环的近端靠近膨胀状态下的转子。例如,螺旋套筒或环的近端可设计成与膨胀状态下的转子相距0.2mm至0.7mm的距离,优选地0.25mm至0.4mm的距离,以避免转子在操作过程中接触驱动轴罩或螺旋套筒。
优选地,驱动轴罩的柔性使得在泵头弯曲后,驱动轴和转子在柔性壳体内保持居中,以避免转子在操作过程中接触柔性壳体。
在一个实施例中,转子的毂在远端方向上延伸超过转子叶片小于0.5mm,以便能够使转子叶片更靠近远端轴承,而毂不会潜在地接触远端轴承的各部件。优选地,其在远端方向上延伸超过转子叶片小于0.1mm,特别优选地,毂在远侧根本不延伸超过转子叶片。
在一个实施例中,当从轴承套筒的近端向远端看时,螺旋套筒的在远端方向上跟随套筒卷绕的卷绕方向为当沿驱动轴朝向驱动轴的远端看时与驱动轴的优选旋转方向相反的方向,使得如果转子不接触螺旋套筒,则螺旋套筒的锥形端部或尖端不会损坏在优选旋转方向上旋转的转子。优选的卷绕方向可以为与驱动轴的最远同轴卷绕的卷绕方向相同的方向,或者其可以为与驱动轴的最远同轴卷绕的卷绕方向相反的方向。
螺旋套筒的端部优选地进行端面磨光并且边缘,至少两端的边缘均倒圆且平滑,优选地,根据ISO 1302标准的十点平均粗糙度Rz为Rz≤2μm。
在另一实施例中,驱动轴罩的近端部分设置在螺旋套筒的近端,该近端部分延伸到转子的中空空间中。这意味着螺旋套筒的端部受到驱动轴罩的近端部分的保护。
优选地,螺旋套筒和/或驱动轴罩以这样的方式布置,使得如果在导管装置的近端施加力以将转子和壳体在压缩下转移到插管中,则实现驱动轴相对于远端轴承的相对运动并因此相对于螺旋套筒或驱动轴罩的相对运动。如上所述,相对运动例如是由于由壳体的压缩实现的壳体长度的变化引起。驱动轴的远端可以始终保持在远端轴承内,即,根据实施例,远端不会脱离驱动轴罩、螺旋套筒、陶瓷轴承或热传导管。
在一个实施例中,附加的陶瓷轴承设置在远端轴承内,位于螺旋套筒的远端。
如前所述,除了螺旋轴承之外,导管装置还可以包括热传导部件或管,或者导管装置可以包括单独与轴承组合的热传导部件或管。
如果在没有螺旋轴承的情况下设置热传导部件或管,则可以在远端轴承内部设置陶瓷轴承,例如,环形轴承。
如果除了螺旋套筒之外还设置了热传导部件或管,则其可以围绕螺旋套筒的至少一部分设置。
热传导部件或管可以部分地位于端部部件内并且部分地位于端部部件外部。因此,能够实现从远端轴承内到患者血液的热量传递。在一个实施例中,热传导部件或管延伸出端部部件0.5mm至2mm,优选地1mm至1.5mm。
可以围绕热传导部件或管内侧的螺旋轴承设置驱动轴罩的柔性管。然后,可以使热传导部件或管的外侧与患者的血液直接接触。
也可以围绕端部部件的一部分的外侧、热传导部件或管的延伸出端部部件的一部分的外侧以及螺旋套筒的延伸超出热传导部件或管的一部分设置柔性管。在后一种配置中,热传导部件或管的延伸出端部部件的部分无法与血液直接接触。相反,柔性管与血液直接接触。在该配置中,热量也通过柔性管的薄壁从热传导部件或管传递到血液。
热传导部件或管也可以完全位于端部部件内,使得热量在远端轴承内重新分布并传导远离螺旋轴承或环。
热传导部件或管例如由医用级不锈钢制成,例如,1.4441不锈钢,并且具有比端部部件或陶瓷轴承更高的导热率。
设计为管的热传导部件的内径可以为0.5mm至2.6mm,优选地0.7mm至1.8mm,特别优选地0.9mm至1.6mm。
热传导部件或管的厚度可以为0.05mm至0.5mm。
热传导部件或管外表面的配置为与患者血液接触的部分优选地是平滑的。在一个实施例中,该部分中或者热传导部件的外表面的一部分中,根据ISO 1302标准的十点平均粗糙度Rz为Rz≤1.2μm。
在一个实施例中,热传导部件或管的内侧配置为粘合到螺旋套筒。为了便于将热传导部件或管的内侧粘合到螺旋套筒上,该部件或管的内侧可以是粗糙的。例如,热传导部件或管内侧的算术平均表面粗糙度可以具有Ra≥0.8μm的根据ISO 1302标准的平均表面粗糙度Ra
在一个实施例中,设计为管的热传导部件的内径被选择为比螺旋套筒或环的外径大0.04mm至0.1mm,以便可以在间隙中涂胶。
这种具有热传导部件或管的导管泵会导致温度热点的移动。例如,热点可以从驱动轴的位于端部部件内部的区域移动到更靠近端部部件近端的区域,或者移动到位于端部部件外部的区域。这种设置还可导致较低的最高温度,例如,最高温度比没有热传导部件的设置中的最高温度低20℃至60℃。特别地,热点处的最高温度可以保持在或其它医用级聚合物的熔点以下。
还可以提供一种导管装置,该导管装置具有如此处所呈现的热传导部件或管的特征,但是其中远端轴承不具有螺旋套筒或环的特征。
本申请可进一步涉及如上文或下文的驱动轴罩,和/或涉及包括驱动轴罩和柔性管的轴承系统。
附图说明
根据本申请的导管装置的各方面和各实施例在图1至图20中举例说明。
图1示出了位于心脏左心室内的导管装置;
图2示出了导管装置的远端区域;
图3示出了导管装置远端区域的放大部分;
图4a和图4b示出了导管装置远端区域的部分的示意图;
图5a和图5b示出了导管装置远端区域的部分的示意图;
图6示出了螺旋套筒;
图7a和图7b示出了在膨胀状态(a)和压缩状态(b)下的转子和转子壳体;
图8a和图8b示出了具有带有中空空间的转子和延伸到中空空间中的驱动轴罩的导管装置;
图9a至图9c示出了图8a和图8b中的导管装置具有附加柔性管;
图10a和图10b示出了图8a和图8b中的导管装置具有设置在转子中的加强元件;
图11示出了导管装置的详细视图;
图12示出了导管装置具有带有加强元件的转子的详细视图。
图13a至图13c示出了第一实施例中的驱动轴罩的不同视图;
图14a和图14b示出了第二实施例中的驱动轴罩的不同视图;
图15a和图15b示出了第三实施例中的驱动轴罩的不同视图;
图16a示出了第四实施例中的驱动轴罩;
图16b示出了第五实施例中的驱动轴罩的部分;
图17a和图17b、图18a和图18b、图19a和图19b以及图20a和图20b均在两个不同的视图中示出了加强元件的不同实施例。
具体实施方式
图1示出了用作血泵的导管装置1。导管装置1被引入患者,使得导管装置1的远端区域8的一部分位于患者的心脏18.1的左心室18.3内。在可位于患者体外的驱动区域16中,提供用于驱动驱动轴4的电机17。驱动轴4的一部分由柔韧鞘管5覆盖。驱动轴4和柔韧鞘管5从驱动区域16向远端区域8延伸,其中,转子2优选地配置为可压缩转子,由驱动轴4驱动。可压缩转子2位于可压缩壳体3内。转子2和壳体3的可压缩性用于将转子以较低的轮廓引入患者体内。在操作过程中,转子2和壳体3处于膨胀状态。壳体3防止损坏心脏组织,例如腱索,因为它防止组织被吸入转子2或与转子2或驱动轴4缠结。驱动轴4的远端位于远端轴承9内。远端轴承包括驱动轴罩11和聚合物端部部件10,聚合物端部部件优选由柔性材料制成,例如或另一种柔性医用级聚合物,优选具有“记忆”特点,即,在变形后其恢复原始形状。聚合物端部部件包括围绕驱动轴罩10的一部分设置的细长部分10.1。聚合物端部部件10还包括尾纤10.2以防止在泵放置期间损坏心脏18.1和主动脉瓣18.4。转子2和驱动轴4可以在旋转方向4.1上旋转,使得实现血液远离远端向近端流动,即,血液从左心室18.3流入主动脉18.2并流到患者身体的其它区域。下游管6设置在转子2和转子壳体3的近端,该下游管具有位于主动脉瓣18.4近端的下游开口6.1,使得血液通过下游管6内的主动脉瓣,然后可以流入主动脉18.2。下游管6由柔性材料制成,使得其可以在患者心脏18.1继续泵血时被主动脉瓣18.4压缩。下游管6通常主要由于转子2在旋转期间产生活跃血流而膨胀。
图2示出了穿过导管装置1的远端区域8的切割。远端轴承9包括具有尾纤10.2和细长部分10.1的聚合物端部部件10。在近端,细长部分10.1围绕驱动轴罩11的一部分设置。驱动轴4延伸到远端轴承9中并由驱动轴罩11承载。下游管6附接到转子壳体3并向近端延伸。下游管6的近端附接到柔韧鞘管5。在转子2以及驱动轴罩11的近侧之间,驱动轴应受到保护以避免损坏心脏。这通过下述图中更详细描述的导管装置来实现。
图3示出了导管装置1的端部区域8的放大部分。特别地,示出了包括驱动轴罩11的远端轴承9的部分。驱动轴罩11从聚合物端部部件10内延伸出聚合物端部部件10,进入转子壳体3中。驱动轴4由一层或多层同轴卷绕制成,同轴卷绕围绕在驱动轴中心处轴向延伸的腔体而螺旋延伸。同轴卷绕的卷绕方向可以从一层到下一层交替。这种设置可以提高驱动轴的柔性。驱动轴的外径在约0.4至约2mm的范围内。优选地,外径为0.6mm至1.2mm。特别优选地,直径为0.8mm至1.0mm。驱动轴罩11设计用于支承驱动轴4。其包括带有内腔的套筒,驱动轴4插入内腔。套筒优选设计为由扁平带14.1制成的螺旋套筒14。例如,该扁平带可以由或/>或陶瓷制成。螺旋套筒14的内径被选择为使得驱动轴4可以安装但保持可旋转,同时没有大量血液可以进入驱动轴4与螺旋套筒14之间的间隙。螺旋套筒14的内径可以例如被选择为比驱动轴4的外径大0.01mm至0.08mm,优选地比驱动轴4的外径大0.01mm至0.05mm。螺旋套筒14的内径为0.4mm至2.1mm,优选地0.6mm至1.3mm,特别优选地0.8mm至1.1mm。螺旋套筒14的厚度为0.05mm至0.4mm。这种螺旋套筒14提供了柔性,特别是在延伸出聚合物端部部件10的区域中提供了柔性。优选地,驱动轴罩11的柔性使得,在导管装置1的远端区域8受到弯曲的情况下,避免驱动轴扭结。此外,驱动轴罩11的柔性使得驱动轴4在壳体3内保持居中并且转子2不接触壳体3。螺旋套筒的近端进行端面磨光,优选地螺旋套筒的两端均进行端面磨光。此外,螺旋套筒两端边缘均倒圆且平滑,优选地具有根据ISO 1302标准的十点平均粗糙度为Rz≤2μm。驱动轴罩11还可以包括热传导部件13,该热传导部件13可以设计为围绕螺旋套筒14的一部分而设置的管。热传导管13或热传导部件13由导热率比聚合物端部部件10更高的材料制成,特别是其可以由医用级不锈钢制成,例如1.4441不锈钢。在设计为管的情况下,热传导部件13至少围绕螺旋套筒14中位于聚合物端部部件10内部的一部分设置,在一些实施例中,热传导部件13或管延伸出聚合物端部部件10进入壳体3内的区域,该区域可被配置为与患者的血液直接接触。特别是,设计为管的热传导部件13可以从聚合物端部部件10延伸出0.5mm至2mm,优选地1mm至1.5mm。热传导部件13或管的厚度可以为0.05mm至0.5mm。热传导管的内径可以为0.5mm至2.6mm,优选地0.7mm至1.8mm,特别优选地0.9mm至1.6mm。如果热传导部件13或管配置为使得热传导部件13或管的外侧13”的一部分可以与患者的血液直接接触,则热传导部件13或管的外侧(13”)可以与患者的血液接触的区域优选地是平滑的,例如,根据ISO 1302标准的十点平均粗糙度为Rz≤1.2μm。热传导部件13的外侧13”配置为位于聚合物端部部件内并与聚合物端部部件接触的部分优选地被粗糙化,例如,通过激光毛化(laser texturing)或滚花,优选地根据ISO 1302标准的平均表面粗糙度为Ra≥0.8μm。在驱动轴罩11的近侧,围绕驱动轴4设置具有转子毂2.1的转子2。在转子膨胀的操作状态下,保持转子毂2.1距驱动轴罩0.2mm至0.7mm的轴向距离,优选地0.25mm至0.4mm的距离。转子的毂2.1设计为使得转子叶片2.2能够靠近驱动轴罩11。毂2.1在远端方向上延伸超过转子叶片小于0.5mm,优选地,其在远端方向上延伸超过转子叶片小于0.1mm或根本不超过转子叶片。
可以设计为管的热传导部件(13)可以独立于螺旋套筒14设置在聚合物端部部件10内部,例如,如果设想不同种类的轴承或没有额外的套筒用于支承驱动轴4。
图4a示出了导管装置1的远端区域8的部分的示意图。螺旋套筒14的一部分延伸出聚合物端部部件10。热传导部件的内侧13'直接接触螺旋套筒14,并且可以是粗糙的,以便于将螺旋套筒14粘合到热传导部件13的内侧13'。螺旋套筒14的延伸出聚合物端部部件10的裸露部分是高度柔性的并且在操作过程中甚至跟随驱动轴4的强烈弯曲运动。热传导管13的一部分也延伸出聚合物端部部件10以实现热量传递。在该实施例中,热量从热传导管13直接传递到血液。热传导管13还可以进一步延伸到远端轴承10中并且至少在位于聚合物端部部件10内部的所有区域中覆盖螺旋套筒14。在替代实施例中,没有热传导管13,但是所有其它特征相同。
图4b示出了与图4a的导管装置1的远端区域8的相同部分的示意图。驱动轴罩11还包括围绕螺旋套外侧或螺旋套外侧的一部分的柔性管12'。在图4b所示的实施例中,柔性管12'围绕聚合物端部部件10的近端部分延伸,围绕热传导部件13的外侧13”的延伸出聚合物端部部件10的一部分延伸,围绕螺旋套筒14的延伸出聚合物端部部件10的一部分延伸。热传导部件的内侧13'直接接触螺旋套筒14并且可以是粗糙的,以便于将螺旋套筒粘合到热传导部件13的内侧13'。柔性管可以实施为收缩软管并且可以例如由硅树脂或由或由PU或由PET制成。为了良好的导热率,柔性管可以具有小的壁厚,例如,小于0.2mm,特别是小于0.02mm。在该实施例中,热量通过柔性管12'从热传导管13传递到血液。在以柔性管12'为特征的实施例中,由扁平带制成的环可以设置在柔性管12'而不是螺旋套筒的内侧上。例如,它们可以由/>或/>或陶瓷制成,并且与螺旋套筒的厚度和内径相同。在环的可能的实施例中,环彼此远离地布置。
图5a示出了与图4b相同的部分,但柔性管12”的配置不同。柔性管12”也可以实施为收缩软管并且由例如硅树脂或PU或PET制成。为了良好的导热率,柔性管可以具有小的壁厚,例如小于0.2mm,特别是小于0.02mm。柔性管12”设置在螺旋套筒14的外侧,并且其沿着热传导部件13或管的内侧13'且在聚合物端部部件10内部延伸。在本文所示的实施例中,柔性管12”一直延伸到螺旋套筒14的远端。在这种配置中,热传导部件13的外侧13”的一部分被配置为在导管装置1插入患者后直接接触患者的血液。该部分是平滑的,例如,根据ISO 1302标准的十点平均粗糙度Rz为Rz≤1.2μm。
图5b示出了类似于图5a的配置,其中,柔性管12”设置在螺旋套筒14的外侧,在热传导部件13的内侧(13')并在聚合物端部部件10内部延伸。不同于图5a,柔性管12”没有一直延伸到螺旋套筒14的远端,使得螺旋套筒的远端部分不被柔性管12”覆盖。另一方面,热传导部件13进一步延伸到螺旋套筒14的远端,因此其内侧13'的一部分被配置为直接接触螺旋套筒14。在这种配置中,热传导部件13的内侧13'的该部分可以粘合到螺旋套筒14的外侧。在热传导部件13的内侧13'上设置粗糙化的表面是有利的。例如,根据ISO 1302标准,平均表面粗糙度为Ra≥0.8μm。此外,为了能够在热传导部件13和螺旋套筒14之间施加粘合剂,热传导部件13在设计为管时的内径可以比螺旋套筒14的外径大0.04mm至0.1mm。
图6示出了螺旋套筒14。端部均进行端面磨光且平滑。扁平带14.1以切除形式示出。卷绕14.2具有从近端到远端的卷绕方向,该卷绕方向与当沿远端方向看时驱动轴4的优选旋转方向4.1相反。这样,旋转部件不会被螺旋套筒14近端的尖头损坏或卡住。
图7示出了两种状态a和b下的转子2和壳体3以及插管15。转子2和壳体3配置为例如通过在柔韧鞘管5的近端施加力而转移到插管15中。当转移到插管中时,转子2'和壳体3'在径向方向上从它们的膨胀状态2、3压缩到它们的压缩状态2'、3'。插管15可以是属于导管装置1的插管或剥离式鞘管(peel-away-sheath)以帮助将导管装置1插入患者体内。膨胀状态下的壳体3具有长度3.1。随着壳体3被压缩到压缩状态3',长度增加到长度3.1'。随着长度变化,附接到壳体3的远端轴承9相对于驱动轴4的相对位置发生改变。驱动轴罩11被设计为使得在壳体3经历了长度变化3.2同时两个部件彼此相对滑动的情况下,驱动轴4的远端保持在驱动轴罩11内。
图8a示出了导管装置1的远端区域8的视图,导管装置1被设计为基本上例如图1所示。
远端轴承9设置用于支承驱动轴4的远端。远端轴承9包括端部部件10和驱动轴罩11。驱动轴罩11覆盖驱动轴4中延伸在转子2与端部部件10之间的一部分。驱动轴罩11从而沿该部分的整个长度覆盖驱动轴4的该部分。
在转子2的远侧,转子2的径向内部件,特别是转子毂2.1的径向内部件相对于转子2和转子毂2.1的径向外部件轴向凹进以形成围绕驱动轴4的中空空间2.3。中空空间2.3是圆柱形的并且朝向远侧开口。驱动轴罩11的近端位于中空空间2.3中。驱动轴4的在其近端从驱动轴罩11突出的部分因此被转子2的围绕其的部分保护。
驱动轴罩11的近端部分11.1部分地位于中空空间2.3内。近端部分11.1具有第一外径。在其远端,驱动轴罩11的第二中心部分11.2设置有大于第一直径的第二直径。中心部分11.2包括一个或多个开口11.4以使其柔韧。远端部分11.3设置在中心柔韧部分11.2的远端。远端部分11.3具有大于第二直径的第三直径,并延伸到端部部件10中。远端部分11.3的一部分由此保持在端部部件10的外部以实现远离端部部件的有效热传递。由于驱动轴罩11设计为单个热传导件,因此导热率在该版本中提高。
如图8a和图8b所示的壳体3、驱动轴4和驱动轴罩11被设计为实现导管装置1的弯曲,特别是在位于转子2的远端与端部部件10的近端之间的部分中实现导管装置1的弯曲。即使在导管装置的操作期间也可以安全弯曲,因为可以有利地避免驱动轴的扭结。
驱动轴罩11包括金属,例如,和/或/>和/或陶瓷和/或类金刚石碳涂层。其由单件制造并设计为单件。
还可以使具有不同设计的驱动轴罩延伸到转子2的中空空间2.3中。例如,可以使转子的中空空间与图4a至图5b所示的驱动轴罩之一结合,其中螺旋套筒延伸到中空空间中。在这种情况下,螺旋套筒的近端可以修改为封闭的管状结构,例如,通过焊接,以避免可能损坏转子的锋利边缘,例如,如果螺旋套筒在极端或不可预见的条件下接触转子。
图8b示出了类似于图8a的设置,但是驱动轴4的向转子2远端延伸的部分保持得比图8a的情况更短。因此,驱动轴4止于驱动轴罩11的柔韧部分11.2的近端。驱动轴4延伸到驱动轴罩中的长度至少是壳体3在压缩下所经历的预期长度变化3.2(参考图7a、b)。这样,当驱动轴罩在远端方向上移动远离转子时,驱动轴4不会在压缩状态下脱离驱动轴罩。通过这种设置,通常可以完全避免由于驱动轴罩的严重变形而对所示部分中的驱动轴4造成的损坏。然后可以通过开口11.4的设计(结合驱动轴罩11的材料特性)来调整柔韧中心部分11.2的柔性,而不必考虑驱动轴4的弯曲特性。
图9a示出了图8a和图8b的导管装置1具有围绕驱动轴罩11的柔韧中心部分11.2而设置的附加柔性管12。柔性管12设计为收缩软管,覆盖一个或多个开口11.4中的一部分。柔性管12由聚合物制成。柔性管的厚度可以为5μm至100μm,优选地10μm至50μm。柔性管12改变柔韧部分的柔性。为了避免损坏驱动轴4,并确保导管装置的安全操作,柔性管的厚度和材料以及其位置和长度根据柔性壳体3和驱动轴的弯曲特性选择以获得导管装置1的最佳弯曲特性。柔性管从而有助于避免在驱动轴罩与驱动轴之间吸入心脏组织。
在图9a的示例中,柔性管12进一步使至少一个开口11.4的远端部分未被覆盖,从而提供穿过中空空间、沿着驱动轴罩11的内部并穿过未被覆盖的开口11.4的流体路径19。这使得血液能够从驱动轴罩11的内部(驱动轴4所在的位置)流到外部。这可以有助于防止装置堵塞并且可以用作冷却机制。
图9b示出了一种类似于图9a中的设置。然而,在图9b的情况下,柔性管12在设置有开口11.4的驱动轴罩11的整个部分上延伸。在该设置中,在柔性管沿具有开口11.4的整个部分延伸的情况下,仍然可以提供驱动轴罩11的内部与柔性管12的外部之间的流体连通,例如,通过柔性管12中具有开口(未示出)。柔性管中的这些开口不限于具有特定的几何形状。在一个实施例中,柔性管12的开口被选择为使得驱动轴罩11中的一个开口或多个开口11.4的仅一部分或部分未被覆盖。特别地,如果在驱动轴罩11中设置多个狭缝,则每个狭缝可以部分地被柔性管12覆盖。这样,可保持所需的弯曲特性和所需的流体连通量,同时降低心脏组织通过驱动轴罩11的开口11.4吸入驱动轴罩11的风险。
图9c示出了就柔性管12在所有开口11.4上延伸而言类似于图9b中的设置。这样,开口11.4可以出于最佳弯曲特性而设计并且没有必要调整设计来防止将组织吸入开口11.4中。类似于图9a中的流体路径19通过具有附加通气孔11.5来建立,附加通气孔11.5设置在驱动轴罩11中、柔韧中心部分11.2的开口11.4的远端以及柔性管12的远端。这种类型的设置可以具有进一步的优点,即可以通过柔性管12沿柔韧部分的整个长度调整弯曲特性。因此,柔性管可以保持完全完整,但血液可以流过驱动轴罩11。通气孔11.5可以被设计成使得其所在的区域保持刚性,即,通气孔可以具有与开口11.4不同的设计。通气孔11.5通常不限于特定形状。通气孔11.5可以针对预期的血流进行优化并且其可以被优化以避免将组织吸入通气孔11.5中。
图10a再次示出了图8a和图8b的导管装置1。此刻,转子2配备有围绕中空空间2.3的加强元件2.4。加强元件2.4是中空圆柱体,其嵌入转子2的材料中并且至少沿中空空间2.3的整个长度延伸。具体地,在图10a和图10b所示的示例中,其大约为中空空间2.3的两倍长,加强元件2.4的长度,例如为1.8mm至2.2mm。在其它可能的实施例中,其仅在中空空间的部分长度上延伸。加强元件2.4用于防止或减少转子毂2.1在操作期间的变形。在替代实施例中,加强元件2.4的内表面也可以不被覆盖(参考图12)。加强元件2.4可以包括微观结构和/或宏观结构以提供加强元件到转子2的更好的附接。这些微观结构或宏观结构可以例如设计为锚固结构(参考图10b)或缺口或孔,特别是通孔,转子2的材料可以穿透这些孔(参考图17-图20)。如果设置孔,则其可以具有例如至少0.05mm的直径以允许转子的材料进入孔。如果设置加强元件2.4,则可以使中空空间2.3内的位于驱动轴罩外侧与转子2之间的径向间隙更小。如果不设置加强元件2.4,则径向间隙可能需要更大以避免由于转子毂2.1在操作期间可能的椭圆化而导致的部件的接触。中空空间2.3应在转子2压缩后立即存在,以便驱动轴罩11能够在转子的压缩期间从中空空间2.3中移离或拉出后移动回原位。
图10b示出了具有加强元件2.4的导管装置1。加强元件2.4包括在加强元件2.4的两个相对侧上径向向外突出的宏观锚固元件2.5。锚固元件2.5由此位于叶片2.2与转子2的毂2.1附接的区域中。这样,可以具有延伸超过毂2.1的直径并进入叶片2.2的材料中的锚固元件2.5。锚固元件2.5被设计成使得其仍然允许转子2的压缩(即,转子叶片2.2的折叠),如图7b所示,而不损坏转子叶片2.2。在本示例中,为了允许转子的压缩,锚固元件2.5延伸例如超过毂2.1至多1mm或至多0.5mm并并进入叶片2.2中。锚固元件2.5还可以包括转子2的材料可穿透其中的一个或多个凹槽、缺口或底切。宏观突起也可以与孔和/或缺口结合。
图9a至图9c中的柔性管12以及如图10a和图10b所示的加强元件2.4当然也可以结合在根据本申请的导管装置的有利实施例中。这些实施例也兼容于图8b所示的较短驱动轴4。
图11示出了导管装置1,其中围绕中空空间2.3的区域具有详细视图。在详细视图中,可以看到驱动轴罩11的近端部分11.1穿透中空空间2.3。
中空空间2.3的长度lh为0.9mm至1.1mm。近端部分11.1进入中空空间的穿透深度p为0.3mm至0.7mm,在驱动轴罩11的近端与转子2之间留有一些空间以避免各部件接触。
因此,穿透深度p被选择为使得可以容忍例如图7a和图7b中所示的壳体3的加长。特别地,当壳体3被压缩时,远端轴承9以及因此驱动轴罩11相对于转子2和驱动轴4在远端方向上发生位移。该位移例如相当于长度变化3.2。穿透深度p被选择为大于该位移,以确保驱动轴4始终保持在驱动轴罩11内部,在导管装置插入患者期间也保持在驱动轴罩11内部,即,驱动轴罩11在远端方向上移动远离转子2时的压缩状态下。
通常,在轴向方向上设置部件之间至少0.3mm且至多0.6mm的距离作为轴向间隙(lh-p)。轴向间隙允许在泵使用期间出现的预期弯曲载荷下留有间隙。
转子2的径向限定中空空间2.3的部件与驱动轴罩的外表面之间的径向间隙为0.07mm至0.13mm以避免在例如转子2椭圆化(即,转子毂2.1的椭圆化)后各部件接触。保持圆柱形中空空间2.3的直径dh尽可能小是有利的。然而,驱动轴罩11的近端部分11.1的内径di1的约束由驱动轴4的直径给出。因此,驱动轴罩11的近端部分11.1的壁厚w被选择尽可能小。在此示例中,壁厚w为0.05mm至0.07mm。鉴于驱动轴4的典型直径,中空空间的直径dh可以为例如1.1mm至1.3mm以实现由dh-w-di1给出的具有上述尺寸的径向间隙。
由此根据驱动轴4的外径选择近端部分11.1中的驱动轴罩的内径di1以提供驱动轴4的良好支承,同时使驱动轴4能够旋转而没有不必要的磨损。
近端部分11.1的部分保持在中空空间2.3之外。因此,驱动轴罩11的直径在距转子2的远端一定距离处增加,这取决于近端部分的长度,例如,距转子2的远端至少0.3mm(参考图13b)。
图12示出了具有围绕中空空间设置的加强元件2.4的导管装置1的部分的放大图。此处,加强元件2.4限定中空空间2.3,在作为加强元件2.4的中空圆柱体内侧上没有转子的附加材料。加强元件由生物相容性材料制成。其可以包括MP35N和/或镍钛诺和/或不锈钢和/或陶瓷。其壁厚为0.04mm至0.07mm。其外侧可具有缺口,以便更好地与转子材料接合。
图13a至图13c示出了驱动轴罩11的三个不同视图。
图13a示出了立体图。可以看到,近端部分11.1具有最小直径、中心部分11.2具有增大的直径、远端部分11.3具有最大直径。中心部分通常是柔韧的。柔韧性可通过在中心部分具有开口或狭缝来提供(参考图14-图16)。就柔韧部分11.2在变形之后恢复其原始形状而言,柔韧中心部分11.2由此可以是柔软的或柔性的,并具有记忆效应。为了更好的可见性,图13a至图13c中没有示出狭缝。如图13所示的装置没有任何狭缝,可以作为单件提供,并且狭缝可以(例如使用激光)切入单件中用于制造驱动轴罩11。
狭缝11.4可以布置成使得实现所谓的海波管设计。这种海波管设计的示例例如在图14a至图16b中示出。
在设置在端部部件10内部的远端部分中,在驱动轴罩的外侧设置有缺口。这样,端部部件的材料,例如聚合物,可以进入缺口并因此与远端部分11.3形成特别稳定的连接。
在图13b中,示出了示意性侧视图。每个部分的外径和长度是可见的。近端部分11.1的第一长度l1为0.9mm至1.1mm。如果其穿透中空空间2.3,如上所述,0.3mm至0.7mm,则近端部分11.1的剩余部分保持在中空空间2.3之外。近端部分的长度可以被选择为使得保持在中空空间之外的近端部分11.1的剩余部分的长度与轴向间隙的长度相同。外径d1可以为例如0.9mm至1.1mm,这取决于驱动轴4的直径。
在近端部分11.1的远端,设置中心部分11.2。中心部分11.2的外径d2比d1大0.14mm至0.3mm。中心部分11.2的长度l2可以为,例如,5mm至8mm。
远端部分11.3的长度l3可以为5mm至8mm,外径d3大于d2。外径d3可以为例如1.25mm至1.6mm。此外,在远端部分11.3的外表面上,实现了轴向槽和圆周槽以便与端部部件10牢固连接。
在图13c中,示出了穿过驱动轴罩11的切口,驱动轴罩11的内部外露,驱动轴4在操作期间位于其中。驱动轴罩11近端的内径di1小于其远端的内径di2。从而直径在近端部分11.1与中心部分11.2之间以平滑的步骤改变,内径在整个中心部分11.2和远端部分11.3上保持恒定。di1与di2之间的直径差为0.02mm至0.12mm。不同内径之间的平滑过渡有助于避免驱动轴的磨损。
图14a和图14b示出了驱动轴罩11的不同视图,驱动轴罩11具有柔韧中心部分11.2。
图14a示出了立体图。开口11.4设计为螺旋狭缝,基本上在中心部分11.2的整个长度上延伸。狭缝将驱动轴罩11的内部与驱动轴罩11的外部连接,使得中心部分11.2的剩余材料形成螺旋套筒。
图14b示出了相应的侧视图。螺旋狭缝的宽度s可以为,例如,0.005mm至0.2mm,优选地0.025mm至0.1mm。可以调整狭缝的宽度s以实现所需的弯曲特性。也可以选择使得可通过狭缝进行血液循环。狭缝的边缘可以倒圆,以避免驱动轴、组织或柔性管的磨损。
螺旋的螺距也可以根据所需的弯曲特性进行选择。因此,螺距可沿螺旋的长度而改变,具有第一螺距关联于在螺旋的远端的第一长度p1,第二螺距关联于在螺旋的近端的第二长度p2,其中p1例如大于p2。在驱动轴罩的实施例中,螺距也可以保持恒定。
螺距可以为,例如,0.5mm至0.8mm。
可以使用激光将狭缝切入驱动轴罩11。
图15a和图15b示出了与图14a和图14b相同的视图,但狭缝布置不同。在图15的情况下,设置了在柔韧中心部分11.2中切向延伸的几个狭缝。事实上,狭缝的路线不具有轴向分量,即,它们无螺距地沿周向延伸。然而,可以设置具有轴向分量的多个狭缝。
在图15所示的设置中,在中心部分11.2处设置了几个狭缝对,每个狭缝对包括两个狭缝,这些狭缝布置在中心部分11.2的相同高度处并且围绕中心部分几乎一半延伸,在相对侧有两个桥m,每个桥m的宽度为例如0.05mm至0.2mm。狭缝对被布置成彼此相距距离r。
在一个实施例中,如图15所示布置的狭缝的宽度与如图14所示的狭缝的宽度相同。然而,由于周向布置,狭缝也可以比图14所示的狭缝宽。狭缝对布置成彼此相距0.3mm至1mm的距离,狭缝对的桥m从一对狭缝到下一对狭缝以不同的角度布置。在图15的情况下,第一对狭缝为0°和180°,第二对狭缝为90°和270°,以此类推。
狭缝的宽度s可以与螺旋狭缝的情况相同,也可以使用激光切割。
如图15b所示的狭缝之间的距离r对应于狭缝之间材料的宽度,在一实施例中可以大于狭缝的宽度s。然而,也可以使狭缝之间的距离r较小,在示例性实施例中甚至小于狭缝的宽度,以允许柔韧中心部分11.2通过在狭缝之间的宽度为r的材料的变形而弯曲。
特别是在狭缝之间宽度为r的材料可以变形的这种类型的设置中,也可以在相同高度布置两个以上的狭缝,例如,在相同的高度的三个狭缝,每个狭缝围绕大约小于圆周的三分之一延伸,在这种情况下,具有三个例如上述宽度的桥。然后,可以通过狭缝之间宽度为r的材料的变形而不是桥的变形,来实现柔韧部分的弯曲。当然也可以具有多于三个狭缝和三个桥,例如,四个狭缝和四个桥。
图16a示出了驱动轴罩11的立体图,其中柔韧中心部分11.2具有多个开口11.4。开口11.4设计为具有切向分量和轴向分量的狭缝。所有狭缝具有相同的螺距。狭缝是相互缠绕的螺旋段,每个狭缝围绕中心部分延伸240°,每个狭缝两端都有通孔。在每种情况下,三个上述类型的狭缝在驱动轴罩的圆周上以相同的高度设置,彼此从120°处开始。狭缝的宽度s可以与图14和图15的情况相同。设置在每个狭缝两端的通孔具有几何形状可以优化的横截面以防止在强烈变形后驱动轴罩撕裂或破裂。它们可以是例如圆形或水滴形。它们可以具有大于狭缝的宽度的直径或边缘长度,特别是它们可以具有例如0.05mm至2mm的边缘长度的直径。
图16b示出了驱动轴罩11的柔韧中心部分11.2的一部分。因此,狭缝11.4一直围绕驱动轴罩延伸,产生多个环或段。该设计允许在激光切割宽度的限制内具有完全的柔性。图中示出了两个段。切割结构可以以给定的距离轴向重复,从而产生更多所示类型的段。这些段通过底切设计保持在一起:左段具有凹槽,右段具有位于左段凹槽中的突起,从而将两个段连接起来,类似于拼图的拼块。多对这种类型的凹槽和突起布置在各段的圆周上,使得各段在其相对于彼此移动时不会脱离。例如,设置至少2个凹槽突起对或至少3个凹槽突起对或至少4个凹槽突起对。虽然这些段以所述方式连接,但在段之间没有提供材料桥。
狭缝11.4足够宽以在两个段之间提供间隙(play),使该部分变得柔韧,更具体地说,使该部分变得柔软。该部分具有由狭缝11.4提供的间隙(play)所限制的最小弯曲半径,即,弯曲仅可达到一定程度,直到各段邻接。
例如,可以通过围绕驱动轴罩11的柔韧部分11.2设置柔性管12来提供用于在驱动轴罩弯曲之后将其拉直的恢复力。
图17至图20示出了加强元件2.4的不同实施例,在每种情况下均提供显示在子图a)中的侧视图和显示在子图b)中的立体图。
图17至图20中所示的所有加强元件2.4的长度ls可以根据转子2的中空空间2.3的长度来选择。长度ls可以是例如中空空间2.3的长度的两倍,例如1.8mm至2.2mm。
加强元件2.4可以由生物相容性材料制成。它们可以包括MP35N、35NLT、镍钛诺、不锈钢(特别是医用级不锈钢)和陶瓷中的一种或多种。
在图17至图20所示实施例中每个实施例的情况下,加强元件2.4的内径dis可以至少被选择为中空空间2.3的直径。
外径dos可被选择为小于转子的毂2.1的外径。
在每种情况下,加强元件的壁厚可以为,例如,至少0.03mm,优选地至少0.04mm和/或至多0.08mm,优选地至多0.07mm。
在图17a和图17b的情况下,加强元件被设计为管,加强元件的一个端部附近具有通孔。通孔可以设置在转子的位于中空空间2.3近端的部分中,加强元件2.4的没有任何通孔的部分沿中空空间2.3延伸,特别是限定中空空间。即,在这种情况下,没有任何孔的部分的内部可以保持外露(参考图12)。在这种情况下,dis等于中空空间2.3的直径。
具有通孔的部分可以在中空空间2.3的近端延伸,并且可以完全被转子的材料包围。转子的材料可以穿透通孔,从而实现转子2与加强元件2.4之间的特别可靠的连接。孔的横截面是圆形的。然而,它不限于这种特定的几何形状。它们可以是圆形或多边形。孔的直径为0.03mm至0.5mm。
图18a和图18b示出了加强元件2.4的实施例,其中,通孔沿加强元件2.4的全长设置。在这种情况下,dis可以例如被选择为大于中空空间2.3的直径。加强元件2.3此时可以完全被转子2或转子毂2.1的材料包围。即,可以在加强元件2.4在中空空间2.3的区域中的内侧上设置属于转子的毂2.1的材料薄层(参考图10)。这样,加强元件2.4不会外露。孔的直径为0.3mm至0.5mm。
图19a和图19b示出了类似于图17中所示的加强元件2.4的实施例,即适用于例如如图10所示的设置。然而,图19的加强元件2.4中设置的通孔更小,并具有0.02mm至0.1mm的直径。
图20a和图20b示出了加强元件2.4的实施例,加强元件被设计为支架状结构。支架状结构包括三个环,每个端部一个,一个居中。
本申请进一步涉及以下方面:
1.一种导管装置(1),包括:
转子(2,2’),位于导管装置(1)的远端区域(8);
驱动轴(4),从导管装置(1)的驱动区域(16)向导管装置(1)的远端区域(8)延伸;
远端轴承(9),用于支承驱动轴(4)的远端;并且
其中
远端轴承(9)包括热传导部件(13),热传导部件(13)配置为实现远离远端轴承的热量传递。
2.根据方面1的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)被设计为围绕驱动轴的管。
3.根据方面1或2中任一项的导管装置(1),其特征在于,驱动轴(4)包括与驱动轴轴向延伸的腔体,并且其中驱动轴包括多个围绕驱动轴的腔体螺旋延伸的同轴卷绕,不同同轴层内的卷绕具有相反的卷绕方向,并且驱动轴的外径在约0.4mm至约2mm的范围内,优选地,包括在远端区域部分地设置在驱动轴(4)的腔体中的增强元件。
4.根据方面1至3中任一项的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)延伸出远端轴承(9),进入配置为与流体接触的区域中,实现从远端轴承(9)到流体的热量传递。
5.根据方面1至4中任一项的导管装置(1),其特征在于,远端轴承(9)包括聚合物端部部件(10)或者远端轴承(9)包括具有设计为尾纤(10.2)的区域的聚合物端部部件。
6.根据方面1至5中任一项的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)由医用级不锈钢制成,优选地由1.4441不锈钢制成。
7.根据方面1至6中任一项的导管装置(1),其特征在于,设计为管的热传导部件(13)的内径为0.5mm至2.6mm和/或热传导部件(13)的厚度为0.05mm至0.5mm。
8.根据方面1至7中任一项的导管装置(1),其特征在于,具有卷绕的螺旋套筒(14)布置在远端轴承(9)内,用于可旋转地将驱动轴(4)的远端安装在螺旋套筒(14)内部,使得螺旋套筒(14)至少部分位于设计为管的热传导部件(13)内部和/或使得螺旋套筒(14)的一部分与热传导部件(13)的内侧(13')的一部分直接接触。
9.根据方面1至8中任一项的导管装置(1),其特征在于,具有卷绕的螺旋套筒(14)布置在远端轴承(9)内,用于可旋转地将驱动轴(4)的远端安装在螺旋套筒(14)内部,使得螺旋套筒(14)的一部分和热传导部件(13)的一部分仅由薄的柔性管(12、12')隔开,柔性管(12、12')围绕螺旋套筒外部的一部分设置,其中,柔性管(12、12')优选地设计为收缩软管。
10.根据方面8或9的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)由扁平带(14.1)制成。
11.根据方面1至10中任一项的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)的外侧(13”)配置为与流体接触的一部分是平滑的,优选地具有Rz≤1.2μm的十点平均粗糙度,并且热传导部件(13)的内侧(13')是粗糙的,以利于将螺旋套筒(14)粘合到热传导部件(13)的内侧(13'),热传导部件或管(13)的内侧(13')优选地具有Ra≥0.8μm的算术平均表面粗糙度。
12.根据方面11的导管装置(1),其特征在于,热传导部件或管(13)外侧(13”)配置为位于聚合物端部部件(10)内部的另一部分是粗糙的,优选地具有Ra≥0.8μm的算术平均表面粗糙度。
13.根据方面8至12中任一项的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)的两端均进行端面磨光且两端的所有边缘均倒圆且平滑,优选地具有Rz≤2μm的十点平均粗糙度。
14.根据方面8至13中任一项的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)的内径为0.4mm至2.1mm,并且螺旋套筒的厚度为0.05mm至0.4mm。
15.根据方面8至14中任一项的导管装置(1),其中,转子(2)和驱动轴(4)配置为在旋转方向(4.1)上旋转,使得如果导管装置(1)与流体接触,则实现流体在近端方向上的流动,其特征在于,当沿驱动轴朝向驱动轴的远端看时,螺旋套筒(14)的从螺旋套筒(14)的近端到螺旋形套筒(14)的远端的卷绕方向为当沿驱动轴(4)朝向驱动轴(4)的远端看时转子(2)和驱动轴(4)的旋转方向(4.1)的相反方向。
16.根据方面8至15中任一方面的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)由 或陶瓷制成。
17.根据方面1至16中任一项的导管装置(1),设计为可膨胀泵,其特征在于,围绕驱动轴的位于转子(2)附近的一部分设置插管(15),并且转子(2)位于壳体(3)中,壳体(3)和转子(2)配置为至少部分地转移到插管(15)中,其中,壳体(3)和转子(2)至少沿横向于纵向方向延伸的径向方向从膨胀状态压缩到压缩状态。
18.根据方面17的导管装置(1),其中,在导管装置(1)的近端施加力和/或压缩壳体(3)和转子(2)后,实现驱动轴(4)相对于远端轴承(9)的相对运动,并且其中驱动轴(4)和远端轴承(9)配置为使得在壳体(3)和转子(2)被压缩的情况下,驱动轴(4)的远端保持在远端轴承(9)内,或者保持在设计为管的热传导部件(13)内,或者保持在螺旋套筒(14)内。
19.根据方面1至18中任一项的导管装置(1),其特征在于,转子(2)的毂(2.1)朝向导管装置的远端延伸超过转子叶片(2.2)小于0.5mm,优选地小于0.1mm。
20.一种导管装置(1),包括:
转子(2),位于导管装置(1)的远端区域;
驱动轴(4),从导管装置(1)的驱动区域(16)向导管装置的远端区域(8)延伸;
远端轴承(9),用于支承驱动轴的远端;并且
其中
远端轴承(9)包括具有卷绕的螺旋套筒(14),配置用于将驱动轴(4)的远端可旋转地安装在螺旋套筒(14)内部。
21.根据方面20的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)由扁平带(14.1)制成。
22.根据方面20或21中任一项的导管装置(1),其特征在于,驱动轴(4)包括与驱动轴(4)轴向延伸的腔体,并且其中驱动轴(4)包括多个围绕驱动轴(4)的腔体螺旋延伸的同轴卷绕,不同同轴层内的卷绕具有相反的卷绕方向并且驱动轴的外径的范围为约0.4mm至约2mm,优选地包括在远端区域中部分地设置在驱动轴(4)的腔体中的增强元件。
23.根据方面20至22中任一项的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)的两端均进行端面磨光且两端的所有边缘均倒圆且平滑,优选地具有Rz≤2μm的十点平均粗糙度。
24.根据方面20至23中任一项的导管装置(1),其特征在于,围绕螺旋套筒的外部的一部分设置柔性管(12、12'),其中,柔性管优选地设计为收缩软管。
25.根据方面20至24中任一项的导管装置(1),其中,转子(2)和驱动轴(4)配置为在旋转方向(4.1)上旋转,使得如果导管装置(1)与流体接触,则实现向近端引导的流体流动,其特征在于,当沿驱动轴(4)朝向驱动轴的远端看时,螺旋套筒(14)的从螺旋套筒(14)的近端到螺旋套筒(14)的远端的卷绕方向为当沿驱动轴朝向驱动轴的远端看时转子(2)和驱动轴(4)的旋转方向(4.1)的相反方向。
26.根据方面20至25中任一项的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)由 或陶瓷制成。
27.根据方面20至26中任一项的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)的内径为0.4mm至2.1mm并且螺旋套筒的厚度为0.05mm至0.4mm。
28.根据方面20至27中任一项的导管装置(1),其特征在于,螺旋套筒(14)和/或柔性管(12、12')至少部分地与热传导部件(13)接触,热传导部件(13)配置为实现远离远端轴承(9)和/或螺旋套筒(14)的热量传递。
29.根据方面28的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)被设计为围绕螺旋套筒(14)的一部分的管。
30.根据方面28或29的导管装置(1),其特征在于,热传导部件或管(13)延伸出远端轴承,进入配置为与流体接触的区域中,实现从远端轴承(9)到流体的热量传递。
31.根据方面20至30中任一项的导管装置(1),其特征在于,远端轴承(9)包括聚合物端部部件(10)或者远端轴承(9)包括设计为尾纤(10.2)的区域的聚合物端部部件。
32.根据方面28至31中任一项的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)的外侧(13”)配置为与流体接触的一部分是平滑的,优选地具有Rz≤1.2μm的十点平均粗糙度,并且热传导部件(13)的内侧(13')是粗糙的,以利于将螺旋套筒(14)粘合到热传导部件(13)的内侧(13'),热传导部件或管(13)的内侧(13')优选地具有Ra≥0.8μm的算术平均表面粗糙度。
33.根据方面32的导管装置(1),其特征在于,热传导部件或管(13)的外侧(13”)配置为位于聚合物端部部件内部的另一部分是粗糙的,优选地具有Ra≥0.8μm的算术平均表面粗糙度。
34.根据方面28至33中任一项的导管装置(1),其特征在于,设计为管的热传导部件(13)的内径为0.5mm至2.6mm和/或热传导部件的厚度为0.05mm至0.5mm。
35.根据方面28至34中任一项的导管装置(1),其特征在于,热传导部件(13)由医用级不锈钢制成,优选地由1.4441不锈钢制成。
36.根据方面20至35中任一项的导管装置(1),设计为可膨胀泵,其特征在于,围绕驱动轴(4)的位于转子(2)附近的一部分设置插管,并且转子(2)位于壳体(3)中,壳体(3)和转子(2)配置为至少部分地转移到插管(15)中,其中,壳体(3)和转子(2)至少沿横向于纵向方向延伸的径向方向从膨胀状态压缩到压缩状态。
37.根据方面20至36中任一项的导管装置(1),其中,在导管的近端施加力和/或压缩壳体和转子后,实现驱动轴(4)相对于远端轴承(9)的相对运动,并且其中驱动轴和远端轴承配置为使得在壳体(3)和转子(2)被压缩时,驱动轴的远端保持在螺旋套筒(14)内。
38.根据方面20至37中任一项的导管装置(1),其特征在于,转子(2)的毂(2.1)朝向导管装置的远端延伸超过转子叶片(2.2)小于0.5mm,优选地小于0.1mm。
39.一种导管装置(1),包括:
转子(2),位于导管装置(1)的远端区域;
驱动轴(4),从导管装置(1)的驱动区域(16)向导管装置的远端区域(8)延伸;
远端轴承(9),用于支承驱动轴的远端;
其中
远端轴承(9)包括具有卷绕的螺旋套筒(14),配置用于将驱动轴(4)的远端可旋转地安装在螺旋套筒(14)内部,并且
其中,螺旋套筒(14)或柔性管(12、12')围绕螺旋套筒外部的一部分设置,至少部分地与热传导部件(13)接触,热传导部件(13)配置为实现远离远端轴承(9)和/或螺旋套筒(14)的热量传递。
附图标记列表
1 导管装置
2 转子
2' 转子(压缩状态)
2.1 毂
2.2 转子叶片
2.3 中空空间
2.4 加强元件
2.5 锚固元件
3 壳体
3' 壳体(压缩状态)
3.1 壳体长度
3.1' 壳体长度(压缩状态)
3.2 壳体长度变化
4 驱动轴
4.1 驱动轴旋转方向
5 柔韧鞘管
6 下游管
6.1 下游开口
8 远端区域
9 远端轴承
10 端部部件
10.1 聚合物端部部件的细长部分
10.2 尾纤
11 驱动轴罩
11.1 近端部分
11.2 中间部分
11.3 远端部分
11.4 开口
11.5 通气孔
12 柔性管
12' 柔性管(外部配置)
12” 柔性管(内部配置)
13 热传导部件
13' 热传导部件内侧
13” 热传导部件外侧
14 螺旋套筒
14.1 扁平带
14.2 螺旋套筒的卷绕
15 插管
16 驾驶区域
17 电机
18.1 心脏
18.2 主动脉
18.3 左心室
18.4 主动脉瓣
19 流体路径

Claims (16)

1.一种导管装置(1),包括:
-驱动轴(4),从所述导管装置(1)的驱动区域(16)向所述导管装置(1)的远端区域(8)延伸,
-转子(2),在所述远端区域(8)中附接到所述驱动轴(4),
-远端轴承(9),用于支承所述驱动轴(4)的远端,其中,所述远端轴承(9)包括驱动轴罩(11),所述驱动轴罩(11)配置为覆盖所述驱动轴(4)向所述转子(2)远端延伸的部分,
其特征在于在,
在所述转子(2)的远侧,所述转子(2)的径向内部件相对于所述转子(2)的径向外部件凹进,以形成围绕所述驱动轴(4)的中空空间(2.3),其中,所述驱动轴罩(11)的近端位于所述中空空间(2.3)中。
2.根据权利要求1所述的导管装置(1),其特征在于,所述中空空间(2.3)的直径为0.5mm至2mm;和/或所述中空空间的长度为0.5mm至2.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),设计为可膨胀泵,其中,所述转子(2)位于壳体(3)中,所述壳体(3)和所述转子(2)配置为至少沿横向于纵向方向延伸的径向方向从膨胀状态压缩到压缩状态,并且其中,在压缩所述壳体(3)后,实现所述转子(2)相对于所述远端轴承(9)的相对运动,并且其中,所述驱动轴罩(11)轴向延伸到所述中空空间(2.3)的穿透深度p被选择为使得所述驱动轴罩(11)的近端在所述压缩状态下保持在所述中空空间(2.3)内。
4.根据权利要求3所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)延伸到所述中空空间(2.3)的所述穿透深度p为0.3mm至2.2mm。
5.根据权利要求3所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)延伸到所述中空空间(2.3)的部分的壁厚为0.03mm至0.3mm或0.03mm至0.08mm。
6.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)的近端部分(11.1)的外径小于所述驱动轴罩(11)的位于其远端的部分的外径,其中,所述近端部分(11.1)的一部分延伸到所述中空空间(2.3)中,所述驱动轴罩(11)的所述近端部分(11.1)的外径比所述驱动轴罩(11)的位于其远端的部分的所述外径小0.1mm至0.6mm。
7.根据权利要求6所述的导管装置(1),其特征在于,所述近端部分(11.1)具有0.6mm至2mm的长度。
8.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)与所述转子(2)之间的形成在所述中空空间(2.3)内部的径向间隙具有0.01mm至0.2mm的间隙尺寸;和/或,0.2mm至1.5mm的轴向间隙保持在所述驱动轴罩(11)的所述近端与所述转子(2)的毂(2.1)之间。
9.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),其特征在于,所述转子(2)包括围绕所述中空空间(2.3)的加强元件(2.4)。
10.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),其特征在于,所述远端轴承(9)包括端部部件(10),其中,所述驱动轴罩(11)的远端位于所述端部部件(10)内,所述驱动轴罩(11)包括远端部分(11.3),所述远端部分(11.3)的直径大于所述驱动轴罩(11)的位于其近端的部分的直径,其中,所述远端部分(11.3)部分地位于所述端部部件(10)内部。
11.根据权利要求10所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)包括柔韧部分(11.2),所述柔韧部分(11.2)布置在所述转子(2)的远端与所述远端轴承(9)的端部部件(10)的近端之间。
12.根据权利要求11所述的导管装置(1),其特征在于,所述柔韧部分(11.2)设置为所述柔韧部分(11.2)中具有所述驱动轴罩(11)中的至少一个开口(11.4),所述至少一个开口(11.4)连接所述驱动轴罩(11)的内部与所述驱动轴罩(11)的外部,所述至少一个开口(11.4)包括一个或多个狭缝。
13.根据权利要求12所述的导管装置(1),其特征在于,围绕所述驱动轴罩(11)的所述柔韧部分(11.2)设置柔性管(12),所述柔性管(12)至少部分地覆盖所述至少一个开口(11.4)。
14.根据权利要求13所述的导管装置(1),其特征在于,所述柔性管(12)不覆盖所述至少一个开口(11.4)的远端部分;和/或,所述柔性管(12)包括一个或多个孔以允许与所述至少一个开口(11.4)的一部分的流体连通;和/或,所述驱动轴罩(11)包括一个或多个通气孔(11.5)以允许所述驱动轴罩(11)的内部与所述驱动轴罩(11)的外部之间的流体连通。
15.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)在所述驱动轴罩(11)近端处的内径相对于所述驱动轴罩(11)在所述驱动轴罩(11)远端处的内径减小。
16.根据权利要求1或2所述的导管装置(1),其特征在于,所述驱动轴罩(11)包括35NLT和/或陶瓷和/或类金刚石碳涂层,和/或,所述驱动轴罩(11)由单件制成。
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