CN113559408B - 用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置 - Google Patents

用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置,可以明显减少血液损伤的不良事件。该装置包括:导管;驱动轴,穿设在所述导管中;泵,可通过所述导管被输送至心脏的期望位置泵送血液,驱动机构,用于驱动所述驱动轴旋转,包括:壳体;设在所述壳体中的线圈组件,所述线圈组件被配置为通电以产生磁场;至少部分地设在所述壳体中的转子组件,所述转子组件被配置为在所述线圈组件产生的磁场作用下旋转;所述驱动轴与所述转子组件连接,被所述转子组件带动旋转;隔离部,用于形成容纳所述线圈组件并与流体隔离的第一腔室;其中,所述线圈组件收纳在所述第一腔室中。

Description

用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置
技术领域
本发明涉及机械领域,特别是精密机械,具体地涉及到医疗器械领域,更具体地涉及一种用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置。
背景技术
心脏衰竭是一种威胁生命的疾病,一旦恶化至晚期,一年死亡率约为75%。鉴于晚期心脏衰竭的心脏供体有限,心室辅助设备技术已成为搭起受试者和移植手术之间的可行治疗或替代治疗选择。但是当前技术导致的不良事件仍然限制了心室辅助设备用于重症受试者的治疗。
在这些不良事件中与血液损伤的不良事件,例如溶血神经性事件、中风和泵内血栓形成,占20%的发生率,溶血和形成血栓主要归因于旋转式血泵中的过高生理应力和流动停滞。尽管可以通过液压设计优化来改善血液相容性,但对于带有血液浸没式轴承的旋转式血泵来说,旋转部件和固定部件之间的直接接触是不可避免的,很难对血液损伤的不良事件起到本质的改善作用。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的一个目的在于提供一种用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置,可以明显减少血液损伤的不良事件。
为实现上述至少一个目的,本发明采用如下技术方案:
一种用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置,包括:
导管;
驱动轴,穿设在所述导管中;
泵,可通过所述导管被输送至心脏的期望位置泵送血液,包括:连接至所述导管远端并具有进口端和出口端的泵壳、收纳在所述泵壳内的叶轮;所述叶轮被所述驱动轴驱动旋转以将血液从所述进口端吸入所述泵壳并从所述出口端排出;所述泵壳和叶轮被配置为:在所述泵对应介入构型下处于压缩状态以便所述泵以第一外径尺寸介入受试者的脉管系统和/或在脉管系统中输送,以及,在所述泵对应工作构型下处于展开状态以便所述泵以大于所述第一外径尺寸的第二外径尺寸在所述期望位置泵送血液;所述叶轮包括连接至所述驱动轴远端的轮毂以及支撑在所述轮毂外壁的叶片,所述叶片被配置为:在所述泵对应介入构型时包裹在所述轮毂外壁上并至少部分地与所述泵壳内壁接触,以及,在所述泵对应工作构型时自所述轮毂径向向外延伸并与所述泵壳内壁间隔;
驱动机构,用于驱动所述驱动轴旋转,包括:
壳体;
设在所述壳体中的线圈组件,所述线圈组件被配置为通电以产生磁场;
至少部分地设在所述壳体中的转子组件,所述转子组件被配置为在所述线圈组件产生的磁场作用下旋转;所述驱动轴与所述转子组件连接,被所述转子组件带动旋转;
隔离部,用于形成容纳所述线圈组件并与流体隔离的第一腔室;其中,所述线圈组件收纳在所述第一腔室中。
作为本发明的进一步方案,所述隔离部包括:间隔件;所述间隔件至少部分地设在所述壳体中并将所述壳体的内部腔室分隔形成所述第一腔室和第二腔室;所述第一腔室与所述第二腔室之间流体互不相通;其中,所述转子组件至少部分地设在所述第二腔室中。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件以与所述间隔件互不接触的方式装配在所述第二腔室内。
作为本发明的进一步方案,所述间隔件被配置为硬质构造或不可膨胀构造,包括医用塑料或非导磁金属或陶瓷材质制作。
作为本发明的进一步方案,所述间隔件包括液体不可渗透材料。
作为本发明的进一步方案,所述间隔件包括液体不可渗透材料制成的软质膜壳以及维持所述软质膜壳形状的支撑构件。
作为本发明的进一步方案,所述间隔件包括支撑在所述软质膜壳内部的筒体支架;所述软质膜壳贴合套设在所述筒体支架外被支撑为筒体形状。
作为本发明的进一步方案,所述间隔件被配置为通过所述壳体与耦合器相连接而夹紧固定。
作为本发明的进一步方案,所述间隔件的远端具有夹设在所述壳体的远端和所述耦合器的近端之间的环形翻边;所述环形翻边将所述第一腔室的远端封堵。
作为本发明的进一步方案,所述隔离部包括树脂制的绝缘件,所述绝缘件将所述线圈组件包覆;所述绝缘件在其内部提供容纳所述线圈组件的第一腔室。
作为本发明的进一步方案,所述绝缘件具有填充在所述线圈组件的相邻两个线圈之间的绝缘间隔部。
作为本发明的进一步方案,所述壳体与所述绝缘件为一体注塑成型结构,或者,所述绝缘件固定在所述壳体内部。
作为本发明的进一步方案,所述线圈组件还电连接有PCB板;所述PCB板的至少一部分被所述绝缘件所覆盖。
作为本发明的进一步方案,所述PCB板被所述绝缘件包覆在内部。
作为本发明的进一步方案,所述线圈组件包括多个沿圆周方向排布的线圈;所述线圈绕制在线圈支撑体上,或者,所述线圈的内部为中空结构。
作为本发明的进一步方案,所述线圈支撑体包括定子铁芯。
作为本发明的进一步方案,所述定子铁芯朝向所述转子组件的一端设有定子凸极。
作为本发明的进一步方案,所述定子凸极上还设有定子扩散结构。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件至少部分地设在所述线圈组件构造而成的轴向通道中,或者,所述线圈组件至少部分地设在所述转子组件构造而成的轴向通道中;所述转子组件与线圈组件沿轴向至少部分地重合。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件与所述线圈组件沿所述驱动轴的轴向投影至少部分地重合,且所述转子组件的近端与所述线圈组件的远端沿所述轴向相间隔。
作为本发明的进一步方案,还包括:可拆卸地与所述壳体连接的耦合器,所述转子组件设在所述耦合器的近端,并至少部分位于所述耦合器的近端外部。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件的位置被限制为通过所述耦合器与所述壳体相连接而被可转动地轴向固定。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件固定设置在转子轴上;所述转子轴的远端连接所述驱动轴的近端;所述转子轴的远端和近端分别被轴承可转动地支撑。
作为本发明的进一步方案,所述转子轴的远端轴承设在所述耦合器的近端上;所述转子轴的近端轴承位于所述壳体内,所述近端轴承被配置为与所述转子轴的近端可拆卸的插接配合;所述转子轴的近端凸出至所述转子组件的近端外侧。
作为本发明的进一步方案,所述近端轴承固定设置在间隔件中或者固定设置在所述壳体的近端内壁。
作为本发明的进一步方案,所述驱动轴与所述转子轴以周向固定且轴向可滑动的方式连接。
作为本发明的进一步方案,所述转子轴中设有至少贯穿远端端面的配接通道,所述配接通道的截面呈非圆形的任意形状;
所述驱动轴的近端形成有连接部,所述连接部的横截面与所述配接通道的截面形状适配,所述连接部插入所述配接通道。
作为本发明的进一步方案,所述耦合器还固定连接导管的近端,所述导管和所述驱动轴之间具有液体流道;所述耦合器上还设有与所述液体流道相连通的灌注部;所述灌注部的液体出口远离所述隔离部设置,或者,位于所述耦合器内部。
作为本发明的进一步方案,所述线圈组件包括多个沿周向围绕在间隔件一侧的线圈;多个所述线圈定位在导磁材料制成的磁约束件的面对所述转子组件的一侧。
作为本发明的进一步方案,所述壳体被配置为所述磁约束件,或者,所述磁约束件安装于所述壳体内。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件具有多个沿圆周方向排布的磁极;所述转子组件包括以磁体为材料制成的转子主体。
作为本发明的进一步方案,所述转子主体为一体式构造的磁体,或者,所述转子主体包括多个沿轴向堆叠的磁体,亦或者,所述转子主体包括多个沿周向配接的磁体。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件包括以导磁体为材质的转子主体;所述转子主体为导磁体构成的一体成型结构或者所述转子主体包括多个沿轴向层叠设置的环形片状导磁件。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件包括以导磁材料为材质的转子主体,所述转子组件包括凸极式转子或者鼠笼式转子。
作为本发明的进一步方案,所述转子主体包括内圈体以及设置于所述内圈体径向外侧的沿周向排布的多个转子凸极。
作为本发明的进一步方案,所述转子组件包括多个沿轴向堆叠的转子叠片;每个所述转子叠片的厚度小于或等于1毫米。
作为本发明的进一步方案,所述转子叠片为硅钢片,所述转子叠片的厚度在0.5毫米以下。
作为本发明的进一步方案,所述转子主体上还设有多个沿周向排布的附加磁体,所述附加磁体被配置为用于增大所述转子组件的磁力。
作为本发明的进一步方案,多个所述附加磁体对应设在多个所述转子凸极上,相邻所述附加磁体的径向外端的磁极相反。
作为本发明的进一步方案,所述附加磁体设置在内圈体中并位于相邻两个转子凸极之间,相邻附加磁体的充磁方向相同。
作为本发明的进一步方案,所述内圈体设有多个沿轴向贯穿其前后端的通道,从而将内圈体分割成多个内圈单体结构,每个内圈单体结构各设置一个所述转子凸极;
所述附加磁体设在相邻两个所述内圈单体结构之间,相邻内圈单体结构借助所述附加磁体连接在一起。
作为本发明的进一步方案,所述转子凸极的径向外端设置转子扩散结构,所述转子扩散结构被配置为将经由所述转子凸极径向外端的磁场以至少大于所述转子凸极截面面积的方式向外发散。
作为本发明的进一步方案,所述转子扩散结构为形成在所述转子凸极径向外端的、截面形状大于所述转子凸极截面形状的任意结构。
作为本发明的进一步方案,所述转子凸极的径向外端形成圆角或倒角结构。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
由于本发明的用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置,由于转子组件与驱动轴沿驱动轴的轴向投影至少部分地重合,转子组件可以更高效的驱动驱动轴,提高传动效率;而转子组件与驱动轴沿轴向间隔,在传动过程中,转子组件与驱动轴未接触,可以避免在传动过程中两者接触造成的对血细胞的碾压,降低受试者的风险。而且,泵在介入构型下处于压缩状态,具有较小的第一径向尺寸,才可插入受试者的脉管系统,而且可以减小对受试者的伤害;泵在工作构型下处于展开状态,具有较大的第二径向尺寸,可以保证足够的泵血量,满足受试者的需求。
还有,本发明一个实施例所提供的流体泵用驱动机构,通过隔离部形成容纳所述线圈组件并与流体隔离的第一腔室,使得线圈被密封隔离,避免线圈被灌注液体流入而失效损坏,从而有利于装置的重复利用。
进一步地,通过在壳体内设置间隔件将内部腔室分隔,以此形成容纳线圈组件的第一腔室和容纳转子组件的第二腔室,使得线圈被密封隔离,避免线圈被灌注液体流入而失效损坏,从而有利于装置的重复利用。
还有,本实施例所提供的驱动机构通过所述转子组件固定连接所述流体泵的驱动轴以带动所述流体泵的叶轮转动,电机直接将泵体驱动,无需离合器等中间传动机构,借此减少传递过程中因传动部件过多导致的累计公差,进而降低运行过程中产生震动。
还有,通过所述转子组件固定连接所述流体泵的驱动轴,电机直接将泵体驱动,无需中间传动机构,能够缩小装置体积。
参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置结构示意图。
图2是图1的驱动机构主视图。
图3是图2的C-C剖面图。
图4是图3的马达组件结构示意图。
图5是一个实施例提供的可应用于图3的磁体转子结构示意图。
图6是图5的主视图。
图7是另一个实施例提供的可应用于图3的凸极式转子结构示意图。
图8是另一个实施例提供的可应用于图3的凸极式转子结构示意图。
图9是图8的主视图。
图10是另一个实施例提供的可应用于图3的鼠笼转子结构示意图。
图11是一个实施例提供的可应用于图3的线圈组件结构示意图。
图12是图11的主视图。
图13是另一个实施例提供的可应用于图3的线圈组件结构示意图。
附图标记说明:100、装置;10、驱动机构;20、耦合器;30、工作机构;32、导管;40、锁紧环;11、间隔件;12、壳体;13、线圈组件;14、转子组件;15、第一腔室;16、转子轴;17、第二腔室;18、线缆套;111、软质膜壳;1110、软质翻边;1111、限位凸起;112、筒体支架;1121、硬质翻边;161、配接通道;162、近端轴承;163、远端轴承;141、142、144、转子主体;1410、1422、中心通孔;1420、转子凸极;1421、内圈体;1423、附加磁体;1425、转子叠片;1441、导磁条;1442、端环;130、线圈; 111、轴向通道;132、内齿端;133、外齿端;201、灌注部;2011、灌注口;230、保持套;34、驱动轴;36、泵;361、进口端;362、出口端;363、泵壳;3631、支架; 37、远端轴承室;38、无创支撑件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明所用术语“近”、“后”和“远”、“前”是相对于操纵用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置100(以下简称装置100)的临床医生而言的。术语“近”、“后”是指相对靠近临床医生的部分,术语“远”、“前”则是指相对远离临床医生的部分。例如,驱动机构10在近端及后端,工作机构30在远端及前端;再例如,某个部件/组件的近端表示相对靠近驱动机构10的一端,远端则表示相对靠近工作机构30的一端。
本发明的装置100以转子轴16或连接轴、驱动轴34的延伸方向定义“轴向”或“轴向延伸方向”,驱动轴34为软轴,驱动轴34的轴向是指驱动轴34调整为直线延伸时的轴向。本发明所用术语“内”“外”是相对轴向延伸的中心线而言的,相对靠近中心线的方向为“内”,相对远离中心线的方向为“外”。
需要理解的是,“近”、“远”、“后”、“前”、“内”、“外”、这些方位是为了方便描述而进行的定义,然而,装置100可以在许多方向和位置使用,因此这些表达相对位置关系的术语并不是受限和绝对的。在本发明中,上述定义如果另有明确的规定和限定,它们应遵循上述明确的规定和限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,“相连”“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是可活动连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1,本发明涉及一种用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置100,该装置100可向心脏泵36送血液,实现心脏的部分泵36血功能。
该装置100包括驱动机构10和工作机构30。驱动机构10包括壳体12以及收纳在壳体12内并具有转子轴16的转子组件14。工作机构30包括导管32、穿设在导管32 中的驱动轴34、由驱动轴34驱动的泵36。驱动机构10为工作机构30提供动力,以驱动工作机构30实现向心脏泵36送血液的功能。
具体的,泵36可通过所述导管32被输送至心脏的期望位置泵送血液。泵36包括:连接至所述导管32远端并具有进口端361和出口端362的泵壳363、收纳在所述泵壳 363内的叶轮(未示出)。驱动机构10用于驱动所述驱动轴34旋转。所述叶轮被所述驱动轴34驱动旋转以将血液从所述进口端361吸入所述泵壳363并从所述出口端362排出。
本实施例的装置100作为外科医疗器械,结构需要足够紧凑、各部件的尺寸需要足够精密、足够小。其中,为方便进行介入手术,泵36具有介入构型以及工作构型。在所述泵36对应介入构型下所述泵壳363和叶轮处于压缩状态,以便所述泵36以第一外径尺寸介入受试者的脉管系统和/或在脉管系统中输送。在所述泵36对应工作构型下,所述泵壳363和叶轮处于展开状态以便所述泵36以大于所述第一外径尺寸的第二外径尺寸在所述期望位置泵36送血液。
所述叶轮包括连接至所述驱动轴34远端的轮毂以及支撑在所述轮毂外壁的叶片。叶片可以为螺旋叶片,从而通过旋转将流体驱动。在所述泵36对应介入构型时叶片包裹在所述轮毂外壁上并至少部分地与所述泵壳363内壁接触。在所述泵36对应工作构型时叶片自所述轮毂径向向外延伸并与所述泵壳363内壁间隔,避免泵壳363影响叶片转动,以及避免叶片的旋转损坏泵壳363。
装置100使用时,泵36和部分导管32(具体为导管32前端部分)被送入并保持在受试者(例如,患者)体内,泵36和部分导管32的尺寸需要尽可能的小。因此,泵 36和部分导管32的轴向投影面积小于工作机构30其它部件的轴向投影面积,也小于驱动机构10的轴向投影面积。
由此,较小尺寸的泵36和部分导管32可以在送入受试者体内、及保持在受试者体内过程中减少受试者的痛苦,并可以减小因介入尺寸过大而导致的并发症。
工作机构30的其它部分可以具有相对较大的尺寸,从而满足结构设计的需要。相对较大尺寸的驱动机构10,可以满足结构设计的需要,并为驱动轴34及泵36提供足够的动力,以满足驱动轴34及泵36的功率需求。
如前所述,驱动机构10用于驱动所述驱动轴34旋转。具体的,驱动机构10包括:壳体12;隔离部;线圈组件13;转子组件14。
其中,隔离部用于形成容纳所述线圈组件13并与流体隔离的第一腔室15。所述线圈组件收纳在所述第一腔室中。隔离部为线圈组件13提供防水构造,避免水侵入到第一腔室,将线圈组件13与水隔离借此保护线圈组件13。隔离部可以独立于壳体12,也可以与壳体12一体成型结构。隔离部所提供的第一腔室15可以成型于线圈组件外,也可以通过装配将线圈组件安装与第一腔室15内。隔离部通过防水材料(诸如液体不可渗透材料)制成,将线圈组件13包裹在内部或者提供一将线圈组件13与其他有水空间相隔开的隔离屏障。
在图2、图3所示的一个实施例中,所述壳体12具有内部腔室。所述间隔件11将所述内部腔室分隔形成互不相通的第一腔室15和第二腔室17。线圈组件13固定收容在所述第一腔室15内。所述线圈组件13能够通电产生磁场。转子组件14至少部分地设在壳体12中。
具体的,转子组件14至少大部分地可转动地收容于所述第二腔室17内。所述转子组件14能够在所述线圈组件13产生的磁场中转动。所述转子组件14固定连接所述流体泵36的驱动轴34以带动所述流体泵36的叶轮转动。所述驱动轴34与所述转子组件 14连接,被所述转子组件14带动旋转。
在本实施例中,流体泵36用于将流体从泵入空间向泵出空间驱动。在装置100作为心室辅助装置100的实施例中,流体泵36可以卡在心脏掰膜位置,使泵壳363与掰膜相贴合,进而将左心室和升主动脉相间隔,借此将左心室的血液泵36送到升主动脉中,为血液循环提供动力。
该装置100可以进行心脏血液的驱替,将血液从左心室泵入血管,为血液循环提供支持,减少受试者心脏的工作负荷,或者在心脏泵36血能力不足时提供额外持续的泵 36血动力支持。当然,该装置100也可以依托介入式手术将其按照期望放置到人体的目标位置,例如血管、或者其他器官内部,进行血液或体液的泵送。
驱动轴34向泵36的叶轮传递动力,驱动叶轮作旋转运动进行血液输送。带动叶轮旋转的驱动轴34为软轴,也可以称为柔性轴。驱动轴34的近端连接转子组件以接收输入动力。驱动轴34的远端连接叶轮,带动叶轮旋转。该驱动轴34可以随泵36(叶轮以及泵壳363)一同进入人体,并依据血管构造进行弯曲直至进入心脏的期望位置。
壳体12可以为一体结构也可以分体连接构造。在图1、图2、图3中,壳体12的尾端(近端)可以连接线缆套18,线缆套18中穿设的线缆(未示出)与收纳在壳体12 内的PCB板连接,该PCB板与壳体12内部的线圈组件13相连接进行供电。作为已知的, PCB板上设置有相应的控制模块(MCU),用于按照预定的程序向线圈组件13通电,使线圈组件13产生交变的磁场。
在壳体12外还可以设有其他外部壳体,以便握持,或者满足防尘防水需要。壳体12整体为空腔构造,以便内部放置线圈组件13、间隔件11等组件,如图3所示,壳体 12外部在轴向上为阶梯形状的圆柱结构,其内部腔室同样大致为从远及近横截面积逐渐减小的圆柱形阶梯孔结构。
本实施例中的壳体12与线圈组件13、间隔件11、转子组件14同轴设置。线圈组件13与转子组件14靠近于壳体12的远端设置。壳体12具有远端开口,以便与耦合器 20配合,将远端开口盖合形成容纳腔室,进行线圈组件13、转子组件14、以及间隔件 11的安装放置。
所述壳体12还连接有耦合器20。耦合器20与壳体12可拆卸连接。通过耦合器20 与壳体12的可拆卸方式,方便线圈组件13、间隔件11、以及转子组件14的装配。所述耦合器20盖合于所述壳体12的一端以形成容纳所述线圈组件13和转子组件14的电机室。耦合器20以盖体的形式固定盖合在壳体12的远端,并通过锁紧环40将二者锁紧连接。第二腔室17位于间隔件11内,形成阶梯孔构造,以方便安装近端轴承162、转子组件14、以及远端轴承163。
为实现壳体12与耦合器20的可拆卸连接,壳体12的远端外壁上具有外螺纹,锁紧环40具有内螺纹,锁紧环40的远端环套在耦合器20的近端外。锁紧环40通过近端的内螺纹与壳体12进行螺纹配合,通过旋动锁紧环40实现耦合器20与壳体12相对靠近,借此将间隔件11的开口端固定,并由此实现间隔件11位于壳体12内部的部分悬空。
当然,在壳体12的内壁还可以设有间隔件11的支撑结构,进而将间隔件11以同轴的方式支撑在壳体12内,以此减小对开口端处的连接要求。通过壳体12的远端与耦合器20的近端相夹紧的方式,不仅实现间隔件11的远端固定,还能实现间隔件11内外腔室(第一腔室15、第二腔室17)之间的密封间隔。在间隔件11的环形翻边与耦合器20的近端端面或者壳体12的远端端面之间可以具有密封环(在诸如软质橡胶材质的搭边的情况下可以无需密封环),通过夹紧实现第一腔室15和第二腔室17的间隔。
在本实施例中,所述转子组件14通过与所述间隔件11互不接触的方式装配在间隔件11内。间隔件11可以为一体成型结构,也可以为分体结构。间隔件11包括液体不可渗透材料。至少部分间隔件11由液体不可渗透材料制成。在一个分体结构的实施例中,间隔件11可以为筒状主体以及封堵筒状主体近端的封堵底座。
所述间隔件11为具有开口端的间隔内壳。间隔件11同轴设置在壳体12的内部腔室中。间隔件11的开口端和壳体12的开口端朝向同一侧,二者的朝向均沿动力传递方向。所述开口端密封夹设在所述耦合器20和所述壳体12之间。所述间隔件11为沿轴向延伸的筒状结构,所述间隔件11的相对于所述开口端的另一端(近端)为封闭端。转子组件14和线圈组件13同轴设置。间隔件11套设在转子组件14和线圈组件13之间,将二者密封间隔。间隔件11以诸如内胆形式的构造至少大部分地固定容纳在壳体 12中。
在一个实施例中,间隔件11为硬质构造或不可膨胀构造。例如硬质塑料壳体12。此时,间隔件11无需形状维持机构即可维持圆形的第二腔室17的形状。具体的,所述间隔件11的材质包括医用塑料或非导磁金属或陶瓷。在间隔件11材质为医用塑料或陶瓷材质的实施例中,可以大幅降低金属材料的使用,进而减少高频下的涡流损失。
在另一个可行的实施例中,所述间隔件包括软质膜壳111以及维持所述软质膜壳111形状的支撑构件。具体的,软质膜壳111可以通过液体不可渗透材料制成。所述间隔件11被配置为支撑构造。间隔件11包括:支架、设在支架外的弹性材料(软质膜壳 111)。通过支架将间隔件11维持在期望的圆筒形状,并安装于壳体12内。支架可以为网格构造,弹性材料可以为诸如覆膜或塑料薄膜等结构。其中,在间隔件11的构造可以参考泵壳363在展开状态下的构造,被支架撑开维持期望的一端封堵一端开口的内胆形式构造。
在本实施例中,如图3、图4所示,间隔件11包括相贴合套设的软质膜壳111以及筒体支架112(支撑构件)。筒体支架112(支撑构件)支撑在软质膜壳111内部的筒体支架112(支撑构件)。其中,筒体支架112构造为间隔件11的整体轮廓形状,软质膜壳111套设在筒体支架112外提供密封。筒体支架112为转子组件14的安装提供支撑,尤其在近端安装转子轴16的近端轴承162。
所述间隔件11的远端具有夹设在所述壳体12的远端和所述耦合器20的近端之间的环形翻边。所述环形翻边将所述第一腔室15的远端封堵。所述间隔件11被配置为通过所述壳体12与耦合器20相连接而夹紧固定,环形翻边可以夹设在壳体12与耦合器 20之间,借此实现间隔件的位置固定。
具体的,在软质膜壳111和筒体支架112的远端构造为通过壳体12与耦合器20的连接将间隔件11夹紧固定。具体的,软质膜壳111的远端具有环形的软质翻边1110(或搭边),筒体支架112具有环形的硬质翻边1121。软质翻边1110位于硬质翻边1121的近端,夹设在壳体12的远端和耦合器20的近端之间,软质翻边1110在挤压下可以提供密封,将第一腔室15和第二腔室17密封间隔。较佳的,软质翻边1110将第一腔室 15的远端(环形开口)封堵,在挤压作用下将第一腔室15的远端密封封堵,隔离出与第二腔室17以及耦合器20内部互不相通的第一腔室15,为线圈组件13提供可靠密封,避免漏液进入。
在一个可行的实施例中,支撑构件可以为转子轴16两端被承接用的近端轴承162以及远端轴承163,将诸如圆筒状的覆膜(覆膜的近端封闭,远端敞口)的软质膜壳111 的两端夹紧,张开呈至少对应转子组件14的磁极部位的部分为圆筒形状即可。另一实施例中,支撑构件可以为圆筒形状的网状支架,将软质膜壳111支撑为圆筒形状。
间隔件11可以一体成型结构也可以为分体组合结构。为起到较佳的密封间隔效果,间隔件11优选为一体成型结构。间隔件11固定支撑在壳体12上,被壳体12和/或耦合器20所支撑。间隔件11为转子组件14提供旋转支撑点,使得转子组件14至少一端可旋转地支撑于间隔件11内。相比于软质结构的间隔件11,硬质结构的间隔件11可以采用更少的结构,并为转子组件14提供转动支撑。
请重点参见图3、图4,间隔件11的远端还具有将第一腔室15的远端封堵的封堵部。封堵部在径向上延伸,封堵部的周向外缘从第一腔室15的远端环形开口的径向内侧延伸至径向外侧,进而将第一腔室15的远端开口遮盖封堵。间隔件11的封堵部至少部分为软质材料,被配制为通过壳体12与耦合器20相连接构成挤压密封。
具体的,封堵部可以为间隔件11的远端具有的环形翻边(诸如上述软质翻边1110和硬质翻边1121构成)。环形翻边挤压在壳体12的远端和耦合器20的近端之间,构成挤压密封。间隔件11至少具有诸如软质翻边1110的软质环形翻边,在挤压密封时无需设置诸如橡胶密封圈的额外密封结构。第一腔室15位于间隔件11的外侧,第二腔室17 位于间隔件11的内侧。环形翻边将环形翻边还具有插入所述耦合器20的限位凸起1111,耦合器20具有供限位凸起1111伸入的限位槽。通过限位凸起1111,在挤压环形翻边前以及挤压过程中,防止软质环形翻边的间隔件11移位,保证密封效果。线圈组件13安装于第一腔室15的远端。第一腔室15在间隔件11外的部分构成为环形腔室,线圈组件13的多个线圈在圆周方向排布于环形腔室中,将间隔件11围绕。
在一个可行的实施例中,该驱动机构10也可以无需设置间隔件11,当然,该实施例的线圈组件13也可以与间隔件11相配合,获取更好地防水防护效果。
具体的,线圈组件13可以设有绝缘件,绝缘件通过低温低压的树脂制成,所述绝缘件在其内部提供容纳所述线圈组件13的第一腔室。第一腔室通过在线圈组件13外注塑形成,第一腔室依托线圈组件13的外部形状而成型,进而将线圈组件包裹紧密,为线圈组件提供防水防护。例如,绝缘件通过低压注塑一体成型在线圈外,将线圈130包覆在内部,实现线圈130与外部绝缘,以及防水防护,如此可以降低对壳体12和耦合器20之间的连接密封要求。
进一步地,绝缘件还可以将至少部分导磁件(磁约束件)包覆在内部。通过绝缘件包覆的线圈组件13整体呈圆环形状,齿部的表面与绝缘件的内表面构成轴向通孔111 的内壁面,并环套在转子组件14外。
如上所述,壳体12中还设有与线圈组件13电连接的PCB板。为保护PCB板,提升装置防水性能,所述PCB板的至少一部分被所述绝缘件所覆盖。具体的,所述PCB板被所述绝缘件包覆在内部。其中,PCB板上具有导电凸出部、以及位于导电凸出部周围的周部。导电凸出部可以为诸如(贴片)电阻、(贴片)电容、或者芯片等设置于PCB板上的电子元器件,其凸出于PCB板的基板。绝缘件将导电凸出部及其周部覆盖,借此将具备导电性能的导电凸出部进行绝缘防水保护。
其中,绝缘件具有填充在两个相邻所述线圈130之间的绝缘间隔部。绝缘件采用低温低压的树脂材质,可以短时间成型,提升生产效率。并且,该树脂胶制的绝缘件可以采用低压注塑设备进行注塑成型,注塑模具可以重复使用,进而可以有效降低制造成本。
绝缘件采用树脂制成,具有较佳的绝缘性能,避免线圈之间形成击穿破坏,提升线圈间的绝缘性能,并且还具有磁场穿透性,避免对线圈组件13线圈所产生的磁场产生不良影响,在提升线圈组件13的防水绝缘防护性能的基础上,也保证了线圈组件13所产生的磁场强度。
本实施例提供的驱动机构10的线圈组件13通过在线圈组件13外提供包覆的树脂制的绝缘件,将线圈进行绝缘保护,避免线圈及其绝缘漆被刮伤,还能通过绝缘间隔部提升线圈之间的绝缘能力,降低高压击穿带给人体的危险。
所述绝缘件沿圆周方向连续延伸,将多个线圈包裹在内部,避免线圈裸露,提升线圈组件13的整体绝缘防护性能。绝缘件整体呈圆筒结构(圆柱结构)。所述线圈组件13 具有一中心通孔。所述定子支架的内壁未被所述绝缘件所覆盖。间隔绝缘部的内壁和定子支架的内壁大致齐平构成周向连续的平滑表面。所述定子支架的内壁和所述绝缘件的内壁构成所述中心通孔在圆周方向上连续延伸的内壁。
所述线圈组件13具有中心通孔。诸如下述磁约束件的定子支架、线圈组件13、绝缘件围绕所述中心通孔同轴设置。多个所述齿顶部(内齿端或外齿端)的外表面沿圆周方向布置。所述绝缘件构成所述中心通孔的表面与所述齿顶部的外表面大致处于同一圆柱面。多个线圈沿圆周方向布置。定子支架为多个线圈130提供支撑,将多个线圈130 沿着圆周方向布置。所述绝缘件具有与所述线圈130和所述齿部粘接的粘接面。
所述绝缘件还具有填充在所述塑料骨架和所述磁约束件之间的填充部。通过设有填充部,该线圈组件13在进行跌落测试时具有更佳的抗跌性能。填充部与塑料骨架材质相近,进而具有更优良的粘接性能,提升绝缘件与定子支架的粘接稳固程度,还能提升塑料骨架与磁约束件(例如铁芯)的契合程度,提升防跌落以及防水性能以及不同场景的适应能力。通过设有塑料骨架,可以避免线圈直接绕制在磁约束件上而被金属划伤,进而线圈得到保护,保证产品的使用寿命。
磁约束件包括铁芯,可以通过多个层叠的矽钢片(硅钢片)构成。磁约束件具有内圈。内圈具有通孔。该通孔可以构成为轴向通道111的一部分(大致为中间部分)。多个内凸部自内圈径向向内延伸,并沿圆周方向均匀设置在磁约束件的周向内侧。相邻两个内凸部之间为内槽部。中心通孔的金属壁面由磁约束件的内圈的内壁提供。
所述塑料骨架具有在轴向上相对扣合在磁约束件两侧的第一支撑支架和第二支撑支架。所述第一支撑支架和所述第二支撑支架为塑料材质。第一支撑支架设置在磁约束件的上端,所述磁约束件沿轴向的另一端固定设置第二支撑支架。所述第一支撑部和第二支撑部相对扣压在磁约束件的轴向两端将各个内凸部包围,构成磁约束件的齿部。
所述磁约束件沿轴向的一端(上端)固定设有第一支撑支架。所述电路板固定于所述第一支撑支架上。所述定子支架具有被所述线圈环绕的齿部。所述齿部(内凸部)在径向上的一端设有齿顶部。齿顶部未被塑料骨架所容纳,从塑料骨架露出。所述齿顶部远离所述内圈的一侧的外表面或者径向外端的外表面未被所述绝缘件覆盖以裸露。所述绝缘件的外壁与所述齿顶部未被所述绝缘件覆盖的外表面参与构成线圈组件13的外圆周表面。
塑料骨架依托磁约束件构造形成形状。第一支撑支架和第二支撑支架分别具有伸入部以及平部。平部搭在内凸部的表面,两侧的伸入部伸入到内凸部之间的内槽部。塑料骨架(第一支撑支架)中心位置还有一支撑筒,电路板固定套设在该支撑筒外。伸入部具有槽孔,供线圈130缠绕。
作为另一个实施例中,在本实施例中,所述磁约束件具有导磁圈体以及固定于所述导磁圈体内侧的塑料骨架。所述塑料骨架提供多个供所述线圈130绕制的齿部。齿部在径向上自外向内延伸。所述齿部的内端面在径向上朝向内侧。所述绝缘件在径向上自所述导磁圈体向内延伸至所述内端面。齿部可以为中空结构,绝缘件具有填充在该中空结构的填入部。填充部和绝缘间隔部的内表面与齿部的齿顶部的内端面大致处于同一径向位置,构成中心通孔的内壁,围构成中心通孔。
所述塑料骨架固定套设在一导磁圈体内。导磁圈体为导磁材料构成,导磁圈体为一导磁铁圈,以构件闭合磁路。导磁圈体环套在塑料骨架外。所述绝缘件具有与所述导磁圈体密封粘接的外粘接面。所述绝缘件自所述外粘接面沿径向向内延伸至所述齿顶部的外表面,将所述线圈完全包覆。
所述磁约束件具有被所述线圈130环绕的齿部。所述绝缘件将所述线圈包覆在内部,所述齿部在径向上的内端面未被所述绝缘件覆盖以裸露。所述齿部在径向上的内端面与所述绝缘件的内壁参与形成所述中心通孔的内壁面。所述绝缘件的内壁与所述齿部未被所述绝缘件覆盖的外表面大致位于同一圆柱面上。
所述绝缘件的内壁与所述齿部的齿顶部未被所述绝缘件覆盖的(最)内表面参与形成所述中心通孔的内壁面。绝缘件的内壁(绝缘间隔部)和齿顶部的内表面构成在圆周方向上连续延伸的内表面,围绕形成所述线圈组件13的中心通孔。
继续参阅图1至图4,在本实施例中,为避免影响转子组件14的转动,避免转子组件14损伤间隔件11,转子组件14与间隔件11的内壁互不接触,相间隔设置。间隔件 11需要维持形状以避免与转子组件14相接触。间隔件11的内部为圆柱形腔室,为方便转子组件14同轴安装于间隔件11的内部,间隔件11的内部为阶梯型腔室。
如图3、图11所示,转子组件14至少部分地设在线圈组件13构造而成的轴向通道111中。线圈组件13的轴向通道111大致呈圆柱形通道,围绕于中心线外。间隔件11 与线圈组件13至少部分地重合。间隔件11经由线圈组件13构造形成的轴向通道111 中,穿设在线圈组件13内部。转子组件14与线圈组件13沿轴向至少部分地重合。
在其他实施例中,所述线圈组件也可以至少部分地设在所述转子组件构造而成的轴向通道中,此时,转子组件可转动地环套在线圈组件的外侧,转子组件与线圈组件沿轴向至少部分地重合。
当然,驱动机构10也并不局限于线圈组件与转子组件相环套的形式,例如,在一个可行的实施例中,所述转子组件与所述线圈组件沿所述驱动轴的轴向投影至少部分地重合,且所述转子组件的近端与所述线圈组件的远端沿所述轴向相间隔。具体的,转子组件和线圈组件的端部在轴向上相面对设置,并间隔一定距离,转子组件感受线圈组件所产生的励磁磁场而旋转。
继续参阅图1至图4,在本实施例中,所述转子组件14的位置被限制为通过所述耦合器20与所述壳体12相连接而被可转动地轴向固定。转子组件14设在耦合器20的近端,并至少部分位于耦合器20的近端外部。转子组件14设置于转子轴16上,转子轴 16位于动力机构的中心轴线位置,转子轴16的远端经由间隔件11的远端开口伸入到耦合器20的近端中。所述转子轴16的远端连接所述驱动轴34的近端。所述转子轴16的近端和远端分别通过轴承162、163可转动地支撑在所述间隔件11、耦合器20内。轴承 162、163设置在轴承座上,轴承座以固定不动的方式固定在间隔件11、耦合器20的端部。例如,轴承座为诸如正方形的多边形结构,嵌入在所在位置,从而不会跟随转子轴 16转动。
具体的,所述转子组件14固定设置在转子轴16上,转子轴16的近端和远端分别被轴承162、163可转动地支撑。转子轴16的近端凸出至转子组件14的近端外侧。转子轴16的远端通过远端轴承163同轴支撑在间隔件11的远端,远端轴承163可以设置在远端轴承座中。转子轴16的近端轴承162固定设在间隔件11中,被间隔件11所支撑。此时,间隔件11可以为硬质壳体12构造,间隔件11为近端轴承162提供支撑。
具体的,转子轴16的近端通过近端轴承162同轴支撑在间隔件11的封堵端(近端)。具体的,转子轴16的远端轴承163设在耦合器20的近端上,转子轴16的近端轴承162 位于壳体12内,近端轴承162与转子轴16的近端可拆卸的插接配合。相似的,远端轴承163与转子轴16的远端可拆卸的插接配合,通过近端轴承162和远端轴承163将转子组件14以隔离或悬空地方式设置在第二腔室17中,保证转子组件14平顺稳定地转动。
在其他实施例中,转子轴16的近端轴承162还可以固定设置在壳体12的近端内壁上。例如,间隔件11为软质构造,至少对应于转子组件14的部分被撑开与转子组件14 相隔开,软质膜壳111的间隔件11的近端被近端轴承162和壳体12的近端内壁所夹持,将位置固定,此时,近端轴承162通过壳体12的近端内壁所支撑,并通过夹紧间隔件 11的膜质近端,实现间隔件11的近端固定。
当然,近端轴承162也可以设置于间隔件11外,相应的,转子轴16的近端同样以动力传递相反的方向穿过间隔件11的近端,间隔件11与转子轴16之间配制有动密封结构,避免液体泄漏。远端轴承163直接支撑于壳体12的近端内壁,被壳体12进行可靠支撑。
如图3所示,耦合器20具有伸入到间隔件11的开口端的耦合端口。远端轴承163 装配在该耦合端口中。转子轴16穿过远端轴承163从耦合端口伸入到耦合器20的中心通道中固定连接驱动轴34。驱动轴34的直径小于转子轴16的直径。在转子轴16的远端具有非圆形槽口,驱动轴34的近端可滑动地插入到非圆形槽口中,与转子轴16连接,被转子轴16带动远端的叶轮传递动力。
如上文描述,泵36和导管32的前端部分由受试者的脉管系统向前介入。而已知的,脉管系统是曲折的,尤其是存在角度可能小于180°的过弯段。
由于驱动轴34穿设在导管32中,因此,在如此曲折的脉管系统中输送时,导管32及驱动轴34会发生顺应脉管系统的弯曲。不过,由于驱动轴34与导管32的柔软度不同,加之驱动轴34位于导管32内侧。因此,在输送过弯过程中,驱动轴34会在导管 32中发生轴向的移动。
因此,为了适应驱动轴34的轴向移动,驱动轴34与转子轴16沿轴向可滑动配合。进一步地,由于转子轴16需要将旋转传递给驱动轴34,因此,驱动轴34与转子轴16 周向固定。
具体的:驱动轴34的近端设置或形成有连接部,连接部的横截面呈不为圆形的任意形状。转子轴16的远端形成有与连接部适配的配接通道161。配接通道161将转子轴 16的远端端面至少贯穿,连接部轴向可滑动的插入配接通道161。较佳的,配接通道161 可以为诸如盲孔类似的非贯通孔结构,转子轴16的远端与驱动轴34的近端形成诸如花键连接形式的连接,以将动力可轴向滑动地传递。
连接部的横截面呈不为圆形的任意形状,例如可以为方形、椭圆形,构造成扁轴,可周向止转,保证驱动轴34与转子轴16的周向固定,从而使驱动轴34随转子轴16同步转动。
连接部可与驱动轴34一体构造,构造成驱动轴34结构的一部分,具体可以为驱动轴34的后端端部经非圆形化工艺处理得到。
或者,连接部可为额外设置在驱动轴34后端的部件,并具有符合上文描述的截面形状。
需要说明的是,虽然驱动轴34与转子轴16之间轴向可滑动,但不用担心两者会脱离,因为驱动轴34的远端与泵36连接,由此,驱动轴34的远端由泵36限定轴向上的远端位置,也就是说,配接通道161与泵36分别限定了驱动轴34在轴向的近端位置和远端位置,因此驱动轴34不会因为与转子轴16滑动配接而脱落。
装置100在工作时,相对旋转的部件之间,例如转子轴16与驱动轴34、驱动轴34 与导管32之间会产生热量,热量的聚集会加剧这些部件的磨损,降低使用寿命。因此,有必要措施进行热管理。
有鉴于此,装置100还包括基本贯穿整个工作机构30的灌注通道。具体的,灌注通道贯穿驱动轴34至泵36的传动链路。在装置100工作时,灌注通道内可注入流体,上述所指流体为装置100运行过程中需灌注至人体内的Purge液,该Purge液例如为维持受试者机体的注入生理盐水、葡萄糖溶液、抗凝剂,或者上述任意的组合,对传动链路起到润滑和降温的作用。
而借助间隔件11对线圈组件与转子组件的流体不连通设置,可避免Purge液进入线圈组件,起到隔离液体的作用,避免线圈组件在装置100工作过程中被Purge液浸泡。这样,线圈组件可复用(reusable),解决配置一次性可抛弃式的线圈组件耗材成本较高的问题。
所述耦合器20还固定连接导管32的近端。耦合器20的远端设有供导管32穿过的保持套260,该保持套260可对导管32进一步起到固定的作用。所述驱动轴34套设在所述导管32内。所述导管32和所述驱动轴34之间具有液体流道。所述耦合器20上还设有与所述液体流道相连通的灌注部201。灌注部201包括设置在耦合器20上灌注流道(参与形成灌注通道)以及灌注口2011。灌注部201的液体出口远离间隔件11设置,方便与导管32相通。
具体的,请重点参见图3,灌注通道的近端入口为设在耦合器20上的灌注口2011。耦合器20内部的腔内可灌注流体,流体对驱动轴34的近端进行润滑及降温。因此,灌注通道从工作机构30传动链路的起点开始对传动链路进行润滑及降温,保证工作机构30的有效工作。
从上述可知,灌注通道从耦合器的近端开始贯穿至泵36的远端。需要特别予以说明的是,该结构设计可取得排气操作方便的有益效果。具体说明如下:
习知的,向受试者体内灌注液体(Purge)时,应避免有会对受试者产生致命伤害的气体在事先或过程中进入受试者体内。因此,在本装置100的工作机构介入受试者体内之前,需用灌注用液体排出工作机构内的空气,使工作机构内被事先充满灌注液。
已知的灌注实施中,灌注液接口位于工作机构的两端之间,一般更靠近工作机构近端也就是耦合器的近端设置。这样,以灌注液接口为界,工作机构被分为位于灌注液接口两侧的近端段和远端段。这样,需分别对近端段和远端段进行排气操作。
也就是,在一些实施例中,排气操作需执行两次。具体为:
首先,在灌注液接口(设在耦合器外壳上)上连接灌注液源,灌注液源可采用注射器。注射器中容置有灌注液,通过推送注射器,通过灌注液接口将灌注液注入工作机构。
由于灌注液接口靠近耦合器近端设置,远端段的长度远大于近端段的长度;加之远端段主要为导管32、驱动轴34和泵36等结构。因此,液体在远端段中的流动阻力远大于在近端段中的流动阻力。
所以,灌注液首先进入近端段,将近端段中的空气排空,再进入远端段,将远端段的空气排空。随后,将近端段密封,再利用注射器向工作组件中灌注液体。由于近端段被密封,灌注液只能向远端段流动,将远端段中的空气排空。其中,远端段中的空气被排空可由灌注液从远端段的末端也就是导管32前端和/或叶轮的轮毂远端流出验证。
因此,现有已知实施例,先由灌注液排出近端的气体,随后再排出远端的气体。
而与之相对的,本发明实施例工作机构30传动链路的起点开始对传动链路灌注Purge液,则灌注液从整个灌注通道的近端进入,灌注液的流动路径只能朝向工作组件的远端。因此,只需执行一次操作即可实现工作组件的排空,排空操作大大简化。
在本实施例中,所述线圈组件13包括多个沿周向均匀围绕在间隔件11一侧的线圈130。多个所述线圈130定位在导磁材料制成的磁约束件的面对所述转子组件14的一侧。线圈130绕制在线圈支撑体上。线圈支撑体可以为定子铁心,也可以为诸如塑料的其他材质。当然,线圈支撑体能够为线圈130提供绕制区域并将线圈130支撑即可。较佳的,所述定子铁芯朝向所述转子组件的一端设有定子凸极。所述定子凸极上还设有定子扩散结构。
如图11所示,定子凸极设置在定子铁芯的径向内端,朝向定子组件设置,例如定子凸极朝向定子组件设置的图11中的内齿端。定子凸极整体呈蘑菇状,在定子铁芯的一端呈现外凸于线圈的帽状结构。所述定子扩散结构被配置为将经由所述定子凸极径向内端的磁场以至少大于所述定子凸极截面面积的方式向外发散。所述定子扩散结构为形成在所述定子凸极径向内端的、截面形状大于所述定子凸极截面形状的任意结构。
在本实施例中,多个线圈130定位在导磁材料制成的磁约束件的径向内侧,并沿周向均匀围绕在间隔件11的外侧。而在其他转子组件环套在线圈组件外侧的实施例中,多个线圈130定位在导磁材料制成的磁约束件的径向外侧,并沿周向均匀围绕在间隔件 11的内侧。
磁约束件与定子线圈130、转子组件14参与形成磁路。磁约束件在周向上连续延伸,构成周向连续的导磁环或导磁套结构。磁约束件作为定子铁芯配置,多个定子线圈130装配在环形的磁约束件的径向内侧。磁约束件至少具有环形(筒状)主体,多个定子线圈130固定配置在磁约束件的内壁。磁约束件为磁轭构造,将线圈组件13所产生的磁场在线圈组件13径向外侧进行导磁约束。
线圈组件13包括多个沿圆周方向排布的(定子)线圈130。线圈组件13可以绕制在磁约束件沿径向向内延伸的齿部(未示出)上。齿部的材质可以为导磁材料,也可以为优选塑料材质的非导磁材料。该齿部可以与磁约束件一体结构,也可以与磁约束件为分体结构,固定装配于磁约束件上。线圈130可以直接绕制在磁约束件一体结构的径向延伸的齿部上。多个齿部在圆周方向均匀排布,多个线圈130以一一对应的方式绕制在齿部上,同样在圆周方向均匀排布,并构成被间隔件11、转子组件14放置的轴向通道 111。
在其他实施例中,齿部可以通过塑料骨架提供,避免线圈绕制时被金属割伤损坏。塑料骨架可以套设在磁约束件的内部,为定子线圈130提供绕制的齿部,或者,磁约束件具有径向导磁凸起,塑料骨架套设在径向导磁凸起上形成供定子线圈绕制的齿部。
如图11、图12、图13所示,齿部还具有在线圈130径向的内端设有内齿端132。内齿端132裸露于线圈130外。内齿端132具有内弧面结构,以与转子组件14更好配合,为转子组件14提供更匹配的磁场。内齿端132相比于被线圈所绕制的部分外缘更大,构成为将线圈130进行径向限位,避免线圈130脱落,并提供限定线圈130绕制区域。
齿部还具有在线圈130径向的外端设有外齿端133,以与外圈的磁约束件接触配合。外齿端133与内齿端132相类似,外齿端133相比于被线圈130绕制的部分的其外缘更大,与内齿端132相配合构成为将线圈130径向限位,将线圈130的绕制区域进行限定,避免线圈脱落。每个线圈130所围绕的中心齿部可以为独立的齿部结构,通过组装的方式安装于外圈的磁约束件上,或者一体结构于磁约束件上而非独立的可拆卸结构。
当然,在其他实施例中,定子线圈130也可以没有诸如上述齿部的线圈支撑体,可以预先绕制定子线圈130后通过封胶固定,此时,线圈130的内部为中空结构。
线圈组件13的线圈数量为偶数(2n)个,其可以为图11、图12中的四个,也可以为图13中的六个。多个线圈130在圆周方向均匀排布,经通电产生励磁磁场,驱动转子组件14转动。
在本实施例中,所述壳体12被配置为所述磁约束件。在该实施例中,壳体12可以作为磁约束件(定子铁芯)用于导磁形成磁路。具体的,如图3所示,壳体12的壳体12被配制为磁约束件。壳体12的材质为铁质,多个定子线圈130固定安装在壳体12 的内壁上,并位于壳体12的内壁和间隔件11之间。
在其他实施例中,所述磁约束件安装于所述壳体12内。在该实施例中,对于壳体12的材质并不导磁性要求,例如,壳体12的材质可以为塑料材质或者其他非导磁金属材质。磁约束件可以具有环形主体,多个定子线圈130固定安装在环形主体的内侧,并环绕在间隔件11的外侧。
在一个实施例中,如图5、图6所示,转子组件14在线圈组件13通电形成的磁场下进行旋转。所述转子组件14具有多个沿圆周方向排布的磁极。所述转子组件14包括以磁体(永磁体)为材质的转子主体141。其中,所述转子组件14的磁极数量为2n个 (偶数个),沿圆周方向相邻两个磁极的极性相反。
转子组件14的磁极数量可以为偶数个,如图5、图6所示,该转子主体141沿圆周方向具有四个磁极(对磁极),相邻两个磁极的极性相反。该环套结构的转子主体141 可以采用平行充磁或者异极充磁。
线圈130的数量与磁极的数量可以相同,也可以不同。如图5、图6、图11中,磁极的数量为四个,线圈的数量同样为四个。而对应于图13中的线圈组件13,线圈130 的数量多余磁极的数量,此时,线圈130的数量为六个。所述转子主体141可以为磁体构成的一体结构,或者,转子主体141包括多个沿轴向层叠设置的磁体(环形片状磁铁,磁片)。转子主体141呈环套结构。转子主体141的外表面可以为平坦表面,无需设置其他附属极性结构。
当然,在转子主体141的外壁上也可以设置凸起或者凹陷结构,转子主体141在外壁可以通过限定轴向凹槽以降低扭矩波动。在片状磁铁堆叠时,不同片状磁铁上所限定的凹槽可以不同,进而与磁极交替布置的结构相匹配。
转子主体141安装于转子轴16上,转子主体141与线圈组件13处于同一轴向位置,在径向上相对设置。转子主体141具有中心通孔1410(1422),转子主体141固定套设在转子轴16上。
在一个可行的实施例中,转子主体141包括多个沿周向配接的磁体(磁块)。具体的,转子主体141可以包括分散的永磁体制成的磁块。多个磁块在圆周方向上均匀排布并固定嵌在转子铁芯中,固定于转子轴16上,以与间隔件11内壁相间隔的方式悬设在间隔件11内。
在另一个可行的实施例中,转子主体141也可以为轴向延伸的一体式构造的磁体。该磁体转子固定套设在转子轴16外,并套设于多个线圈所围构形成的轴向通道111中。转子主体141在圆周方向上分为四个等分的区域,每个区域对应一个磁极,该磁极以所在区域径向外端所携带的极性为工作磁极,而每个区域的径向内端同样携带有极性。线圈通过通电形成磁场,与磁体转子产生的磁场构成磁路,相互作用使得转子组件14产生旋转。
在一个具体的实施例中,如图7至图13所示,所述转子组件14包括以导磁材料为材质的转子主体141。具体的,所述转子组件14包括凸极式转子。所述转子主体141 包括内圈体1421以及设置于所述内圈体1421径向外侧的沿周向均匀排布的多个转子凸极1420。
凸极式转子沿轴向具有多个转子凸极1420。转子凸极1420凸出转子主体141的侧表面,在侧表面沿径向向外凸起。其中,转子凸极1420的数量为2n个(偶数个)。转子凸极1420在径向上向外延伸。转子凸极1420的径向外端呈蘑菇状,在转子凸极1420 的边缘设有诸如圆角或倒角的平坦过渡结构。
在一个可选的实施例中,转子凸极1420整体呈蘑菇状,转子凸极1420外端呈帽状结构。具体的,所述转子凸极1420的径向外端设置转子扩散结构。所述转子扩散结构被配置为将经由所述转子凸极1420径向外端的磁场以至少大于所述转子凸极1420截面面积的方式向外发散。所述转子扩散结构为形成在所述转子凸极1420径向外端的、截面形状大于所述转子凸极1420截面形状的任意结构。
在其他实施例中,为进行磁场定向,所述转子凸极1420的径向外端还设有圆角或倒角结构。磁场定向结构(圆角或倒角结构)位于转子凸极1420的径向外端,通过设置圆角或倒角结构使得转子扩散结构的表面平坦延伸,形成平顺的磁场。
在一个实施例中,如图7、图8所示,转子主体141具有四个转子凸极1420。所述转子组件14包括沿轴向堆叠的转子叠片1425。所述转子叠片1425的厚度小于或等于1 毫米。具体的,所述转子叠片1425为硅钢片,所述转子叠片1425的厚度在0.5毫米以下。
在一个较佳的实施例中,环套结构的转子叠片1425(环形磁片)可以通过海尔贝克(Halbach)阵列充磁方式进行充磁,如此转子主体141所形成的磁路更加平顺,无需在内部增加铁芯。
为提升转子磁场强度,所述转子主体141上还设有附加磁体1423。附加磁体1423被配置为用于增大所述转子组件14的磁力。附加磁体1423可通过粘接的方式固定于转子主体141上。所述附加磁体1423设置于所述转子凸极1420和/或设置在相邻两个转子凸极1420之间的内圈体1421上。
多个所述附加磁体1423对应设在多个所述转子凸极1420,包括设在转子凸极1420的外端以及转子凸极1420的径向内侧,甚至设置在转子凸极1420的内部。相邻所述附加磁体1423的径向外端的磁极相反。如图7所示的实施例中的转子主体142,附加磁体 1423设置在转子凸极1420的内侧,附加磁体1423在径向的两端为磁极。其中,每个转子凸极1420上均设置有附加磁体1423。附加磁体1423为长方体结构,与转子凸极1420 在轴向上一同延伸。
如图8、图9所示的实施例中的转子主体142,附加磁体1423装配在内圈体1421 上,其在圆周方向的两端为磁极。所述附加磁体1423设置在内圈体1421中并位于相邻两个转子凸极1420之间,相邻附加磁体1423的充磁方向相同。
所述内圈体1421设有多个沿轴向贯穿其前后端的通道,从而将内圈体1421分割成多个内圈单体结构,每个内圈单体结构各设置一个所述转子凸极1420。所述附加磁体 1423设在相邻两个所述内圈单体结构之间,相邻内圈单体结构借助所述附加磁体1423 连接在一起。
当然,在如图10所示的实施例中,转子组件14还可以为鼠笼式转子144。鼠笼式转子144在线圈组件13形成的磁场内产生感应电流,随着线圈组件13产生的磁场的改变,鼠笼式转子144产生旋转。该鼠笼式转子144包括沿圆周方向平行排布的多个导磁条1441、以及固定安装在导磁条1441两端的端环1442。导磁条1441与端环1442采用铜质或铝制(例如铝合金、铜合金),导磁条1441与端环1442构成的鼠笼结构安装于转子铁芯上,并固定设置于转子轴16上。
在一个实施例中,驱动机构10与工作机构30可拆卸地连接。由此,在准备将泵36和部分导管32送入受试者体内时,可将驱动机构10与工作机构30拆卸,避免较大较重的驱动机构10影响泵36和部分导管32被送入受试者体内的操作,操作更轻便。
装置100工作时,驱动轴34的远端部分随导管32被送入受试者体内,驱动轴34 为可弯曲的软轴,软轴可发生肉眼可见的变形。转子轴16被轴向固定安装,转子轴16 为硬轴,硬轴不可发生肉眼可见的变形,可以使转子组件14的安装更稳定。装置100 工作时,转子轴16驱动转子组件14旋转,驱动轴34与转子组件14相连接,被转子组件14带动旋转,驱动轴34旋转而驱动泵36实现泵36血功能。
如前所述,工作机构30包括导管32、穿设在导管32中的驱动轴34、由驱动轴34 驱动的泵36。
驱动轴34穿设在导管32中,导管32避免驱动轴34与外界接触,一方面保障驱动轴34的正常工作,另一方面,避免驱动轴34工作过程中直接接触受试者,对受试者造成伤害。
泵36,可通过导管32被输送至心脏的期望位置泵36送血液,包括连接至导管32 远端并具有进口端361和出口端362的泵壳363、收纳在泵壳363内的叶轮(未示出),叶轮被驱动轴34驱动旋转以将血液从进口端361吸入泵壳363并从出口端362排出。
在本实施例中,泵壳363包括由镍、钛合金制作的呈金属格构的支架和覆盖在支架上的弹性的覆膜。支架的金属格构具有网孔设计,覆膜覆盖支架的部分,支架前端未被覆膜覆盖的部分的网孔形成所述进口端361。覆膜的后端包覆在导管32远端外部,出口端362为形成在覆膜后端的开口。
进一步地,叶轮包括连接至驱动轴34远端的轮毂以及支撑在轮毂外壁的叶片,叶片可以呈螺旋状,其数量可以是一个,也可以是多个例如两个。
驱动轴34的远端连接至轮毂,导管32远端与支架近端之间连接有近端轴承162室(未示出)。也就是,支架通过近端轴承162室与导管32连接。驱动轴34穿设在位于近端轴承162室中的近端轴承162。
支架的远端与保护头(无创支撑件38)之间设有远端轴承163室。也就是,保护头通过远端轴承163室与支架连接。轮毂的远端插设在位于远端轴承163室中的远端轴承 163。通过近远端轴承163形成对叶轮的限位,使叶轮能较佳的被保持在泵壳363中,并使叶轮与泵壳363之间的泵36间隙被稳定的保持。
无创支撑件38表现为端部呈圆弧状或卷绕状的柔性凸起(pigtail或tipmember),从而该柔性的端部以无创或无损伤的方式支撑在心室内壁上,将泵36的吸入口与心室内壁隔开,避免泵36在工作过程中由于流体(血液)的反作用力而使得泵36的吸入口贴合在心室内壁上,保证泵36吸的有效面积。
在本实施例中,泵36为可收折式泵36,具有压缩状态和展开状态。具体的,泵壳363和叶轮被配置为:在泵36对应介入构型下处于压缩状态,以便泵36以较小的第一外径尺寸在受试者脉管系统中输送,以及,在泵36对应工作构型下处于展开状态以便泵36以大于第一径向尺寸的第二径向尺寸在期望位置泵36送血液。
在本领域中,泵36的尺寸与流体力学性能是两个相互矛盾的参数。简言之,出于减轻受试者痛苦和介入容易的角度,希望泵36的尺寸小。而出于为受试者提供较强的辅助功能,希望泵36的流量大,流量大一般要求泵36的尺寸大。
通过设置可收折的泵36,使得泵36具有较小的收折尺寸和较大的展开尺寸,以兼顾在介入/输送过程中减轻受试者痛苦且介入容易,以及提供大流量这两方面的需求。
由上述,泵壳363的多网孔尤其是菱形网孔的设计可实现较佳的实现收折,同时借助镍钛合金的记忆特性实现展开。
叶轮包括连接至驱动轴34远端的轮毂以及支撑在轮毂外壁的叶片,叶片被配置为:在泵36对应介入构型时包裹在轮毂外壁上并至少部分地与泵壳363内壁接触,以及,在泵36对应工作构型时自轮毂径向向外延伸并与泵36的内壁间隔。
叶片由柔弹性材料制成,在被收折时蓄能,在外界的约束撤除后,叶片的蓄能释放,使叶片展开。
泵36是借助外界的约束实现收折,在约束撤除后,泵36实现自展开。在本实施例中,“压缩状态”是指泵36被径向约束的状态,也就是说,泵36受到外界压力被径向压缩折叠成最小径向尺寸的状态。“展开状态”是指泵36未被径向约束的状态,也就是说,支架和叶轮径向外侧展开成最大径向尺寸的状态。
上述的外界约束的施加,通过滑动套设在导管32外的折叠鞘管(未示出)完成。当折叠鞘管在导管32外向前移动时,可将泵36整体收纳在其内,实现泵36的强制收折。当折叠鞘管向后移动时,泵36受到的径向约束消失,泵36自展开。
由上述,泵36的收折,是借助折叠鞘管施加的径向约束力实现的。而泵36包含的叶轮收纳在泵壳363内,因此,实质上,泵36的收折过程是:折叠鞘管对泵壳363施加径向约束力,泵壳363径向压缩时,对叶轮施加径向约束力。
也就是,泵壳363是直接在折叠鞘管的作用下被收折,而叶轮却是直接在泵壳363的作用下被收折。而如上述,叶轮具有弹性。因此,尽管处于收折状态,但叶轮收折蓄能使其始终具有径向展开的趋势,进而叶轮会与泵壳363内壁接触,并对泵壳363施加反作用力。
在折叠鞘管的约束撤除后,泵壳363在自身的记忆特性作用下,支撑弹性的覆膜展开,叶轮在释放的蓄能作用下自展开。在展开状态下,叶轮的外径小于泵壳363的内径。
这样,叶轮的径向外端(也就是叶片的叶尖)与泵壳363的内壁(具体为支架3631内壁)之间保持间隔,该间隔为泵间隙。泵间隙的存在,使得叶轮能无阻碍的旋转,而不发生碰壁。
此外,出于流体力学方面的考虑,泵间隙尺寸为较小的数值且被维持,是期望的。在本实施例中,叶轮的外径略小于支架3631内径,使得在满足叶轮旋转不碰壁的情况下,泵间隙尽可能的小。而泵间隙保持的主要实现手段是通过支架3631提供的支撑强度,该支撑强度可抵抗流体(血液)的背压的作用而不发生变形,进而保持泵壳363的形状稳定,则泵间隙也被稳定的保持。
下面对本装置100以用作左心室辅助装置100为例时泵36的收折和展开过程介绍如下:
在将泵36介入左心室的过程中,泵36由于外部施加的径向约束力而处于径向约束状态(压缩状态)。在介入至左心室中并撤去径向约束力后,支架利用自身的记忆特性以及叶轮的叶片借助蓄能释放而自主扩张,所以泵36自动地呈现其非约束形状(展开状态)。
反之,在本装置100完成工作需要从受试者体内撤出时,利用折叠鞘将泵36收折,待泵36完全撤出受试者体内,再撤除折叠鞘对泵36的约束,使泵36恢复至应力最小的自然状态,也就是展开状态。
本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如 15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是 0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约 20到大约30”,至少包括指明的端点。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (42)

1.一种用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置,包括:
导管;
驱动轴,穿设在所述导管中;
泵,可通过所述导管被输送至心脏的期望位置泵送血液,包括:连接至所述导管远端并具有进口端和出口端的泵壳、收纳在所述泵壳内的叶轮;所述叶轮被所述驱动轴驱动旋转以将血液从所述进口端吸入所述泵壳并从所述出口端排出;所述泵壳和叶轮被配置为:在所述泵对应介入构型下处于压缩状态以便所述泵以第一外径尺寸介入受试者的脉管系统和/或在脉管系统中输送,以及,在所述泵对应工作构型下处于展开状态以便所述泵以大于所述第一外径尺寸的第二外径尺寸在所述期望位置泵送血液;所述叶轮包括连接至所述驱动轴远端的轮毂以及支撑在所述轮毂外壁的叶片,所述叶片被配置为:在所述泵对应介入构型时包裹在所述轮毂外壁上并至少部分地与所述泵壳内壁接触,以及,在所述泵对应工作构型时自所述轮毂径向向外延伸并与所述泵壳内壁间隔;
驱动机构,用于驱动所述驱动轴旋转,包括:
壳体;
设在所述壳体中的线圈组件,所述线圈组件被配置为通电以产生磁场;
至少部分地设在所述壳体中的转子组件,所述转子组件被配置为在所述线圈组件产生的磁场作用下旋转;所述驱动轴与所述转子组件连接,被所述转子组件带动旋转;所述转子组件固定设置在转子轴上;所述驱动轴与所述转子轴以周向固定且轴向可滑动的方式连接;
隔离部,用于形成容纳所述线圈组件并与流体隔离的第一腔室;其中,所述线圈组件收纳在所述第一腔室中;所述隔离部包括:间隔件;所述间隔件至少部分地设在所述壳体中并将所述壳体的内部腔室分隔形成所述第一腔室和第二腔室;所述第一腔室与所述第二腔室之间流体互不相通,所述第一腔室与灌注液相隔离;其中,所述转子组件至少部分地设在所述第二腔室中;
可拆卸地与所述壳体连接的耦合器,所述耦合器还固定连接导管的近端,所述导管和所述驱动轴之间具有液体流道;所述耦合器上还设有与所述液体流道相连通的用于输入灌注液的灌注部。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件以与所述间隔件互不接触的方式装配在所述第二腔室内。
3.如权利要求1所述的装置,其中,所述间隔件被配置为硬质构造或不可膨胀构造,包括医用塑料或非导磁金属或陶瓷材质制作。
4.如权利要求1所述的装置,其中,所述间隔件包括液体不可渗透材料。
5.如权利要求1所述的装置,其中,所述间隔件包括液体不可渗透材料制成的软质膜壳以及维持所述软质膜壳形状的支撑构件。
6.如权利要求5所述的装置,其中,所述间隔件包括支撑在所述软质膜壳内部的筒体支架;所述软质膜壳贴合套设在所述筒体支架外被支撑为筒体形状。
7.如权利要求1所述的装置,其中,所述间隔件被配置为通过所述壳体与耦合器相连接而夹紧固定。
8.如权利要求7所述的装置,其中,所述间隔件的远端具有夹设在所述壳体的远端和所述耦合器的近端之间的环形翻边;所述环形翻边将所述第一腔室的远端封堵。
9.如权利要求1所述的装置,其中,所述隔离部包括树脂制的绝缘件,所述绝缘件将所述线圈组件包覆;所述绝缘件在其内部提供容纳所述线圈组件的第一腔室。
10.如权利要求9所述的装置,其中,所述绝缘件具有填充在所述线圈组件的相邻两个线圈之间的绝缘间隔部。
11.如权利要求9所述的装置,其中,所述壳体与所述绝缘件为一体注塑成型结构,或者,所述绝缘件固定在所述壳体内部。
12.如权利要求9所述的装置,其中,所述线圈组件还电连接有PCB板;所述PCB板的至少一部分被所述绝缘件所覆盖。
13.如权利要求12所述的装置,其中,所述PCB板被所述绝缘件包覆在内部。
14.如权利要求1所述的装置,其中,所述线圈组件包括多个沿圆周方向排布的线圈;所述线圈绕制在线圈支撑体上,或者,所述线圈的内部为中空结构。
15.如权利要求14所述的装置,其中,所述线圈支撑体包括定子铁芯。
16.如权利要求15所述的装置,其中,所述定子铁芯朝向所述转子组件的一端设有定子凸极。
17.如权利要求16所述的装置,其中,所述定子凸极上还设有定子扩散结构。
18.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件至少部分地设在所述线圈组件构造而成的轴向通道中,或者,所述线圈组件至少部分地设在所述转子组件构造而成的轴向通道中;所述转子组件与线圈组件沿轴向至少部分地重合。
19.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件与所述线圈组件沿所述驱动轴的轴向投影至少部分地重合,且所述转子组件的近端与所述线圈组件的远端沿所述轴向相间隔。
20.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件设在所述耦合器的近端,并至少部分位于所述耦合器的近端外部。
21.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件的位置被限制为通过所述耦合器与所述壳体相连接而被可转动地轴向固定。
22.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子轴的远端连接所述驱动轴的近端;所述转子轴的远端和近端分别被轴承可转动地支撑。
23.如权利要求22所述的装置,其中,所述转子轴的远端轴承设在所述耦合器的近端上;所述转子轴的近端轴承位于所述壳体内,所述近端轴承被配置为与所述转子轴的近端可拆卸的插接配合;所述转子轴的近端凸出至所述转子组件的近端外侧。
24.如权利要求23所述的装置,其中,所述近端轴承固定设置在间隔件中或者固定设置在所述壳体的近端内壁。
25.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子轴中设有至少贯穿远端端面的配接通道,所述配接通道的截面呈非圆形的任意形状;
所述驱动轴的近端形成有连接部,所述连接部的横截面与所述配接通道的截面形状适配,所述连接部插入所述配接通道。
26.如权利要求1所述的装置,其中,所述灌注部的液体出口远离所述隔离部设置,或者,位于所述耦合器内部。
27.如权利要求1所述的装置,其中,所述线圈组件包括多个沿周向围绕在间隔件一侧的线圈;多个所述线圈定位在导磁材料制成的磁约束件的面对所述转子组件的一侧。
28.如权利要求27所述的装置,其中,所述壳体被配置为所述磁约束件,或者,所述磁约束件安装于所述壳体内。
29.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件具有多个沿圆周方向排布的磁极;所述转子组件包括以磁体为材料制成的转子主体。
30.如权利要求29所述的装置,其中,所述转子主体为一体式构造的磁体,或者,所述转子主体包括多个沿轴向堆叠的磁体,亦或者,所述转子主体包括多个沿周向配接的磁体。
31.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件包括以导磁体为材质的转子主体;所述转子主体为导磁体构成的一体成型结构或者所述转子主体包括多个沿轴向层叠设置的环形片状导磁件。
32.如权利要求1所述的装置,其中,所述转子组件包括以导磁材料为材质的转子主体,所述转子组件包括凸极式转子或者鼠笼式转子。
33.如权利要求32所述的装置,其中,所述转子主体包括内圈体以及设置于所述内圈体径向外侧的沿周向排布的多个转子凸极。
34.如权利要求33所述的装置,其中,所述转子组件包括多个沿轴向堆叠的转子叠片;每个所述转子叠片的厚度小于或等于1毫米。
35.如权利要求34所述的装置,其中,所述转子叠片为硅钢片,所述转子叠片的厚度在0.5毫米以下。
36.如权利要求33所述的装置,其中,所述转子主体上还设有多个沿周向排布的附加磁体,所述附加磁体被配置为用于增大所述转子组件的磁力。
37.如权利要求36所述的装置,其中,多个所述附加磁体对应设在多个所述转子凸极上,相邻所述附加磁体的径向外端的磁极相反。
38.如权利要求36所述的装置,其中,所述附加磁体设置在内圈体中并位于相邻两个转子凸极之间,相邻附加磁体的充磁方向相同。
39.如权利要求36或38所述的装置,其中,所述内圈体设有多个沿轴向贯穿其前后端的通道,从而将内圈体分割成多个内圈单体结构,每个内圈单体结构各设置一个所述转子凸极;
所述附加磁体设在相邻两个所述内圈单体结构之间,相邻内圈单体结构借助所述附加磁体连接在一起。
40.如权利要求33所述的装置,其中,所述转子凸极的径向外端设置转子扩散结构,所述转子扩散结构被配置为将经由所述转子凸极径向外端的磁场以至少大于所述转子凸极截面面积的方式向外发散。
41.如权利要求40所述的装置,其中,所述转子扩散结构为形成在所述转子凸极径向外端的、截面形状大于所述转子凸极截面形状的任意结构。
42.如权利要求33所述的装置,其中,所述转子凸极的径向外端形成圆角或倒角结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113559408B (zh) * 2021-07-09 2022-08-02 苏州心擎医疗技术有限公司 用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置
CN114796846B (zh) * 2021-12-03 2023-07-11 深圳核心医疗科技股份有限公司 血泵及其驱动装置
CN116585609A (zh) * 2022-01-26 2023-08-15 心擎医疗(苏州)股份有限公司 用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置
CN115430037A (zh) * 2022-07-20 2022-12-06 苏州心擎医疗技术有限公司 用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置
CN115364337B (zh) * 2022-09-28 2023-06-30 苏州心擎医疗技术有限公司 导管装置
CN116196549B (zh) * 2023-02-14 2023-11-03 上海玮启医疗器械有限公司 心脏辅助系统驱动装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101615817A (zh) * 2008-06-26 2009-12-30 中山大洋电机股份有限公司 一种外转子电机
CN110237327A (zh) * 2019-06-14 2019-09-17 湖南埃普特医疗器械有限公司 一种驱动外置型轴流心室辅助装置
CN110769867A (zh) * 2017-04-07 2020-02-07 Ecp发展有限责任公司 用于可植入式心脏辅助泵的外部驱动单元
CN211950888U (zh) * 2020-02-13 2020-11-17 上海琼森流体设备有限公司 电磁力驱动泵

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8489190B2 (en) * 2007-10-08 2013-07-16 Ais Gmbh Aachen Innovative Solutions Catheter device
EP2607712B1 (de) * 2011-12-22 2016-07-13 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Pumpengehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme eines Pumpenrotors
EP2868289A1 (de) * 2013-11-01 2015-05-06 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Flexibler Katheter mit einer Antriebswelle
EP3487549B1 (en) * 2016-07-21 2021-02-24 Tc1 Llc Fluid seals for catheter pump motor assembly
CN113559408B (zh) * 2021-07-09 2022-08-02 苏州心擎医疗技术有限公司 用于对心脏在发生功能衰竭时进行辅助的装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101615817A (zh) * 2008-06-26 2009-12-30 中山大洋电机股份有限公司 一种外转子电机
CN110769867A (zh) * 2017-04-07 2020-02-07 Ecp发展有限责任公司 用于可植入式心脏辅助泵的外部驱动单元
CN110237327A (zh) * 2019-06-14 2019-09-17 湖南埃普特医疗器械有限公司 一种驱动外置型轴流心室辅助装置
CN211950888U (zh) * 2020-02-13 2020-11-17 上海琼森流体设备有限公司 电磁力驱动泵

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