CN114602055A - 一种急救型快速微创植入的多级导管血泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种急救型快速微创植入的多级导管血泵，能够通过微创技术快速植入到主动脉瓣位置进行左心辅助，挽救急性心衰病人的生命。该导管血泵的外径为4‑5mm左右，由多级轴流叶轮、导叶和一级混流叶轮组成，能够提高血泵的流量和(或)扬程满足左心辅助的工况条件。其泵壳、叶轮、导叶和传动轴均由韧性材料制成，可产生弯曲变形，并能在弯曲状态下运转，便于血泵的微创植入和在弯曲的血管内进行心室辅助。左心辅助时，该泵由腿部或手臂大动脉穿刺微创植入，利用腔镜技术进入主动脉弓，沿着升主动脉到达主动脉瓣，穿过主动脉瓣进入左心室。其驱动装置位于体外，入口位于左心室，出口位于升主动脉或主动脉弓，不需要进出口管道，直接进行左心辅助。
Description
技术领域
本发明属于一种医疗器械，一种用于心衰病人的心室辅助装置，尤其是对急性心衰竭病人进行快速抢救用的心室辅助装置。
背景技术
急性心力衰竭(AHF)是指急性发作或加重的左心功能异常所致的心肌收缩力降低、心脏负荷加重，造成急性心排血量骤降、肺循环压力升高、周围循环阻力增加，引起肺循环充血而出现急性肺淤血、肺水肿并可伴组织、器官灌注不足和心源性休克的临床综合征。急性心衰常危及生命，死亡率高，需要进行紧急抢救。抢救的方式主要有两种：一是通过电击等方式使自然心脏恢复正常的泵血功能；二是通过体外循环系统维持人体正常的血液循环。心脏辅助装置就是能部分或完全替代自然心脏功能，维持人体血液循环的一种人工脏器，也称为人工心脏。就技术层面而言，人工心脏的研究类型主要有两种：一、利用仿生学原理研制的人工心脏，工作原理和自然心脏类似；二、与自然心脏机理不同的血泵，主要为旋转血泵 (又称叶轮泵)。前者最典型的是隔膜泵，它有进出口瓣膜，靠血泵容腔变化来输送血液，通常由体积庞大的驱动装置。目前，比较著名的商业化的隔膜泵有Berlin Heart，TCI和Novacor 三类。然而，由于体积庞大，隔膜泵无法实现植入性，其发展受到很大的限制。后者最典型的有轴流泵、离心泵等，它们利用电机带动叶轮等部件旋转，推动血液流动，达到输送血液的目的。这类血泵不需要瓣膜，具有体积小，重量轻，结构简单，可靠性高，造价低等优点，是植入型人工心脏的主要发展方向。轴流血泵中商品化的有Jarvik2000、MicroMedDeBakey 以及Thoratec Heartmate II等，离心血泵中商品化的有Biomedicus BP系列、Thoratec Heartmate III、Tokyo Medical/Dental Centrifugal等。
上述所提到的商品化的人工心脏大多是有创植入的血泵，这些血泵的辅助基本上是作为最后的治疗手段用于重症心衰患者。但对于心衰患者中死亡率最高的急性心衰患者，有创植入血泵手术时间过长，容易造成病人在人工心脏植入过程中猝死。导管泵就是在这种条件下发展起来的，它能够及时的通过微创技术植入到心脏主动脉瓣位置进行左心辅助，减少了血泵移植时间，辅助急性心衰患者度过危险期。对于旋转叶轮血泵来说，轴流血泵的体积可以比离心泵做的更小，更满足微创植入的条件，所以导管泵的研究大多数采用轴流血泵。但目前比较成熟的商品化导管泵，由于受微创植入条件的限制，导管泵的叶轮直径都非常小，要想满足基本的辅助要求，必须提高血泵的转速，目前商品化的导管泵转速一般都在20000rpm 以上，有的甚至接近50000rpm，而且流量较低，一般在2L/min左右。另外，高速旋转的血泵必然会产生高剪切应力，对输送的血液产生破坏，仅靠血泵叶轮的优化很难使血泵满足溶血要求。所以，在满足基本辅助要求的前提下，降低血泵转速，提高流量是导管泵亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种急救型快速微创植入的多级导管血泵，结构如图1所示，其血泵的外径为4-5mm左右，由多级轴流叶轮、导叶和一级混流叶轮组成，能够通过微创技术快速植入到主动脉瓣位置进行左心辅助。泵壳、叶轮、导叶和传动轴均由韧性材料制成，可以产生弯曲变形，并能够在弯曲状态下运转，便于血泵的微创植入和在弯曲的血管内进行心室辅助。左心辅助时，该泵由腿部或手臂大动脉穿刺微创植入，利用腔镜技术进入主动脉弓，沿着升主动脉到达主动脉瓣，穿过主动脉瓣进入左心室。入口位于左心室，出口位于升主动脉或主动脉弓，不需要进出口管道，直接进行左心辅助。
为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种急救型快速微创植入的多级导管血泵，由泵壳、多级轴流叶轮、多级导叶、混流叶轮、密封塞、传动轴和驱动装置组成，能够快速植入到主动脉瓣位置，以满足急性心衰患者快速的左心辅助。
优先地，所示血泵的泵壳为韧性材料制成，能够发生弯曲变形，其轴向长度较长，能够从植入位置一直延伸到体外，泵壳植入端为圆锥型结构，圆锥型侧面为血泵的若干入口，植入端顶部设有一个圆孔，植入时便于导丝和电机轴穿过，血泵运转时起轴承作用。
优先地，所述血泵的多级轴流叶轮可以根据工况要求设计级数的数量，轴流叶轮和传动轴为传动连接，跟随传动轴一起转动。
优先地，所述血泵的导叶根据轴流叶轮的数量设计成多级，位于各级叶轮的后端，导叶和传动轴之间为非传动连接，导叶不跟随传动轴一块转动，导叶植入后外径边缘和泵壳内壁紧密配合，起固定作用。
优先地，所述血泵的混流叶片位于血泵泵壳出口位置，将轴向流动的血液转换成径向流动，由径向出口流出，混流叶轮和传动轴为传动连接，跟随传动轴一起转动。
优先地，所述血泵的密封塞位于混流叶轮的后端，和泵壳与轴之间紧密配合，防止血液经过泵壳管道流出体外。
优先地，所述血泵的传动轴为韧性材料制成，其轴向长度较长，由植入位置一直延伸到体外，最外端和驱动装置的转子连接，其植入端和各级叶轮固定连接，和导叶非固定连接，和密封塞紧密配合。其传动轴的导叶和密封塞位置有凸起的定位装置，植入时有助于导叶和密封塞的定位。
优先地，所示血泵的驱动装置一般为电机，位于体外，其转子和传动轴的体外一端固定连接，带动轴旋转。
本发明所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵是一种急救型短期辅助型血泵，可以通过微创技术快速植入，主要用于急性心衰病人的抢救使用。并且该血泵通过采用多级叶轮的设计方式，在满足血泵辅助的工况基础上降低了血泵的转速，提高了血泵的血液相容性。
附图说明
图1为急救型快速微创植入的多级导管血泵的植入图。
图2为急救型快速微创植入的多级导管血泵的结构示意图。
图3为导管血泵泵壳的结构示意图。
图4为导管血泵混流叶轮结构示意图。
图5为导管血泵传动轴的结构示意图。
图6为辅助导管血泵植入的导丝植入装置。
图7为导管血泵植入步骤示意图。
图中：1-左心室，2-右心室，3-主动脉，4-肺动脉，5-导管血泵，5.1-泵壳，5.2-多级叶轮，5.3-多级导叶，5.4-混流叶轮，5.5-传动轴，5.6-密封塞，6-电机，7-导丝，8-导丝植入装置。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明所述的急救型快速植入的多级导管血泵，由泵壳(5.1)、多级叶轮(5.2)、多级导叶(5.3)、混流叶轮(5.4)、传动轴(5.5)、密封塞(5.6)和电机(6)组成。泵壳(5.1)为韧性材料制成，能够发生弯曲变形，其轴向长度较长，血泵植入后外端一直延伸到体外，泵壳植入端为圆锥型结构，圆锥型侧面为血泵入口，植入端顶部由一个圆孔，植入时便于导丝和电机轴穿过，血泵运转时起轴承作用；叶轮(5.2)可以根据要求设计成多级叶轮，和轴固定连接，随轴一起转动；导叶(5.3)可以根据要求设计成多级导叶，和轴之间为非固定连接，不随轴一块转动，导叶植入后和泵壳紧密配合，起固定作用；混流叶轮(5.4)位于血泵泵壳出口位置，将血液由轴向流动导向径向出口；传动轴(5.5)为韧性材料制成，其轴向长度很长，一直延伸到体外，和叶轮固定连接，和导叶非固定连接，和密封塞紧密配合，其植入端穿过泵壳(5.1)植入顶端的圆孔，起轴承作用，其体外端和电机(6)转子固定连接；密封塞(5.6)在混流叶轮的后方，位于泵壳和轴之间，和泵壳与轴紧密配合，防止血液经过泵壳管道流出体外；电机(6)在血泵植入后位于体外，和传动轴(5.5)的体外端固定连接，带动轴和叶轮旋转。
实施例：
图7是本发明所述快速微创植入多级导管血泵的一个实施例。本实施例中，首先使用导丝植入装置(8)将导丝(7)由左侧上臂肱动脉位置进入动脉，一直到达主动脉弓，经主动脉瓣进入左心室中，如图7(a)；然后将泵壳(5.1)顶端的圆孔穿过导丝，沿着导丝(7)进入到左心室，使泵壳的入口位于左心室内，出口位于升主动脉或主动脉弓位置，如图7(b)；第三步将导丝(7)从左心室及血管中撤出，如图7(c)；第四步将传动轴(5.5)和叶轮(5.2)、导叶(5.3)、混流叶轮(5.4)、密封塞(5.6)连接到一起，并插入泵壳(5.1)中，通过定位使初级叶轮位于泵壳入口位置，混流叶轮(5.4)位于泵壳出口位置，如图7(d)；第五步将传动轴(5.5)的外端和电机(6)转子固定连接，如图7(d)；第六步给电机(6)通电，使传动轴(5.5)旋转，带动多级叶轮(5.2)和混流叶轮(5.4)旋转，使血液从左心室流入主动脉，起到心室辅助的作用。
Claims (7)
1.一种急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，包括泵壳(5.1)、多级叶轮(5.2)、多级导叶(5.3)、混流叶轮(5.4)、传动轴(5.5)、密封塞(5.6)和驱动装置(6)；
所述泵壳(5.1)一端为血泵入口(5.11)，用于联通左心室(1)，所述泵壳(5.1)植入后的升主动脉或主动脉弓位置设有血泵出口(5.12)，用于联通主动脉，所述的血泵入口(5.11)和血泵出口(5.12)之间设有多级叶轮(5.2)、多级导叶(5.3)及一级混流叶轮(5.4)；所述传动轴(5.5)在泵壳内部和多级叶轮(5.2)和一级混流叶轮(5.4)固定连接和多级导叶(5.3)非固定连接，其体外端和驱动装置(6)的转子固定连接；所述的泵壳(5.1)、多级叶轮(5.2)、多级导叶(5.3)、混流叶轮(5.4)和传动轴(5.5)均有韧性材料制成，能够产生弯曲变形，并在弯曲状态下运转。
2.根据权利要求1所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，所述的泵壳(5.1)其轴向长度很长，能够从植入位置一直延伸到体外，泵壳的植入端为圆锥形结构，圆锥型侧面设有血泵的若干入口，植入端的顶端设有一个圆孔，植入时便于导丝和传动轴穿过，血泵运行时起轴承作用。
3.根据权利要求1所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，所述的多级叶轮(5.2)的级数根据工况条件设定，其第一级叶轮位于血泵入口(5.11)位置，所述的多级导叶(5.3)分别位于各级叶轮(5.2)的后方，所述的混流叶轮(5.4)位于血泵出口(5.12)位置，将轴流的血液转换成径向流动，从径向血泵出口(5.12)流出。
4.根据权利要求1所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，所述的多级导叶(5.3)的外径边缘与泵壳内壁紧密配合，起固定作用。
5.根据权利要求1所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，所述密封塞(5.6)位于混流叶轮(5.4)的后端，和泵壳(5.1)与传动轴(5.5)之间紧密配合，防止血液经过泵壳管道流出体外。
6.根据权利要求1所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，所述的传动轴(5.5)其轴向长度较长，从植入位置一直延伸到体外，最外端和驱动装置(6)的转子连接，其多级导叶(5.3)和密封塞(5.6)位置的前后端凸起的定位装置，植入时有助于导叶和密封塞的定位。
7.根据权利要求1所述的急救型快速微创植入的多级导管血泵，其特征在于，所述的驱动装置(6)一般为电机，位于体外，其转子和传动轴(5.5)的体外一端固定连接，带动传动轴和叶轮旋转。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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