CN115869532A - 叶轮及血泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叶轮及血泵，该叶轮包括轮毂和叶片，叶片具有连接到轮毂上的叶根，以及叶尖；叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离轮毂；在叶片处于展开构型且叶轮未被驱动旋转的初始状态下，叶片包合平直部分和具有曲率的弯曲部分。该平直部分的受压面和背压面为平面，该叶片处于工作状态时的最大投影外径小于或等于叶片处于初始状态时的最大投影外径。使得叶轮与收容其的泵体之间的间隙减小或保持不变，从而提高叶轮的水力学性能且可靠性，可以明显改善血泵的性能。

Description

叶轮及血泵

技术领域

本发明涉及一种叶轮及血泵，属于医疗器械技术领域。

背景技术

现有技术揭示的借助柔弹性材料制做以实现可折叠的叶轮，叶片的形状有两种，一种是沿着轮毂的径向直线展开，另一种沿着轮毂的径向弯曲展开。直线展开的叶片工作状态下受流体压力的影响尺寸会变小，水力学性能下降。弯曲展开的叶片在工作状态下受流体压力的影响外径会变大，可能与泵壳剐蹭，造成溶血等失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水力学性能良好且可靠性强的叶轮及血泵。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明第一方面的叶轮，包括：

轮毂；

叶片，具有连接到所述轮毂上的叶根，以及叶尖；所述叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近所述轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离所述轮毂；

其中，在所述叶片处于展开构型且叶轮未被驱动旋转的初始状态下，所述叶片包合平直部分和具有曲率的弯曲部分；

其中，所述平直部分的受压面和背压面为平面。

本发明第二方面的叶轮，包括：

轮毂；

叶片，具有连接到所述轮毂上的叶根，以及叶尖；所述叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近所述轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离所述轮毂；

其中，所述叶轮具有叶片处于展开构型下但未被驱动旋转的初始状态，以及叶片处于展开构型下并被驱动旋转以泵输流体流动的工作状态；

其中，在所述叶轮处于初始状态下，所述叶片包含平直部分，所述平直部分的受压面和背压面为平面；

其中，相较于所述叶轮处于初始状态下，在所述叶轮处于工作状态下，所述平直部分的直径变小。

本发明第三方面的叶轮，包括：

轮毂；

叶片，具有连接到所述轮毂上的叶根，以及叶尖；所述叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近所述轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离所述轮毂；

其中，所述叶轮具有叶片处于展开构型下但未被驱动旋转的初始状态，以及叶片处于展开构型下并被驱动旋转以泵输流体流动的工作状态；

其中，相较于所述叶轮处于初始状态下，在所述叶轮处于工作状态下，所述叶片存在直径变化趋势相反的两个部分。

优选的，所述平直部分与所述轮毂大致垂直；或者，所述平直部分与所述轮毂在与平直部分连接位置处的法线方向之间的夹角为0～5°。

优选的，在所述叶轮工作状态时，所述平直部分和弯曲部分相较于所述叶轮处于初始状态发生形变。

优选的，所述平直部分的形变状态和所述弯曲部分的形变状态不同。

优选的，所述平直部分的形变状态趋于弯曲。

优选的，所述平直部分的形变方向和所述弯曲部分的形变方向相同。

优选的，所述平直部分和所述弯曲部分均朝逆所述旋转方向的形变。

优选的，所述平直部分的直径变化趋势和弯曲部分的直径变化趋势相反。

优选的，所述平直部分的直径变小，所述弯曲部分的直径变大。

优选的，所述平直部分在叶轮处于初始状态下的直径大于或等于所述弯曲部分在叶轮处于工作状态下的直径。

优选的，所述平直部分和弯曲部分沿所述轮毂轴向排布。

优选的，所述平直部分和弯曲部分之间具有平滑过渡部。

优选的，所述平直部分和弯曲部分一体成型。

优选的，叶轮处于工作状态和初始状态时，叶片的最大投影外径趋于不变。

本发明还提供一种血泵，包括：

马达；

导管；

驱动轴，穿设在所述导管中，近端连接至所述马达；

泵组件，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、如上所述的并收纳在所述泵壳内的叶轮，所述叶轮的轮毂与所述驱动轴远端连接；所述叶轮能被驱动旋转，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。

本发明的有益效果在于：本发明的用于血泵的叶轮具有平直部分的叶片，该叶片处于工作状态时的最大投影外径小于或等于叶片处于初始状态时的最大投影外径，使得叶轮与收容其的泵体之间的间隙减小或保持不变，从而提高叶轮的水力学性能且可靠性，可以明显改善血泵的性能。

附图说明

图1是本发明提供的血泵的立体示意图；

图2是本发明提供的叶轮的立体示意图；

图3是本发明提供的叶轮的另一立体示意图；

图4是图3所示的叶轮沿径向的剖面图；

图5是图3所示的叶轮沿径向的另一剖面图；

图6是图2所示的叶轮沿径向的剖面图，其中，实线部分的叶片处于初始状态，虚线部分的叶片处于工作状态。

图7是图3所示的叶轮沿径向的另一剖面图，其中，实线部分的叶片处于初始状态，虚线部分的叶片处于工作状态。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明所用术语″近″、″后″和″远″、″前″是相对于操纵本实施例的血泵的临床医生而言的。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，马达在近端及后端，保护头在远端及前端；再例如，某个部件/组件的近端表示相对靠近马达的一端，远端则表示相对靠近保护头的一端。

本发明的血泵以驱动轴的延伸方向定义″轴向″或″轴向延伸方向″。驱动轴包括软轴，驱动轴的轴向是指软轴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，血泵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。举例为，上述对各方向的定义，只是为了说明本发明技术方案的方便，并不限定本发明的血泵在包括但不限定于产品测试、运输和制造等等其他可能导致其发生颠倒或者位置发生变换的场景中的方向。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合义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参见图1，本发明提供一种血泵200，可至少部分地辅助心脏的泵血功能，实现至少部分地减轻心脏负担的作用。

该血泵200可以用作为左心室辅助，泵组件可被介入至左心室中，泵组件运转时可以将左心室中的血液泵送至升主动脉中。

该血泵200也可以用作为右心室辅助，泵组件可被介入至右心室中，泵组件运转时将静脉中的血液泵送至右左心室中。

或者，该血泵200也可以适用于将血液从腔静脉和/或右心房泵入右心室、从腔静脉和/或右心房泵入肺动脉和/或从肾静脉泵入腔静脉，还可以配置为在静脉与淋巴导管的接合部处放置在锁骨下静脉或颈静脉内，并用于增加淋巴流体从淋巴管到静脉的流动。

该血泵200包括马达3、导管4、穿设在导管4中且近端连接至马达3的驱动轴(未图示)、以及泵组件6。其中，泵组件6可通过导管4被输送至心脏的期望位置泵送血液。

马达3和泵组件6之间连接有驱动轴，以实现马达3为泵组件6提供动力，以驱动泵组件6实现泵血功能。马达3与驱动轴的连接方式为现有技术，在此不再赘述，可为磁耦合方式。

血泵200使用时，泵组件6和部分导管4(具体为导管4前端部分)被送入并保持在受试者体内，泵组件6和导管4的尺寸尽可能的小是期望的。因此，泵组件6和导管4的轴向投影面积小于血泵200其它部件的轴向投影面积。

由此，较小尺寸的泵组件6和导管4可以经由较小的介入尺寸进入人体，减少介入过程给受试者带来的痛苦，并可以减小因介入尺寸过大而导致的并发症。

马达3与导管4可拆卸地连接。由此，在准备将泵组件6和导管4的前端部分送入受试者体内时，可将马达3与导管4拆卸，避免较大较重的马达3影响泵组件6和导管4的前端部分被送入受试者体内的操作，操作更轻便。

血泵200工作时，驱动轴的远端部分随导管4被送入受试者体内，驱动轴包括可弯曲的软轴，软轴可发生肉眼可见的变形。马达3驱动与其连接的驱动轴旋转，驱动轴旋转而驱动泵组件6实现泵血功能。

由于驱动轴穿设在导管4中，因此，在曲折的脉管系统中输送时，导管4及驱动轴会发生顺应脉管系统的弯曲。不过，由于驱动轴与导管4的柔软度不同，加之驱动轴位于导管4内侧。因此，在输送过弯过程中，驱动轴会在导管4中发生轴向的移动。因此，为了适应驱动轴的轴向移动，驱动轴与连接轴沿轴向可滑动配合。

驱动轴穿设在导管4中，导管4避免驱动轴与外界接触，一方面保障驱动轴的正常工作，另一方面，避免驱动轴工作过程中直接接触受试者，对受试者造成伤害。

在泵组件6的远端设有保护头7，其被配置为是柔软的，从而不伤害受试者的组织，保护头7可以由任意的宏观表现出柔性的材料制成。具体而言，保护头7为端部呈圆弧状或卷绕状的柔性凸起(Pigtail或Tip member)，该柔性的端部以无创或无损伤的方式支撑在心室内壁上，将泵组件6的吸入口与心室内壁隔开，避免泵组件6在工作过程中由于流体(血液)的反作用力而使泵组件6的吸入口贴合在心室内壁上，保证泵吸的有效面积。

泵组件6包括连接至导管4远端并具有进口端和出口端的泵壳61、收纳在泵壳61内的叶轮100。

请结合图2和图3，叶轮100包括轮毂1及支撑在轮毂1外壁的叶片2，叶片2可以呈螺旋状，其数量可以是一个(如图1所示)，也可以是多个，例如两个(如图2所示)。叶片2和轮毂1可一体成型，叶片2也可以嵌入式方式连接在轮毂1上，关于叶片2和轮毂1的连接方式，可根据实际需要进行设置。

叶片2具有连接到轮毂1上的叶根、以及远离叶根的叶尖。

叶轮100能被驱动旋转，以将血液从进口端吸入泵壳61并从出口端排出。本实施例中，叶轮100的轮毂1与驱动轴远端连接，从而马达3驱动叶轮100旋转。

在本实施例中，泵壳61包括由镍、钛合金制作的呈金属格构的支架611和覆盖在支架611上的弹性的覆膜612。支架611的金属格构具有网孔设计，覆膜612覆盖支架611的部分，支架611前端未被覆膜612覆盖的部分的网孔形成所述进口端。覆膜612的后端包覆在导管4远端外部，出口端为形成在覆膜612后端的开口。

在本实施例中，泵组件6为可收折式泵，具有压缩状态和展开状态。具体的，泵壳61和叶轮100被配置为：在泵组件6对应介入构型下处于压缩状态，以便泵组件6以较小的第一外径尺寸在受试者脉管系统中输送，以及，在泵组件6对应工作构型下处于展开状态以便泵组件6以大于第一径向尺寸的第二径向尺寸在期望位置泵送血液。

在本领域中，泵组件6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，希望泵组件6的尺寸小。而出于为受试者提供较强的辅助功能，希望泵组件6的流量大，流量大一般要求泵组件6的尺寸大。

通过设置可收折的泵组件6，使得泵组件6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61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。

叶片2由柔性材料制成，可相对轮毂1发生弯折，具有收折构型和展开构型。处于收折构型下的叶片2的叶尖靠近轮毂1，处于展开构型下的叶片2的叶尖远离轮毂1。

叶片2在被收折时蓄能，在外界的约束撤除后，叶片2的蓄能释放，使叶片2展开。

在泵组件6对应介入构型时包裹在轮毂1外壁上并至少部分地与泵壳61内壁接触，此时，叶片2处于收折构型时；在泵组件6对应工作构型时自轮毂1径向向外延伸并与泵组件6的内壁间隔，叶片2处于展开构型时。

泵组件6是借助外界的约束实现收折，在约束撤除后，泵组件6实现自展开。在本实施例中，″压缩状态″是指泵组件6被径向约束的状态，也就是说，泵组件6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″是指泵组件6未被径向约束的状态，也就是说，支架611和叶轮100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4外的折叠鞘管(未示出)完成。当折叠鞘管在导管4外向前移动时，可将泵组件6整体收纳在其内，实现泵组件6的强制收折。当折叠鞘管向后移动时，泵组件6受到的径向约束消失，泵组件6自展开。

由上述，泵组件6的收折，是借助折叠鞘管施加的径向约束力实现的。而泵组件6包含的叶轮100收纳在泵壳61内，因此，实质上，泵组件6的收折过程是：折叠鞘管对泵壳61施加径向约束力，泵壳61径向压缩时，对叶轮100施加径向约束力。

也就是，泵壳61是直接在折叠鞘管的作用下被收折，而叶轮100却是直接在泵壳61的作用下被收折。而如上述，叶轮100具有弹性。因此，尽管处于收折状态，但叶轮100收折蓄能使其始终具有径向展开的趋势，进而叶轮100会与泵壳61内壁接触，并对泵壳61施加反作用力。

在折叠鞘管的约束撤除后，泵壳61在自身的记忆特性作用下，支撑弹性的覆膜612展开，叶轮100在释放的蓄能作用下自展开。在展开状态下，叶轮100的外径小于泵壳61的内径。

这样，叶轮100的径向外端(也就是叶片2的叶尖)与泵壳61的内壁(具体为支架611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100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。

本实施例中，在叶片2处于展开构型且叶轮100未被驱动旋转的初始状态下，叶片2包含平直部分21和具有曲率的弯曲部分22。弯曲部分22相对平直部分21呈现弯曲的形态。

平直部分21的受压面和背压面都为平面。平直部分21与轮毂1大致垂直，其中″大致″可以理解为接近，或者是与目标值相差在预定范围内。

具体的，请参见图4和图5，平直部分21与轮毂1在与平直部分21连接位置处的法线方向之间的夹角为0～5°。轮毂1在与平直部分21连接位置处的法线方向如图4中的箭头a所示，平直部分21沿箭头b所示方向自轮毂1向外延伸，箭头a与箭头b之间形成的夹角范围为0～5°。

值得注意的是，上述数值包括从下限值到上限值之间以任意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，阐述的平直部分21与轮毂1在与平直部分21连接位置处的法线方向之间的夹角为0～5°，优选为0.5°-4.5°，更优选为1°-4°，进一步优选为1.5°-3.5°，目的是为说明上述未明确列举的诸如2°、2.5°、3°等值。

如上述，0.5°间隔的示例范围，并不能排除以其他任意适当数值的例如0.1°、0.2°、0.3°、0.4°、0.6°、0.7°、0.8°、0.9°等为间隔单位的增长。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。

需要说明的是，平直部分21可相对轮毂1在与平直部分21连接位置处的法线方向a向图5中所示方向偏置。但上述举例平直部分21相对法线方向a向右侧偏置，仅是一个示意性的说明，并不应构成限制。

举例而言，在另一可行的实施例中，平直部分21可相对轮毂1在与平直部分21连接位置处的法线方向a向图5中所示方向相反方向偏置，即，平直部分21向法线方向a的左侧偏置。

在一较佳实施方式中，请参见图4，平直部分21与轮毂1在与平直部分21连接位置处的法线方向a之间的夹角为0。即，平直部分21与轮毂1垂直。

请参见图6和图7，在叶片2处于展开构型且叶轮100处于被驱动旋转以泵输流体流动的工作状态时，平直部分21和弯曲部分22相较于叶轮100处于初始状态发生形变。其中，叶轮100处于初始状态如图6和图7中实线部分所示状态；叶轮100处于工作状态如图6和图7中虚线部分所示状态。

叶轮100被驱动以绕轮毂1所在中轴线旋转，叶片2相较于叶轮100处于初始状态发生形变。平直部分21的形变状态和弯曲部分22的形变状态不同。

值得注意的是，平直部分21和弯曲部分22在叶轮100处于工作状态下发生的相较于叶轮100在初始状态下的所述形变，至少或者主要由于流体(血液)背压作用而导致的。进一步地，由于旋转而引发的离心力也对平直部分21和弯曲部分22的上述形变具有贡献。

其中，平直部分21的形变状态趋于弯曲。弯曲部分22的形变状态为：当叶轮100的转动速度达到一指定值，弯曲部分22发生形变至完全变直。当叶轮100的转动速度小于该指定值时，则随着转速的增大，弯曲部分22的形变状态为趋于变直。当叶轮100的转动速度大于该指定值，则随着转速的增大，弯曲部分22的形变状态为先变直后反向变弯曲。该指定值和弯曲部分22的弯曲程度，材质等有关。

平直部分21的形变方向和弯曲部分22的形变方向相同。很显然，请参见图6和图7，当叶轮100旋转方向如图6中箭头C方向所示时，平直部分21的形变方向和弯曲部分22形变方向都为方向C的相反反向，也就是，平直部分21和弯曲部分22均朝逆旋转方向的形变。

平直部分21的直径变化趋势和弯曲部分22的直径变化趋势相反。其中，平直部分21的直径变小，弯曲部分22的直径变大。

具体的，叶轮100处于初始状态时，平直部分21远离轮毂1的一端与轮毂1的中轴线之间的直线距离为d1；叶轮100处于工作状态时，平直部分21远离轮毂1的一端与轮毂1的中轴线之间的直线距离为d2；d1大于d2。

叶轮100处于初始状态时，弯曲部分22远离轮毂1的一端与轮毂1的中轴线之间的直线距离为e1；叶轮100处于工作状态时，弯曲部分22远离轮毂1的一端与轮毂1的中轴线之间的直线距离为e2；e1小于e2。

本实施例中，平直部分21在叶轮100处于初始状态下的直径大于或等于弯曲部分22在叶轮100处于工作状态下的直径。也就是，叶轮100处于被驱动旋转以泵输流体流动的工作状态时，叶片2的最大投影外径小于或等于叶片2处于初始状态时的最大投影外径。

具体的，叶轮100处于初始状态时，平直部分21远离轮毂1的一端与轮毂1的中轴线之间的直线距离为d1；叶轮100处于工作状态时，弯曲部分22远离轮毂1的一端与轮毂1的中轴线之间的直线距离为e2；d1大于或等于e2。

如上述，在初始状态下，叶轮100直径最大处在叶片2的平直部分21，或者由叶片2的平直部分21贡献叶轮100在初始状态下的最大直径。而在工作状态下，由于平直部分21发生反向弯曲变形直径变小，而弯曲部分22发生反向弯曲变形直径变大。因此，叶轮100直径最大处在叶片2的弯曲部分22，或者由叶片2的弯曲部分22贡献叶轮100在工作状态下的最大直径。

简而言之，叶片2的最大投影外径趋于不变。由此，该设计可保持泵间隙的稳定，有利于取得较佳的水力学效果。

本实施例中，平直部分21和弯曲部分22沿轮毂1轴向排布，平直部分21和弯曲部分22一体成型。叶片2为一体成型，避免因平直部分21和弯曲部分22之间连接而产生突起结构，降低对血液的破坏。

叶轮100具有用于进液的进液端和用于出液的出液端，平直部分21靠近进液端设置，弯曲部分22靠近出液端设置，该排布方式使得叶轮100更容易从展开构型被收折转换至收折构型。

另一实施方式中，由于叶轮100在出液端受到的力学变形最大，而平直部分21的外径不会受变形影响而增大，有效地避免了叶轮100与收容其的泵壳的刮擦。平直部分21可靠近出液端设置，弯曲部分22靠近进液端设置。

为了进一步提高叶轮100性能，当平直部分21靠近进液端设置时，平直部分21靠近出液端的厚度可设置为大于平直部分21靠近进液端的厚度。平直部分21的厚度大于弯曲部分22的厚度。在一较佳实施方式中，叶片2从出液端向进液端的厚度逐渐减小。

呈上述，叶片2具有受力的受压面和相对受压面设置的背压面，平直部分21的受压面为平直面，平直部分21的背压面为斜面或平直面。叶片2的叶根的刚度大于叶尖的刚度。叶片2的叶根的厚度大于叶尖的厚度。在一较佳实施方式中，叶片2从叶根至叶尖的厚度逐渐减小。

另一实施方式中，靠近出液端和进液端都可设置平直部分21，弯曲部分22设置在两个平直部分21的中间。关于叶轮100的具体形成部分，在此不做具体限定，可根据实际需要进行设置。

平直部分21和弯曲部分22之间具有平滑过渡部23。因平直部分21和弯曲部分22之间的曲率具有差异，平直部分21和弯曲部分22若直接连接排布，在叶轮100旋转泵血时，平直部分21和弯曲部分22不平滑过度的突起结构会产生小涡流区域并产生凝血，平滑过渡部23可以有效避免凝血的产生，提高血液相容性。相邻之间的平直部分21、弯曲部分22和平滑过渡部23可一体成型。

在本实施例的叶轮100处于工作状态和初始状态时，叶片2的最大投影外径趋于不变，即，叶轮100的外径在工作状态时，始终保持泵间隙变小或基本不变。从而避免叶片2在工作状态下受流体压力的影响沿轮毂1径向方向外径变大而与泵壳61剐蹭，造成溶血失效，保证血泵200正常运转工作。

一般情况下，如果叶轮100处于工作状态和初始状态时的叶片2外径不变，那么血泵200的最佳工作点只有一个，该最佳工作点对应一个转速和一个流量。

当叶轮100处于工作状态时的叶片2的最大投影外径小于叶片2初始状态时，呈上述，d1大于e2，该结构的叶轮100可突破现有血泵200单一工作点的设计方法。通过不同工作点下的叶轮100变形设计，使得高转速下叶轮100的叶尖和泵壳61之间的泵间隙变大，减小对血液的剪切，提高血液相容性，可折中或抵偿由提高转速带来的血液损伤，实现跨全工作范围内的血液相容性。

由于叶轮100最大外径随着转速的增加而变小，那么叶轮100在一个转速下，会对应一个最大外径。通过水力学设计，可以使得某个转速及与该转速对应下的叶轮100最大外径匹配达到最佳的工作点。从而，叶轮100的每个转速下的效率都能到达对应最佳工作点，实现跨全工作范围内的血液相容性优化。

当叶轮100处于工作状态时的叶片2的最大投影外径等于叶片2初始状态时，呈上述，d1等于e2，该结构的叶轮100可保证全工作点下的叶轮100间隙，从而保证血泵200的水力学性能。

同时，支架611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61的形状稳定，则泵间隙也被稳定的保持。

下面对血泵200以用作左心室辅助装置为例时泵组件6的收折和展开过程介绍如下：

在将泵组件6介入左心室的过程中，泵组件6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611利用自身的记忆特性以及叶轮100的叶片2借助蓄能释放而自主扩张，所以泵组件6自动地呈现其非约束形状(展开状态)。

反之，在血泵200完成工作需要从受试者体内撤出时，利用折叠鞘将泵组件6收折，待泵组件6完全撤出受试者体内，再撤除折叠鞘对泵组件6的约束，使泵组件6恢复至应力最小的自然状态，也就是展开状态。

血泵200处于展开状态时，启动马达3，即可使驱动泵组件6处于工作构型，此时，叶轮100的叶尖和泵壳61之间的泵间隙变大或保持不变，实现稳定且高效率地辅助心脏的泵血功能。

综上所述：本发明的用于血泵的叶轮具有平直部分的叶片，该叶片处于工作状态时的最大投影外径小于或等于叶片处于初始状态时的最大投影外径，使得叶轮与收容其的泵体之间的间隙减小或保持不变，从而提高叶轮的水力学性能且可靠性，可以明显改善血泵的性能。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮毂；

叶片，具有连接到所述轮毂上的叶根，以及叶尖；所述叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近所述轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离所述轮毂；

其中，在所述叶片处于展开构型且叶轮未被驱动旋转的初始状态下，所述叶片包含平直部分和具有曲率的弯曲部分；

其中，所述平直部分的受压面和背压面为平面。

2.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮毂；

叶片，具有连接到所述轮毂上的叶根，以及叶尖；所述叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近所述轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离所述轮毂；

其中，所述叶轮具有叶片处于展开构型下但未被驱动旋转的初始状态，以及叶片处于展开构型下并被驱动旋转以泵输流体流动的工作状态；

其中，在所述叶轮处于初始状态下，所述叶片包含平直部分，所述平直部分的受压面和背压面为平面；

其中，相较于所述叶轮处于初始状态下，在所述叶轮处于工作状态下，所述平直部分的直径变小。

3.一种叶轮，其特征在于，包括：

轮毂；

叶片，具有连接到所述轮毂上的叶根，以及叶尖；所述叶片由柔性材料制成，具有收折构型和展开构型；处于收折构型下的叶片的叶尖靠近所述轮毂，处于展开构型下的叶片的叶尖远离所述轮毂；

其中，所述叶轮具有叶片处于展开构型下但未被驱动旋转的初始状态，以及叶片处于展开构型下并被驱动旋转以泵输流体流动的工作状态；

其中，相较于所述叶轮处于初始状态下，在所述叶轮处于工作状态下，所述叶片存在直径变化趋势相反的两个部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分与所述轮毂大致垂直；或者，所述平直部分与所述轮毂在与平直部分连接位置处的法线方向之间的夹角为0～5°。

5.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，在所述叶轮处于工作状态时，所述平直部分和弯曲部分相较于所述叶轮处于初始状态发生形变。

6.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分的形变状态和所述弯曲部分的形变状态不同。

7.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分的形变状态趋于弯曲。

8.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分的形变方向和所述弯曲部分的形变方向相同。

9.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分和所述弯曲部分均朝逆所述旋转方向的形变。

10.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分的直径变化趋势和所述弯曲部分的直径变化趋势相反。

11.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分的直径变小，所述弯曲部分的直径变大。

12.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分在叶轮处于初始状态下的直径大于或等于所述弯曲部分在叶轮处于工作状态下的直径。

13.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分和弯曲部分沿所述轮毂轴向排布。

14.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分和弯曲部分之间具有平滑过渡部。

15.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，所述平直部分和弯曲部分一体成型。

16.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮处于工作状态和初始状态时，所述叶片的最大投影外径趋于不变。

17.一种血泵，其特征在于，包括：

马达；

导管；

驱动轴，穿设在所述导管中，近端连接至所述马达；

泵组件，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、如权利要求1至16项中任一项所述的并收纳在所述泵壳内的叶轮，所述叶轮的轮毂与所述驱动轴远端连接；所述叶轮能被驱动旋转，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。

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