CN115920227A - 一种导管泵外部动力结构及导管泵装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种导管泵外部动力结构及导管泵装置，涉及医疗器械领域，包括保持套，其特征在于，包括保持套，所述保持套的一端固定连接有保护壳，所述保护壳的内部安装有耦合器，所述耦合器的一侧固定连接有外部动力组件，所述外部动力组件包括与耦合器相连接的动力壳体，所述动力壳体的内部远离耦合器处安装有驱动装置，所述驱动装置的输出端固定连接有转接组件，所述驱动装置的输出端通过连接组件传动连接有磁力齿轮组件，所述磁力齿轮组件远离驱动装置的一端与耦合器相连接使其再利用泵体将心室内血液泵送至主动脉，从而完成该装置的使用，有效的防止了血液发生凝固的现象，保障了患者的安全。

Description

一种导管泵外部动力结构及导管泵装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种导管泵外部动力结构及导管泵装置。

背景技术

心脏是为人体血液循环提供动力的重要器官，心脏分为左右两个部分，每一部分包含一个心室和一个心房，左心室和右心室之间通过室间隔，左心房和右心房之间通过房间隔阻断，左心房和左心室之间血流方向通过二尖瓣调节，健全的二尖瓣确保富含氧气的血液从左心房流到左心室，由左心室泵向全身动脉，右心房和右心室之间的血流方向通过三尖瓣调节，三尖瓣确包富含二氧化碳的静脉血，由右心房流向右心室，再由右心室泵往肺动脉；

心力衰竭则是严重威胁人类生命的疾病，全世界每年约有1/5的心脏病患者最终会发展为心力衰竭，但在很长时期内，晚期心力衰竭患者的数量将远远大于可提供心脏移植的供体数量，导管泵装置不仅可挽救患者生命，还为患者寻找适合的供体，或者争取手术时间提供了巨大的帮助。

介入式导管泵装置(简称血泵)可以泵送血液，以左心室辅助为例，现有技术一般将介入式导管泵装置的泵设在受试者体的左心室内，通过一个软轴带动该泵的叶轮旋转，通过电机驱动该软轴，向泵传递动力。

现有的导管泵在手术使用时，大多是通过其后端的外部动力组件驱动泵体，再通过泵体中的软轴在导管上传动带动泵体中的叶轮进行转动，从而将泵体带动至左心室内，并将左心室内的血液通过泵体的血液入口吸入，泵送至血液出口排出，依次来帮助患者进行血液的泵送，但是，现有的导管泵外部动力结构在工作时，由于马达转速过快，使得马达的输出端在转动时会产生热量，同时会将所产生的热量传导至泵体处，使泵体温度过高，进而使泵体发热点周边的血液发生凝固，既而对手术产生影响，甚至导致手术失败。因此我们对此做出改进，提出一种导管泵外部动力结构。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有的导管泵外部动力结构在工作时，由于马达转速过快，使得马达的输出端在转动时会产生热量，同时会将所产生的热量传导至泵体处，使泵体温度过高，进而使泵体发热点周边的血液发生凝固，既而对手术产生影响，甚至导致手术失败的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种导管泵外部动力结构，以改善上述问题。

本申请具体是这样的：

包括保持套，所述保持套的一端固定连接有保护壳，所述保护壳的内部安装有耦合器，所述耦合器的一侧固定连接有外部动力组件，所述外部动力组件包括与耦合器相连接的动力壳体，所述动力壳体的内部远离耦合器处安装有驱动装置，所述驱动装置的输出端固定连接有转接组件，所述驱动装置的输出端通过连接组件传动连接有磁力齿轮组件，所述磁力齿轮组件远离驱动装置的一端与耦合器相连接，所述磁力齿轮组件设置为，在导管泵工作状态下，所述耦合器与所述磁力齿轮组件连接处的转速大于驱动装置的输出端的转速。

进一步优选地，所述磁力齿轮组件包括外壳，所述外壳靠近驱动装置的一侧固定连接有第一密封盖，所述外壳靠近耦合器的一侧固定连接有第二密封盖，所述外壳的内部由内之外分别设有内转子、中间环和外转子。

进一步优选地，所述第一密封盖和第二密封盖的中部均嵌设有轴承，所述第一密封盖通过轴承转动连接有低速轴，所述低速轴的一端固定连接有连接板，所述第二密封盖通过轴承转动连接有高速轴。

进一步优选地，所述内转子、中间环和外转子之间均留有空气隙，且外转子与外壳的内壁固定连接，所述高速轴的一端贯穿第二密封盖并与内转子固定连接,所述连接板的一侧与中间环固定连接。

进一步优选地，所述内转子包括与高速轴相插接的内轴，所述内轴的表面固定连接有四个呈环形阵列排列的第一磁铁，所述外转子包括与外壳内壁固定连接的外环，所述外环的内壁固定连接有若干个呈环形阵列形式排列的第二磁铁。

进一步优选地，所述中间环包括调磁环，所述调磁环的内部开设有若干个呈环形阵列形式排列的放置槽，所述调磁环通过放置槽固定连接有若干个钢段。

进一步优选地，所述调磁环的内壁与第一磁铁之间留有空气隙，所述调磁环的表面与第二磁铁之间留有空气隙，所述调磁环靠近驱动装置的一侧与连接板固定连接。

进一步优选地，所述转接组件包括与驱动装置输出端固定套接的连接套，所述连接套远离驱动装置的一侧与磁力齿轮组件的传动轴固定套接，所述连接套的表面固定连接有降温叶片，用于带动动力壳体内部空气的流动。

进一步优选地，所述外部动力组件表面靠近耦合器的边缘处固定连接有多个进风罩，所述外部动力组件远离耦合器一侧的边缘处固定连接有两个呈对称分布的出风罩，所述外部动力组件表面对应进风罩和出风罩处均开设有用于空气流通的通风口。

另外，本申请还保护一种导管泵装置，还包括导管组件和上述的外部动力结构，其特征在于，所述导管组件包括导管，所述导管的一端设有近端轴承室，所述近端轴承室远离导管的一端设有泵体，所述泵体远离近端轴承室的一端传动连接有远端轴承室，所述远端轴承室远离泵体的一端设有无创支撑件。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

在本申请的方案中：

1.通过保持套、导管组件、外部动力组件和磁力齿轮组件等装置的设置，使得在需要使用到该装置时，工作人员只需通过驱动外部动力组件，使得外部动力组件内的驱动装置得到启动，并带动磁力齿轮组件的低速轴进行转动，从而使磁力齿轮组件的高速轴带动耦合器进行转动，有效的在降低了驱动装置的转速的同时提高对泵体的输送效率，使其再利用泵体将心室内血液泵送至主动脉，从而完成该装置的使用，进而有效的提高了驱动装置的稳定性，既而也降低了驱动装置自转时所产生热量的传导，降低了泵体在血管内的温度，有效的防止了血液发生凝固的现象，保障了患者的安全；

2.通过耦合器的变速效果，提高了导管泵的转速，提高了泵送效率并且能够有助于降低介入侧的尺寸；

3.通过外部动力组件、进风罩、出风罩、转接组件和通风口等装置的设置，在驱动装置带动磁力齿轮组件转动的同时，带动连接套转动，从而带动降温叶片进行转动，降温叶片由低速轴进行带动转动，保证在壳体内部的降温叶片的转速不会过高而产生噪音或者碰撞后发生其它危险。进而对动力壳体内的空气进行导流，使外界的空气沿进风罩并通过通风口吸入动力壳体内，动力壳体内的空气携带驱动装置所散发出的热量通过通风口沿出风罩排出，进而有效的对动力壳体内的驱动装置进行散热处理，既而有效的提高了驱动装置的散热效果。

附图说明

图1为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的整体立体结构示意图；

图2为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的外部动力组件内部结构示意图；

图3为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的磁力齿轮组件爆炸结构示意图；

图4为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的内转子爆炸结构示意图；

图5为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的中间环拆解结构示意图；

图6为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的外转子拆解结构示意图；

图7为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的泵体局部结构示意图；

图8为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的外部动力组件的拆解结构示意图；

图9为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的图1中A处放大结构示意图；

图10为本申请提供的一种导管泵外部动力结构的磁力齿轮组件局部拆解结构示意图。

图中标示：

1、导管组件；101、导管；102、近端轴承室；103、泵体；104、远端轴承室；105、无创支撑件；5、保持套；6、保护壳；7、耦合器；8、外部动力组件； 81、动力壳体；82、驱动装置；83、转接组件；84、磁力齿轮组件；831、连接套；832、降温叶片；841、外壳；842、第一密封盖；843、第二密封盖；844、内转子；845、中间环；846、外转子；847、低速轴；848、高速轴；849、连接板；8441、内轴；8442、第一磁铁；8451、调磁环；8452、钢段；8453、放置槽；8461、外环；8462、第二磁铁；9、进风罩；10、出风罩；11、通风口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

如图1至图10所示，本实施方式提出一种导管泵外部动力结构，包括保持套5，通过保持套5的设置，从而在导管组件1使用时对其起到固定的作用，保持套5的一端固定连接有保护壳6，保护壳6的内部安装有耦合器7，耦合器7 的输出端即为与泵体103相连接的驱动转子，耦合器7的一侧固定连接有外部动力组件8，外部动力组件8表面靠近耦合器7的边缘处固定连接有四个呈矩形阵列相适配排列的进风罩9，外部动力组件8远离耦合器7一侧的边缘处固定连接有两个呈对称分布的出风罩10，外部动力组件8表面对应进风罩9和出风罩10处均开设有用于空气流通的通风口11，在需要使用到该装置时，工作人员只需通过外部动力组件8将泵体103通过导管组件1输送至患者心脏内的期望位置，例如左心室内，再利用泵体103将心室内血液泵送至主动脉，从而完成该装置的使用，在外部动力组件8运作的同时，通过转接组件的设置，会带动动力壳体81内空气的流动，并通过进风罩9、出风罩10和通风口11的设置，对动力壳体81内的空气进行循环置换，从而有效的对动力壳体81内的设备进行散热处理，进而有效的提高了外部动力组件8的散热效果。

下面结合具体的工作方式对实施例1中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：

如图1至图10所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，外部动力组件8包括与耦合器7相连接的动力壳体81，动力壳体81的内部远离耦合器7处安装有驱动装置82，驱动装置82的输出端固定连接有转接组件 83，驱动装置82的输出端通过连接组件传动连接有磁力齿轮组件84，磁力齿轮组件84远离驱动装置82的一端与耦合器7相连接；其中，驱动装置可以为本领域常用的驱动电机或者磁悬浮马达等，优选为磁悬浮马达；磁力齿轮组件84 设置为，在导管泵工作状态下，耦合器7与磁力齿轮组件84连接处的转速小于驱动装置82的输出端的转速，本实施例中，即在导管泵工作状态下，用于连接耦合器7的高速轴848的转速，通过磁力齿轮组件84的变速，转速成比例地大于驱动装置82的输出端的转速。既而有效的降低了驱动装置82在转动时因摩擦而产生的热量，提高了驱动装置82使用时的稳定性；通过耦合器的变速效果，提高了导管泵的转速，提高了泵送效率并且能够有助于降低介入侧的尺寸。

具体地，转接组件83包括与驱动装置82输出端固定套接的连接套831，连接套831远离驱动装置82的一侧与磁力齿轮组件84的传动轴固定套接，连接套831的表面固定连接有三个呈环形阵列形式排列的降温叶片832，用于带动动力壳体81内部空气的流动；在驱动装置82带动磁力齿轮组件84转动的同时，带动连接套831转动，从而带动降温叶片832进行转动，进而对动力壳体81内的空气进行导流，使外界的空气沿进风罩9并通过通风口11吸入动力壳体81 内，动力壳体81内的空气携带驱动装置82所散发出的热量通过通风口11沿出风罩10排出，进而有效的对动力壳体81内的驱动装置82进行散热处理，既而有效的提高了驱动装置82的散热效果。

如图1至图10所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，磁力齿轮组件84包括外壳841，外壳841靠近驱动装置82的一侧固定连接有第一密封盖842，外壳841靠近耦合器7的一侧固定连接有第二密封盖843，外壳841的内部由内之外分别设有内转子844、中间环845和外转子846；

第一密封盖842和第二密封盖843的中部均嵌设有轴承，第一密封盖842 通过轴承转动连接有低速轴847，低速轴847的一端固定连接有连接板849，第二密封盖843通过轴承转动连接有高速轴848；

内转子844、中间环845和外转子846之间均留有空气隙，且外转子846与外壳841的内壁固定连接，高速轴848的一端贯穿第二密封盖843并与内转子 844固定连接,连接板849的一侧与中间环845固定连接；

内转子844包括与高速轴848相插接的内轴8441，内轴8441的表面固定连接有四个呈环形阵列排列的第一磁铁8442，外转子846包括与外壳841内壁固定连接的外环8461，外环849的内壁固定连接有若干个呈环形阵列形式排列的第二磁铁8462，第一磁铁8442和第二磁铁8462均通过南北交替的模式进行排列；

中间环845包括调磁环8451，调磁环8451的内部开设有若干个呈环形阵列形式排列的放置槽8453，调磁环8451通过放置槽8453固定连接有若干个钢段 8452，通过钢段8452的设置，从而用于改变其内部和外部的第一磁铁8442和第二磁铁8462之间的磁场；

调磁环8451的内壁与第一磁铁8442之间留有空气隙，调磁环8451的表面与第二磁铁8462之间留有空气隙，调磁环8451靠近驱动装置82的一侧与连接板849固定连接。

如图1至图10所示，本实施方式提出一种导管泵外部动力结构，还包括导管组件1和如上所述的外部动力结构，导管组件1包括导管101，导管101的一端设有近端轴承室102，近端轴承室102远离导管101的一端设有泵体103，泵体103通过其内部的软轴与耦合器7的输出端相连接，泵体103远离近端轴承室102的一端传动连接有远端轴承室104，远端轴承室104远离泵体103的一端设有无创支撑件105，无创支撑件105为一柔性管体结构，表现为端部呈圆弧状或卷绕状的柔性凸起，从而无创支撑件105以无创或无损伤的方式支撑在心室内壁上，进而有效的提高了泵体103工作使的稳定性，由于调磁环8451与第一磁铁8442和第二磁铁8462之间均没有物理接触，而是通过空气的磁场力在气隙上进行传递转动，由于内转子844、中间环845和外转子846之间的间隙，使得该装置能够在无润滑的情况下也能正常进行工作，使得在驱动装置82带动外转子846转动时，通过外转子846、调磁环8451和内转子844之间气息磁场所产生的调制效应，从而带动内转子844快速转动，使得内转子844带动耦合器7 进行转动，进而有效的降低了驱动装置82的转速，既而有效的降低了驱动装置 82在转动时因摩擦而产生的热量，提高了驱动装置82使用时的稳定性；通过耦合器的变速效果，提高了导管泵的转速，提高了泵送效率并且能够有助于降低介入侧的尺寸；

其磁力齿轮的工作原理为内转子844转速nin与外转子846转速nout满足 nin/nout＝pout/pin的条件下，调磁环8451对气隙磁场产生了调制效应，同极同步的谐波对相互耦合，进而产生了稳定的转矩，根据麦克斯韦张量法可知，磁场耦合在内转子844、外转子846上产生的磁力转矩分别如下：

式中:Tin，Tout分别表示内转子844与外转子846的磁力转矩；Lef表示同轴磁齿轮的轴向长度；Rin，Rout分别表示内气隙与外气隙的半径；μ0表示真空磁导率；Br_in，Bt_in分别表示内气隙中磁密的径向分量和切向分量；Br_out， Bt_out分别表示外气隙中磁密的径向分量和切向分量。

实施例3：

下面结合具体的工作方式对实施例1和实施例2中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：

具体的，本导管泵外部动力结构在工作时：工作人员启动驱动装置82，使得驱动装置82的输出端通过转接组件83带动磁力齿轮组件84的低速轴847转动，在驱动装置82带动磁力齿轮组件84的低速轴847转动的同时，带动连接套831转动，从而带动降温叶片832进行转动，进而对动力壳体81内的空气进行导流，使外界的空气沿进风罩9并通过通风口11吸入动力壳体81内，动力壳体81内的空气携带驱动装置82所散发出的热量通过通风口11沿出风罩10 排出；降温叶片由低速轴进行带动转动，保证在壳体内部的降温叶片的转速不会过高而产生噪音或者碰撞后发生其它危险。通过低速轴847带动调磁环8451 进行转动，通过外转子846、调磁环8451和内转子844之间气息磁场所产生的调制效应，从而带动磁力齿轮组件84的高速轴848进行转动，磁力齿轮组件84 的高速轴848通过与其相连接的导管组件1驱动泵体103进行泵送，使其利用泵体103将心室内血液泵送至主动脉，从而完成该装置的使用。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种导管泵外部动力结构，其特征在于，包括保持套，所述保持套的一端固定连接有保护壳，所述保护壳的内部安装有耦合器，所述耦合器的一侧固定连接有外部动力组件，所述外部动力组件包括与耦合器相连接的动力壳体，所述动力壳体的内部远离耦合器处安装有驱动装置，所述驱动装置的输出端固定连接有转接组件，所述驱动装置的输出端通过连接组件传动连接有磁力齿轮组件，所述磁力齿轮组件远离驱动装置的一端与耦合器相连接，所述磁力齿轮组件设置为，在导管泵工作状态下，所述耦合器与所述磁力齿轮组件连接处的转速大于驱动装置的输出端的转速。

2.根据权利要求1所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述磁力齿轮组件包括外壳，所述外壳靠近驱动装置的一侧固定连接有第一密封盖，所述外壳靠近耦合器的一侧固定连接有第二密封盖，所述外壳的内部由内之外分别设有内转子、中间环和外转子。

3.根据权利要求2所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述第一密封盖和第二密封盖的中部均嵌设有轴承，所述第一密封盖通过轴承转动连接有低速轴，所述低速轴的一端固定连接有连接板，所述第二密封盖通过轴承转动连接有高速轴。

4.根据权利要求3所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述内转子、中间环和外转子之间均留有空气隙，且外转子与外壳的内壁固定连接，所述高速轴的一端贯穿第二密封盖并与内转子固定连接,所述连接板的一侧与中间环固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述内转子包括与高速轴相插接的内轴，所述内轴的表面固定连接有四个呈环形阵列排列的第一磁铁，所述外转子包括与外壳内壁固定连接的外环，所述外环的内壁固定连接有若干个呈环形阵列形式排列的第二磁铁。

6.根据权利要求5所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述中间环包括调磁环，所述调磁环的内部开设有若干个呈环形阵列形式排列的放置槽，所述调磁环通过放置槽固定连接有若干个钢段。

7.根据权利要求6所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述调磁环的内壁与第一磁铁之间留有空气隙，所述调磁环的表面与第二磁铁之间留有空气隙，所述调磁环靠近驱动装置的一侧与连接板固定连接。

8.根据权利要求2所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述转接组件包括与驱动装置输出端固定套接的连接套，所述连接套远离驱动装置的一侧与磁力齿轮组件的传动轴固定套接，所述连接套的表面固定连接有降温叶片，用于带动动力壳体内部空气的流动。

9.根据权利要求2所述的一种导管泵外部动力结构，其特征在于，所述外部动力组件表面靠近耦合器的边缘处固定连接有多个进风罩，所述外部动力组件远离耦合器一侧的边缘处固定连接有两个呈对称分布的出风罩，所述外部动力组件表面对应进风罩和出风罩处均开设有用于空气流通的通风口。

10.一种导管泵装置，还包括导管组件和如1-9任一项所述的外部动力结构，其特征在于，所述导管组件包括导管，所述导管的一端设有近端轴承室，所述近端轴承室远离导管的一端设有泵体，所述泵体远离近端轴承室的一端传动连接有远端轴承室，所述远端轴承室远离泵体的一端设有无创支撑件。

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