CN116510168B - 一种ecmo泵机 - Google Patents
一种ecmo泵机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116510168B CN116510168B CN202310799997.0A CN202310799997A CN116510168B CN 116510168 B CN116510168 B CN 116510168B CN 202310799997 A CN202310799997 A CN 202310799997A CN 116510168 B CN116510168 B CN 116510168B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- driving module
- main
- standby
- module
- pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002618 extracorporeal membrane oxygenation Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 42
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 23
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 23
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 claims description 12
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 239000000823 artificial membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002612 cardiopulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000004199 lung function Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/104—Extracorporeal pumps, i.e. the blood being pumped outside the patient's body
- A61M60/109—Extracorporeal pumps, i.e. the blood being pumped outside the patient's body incorporated within extracorporeal blood circuits or systems
- A61M60/113—Extracorporeal pumps, i.e. the blood being pumped outside the patient's body incorporated within extracorporeal blood circuits or systems in other functional devices, e.g. dialysers or heart-lung machines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/20—Type thereof
- A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
- A61M60/216—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/50—Details relating to control
- A61M60/508—Electronic control means, e.g. for feedback regulation
- A61M60/515—Regulation using real-time patient data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/50—Details relating to control
- A61M60/508—Electronic control means, e.g. for feedback regulation
- A61M60/538—Regulation using real-time blood pump operational parameter data, e.g. motor current
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
本发明提供了一种ECMO泵机,属于医疗设备技术领域,解决了技术无法不停机更换泵头导致患者易发生缺氧及凝血的问题。该装置包括主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、磁耦合连接器、泵头,以及主控板。齿轮离合器的输入端分别与主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴进行可控连接,其输出端通过磁耦合连接器接泵头内叶轮转子,以驱动泵头内叶轮转子转动。主控板,用于接收到启动指令后,控制齿轮离合器‑主驱动模块的连接支路导通,主驱动模块启动;以及,识别主驱动模块故障时,启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器‑主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器‑备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,尤其涉及一种ECMO泵机。
背景技术
ECMO设备是一种医疗或急救设备,ECMO设备与ECMO套包配合使用,能够在体外替代患者的心肺功能,实现长时间的血液体外循环。当患者发生心肺功能障碍等危及生命的症状时,ECMO设备是挽救患者生命的最后一道防线。近些年,重症ICU病房的ECMO设备使用率逐年上升。
ECMO设备一般包括ECMO泵机及监测系统。ECMO泵机的主要功能为:在血液体外循环中对血液进行驱动,克服插管、管路及人工膜肺等体部件对血液流动造成的阻力,充当人工心脏。但在血液体外循环长期使用过程中,现有ECMO泵机存在因过热或其他因素发生宕机的风险,现有ECMO设备一般备有手摇泵或备用泵机,当设备的主泵发生故障时,及时更换手摇泵或备用泵,能够避免患者出现血液停止流转状况。
但目前在更换手摇泵或备用泵时,都无可避免地需要停止泵机,取下泵头更换至新的驱动设备上,重新启动。在该过程中血液停止流动,患者发生缺氧及凝血的概率都大大增加。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种ECMO泵机,用以解决技术无法不停机更换泵头导致患者易发生缺氧及凝血的问题。
一方面,本发明实施例提供了一种ECMO泵机,包括主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、磁耦合连接器、泵头,以及主控板;其中,
齿轮离合器的输入端分别与主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴进行可控连接,其输出端通过磁耦合连接器接泵头内叶轮转子,以驱动泵头内叶轮转子转动;
主控板,用于接收到启动指令后,控制齿轮离合器-主驱动模块的连接支路导通,主驱动模块启动;以及,识别主驱动模块故障时,启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器-主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器-备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块。
上述技术方案的有益效果如下:设计了一种包括主驱动模块和备用驱动模块的ECMO泵机,主驱动模块和备用驱动模块位于同一泵机壳体内,当主驱动模块故障时,能够自动切换并启动备用驱动模块,实现在血液不停转的情况下进行驱动模块的更换,无需停机更换泵机。
基于上述装置的进一步改进,该ECMO泵机还包括差速离合器;其中,
差速离合器设于主驱动模块、备用驱动模块之间,且主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴同轴串联布置,中间使用差速离合器连接;
主控板,还用于识别主驱动模块故障时,向用户发出启动并联式布置模式或串联式控制模式的选择指令;以及,在接收到用户反馈的串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并启动备用驱动模块,使得备用驱动模块带动主驱动模块的转轴单向传动。
进一步,主驱动模块包括依次连接的主驱动电机、主电机驱动器、主电机控制电路板;其中,
主控板的输出端接主电机控制电路板的控制端。
进一步,备用驱动模块包括依次连接的备用驱动电机、备用电机驱动器、备用电机控制电路板;其中,
主控板的输出端还接备用电机控制电路板的控制端。
进一步,备用驱动模块具有手摇驱动模式和自动驱动模式两种模式;并且,
备用驱动模块还包括变速器、手摇曲柄、小型发电机、转速指示模块;其中,变速器的转速输入端接手摇曲柄,其转速输出端作为备用驱动模块的输出轴的同时,通过齿轮或带轮结构将转速传递至小型发电机;转速指示模块,用于采集小型发电机的电压信号转换成发电机主轴转速,并根据传动比将该发电机主轴转速进一步转换为备用驱动模块的输出轴转速,并将该备用驱动模块的输出轴转速显示为ECMO泵机的实际转速;
手摇驱动模式下,转速指示模块启动,手摇曲柄带动变速器、小型发电机运行,以通过小型发电机发电为转速指示模块提供电力。
进一步,主驱动模块、备用驱动模块均采用模块化可替换结构,以使备用驱动模块运行时,主驱动模块被替换,以及主驱动模块运行时,备用驱动模块被替换。
进一步,该ECMO泵机还包括:
第一转速传感器,设置于主驱动电机的输出轴上,用于获取主驱动模块的输出轴转速;
第二转速传感器,设置于备用驱动电机的输出轴上,用于获取备用驱动电机的输出轴转速。
进一步,主控板,还用于通过第一转速传感器数据识别主驱动模块停止转动时,发出警报,并启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,或启动串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并控制备用驱动模块启动。
进一步,该ECMO泵机还包括ECMO泵机壳体,以及设于ECMO泵机壳体外侧的手动切换控制键;并且,
主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、磁耦合连接器、主控板均设于ECMO泵机壳体的内部;
手动切换控制键的输出端接主控板的输入端;
主控板,还用于接收到手动切换控制键的启动指令后,启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,或启动串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并控制备用驱动模块启动。
进一步,主控板执行如下程序:
接收到启动指令后,控制齿轮离合器-主驱动模块的连接支路导通;
启动主驱动模块,并获取ECMO泵机的叶轮转子转速、人体心肺各参数以及人体血压值;
根据ECMO泵机的叶轮转子转速、人体心肺各参数以及人体血压值自动调节ECMO泵机的主驱动模块的控制参数,以保持调节过程中人体血压值的稳定性以及血氧饱和度;
根据第一转速传感器数据识别主驱动模块故障时,首先启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器-主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器-备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块;
识别人体血压值是否稳定,如果是,并在启动备用驱动模块设定时间后更换主驱动模块,否则,判断齿轮离合器故障发出预警,并执行下一步;
启动串联式布置模式,控制差速离合器进行传动连接切换,使得备用驱动模块带动主驱动模块的转轴单向传动;
在识别人体心脏、肺部功能达到满足自身需求的情况下,给出ECMO泵机脱机的提示。
提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择,它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的重要特征或必要特征,也无意限制本发明的范围。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了实施例1ECMO泵机组成示意图;
图2示出了实施例2ECMO泵机组成示意图;
图3示出了实施例2具有手摇驱动功能的ECMO泵机组成示意图;
图4示出了实施例2ECMO泵机启动手摇驱动模式的部件关系示意图;
图5示出了实施例2手摇被动驱动模块连接关系示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
下面首先介绍本发明涉及的缩略语及其定义:
ECMO:是一种长时间血液体外循环急救设备,主要包含ECMO套包及ECMO设备。
ECMO设备:主要包含ECMO泵机及监测系统。其中,ECMO泵机与套包中的泵头共同作用驱动血液流动,实现人工心的作用。监测系统在体外循环中监测血液指标,经逻辑判断后显示、警报或做出相关干预。
ECMO套包:主要包含氧合器、泵头及管路,其中,氧合器的主要功能是为血液实现气体交换,充当人工肺的作用。泵头是体外循环套包中实际驱动血液流动的部件,主要包含转子及外壳,通过磁耦合的方式与泵机非接触式连接。
血液体外循环:体外循环是利用一系列特殊人工装置将回心静脉血引流到体外,经人工方法进行气体交换,调节温度和过滤后,输回体内动脉系统的生命支持技术。
实施例1
本发明的一个实施例,公开了一种ECMO泵机,如图1所示,包括主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、磁耦合连接器、泵头,以及主控板。
其中,齿轮离合器的输入端分别与主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴进行可控连接,其输出端通过磁耦合连接器接泵头内叶轮转子,以驱动泵头内叶轮转子转动。
主驱动模块和备用驱动模块并联连接,即该ECMO泵机的设计为并联式冗余。备用驱动模块可为电动驱动结构或手动驱动结构。
主控板,用于接收到启动指令后,控制齿轮离合器-主驱动模块的连接支路导通,主驱动模块启动;以及,识别主驱动模块故障时,启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器-主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器-备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块。
实施时,默认状态下齿轮离合器与主驱动模块的电机转轴连接,电机通过齿轮离合器驱动磁耦合连接器转动,磁耦合连接器通过磁耦合的方式驱动泵头内叶轮转子转动,从而实现血液驱动。一旦确定结构,多数情况下,备用驱动模块不能在电动驱动和手动驱动之间切换。主驱动模块和备用驱动模块之间的切换需要借助主控板的逻辑判断或手动进行切换。
与现有技术相比,本实施例提供了一种包括主驱动模块和备用驱动模块的ECMO泵机,主驱动模块和备用驱动模块位于同一泵机壳体内,当主驱动模块故障时,能够自动切换并启动备用驱动模块,实现在血液不停转的情况下进行驱动模块的更换,无需停机更换泵机。
实施例2
在实施例1的基础上进行改进,该ECMO泵机还包括差速离合器,如图3、4所示。
其中,差速离合器设于主驱动模块、备用驱动模块之间,且主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴同轴串联布置,中间使用差速离合器连接。
主驱动模块、备用驱动模块串联连接。
主控板,还用于识别主驱动模块故障时,向用户发出启动并联式布置模式或串联式控制模式的选择指令;以及,在接收到用户反馈的串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并启动备用驱动模块,使得备用驱动模块带动主驱动模块的转轴单向传动;以及,在接收到用户反馈的并联式控制模式指令后,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器-主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器-备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块。该ECMO泵机的设计可为并联式冗余,也可为串联式冗余,可根据实际需求在并联式冗余或串联式冗余之间切换,或采用其中的一种冗余设计。
优选地,主驱动模块进一步包括依次连接的主驱动电机、主电机驱动器、主电机控制电路板。其中,主控板的输出端接主电机控制电路板的控制端。
优选地,备用驱动模块进一步包括依次连接的备用驱动电机、备用电机驱动器、备用电机控制电路板。其中,主控板的输出端还接备用电机控制电路板的控制端。
优选地,备用驱动模块具有手摇驱动模式和自动驱动模式两种模式,上面给出了备用驱动模块在自动驱动模式下关联的结构。在手摇驱动模式(手动驱动模式)下,备用驱动模块还包括变速器(可选行星变速器)、手摇曲柄、小型发电机、转速指示模块。
变速器的转速输入端接手摇曲柄,其转速输出端作为备用驱动模块的输出轴的同时,通过传动机构(齿轮或带轮结构)将转速传递至小型发电机,如图5所示。手摇模块通过差速离合器直接驱动磁耦合联轴器。
转速指示模块,用于采集小型发电机的电压信号转换成发电机主轴转速,并根据传动比将该发电机主轴转速进一步转换为备用驱动模块的输出轴转速,并将该备用驱动模块的输出轴转速显示为ECMO泵机的实际转速。
手摇驱动模式下,如图4所示,转速指示模块启动,手摇曲柄带动变速器、小型发电机运行,以通过小型发电机发电为转速指示模块提供电力和信号。
优选地,当备用驱动模块采用串联式冗余设计时,备用模块为手动驱动,当主驱动模块故障时,需要进行报警提示,但无需进行任何切换操作,直接转动上述包括手摇曲柄的手动驱动模块即可“续接”主驱动模块(电动模块)。
自动驱动模式下,主控板的执行程序见后面的步骤S1~S7。上述手摇驱动模式解决了医院在突然断电情况下ECMO泵机无法使用的问题,可以人工手摇发电驱动为转速指示模块供电,大大提高用户的使用体验,能够更好地挽救生命。
优选地,主驱动模块、备用驱动模块均采用模块化可替换结构,以使备用驱动模块运行时,主驱动模块被替换,以及主驱动模块运行时,备用驱动模块被替换。即整个驱动模块均为模块化设计,在使用备用泵进行驱动时,能够快速更换或维修主驱动模块,并在备用模块也发生故障时还能切换至主驱动模块进行驱动。
优选地,ECMO泵机还包括第一转速传感器、第二转速传感器,如图2、3所示。第一转速传感器、第二转速传感器输出端分别接主控板的输入端。
第一转速传感器,设置于主驱动电机的输出轴上,用于获取主驱动模块的输出轴转速。
第二转速传感器,设置于备用驱动电机的输出轴上,用于获取备用驱动电机的输出轴转速。
优选地,主控板,还用于通过第一转速传感器数据识别主驱动模块停止转动时,发出警报,并启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,或启动串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并控制备用驱动模块启动。
需说明的是,串联模式下,差速离合器能够实现主驱动模块驱动时主驱动模块驱动、主驱动模块不驱动时备用模块能够直接干预,即直接手摇就进行驱动。串联模式时优选手摇。
优选地,该ECMO泵机还包括ECMO泵机壳体,以及设于ECMO泵机壳体外侧的手动切换控制键。并且,主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、磁耦合连接器、主控板均设于ECMO泵机壳体的内部。
手动切换控制键的输出端接主控板的输入端。
主控板,还用于接收到手动切换控制键的启动指令后,启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,或启动串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并控制备用驱动模块启动。
优选地,主控板执行如下程序:
S1.接收到启动指令后,控制齿轮离合器-主驱动模块的连接支路导通;
S2.启动主驱动模块,并获取ECMO泵机的叶轮转子转速、人体心肺各参数以及人体血压值;
S3.根据ECMO泵机的叶轮转子转速、人体心肺各参数以及人体血压值自动调节ECMO泵机的主驱动模块的控制参数,以保持调节过程中人体血压值的稳定性以及血氧饱和度;
S4.根据第一转速传感器数据识别主驱动模块故障时,首先启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器-主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器-备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块;
S5.识别人体血压值是否稳定,如果是,并在启动备用驱动模块设定时间后更换主驱动模块,否则,判断齿轮离合器故障发出预警,并执行下一步;
S6.启动串联式布置模式,控制差速离合器进行传动连接切换,并启动备用驱动模块,使得备用驱动模块带动主驱动模块的转轴单向传动;
S7.在识别人体心脏、肺部功能达到满足自身需求的情况下,给出ECMO泵机脱机的提示。
实施时,备用驱动模块可为手摇驱动。手摇驱动时,备用驱动模块(手摇模块)由变速器、手摇曲柄、小型发电机及转速指示模块等部件组成。在手摇驱动时通过小型发电机发电,转速指示模块检测并显示泵机实际转速。备用手摇模块和主驱动模块串联连接。正常情况下,主驱动模块电机驱动磁耦合连接器转动,磁耦合连接器通过磁耦合的方式驱动泵头内叶轮转子转动实现血液驱动。主驱动模块的电机转轴与备用驱动模块的电机转轴同轴串联布置,中间使用差速离合器连接。当主驱动模块的电机转轴正常转动时,不带动备用驱动模块的电机转轴转动,但当主驱动模块电机故障时,备用驱动模块的电机转轴能够带动主驱动模块的电机转轴转动,实现血液驱动。由于差速离合器只能实现备用驱动模块的电机转轴到主驱动模块的电机转轴的单向传动,无需其他操作即可实现传动连接关系切换。
当第一转速传感器检测到主驱动模块停止转动时,主控板自动做出逻辑判断,切换至备用驱动模块并发出警报。在泵机上亦设置有手动切换按键,紧急情况下也可通过手动切换按键切换进至备用驱动模块。
与现有技术相比,本实施例提供的ECMO泵机具有如下有益效果:
1、主驱动模块与备用驱动模块可为并联式布置,也可为串联式布置。主驱动模块与备用驱动模块为并联式布置时使用齿轮离合器进行传动连接切换,串联式布置时,差速离合器能够实现传动连接关系自动切换。
2、能够实现泵机驱动模块故障时,血液在不停止流动的情况下,切换至备用电动驱动模块或备用手摇驱动模块。
3、备用泵/手摇泵一体化集成,精简ECMO系统设备数量,方便设备管理。
4、模块化设计,当模块故障时,能够及时地更换维修。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (6)
1.一种ECMO泵机,其特征在于,包括主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、差速离合器、磁耦合连接器、泵头、第一转速传感器、第二转速传感器,以及主控板;其中,
齿轮离合器的输入端分别与主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴进行可控连接,其输出端通过磁耦合连接器接泵头内叶轮转子,以驱动泵头内叶轮转子转动;
差速离合器设于主驱动模块、备用驱动模块之间,且主驱动模块、备用驱动模块的电机转轴同轴串联布置,中间使用差速离合器连接;备用驱动模块具有自动驱动模式;
第一转速传感器,设置于主驱动模块内主驱动电机的输出轴上,用于获取主驱动模块的输出轴转速;
第二转速传感器,设置于备用驱动模块内备用驱动电机的输出轴上,用于获取备用驱动电机的输出轴转速;
主控板执行如下程序:
接收到启动指令后,控制齿轮离合器-主驱动模块的连接支路导通;
启动主驱动模块,并获取ECMO泵机的叶轮转子转速、人体心肺各参数以及人体血压值;
根据ECMO泵机的叶轮转子转速、人体心肺各参数以及人体血压值自动调节ECMO泵机的主驱动模块的控制参数,以保持调节过程中人体血压值的稳定性以及血氧饱和度;
根据第一转速传感器数据识别主驱动模块故障时,首先启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,使得齿轮离合器-主驱动模块的连接支路断开,齿轮离合器-备用驱动模块的连接支路导通,并启动备用驱动模块;
识别人体血压值是否稳定,如果是,并在启动备用驱动模块设定时间后更换主驱动模块,否则,判断齿轮离合器故障发出预警,并执行下一步;
启动串联式布置模式,控制差速离合器进行传动连接切换,并启动备用驱动模块,使得备用驱动模块带动主驱动模块的转轴单向传动;
在识别人体心脏、肺部功能达到满足自身需求的情况下,给出ECMO泵机脱机的提示。
2.根据权利要求1所述的ECMO泵机,其特征在于,主驱动模块进一步包括依次连接的主驱动电机、主电机驱动器、主电机控制电路板;其中,
主控板的输出端接主电机控制电路板的控制端。
3.根据权利要求1或2所述的ECMO泵机,其特征在于,备用驱动模块进一步包括依次连接的备用驱动电机、备用电机驱动器、备用电机控制电路板;其中,
主控板的输出端还接备用电机控制电路板的控制端。
4.根据权利要求3所述的ECMO泵机,其特征在于,备用驱动模块具有手摇驱动模式和自动驱动模式两种模式;并且,
备用驱动模块还包括变速器、手摇曲柄、小型发电机、转速指示模块;其中,变速器的转速输入端接手摇曲柄,其转速输出端作为备用驱动模块的输出轴的同时,通过齿轮或带轮结构将转速传递至小型发电机;转速指示模块,用于采集小型发电机的电压信号转换成发电机主轴转速,并根据传动比将该发电机主轴转速进一步转换为备用驱动模块的输出轴转速,并将该备用驱动模块的输出轴转速显示为ECMO泵机的实际转速;
手摇驱动模式下,转速指示模块启动,手摇曲柄带动变速器、小型发电机运行,以通过小型发电机发电为转速指示模块提供电力。
5.根据权利要求1、2、4任一项所述的ECMO泵机,其特征在于,主驱动模块、备用驱动模块均采用模块化可替换结构,以使备用驱动模块运行时,主驱动模块被替换,以及主驱动模块运行时,备用驱动模块被替换。
6.根据权利要求5所述的ECMO泵机,其特征在于,还包括ECMO泵机壳体,以及设于ECMO泵机壳体外侧的手动切换控制键;并且,
主驱动模块、备用驱动模块、齿轮离合器、磁耦合连接器、主控板均设于ECMO泵机壳体的内部;
手动切换控制键的输出端接主控板的输入端;
主控板,还用于接收到手动切换控制键的启动指令后,启动并联式布置模式,控制齿轮离合器进行传动连接切换,或启动串联式控制模式指令后,控制差速离合器进行传动连接切换,并控制备用驱动模块启动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310799997.0A CN116510168B (zh) | 2023-07-03 | 2023-07-03 | 一种ecmo泵机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310799997.0A CN116510168B (zh) | 2023-07-03 | 2023-07-03 | 一种ecmo泵机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116510168A CN116510168A (zh) | 2023-08-01 |
CN116510168B true CN116510168B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=87392545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310799997.0A Active CN116510168B (zh) | 2023-07-03 | 2023-07-03 | 一种ecmo泵机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116510168B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5957672A (en) * | 1993-11-10 | 1999-09-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Blood pump bearing system |
KR20130017947A (ko) * | 2011-08-12 | 2013-02-20 | 주식회사 포스코 | 기어 클러치 |
CN204125087U (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 中冶南方工程技术有限公司 | 提高使用可靠度的搅拌法脱硫升降小车卷扬装置 |
CN205531761U (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-31 | 浙江鸿利锁业有限公司 | 一种带离合机构的电子锁用双电机驱动装置 |
CN110214035A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-09-06 | 阿比奥梅德欧洲股份有限公司 | 血泵 |
CN112312835A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-02-02 | 苏黎世大学 | 用于方坦患者的机械循环支持的血泵 |
CN216603784U (zh) * | 2021-12-01 | 2022-05-27 | 北京航天长峰股份有限公司 | 血泵磁耦合驱动装置及血泵 |
CN217091798U (zh) * | 2021-12-30 | 2022-08-02 | 微创外科医疗科技(上海)有限公司 | 传动装置和医疗泵 |
CN115040711A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-09-13 | 北京机械设备研究所 | 一种手动和自动一体的血泵驱动装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI349620B (en) * | 2009-03-04 | 2011-10-01 | Avision Inc | Automatic sheet feeding apparatus with clutch |
US9314559B2 (en) * | 2013-08-30 | 2016-04-19 | Steve Smith | Four chamber redundant-impeller artificial heart |
US9732846B2 (en) * | 2014-10-07 | 2017-08-15 | GM Global Technology Operations LLC | Hydraulic pump failure detection for transmission with normally engaged clutch |
-
2023
- 2023-07-03 CN CN202310799997.0A patent/CN116510168B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5957672A (en) * | 1993-11-10 | 1999-09-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Blood pump bearing system |
KR20130017947A (ko) * | 2011-08-12 | 2013-02-20 | 주식회사 포스코 | 기어 클러치 |
CN204125087U (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 中冶南方工程技术有限公司 | 提高使用可靠度的搅拌法脱硫升降小车卷扬装置 |
CN205531761U (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-31 | 浙江鸿利锁业有限公司 | 一种带离合机构的电子锁用双电机驱动装置 |
CN110214035A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-09-06 | 阿比奥梅德欧洲股份有限公司 | 血泵 |
CN112312835A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-02-02 | 苏黎世大学 | 用于方坦患者的机械循环支持的血泵 |
CN216603784U (zh) * | 2021-12-01 | 2022-05-27 | 北京航天长峰股份有限公司 | 血泵磁耦合驱动装置及血泵 |
CN217091798U (zh) * | 2021-12-30 | 2022-08-02 | 微创外科医疗科技(上海)有限公司 | 传动装置和医疗泵 |
CN115040711A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-09-13 | 北京机械设备研究所 | 一种手动和自动一体的血泵驱动装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116510168A (zh) | 2023-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10773003B2 (en) | System architecture that allows patient replacement of VAD controller/interface module without disconnection of old module | |
US9656010B2 (en) | Controlling implanted blood pumps | |
US6592620B1 (en) | Power system for an implantable heart pump | |
US7264606B2 (en) | Circulatory support system | |
US20040084358A1 (en) | User interface for blood treatment device | |
WO1999004834A1 (fr) | Systeme de commande portable pour coeur artificiel | |
WO1998008564A1 (en) | Centrifugal blood pump driver apparatus and method | |
US20140200389A1 (en) | Motor fault monitor for implantable blood pump | |
US20060289342A1 (en) | Hemodialysis treatment apparatus and method for hemodialysis treatment | |
KR20140015291A (ko) | 이식가능 혈액 펌프용 컨트롤러 및 전원 | |
WO1998014225A9 (en) | Circulatory support system | |
CN116510168B (zh) | 一种ecmo泵机 | |
Agroyannis et al. | Telemedicine technology and applications for home hemodialysis | |
JPH1085322A (ja) | 人工心臓の可搬駆動システム | |
CN116473612A (zh) | 一种大动脉血管智能阻断装置 | |
CN117100994A (zh) | 血泵与体外控制器连接用连接装置 | |
CN204484889U (zh) | 一种带应急供电系统的多功能透析机 | |
CN215990294U (zh) | 一种心肺转流设备电源管理系统 | |
CN212490965U (zh) | 一种体外生命支持血液流转装置 | |
JP4076479B2 (ja) | 人工心臓用体外バッテリパック及びそれを利用したデータ収集機能付バッテリチャージャ | |
CN220874439U (zh) | 血泵双备份驱动控制电路 | |
CA2541337C (en) | Circulatory support system | |
Adaskin et al. | Development of control unit and power source for an implantable assisted circulation pump | |
WO2022133574A1 (en) | Wearable hemofiltration artificial kidney | |
CN114344616A (zh) | 一种基于胰岛素泵的监控显示系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |