CN116832319A - 一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置，所述血泵包括：抽吸管、泵壳体、泵转子以及整流罩；抽吸管的远端位于心室中，抽吸管的近端与泵壳体连接，抽吸管跨过心室与血管之间的瓣膜；泵壳体布置于血管中，泵壳体的远端与抽吸管的近端连接，泵壳体的近端开设至少一个窗口，用于排出血液；泵转子位于泵壳体中，泵转子围绕泵壳体的轴线旋转以沿着轴线的方向泵送血液，使血液从泵壳体窗口排出；整流罩布置于血管中，整流罩的远端固定在泵壳体窗口的远端以覆盖泵壳体窗口，使泵壳体窗口排出的血液降速增压，可以有效减小血泵排出的高速流动的血液和血管中低速流动的血液混合导致的流动损失，提高血泵增压能量，从而提高血泵的总体水力性能。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置。
背景技术
心力衰竭患者由于心脏泵血量不能维持身体组织正常代谢所需的血液供应，全球每年有数千患者因此死亡。目前心力衰竭较为普通的治疗方式有：药物治疗、心脏移植或心室辅助装置治疗法等。对于重症心衰患者，药物治疗的治疗效果相当有限，多数需要心脏移植或心室辅助装置治疗，但移植心脏来源有限，因此心室辅助装置成为了患者和医生的主要选择。
心室辅助装置中的一个关键部件为血泵，血液流入窗口位于左心室中，血液流出窗口位于主动脉中，血泵将左心室中的血液抽取到主动脉中，辅助甚至代替心室泵血，以维持身体组织正常代谢所需的血液供应。
现有技术中，血液通过血泵的血液流出窗口直接排出到血管中，血泵排出的高速流动的血液和血管中低速流动的血液混合，产生较大的流动损失，血液的动静压力转换效率较低，进而导致血泵实际的增压能量变弱。
如何减小血液在流动过程中的损失，提高血泵增压能力是该类产品遇到的难题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置，将血泵排出的高速流动的血液平稳降速增压，减小血液的流动损失，提高血泵增压能量，提高血泵的总体水力性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种带有整流罩的血泵，包括：抽吸管、泵壳体、泵转子以及整流罩，其中，
所述抽吸管的远端位于心室中，所述抽吸管的近端与所述泵壳体连接，所述抽吸管跨过心室与血管之间的瓣膜；
所述泵壳体布置于所述血管中，所述泵壳体的远端与所述抽吸管的近端连接，所述泵壳体的近端开设至少一个窗口，用于排出血液；
所述泵转子位于所述泵壳体中，所述泵转子围绕所述泵壳体的轴线旋转以沿着轴线的方向泵送血液，使血液从泵壳体窗口排出；
所述整流罩布置于所述血管中，所述整流罩的远端固定在所述泵壳体窗口的远端以覆盖所述泵壳体窗口，使所述泵壳体窗口排出的血液降速增压。
可选的，所述整流罩从远端至近端依次包括扩张段与收束段；所述扩张段的远端位于所述泵壳体窗口的远端，所述扩张段用于控制血液扩散程度；所述收束段将所述整流罩收束于导管软管上，所述收束段用于收束所述整流罩并排出血液。
可选的，在所述扩张段与所述收速段之间还设置有稳流段，所述稳流段用于稳定血液流动。
可选的，所述扩张段的扩张线为直线或曲线。
可选的，所述收束段由至少1条牵引件组成，所述牵引件一端连接所述稳流段的近端，另一端固定在所述导管软管上。
可选的，所述牵引件呈细丝形或梯状扇形。
可选的，所述收束段包含至少一个流出孔，在所述流出孔的上方设置导流扇，所述导流扇固定在所述收束段上，以调整从所述流出孔流出的血液的流动方向。
可选的，所述扩张段的长度介于1mm～30mm之间，所述稳流段的长度不大于70mm，所述收束段的长度不大于30mm；所述扩张段、所述稳流段与所述收束段的最大截面积相等。
可选的，所述整流罩的长度介于1mm～100mm之间，所述整流罩的外径不大于20mm。
可选的，所述整流罩呈瓣状结构，相邻瓣的间隙不大于1mm。
可选的，所述整流罩包含相对设置的两瓣。
可选的，所述整流罩呈网状结构；所述扩张段呈密集网，所述稳流段呈稀疏网。
可选的，所述整流罩内部设置有呈流线形的波纹，以将血液的周向流动调整为轴向流动。
可选的，所述血泵还包括电机，所述电机设置于所述整流罩内，所述电机的电机壳体上设置鱼鳍结构，以将血液的周向流动调整为轴向流动。
相应的，本发明还提供一种心室辅助装置，包括如上所述的带有整流罩的血泵。
本发明提供的带有整流罩的血泵以及心室辅助装置中，在血泵上设置整流罩，所述整流罩固定在血泵的泵壳体窗口的远端并覆盖所述泵壳体窗口，所述整流罩通过扩张流道，可以有效调整出口处血液流动的方向，将血泵排出的高速血液逐渐减速后排出到血管中，血泵排出的高速流动血液平稳降速增压，可以有效减小血泵排出的高速流动血液和血管中低速流动血液混合导致的流动损失，提高血泵增压能量，从而提高血泵的总体水力性能。
进一步的，所述收束段由至少1条牵引件组成，所述牵引件一端连接所述稳流段的近端，另一端固定在所述导管软管上，可以通过所述牵引件动态调整所述整流罩开口的位置和角度，从而使血液平稳流入到血管中，以减小掺混(血泵出口血液与主流混合)损失。
进一步的，在所述流出孔的上方设置导流扇，所述导流扇固定在所述收束段上，可以有效调整所述流出孔流出血液的流动方向，将血液的周向流动调整为轴向流动，减少流动掺混损失，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。
进一步的，所述整流罩呈瓣状结构，该结构可以有效的调节出口处血液的方向，将血液从周向流动调整为轴向流动，减少流动掺混损失，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。
进一步的，所述整流罩呈网状结构，网状结构具有更好的收缩性，可以自适应血泵的泵血量，自行调整扩张线的形式，提高控制血液流动的效率，提高血泵的整体性能。
进一步的，所述整流罩内部设置有呈流线形的波纹，可以将血液的周向流动调整为轴向流动，减少流动掺混损失，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。
进一步的，所述整流罩还包括血泵，所述电机设置于所述整流罩内，所述电机的电机壳体上设置鱼鳍结构，可以有效的控制整流罩内的血液流动的旋转方向，将血液的流动方向从沿轴向螺旋流动逐渐变为轴向近似直线流动，从而提高血液由动压转换为静压的效率，减少流动掺混损失。
附图说明
本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。
图1是本发明一实施例提供的血泵与心室的位置关系示意图。
图2是本发明一实施例提供的带有整流罩的血泵的结构示意图。
图3是本发明一实施例提供的带有整流罩的血泵的结构示意图。
图4是本发明一实施例提供的整流罩的截面图。
图5是本发明一实施例提供的整流罩的截面图。
图6是本发明一实施例提供的收束段的结构示意图。
图7是本发明一实施例提供的收束段的结构示意图。
图8是本发明一实施例提供的带有导流扇的整流罩的结构示意图。
图9是本发明一实施例提供的带有牵引件的整流罩的截面图。
图10是本发明一实施例提供的呈瓣状结构的整流罩的截面图。
图11是本发明一实施例提供的呈网状结构整流罩的截面图。
图12是本发明一实施例提供的整流罩内侧的结构示意图。
图13是本发明一实施例提供的整流罩内电机壳体上鱼鳍结构的结构示意图。
图14是带整流罩血泵和无整流罩血泵的水力性能曲线。
附图标记：1-血泵；2-心室；11-抽吸管；12-泵壳体；121-泵壳体窗口；13-整流罩；14-导管软管；131-扩张段；132-稳流段；133-收束段；134-电机；1321-牵引件；1331-流出孔；1332-导流扇。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。
本发明提供一种用于心室辅助装置的轴流泵或者斜流泵，该血泵带有整流罩。图1是本发明一实施例提供的血泵与心室的位置关系示意图，图2是本发明一实施例提供的带有整流罩的血泵的结构示意图，图3是本发明一实施例提供的带有整流罩的血泵的结构示意图。如图1至图3所示，本发明提供一种带有整流罩的血泵1，所述血泵1包括抽吸管11、泵壳体12、泵转子(未图示)以及整流罩13，其中，所述抽吸管11的远端位于心室2中，所述抽吸管11的近端与所述泵壳体12连接，所述抽吸管11跨过心室2与血管之间的瓣膜；
所述泵壳体12布置于所述血管中，所述泵壳体12的远端与所述抽吸管11的近端连接，所述泵壳体12的近端开设至少一个窗口，用于排出血液；
所述泵转子位于所述泵壳体12中，所述泵转子围绕所述泵壳体12的轴线旋转以沿着轴线的方向泵送血液，使血液从泵壳体窗口121排出；
所述整流罩13布置于所述血管中，所述整流罩13的远端固定在所述泵壳体窗口121的远端以覆盖所述泵壳体窗口121，使所述泵壳体窗口121排出的血液降速增压。
所述整流罩13可以有效调整血泵1出口处血液流动的方向，将血泵1排出的高速血液逐渐减速后排出到血管中，血泵1排出的高速流动的血液平稳降速增压，可以有效减小血泵1排出的高速流动的血液和血管中低速流动的血液混合导致的流动损失，提高血泵1增压能量，从而提高血泵1的总体水力性能。
请继续参考图3所示，所示整流罩13从远端至近端依次包括扩张段131与收束段133，所述扩张段131的远端位于所述泵壳体窗口121的远端，即所述扩张段131的起始位置位于所述泵壳体窗口121的远端末，使得所述扩张段131完全覆盖住所述泵壳体窗口121，从而使得所述泵壳体窗口121排出的血液全部经过所述扩张段131。所述扩张段131可以有效控制血液的扩散程度，使血液降速，减少流动损失，有效提高血泵1泵血能力。
所述收束段133将所述整流罩13收束于导管软管14上，所述收束段133用于收束所述整流罩13并排出血液。所述导管软管14用于向所述血泵1供电。
在本发明一实施例中，请参考图4所示，所述整流罩13可以仅包含所述扩张段131与所述收束段133。在本发明另一实施例中，请参考图5所示，所述整流罩13还包括稳流段132，所述稳流段132位于所述扩张段131与所述收束段133之间。所述稳流段132主要作用是稳定血液流动，提高血压动压转化为静压的效率。
所述扩张段131的关键参数包括扩张线、扩张角和最大直径。请继续参考图5所示，优选的，所述扩张段131的扩张线可以为直线，也可以为曲线。当扩张线为直线时，扩张角α为扩张线与泵壳体121的轴线之间的夹角，所述扩张角α不大于60度。当扩张线为曲线时，扩张角α为曲线上任一点切线与泵壳体121的轴线之间的夹角，扩张角α可以先增大后减小，且所述扩张角α不大于60度。
所述收束段133包含至少一个流出孔1331。血液从所述泵壳体窗口121流出，经过所述扩张段131、所述稳流段132，高速血液逐渐减速增压，最后从所述收束段133的流出孔1331内流出。所述流出孔1331可以呈圆形、椭圆形、梯形等本领域技术人员已知的形状，多个所述流出孔1331可以均匀分布在所述收束段133上。
请参考图9所示，所述收束段133由至少1条牵引件组成，所示稳流段132由至少1条牵引件1321约束，所述牵引件1321一端连接所述稳流段132的近端，另一端固定在所述导管软管14上，以约束所述稳流段132的位置。可以通过所述牵引件1321动态调整所述整流罩13开口的位置和角度，从而使血液平稳流入到血管中，减少掺混损失。所述牵引件1321可以是细丝形，如图9所示。所述牵引件1321也可以是具有一定面积的梯状扇面，如图8所示。优选的，请参考图6与图7所示，可以通过梯状连接杆将所述稳流段132收束于所述导管软管14上，即所述收束段133可以由多个梯状连接杆组成。但不限于此。
请参考图8所示，在所述流出孔1331的上方设置导流扇1332，所述导流扇1332固定在所述收束段133上，所述导流扇1332可以有效调整所述流出孔1331流出血液的流动方向，将血液的周向流动调整为轴向流动，减少流动的掺混损失。此处的掺混指得是血泵出口处血液以较大的周向分速度与主流掺混，掺混损失指的是掺混带来的流动损失。
所述扩张段131的长度介于1mm～30mm之间，所述稳流段132的长度不大于70mm，所述收束段133的长度不大于30mm。此处的长度指的是轴向长度。所述扩张段131、所述稳流段132与所述收束段133的最大截面积相等。所述整流罩的长度介于1mm～100mm之间，所述整流罩的外径不大于20mm。
请参考图10所示，所述整流罩13呈瓣状结构，相邻瓣的间隙不大于1mm。该结构可以有效的调节血泵出口处血液的方向，将血液从周向流动调整为轴向流动，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。所述整流罩可以有多瓣。优选的，所述整流罩包含相对设置的两瓣，所述两瓣对称设置。
请参考图11所示，所述整流罩13呈网状结构，网状结构具有更好的收缩性，可以自适应血泵的泵血量，自行调整扩张线的形式，从而提高控制血液流动的效率，提高血泵的整体性能。优选的，所述扩张段131呈密集网，所述稳流段132呈稀疏网。
可以理解的是，文中所述“密集网”和“稀疏网”是相对而言，所述密集网相对于所述稀疏网其网孔比较密集，所述稀疏网相对于所述密集网其网孔比较稀疏。
请参考图12所示，所述整流罩13内部设置有呈流线形的波纹，以将血液的周向流动调整为轴向流动，减少流动损失。
请继续参考图3所示，所述血泵还包括电机134，所述电机134设置于所述整流罩13内。优选的，请参考图13所示，所述电机的电机壳体上设置鱼鳍结构，可以有效控制整流罩13内的血液流动的旋转方向，将血液的流动方向从沿轴向螺旋流动逐渐变为轴向近似直线流动，从而提高血液由动压转换为静压的效率，减小流动损失。
需要说明的是，参考图2所示，本发明一实施例中，整流罩可以仅仅包括扩张段。参考图10所示，本发明一实施例中，整流罩可以包括扩张段和稳流段，不包括收束段。
图14是带整流罩血泵和无整流罩血泵的水力性能曲线，由图14可知，带整流罩血泵相比无整流罩血泵，在相同的流量下，血泵的增压能力可以提高约1.5倍。
相应的，本发明还提供一种心室辅助装置，包括如上所述的带有整流罩的血泵。
综上所述，本发明提供的带有整流罩的血泵以及心室辅助装置中，在血泵上设置整流罩，所述整流罩固定在血泵的泵壳体窗口的远端并覆盖所述泵壳体窗口，所述整流罩通过扩张流道，可以有效调整出口处血液流动的方向，将血泵排出的高速血液逐渐减速后排出到血管中，血泵排出的高速流动血液平稳降速增压，可以有效减小血泵排出的高速流动血液和血管中低速流动血液混合导致的流动损失，提高血泵增压能量，从而提高血泵的总体水力性能。
进一步的，所述收束段由至少1条牵引件组成，所述牵引件一端连接所述稳流段的近端，另一端固定在所述导管软管上，可以通过所述牵引件动态调整所述整流罩开口的位置和角度，从而使血液平稳流入到血管中，以减小掺混(血泵出口血液与主流混合)损失。
进一步的，在所述流出孔的上方设置导流扇，所述导流扇固定在所述收束段上，可以有效调整所述流出孔流出血液的流动方向，将血液的周向流动调整为轴向流动，减少流动掺混损失，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。
进一步的，所述整流罩呈瓣状结构，该结构可以有效的调节出口处血液的方向，将血液从周向流动调整为轴向流动，减少流动掺混损失，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。
进一步的，所述整流罩呈网状结构，网状结构具有更好的收缩性，可以自适应血泵的泵血量，自行调整扩张线的形式，提高控制血液流动的效率，提高血泵的整体性能。
进一步的，所述整流罩内部设置有呈流线形的波纹，可以将血液的周向流动调整为轴向流动，减少流动掺混损失，提高血液由动压转换为静压的效率，从而提高血泵的泵血能力。
进一步的，所述整流罩还包括血泵，所述电机设置于所述整流罩内，所述电机的电机壳体上设置鱼鳍结构，可以有效的控制整流罩内的血液流动的旋转方向，将血液的流动方向从沿轴向螺旋流动逐渐变为轴向近似直线流动，从而提高血液由动压转换为静压的效率，减少流动掺混损失。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (15)
1.一种带有整流罩的血泵，其特征在于，包括：抽吸管、泵壳体、泵转子以及整流罩，其中，
所述抽吸管的远端位于心室中，所述抽吸管的近端与所述泵壳体连接，所述抽吸管跨过心室与血管之间的瓣膜；
所述泵壳体布置于所述血管中，所述泵壳体的远端与所述抽吸管的近端连接，所述泵壳体的近端开设至少一个窗口，用于排出血液；
所述泵转子位于所述泵壳体中，所述泵转子围绕所述泵壳体的轴线旋转以沿着轴线的方向泵送血液，使血液从泵壳体窗口排出；
所述整流罩布置于所述血管中，所述整流罩的远端固定在所述泵壳体窗口的远端以覆盖所述泵壳体窗口，使所述泵壳体窗口排出的血液降速增压。
2.如权利要求1所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述整流罩从远端至近端依次包括扩张段与收束段；所述扩张段的远端位于所述泵壳体窗口的远端，所述扩张段用于控制血液扩散程度；所述收束段将所述整流罩收束于导管软管上，所述收束段用于收束所述整流罩并排出血液。
3.如权利要求2所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，在所述扩张段与所述收速段之间还设置有稳流段，所述稳流段用于稳定血液流动。
4.如权利要求2或3中任一项所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述扩张段的扩张线为直线或曲线。
5.如权利要求4所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述收束段由至少1条牵引件组成，所述牵引件一端连接所述稳流段的近端，另一端固定在所述导管软管上。
6.如权利要求5所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述牵引件呈细丝形或梯状扇形。
7.如权利要求4所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述收束段包含至少一个流出孔，在所述流出孔的上方设置导流扇，所述导流扇固定在所述收束段上，以调整从所述流出孔流出的血液的流动方向。
8.如权利要求3所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述扩张段的长度介于1mm～30mm之间，所述稳流段的长度不大于70mm，所述收束段的长度不大于30mm；所述扩张段、所述稳流段与所述收束段的最大截面积相等。
9.如权利要求1所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述整流罩的长度介于1mm～100mm之间，所述整流罩的外径不大于20mm。
10.如权利要求1所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述整流罩呈瓣状结构，相邻瓣的间隙不大于1mm。
11.如权利要求10所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述整流罩包含相对设置的两瓣。
12.如权利要求3所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述整流罩呈网状结构；所述扩张段呈密集网，所述稳流段呈稀疏网。
13.如权利要求1所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述整流罩内部设置有呈流线形的波纹，以将血液的周向流动调整为轴向流动。
14.如权利要求1所述的带有整流罩的血泵，其特征在于，所述血泵还包括电机，所述电机设置于所述整流罩内，所述电机的电机壳体上设置鱼鳍结构，以将血液的周向流动调整为轴向流动。
15.一种心室辅助装置，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的带有整流罩的血泵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210306127.0A CN116832319A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210306127.0A CN116832319A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116832319A true CN116832319A (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=88158422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210306127.0A Pending CN116832319A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种带有整流罩的血泵以及心室辅助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116832319A (zh) |
-
2022
- 2022-03-25 CN CN202210306127.0A patent/CN116832319A/zh active Pending
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