CN116943013A - 心脏泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种心脏泵，包括：泵壳结构，包括第一泵壳、第二泵壳、入口管以及出口管，所述第二泵壳设置于所述第一泵壳的一端，所述入口管设置于所述第一泵壳的另一端且连通所述第二泵壳，所述出口管连通所述第二泵壳；转动结构，可转动设置于所述第二泵壳中；以及磁体结构，包括悬浮定子、电机定子以及转子部件，所述转子部件设置于所述转动结构中，所述电机定子及所述悬浮定子设置于所述第一泵壳中，所述电机定子、所述转子部件以及所述悬浮定子依次由内向外套设；所述悬浮定子与所述转子部件之间形成悬浮合成磁场，所述电机定子与所述转子部件形成驱动合成磁场。使得悬浮合成磁场与驱动合成磁场相互影响小，提高心脏泵运行的稳定性。

Description

心脏泵

技术领域

本发明涉及心脏植入泵技术领域，特别是涉及一种心脏泵。

背景技术

目前，对心脏病末期治疗的主要策略时心脏移植或心脏泵，亦可在等待心脏移植供体器件心脏泵过渡。由于供体的稀缺，使得心脏泵的研究与开发对这类患者的生命延续更有意义。心脏泵是长期心室辅助设备，所以对心脏泵的安全性与平稳性提出了很高要求。

通常，心脏泵安装在心尖，入口管伸入左心室腔内，出口管连接主动脉弓。心脏泵运行时将患者左心室的血液输送到主动脉弓。而且，心脏泵的泵转子悬浮运行，没有机械磨损，对血液损伤小。整套系统包括心脏泵、人工血管、外部控制器以及电池等。

目前已知的心脏泵采用的驱动结构为全磁悬浮转子，减少血液损伤。但是，该心脏泵容易出现不同部件磁场相互耦合，长期运行会导致心脏泵的稳定性下降。

发明内容

基于此，有必要针对目前不同部件之间的磁场耦合影响心脏泵的稳定性，提供一种减小不同磁场耦合、保证运行稳定性的心脏泵。

一种心脏泵，包括：

泵壳结构，包括第一泵壳、第二泵壳、入口管以及出口管，所述第二泵壳设置于所述第一泵壳的一端，所述入口管设置于所述第一泵壳的另一端且连通所述第二泵壳，所述出口管连通所述第二泵壳；

转动结构，可转动设置于所述第二泵壳中；以及

磁体结构，包括悬浮定子、电机定子以及转子部件，所述转子部件设置于所述转动结构中，所述电机定子及所述悬浮定子设置于所述第一泵壳中，所述电机定子、所述转子部件以及所述悬浮定子依次由内至外套设；

所述悬浮定子与所述转子部件之间形成悬浮合成磁场，所述电机定子与所述转子部件形成驱动合成磁场。

在其中一个实施例中，所述第一泵壳朝向所述第二泵壳侧具有安装部，所述安装部为由所述第一泵壳向内侧凹陷形成的一凹槽，所述安装部用于安装所述转子部件，所述安装部的两侧分别设置所述悬浮定子与所述电机定子。

在其中一个实施例中，所述第二泵壳中具有连通所述入口管与所述出口管的主流道，所述转动结构设置于所述主流道中，所述转子部件与所述安装部的内壁围设成二次流道，所述二次流道连通所述主流道，所述主流道中的部分血液经所述二次流道回流至所述主流道。

在其中一个实施例中，所述第一泵壳包括第一壳体以及盖板，所述第二泵壳包括相互连通的第二壳体以及入口内管，所述盖板、所述第一壳体及所述入口内管围设成电气腔，所述悬浮定子及所述电机定子设置于所述电气腔，所述第二壳体设置于所述第一壳体远离所述盖板的端部，所述入口管设置于所述盖板并且连通所述入口内管。

在其中一个实施例中，所述第二壳体呈蜗壳状设置，所述出口管沿切向方向设置于所述第二壳体，并连通所述第二壳体。

在其中一个实施例中，所述心脏泵还包括控制器，所述控制器设置于所述电气腔，并电连接所述悬浮定子及所述电机定子；

所述心脏泵还包括流量传感模块，所述流量传感模块设置于所述入口内管，并与所述控制器电连接。

在其中一个实施例中，所述转动结构包括转盘以及多个叶片，所述转盘可转动设置于所述第二泵壳，多个所述叶片沿圆周方向间隔设置于所述转盘，所述转子部件设置于所述转盘上以带动所述转盘转动。

在其中一个实施例中，所述悬浮定子包括定子悬浮铁芯以及悬浮线圈，所述悬浮线圈缠绕于所述定子悬浮铁芯；

所述电机定子包括电枢以及定子电机铁芯，所述定子电机铁芯靠近心脏泵的中心处设置，所述电枢位于定子电机铁芯的径向外侧；

所述转子部件包括转子悬浮铁芯、转子电机铁芯以及多个转子磁钢，所述转子悬浮铁芯置于所述转子电机铁芯的外侧，所述转子悬浮铁芯与所述定子悬浮铁芯相对设置；多个所述转子磁钢间隔设置于所述转子电机铁芯的内侧，并与所述电枢相对设置；

所述定子悬浮铁芯及所述悬浮线圈与所述转子悬浮铁芯配合形成悬浮合成磁场，所述转子电机铁芯及所述转子磁钢与所述电枢及所述定子电机铁芯配合形成所述驱动合成磁场。

在其中一个实施例中，所述定子电机铁芯为无槽结构，所述电枢为空心杯结构，所述定子电机铁芯套设于所述电枢的外侧。

在其中一个实施例中，所述悬浮定子还包括永磁体，所述永磁体设置于所述定子悬浮铁芯，用于产生悬浮轴向磁场。

在其中一个实施例中，所述永磁体设置于所述定子悬浮铁芯朝向所述转子部件的一侧或设置于所述定子悬浮铁芯的轴向端部。

在其中一个实施例中，所述第一泵壳以及所述第二泵壳采用人体相容性材料及非铁磁性材料制成。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的心脏泵，将悬浮定子与电机定子设置在第一泵壳中，转子部件设置于转动结构并位于第二泵壳中，悬浮定子、转子部件以及电机定子沿径向方向由外至套设设置，此时，转子部件的径向两侧分别为悬浮定子与电机定子，悬浮定子与转子部件之间形成悬浮合成磁场，电机定子与转子部件之间形成驱动合成磁场。由于驱动合成磁场与悬浮合成磁场分布于转子部件径向方向的内外两侧，使得悬浮合成磁场与驱动合成磁场相互影响小，有效的解决目前不同部件之间的磁场耦合影响心脏泵的稳定性，减小悬浮合成磁场与驱动合成磁场之间的耦合影响，提高心脏泵运行的稳定性，进而减小血液损伤。

附图说明

图1为本发明一实施例心脏泵的立体图；

图2为图1所示的心脏泵的剖视图；

图3为图2所示的心脏泵中左侧磁体结构处的局部示意图；

图4为图3所示的磁体结构的简化示意图；

图5为图3所示的磁体结构的具体结构示意图；

图6为图5所示的磁体结构中转子部件的受力图；

图7为图6所示的磁体结构中转子部件偏转的示意图；

图8a-8c为图6所示的磁体结构中悬浮定子增加永磁体的示意图；

图9为图5所示的磁体结构中转子部件与电机定子的示意图；

图10a、10b为图5所示的磁体结构中转子部件的示意图；

图11a、11b为图9所示的磁体结构中转子部件与电机定子的示意图。

其中：100、心脏泵；110、泵壳结构；111、第一泵壳；1111、第一壳体；1112、盖板；1113、安装部；112、第二泵壳；1121、第二壳体；1123、入口内管；1124、主流道；1125、二次流道；113、入口管；114、出口管；120、转动结构；121、转盘；122、叶片；130、磁体结构；131、悬浮定子；1311、定子悬浮铁芯；1312、悬浮线圈；1313、永磁体；132、转子部件；1321、转子悬浮铁芯；1322、转子电机铁芯；1323、转子磁钢；133、电机定子；1331、电枢；1332、定子电机铁芯；134、悬浮合成磁场；1341、悬浮径向磁场；1342、悬浮轴向磁场；135、驱动合成磁场；140、经皮线缆；150、控制器；160、流量传感模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1至图11，本发明提供一种心脏泵100，该心脏泵100用于对心脏病末期进行治疗，直接在心脏处安装心脏泵100，或在等待心脏移植供体期间使用心脏泵100过渡。通常，心脏泵安装在心尖，入口管113伸入左心室腔内，出口管114连接主动脉弓。心脏泵100运行时将患者左心室的血液输送到主动脉弓。

目前，植入心脏的心脏泵所采用的驱动结构为全磁悬浮转子，减少血液损伤。但是，该心脏泵容易出现不同部件磁场相互耦合，长期运行会导致心脏泵的稳定性下降。为此，本发明提供一种新型的心脏泵100，该心脏泵100能够减小不同部件之间的耦合作用，保证心脏泵100运行的稳定性，进而减小血液损伤。以下介绍心脏泵100的具体结构。

参见图1至图4，在一实施例中，心脏泵100包括泵壳结构110、转动结构120以及磁体结构130。泵壳结构110包括第一泵壳111、第二泵壳112、入口管113以及出口管114，所述第二泵壳112设置于所述第一泵壳111的一端，所述入口管113设置于所述第一泵壳111的另一端且所述第二泵壳112，所述出口管114连通所述第二泵壳112。转动结构120可转动设置于所述第二泵壳112中。磁体结构130包括悬浮定子131、电机定子133以及转子部件132，所述转子部件132设置于所述转动结构120中，所述电机定子133及所述悬浮定子131设置于所述第一泵壳111中，所述电机定子133、所述转子部件132以及所述悬浮定子131依次沿径向方向套设。所述悬浮定子131与所述转子部件132之间形成悬浮合成磁场134，所述电机定子133与所述转子部件132形成驱动合成磁场135。

泵壳结构110为心脏泵100的外壳，转动结构120可转动设置在泵体结构中，磁体结构130一部分可转动、另一部分静止，其中磁体结构130的转动部分设置于转动结构120上，磁体结构130的转动部分与静止部分产生悬浮磁场与驱动磁场，以驱动转动结构120转动。心脏泵100运行时，患者左心室的血液进入到泵壳结构110中，通过转动结构120驱动血液在泵壳中转动，且在第二泵壳112中增压，使得血液从泵壳结构110输出后能够进入到主动脉弓，实现患者身体血液循环。

具体的，泵壳结构110包括第一泵壳111、第二泵壳112、入口管113以及出口管114。第二泵壳112设置于第一泵壳111的端部，第一泵壳111与第二泵壳112相互独立且不连通。并且，第二泵壳112的一端能够穿过第一泵壳111与入口管113连通，出口管114与第二泵壳112连通，转动结构120设置在第二壳体1121中。心脏泵100运用时，血液通过入口管113进入到第二壳体1121中，转动结构120在第二壳体1121中转动为血液增压，使得血液通过出口管114流出。

磁体结构130包括悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133，悬浮定子131与电机定子133设置在第一泵壳111中，转子部件132位于第二泵壳112中，并设置于转动结构120中。悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133沿径向方向套设。也就是说，悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133呈环状结构设置，悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133的轴线重合设置，电机定子133位于最内侧，转子部件132套设在电机定子133的外侧，并与电机定子133之间存在一定的间距，悬浮定子131套设在转子部件132的外侧，并与转子部件132存在一定的间距。

本发明中的径向方向是指心脏泵100的径向，即电机定子133、转子部件132以及所述定子131依次由内向外套设设置。悬浮定子131与转子部件132配合能够形成悬浮合成磁场134，转子部件132与电机定子133配合形成驱动合成磁场135。也就是说，两个定子与一个转子配合，形成两个磁场，通过两个磁场的共同作用，保证心脏泵100的使用性能。

悬浮定子131与转子部件132配合产生悬浮合成磁场134后，悬浮合成磁场134能使得转子部件132悬浮，以使转子部件132作为悬浮轴承使用，避免转子部件132与第一泵壳111抵接保证转子部件132转动平稳。转子部件132与电机定子133配合产生驱动合成磁场135后，驱动合成磁场135能够驱动转子部件132转动，转子部件132转动时能够带动转动结构120在第二泵壳112中转动。

心脏泵100植入患者心脏工作时，转子部件132分别与悬浮定子131及电机定子133形成悬浮合成磁场134及驱动合成磁场135，使得转子部件132悬浮并转动，转子部件132转动时能够带动转动结构120转动。血液通过心脏泵的中心即入口管113进入到第二泵壳112后，转动结构120能够带动血液转动，为血液增压，并通过出口管114泵出。

值得说明的是，悬浮定子131及电机定子133与转子部件132分设于不同的结构中，悬浮定子131及电机定子133位于第一泵壳111内，转子部件132位于第二泵壳112内。这样能够避免血液与悬浮定子131及电机定子133接触。而且，悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135位于转子部件132的内外两侧，通过转子部件132进行分隔，使得悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135相互独立，降低耦合作用的影响。

上述实施例的心脏泵100，驱动合成磁场135与悬浮合成磁场134分布于转子部件132径向方向的内外两侧，使得悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135相互影响小，有效的解决目前不同部件之间的磁场耦合影响心脏泵的稳定性，减小悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135之间的耦合影响，提高心脏泵100运行的稳定性，进而减小血液损伤。

参见图1至图4，在一实施例中，所述第一泵壳111朝向所述第二泵壳112的表面具有安装部1113，所述安装部1113为由所述第一泵壳111内侧凸起，所述安装部1113中用于安装所述转子部件132，所述安装部1113的径向两侧分别设置所述悬浮定子131与所述电机定子133。也就是说，第一泵壳111具有安装部113，安装部113朝向第一泵壳111的内部凹陷形成一凹槽。

以图2和图3所示的方向为基准，安装部1113设置在第一泵壳111的底部，并位于第二泵壳112的顶部，并向第一泵壳111的内部凸起且与第二泵壳112连通，也就是说，在图2和图3中，安装部1113向上凸起，悬浮定子131套设于安装部1113的径向外侧，电机定子133位于安装部1113的径向内侧，转动结构120上的转子部件132位于安装部1113中。

安装部1113在第二泵壳112内形成环状的凹腔，该凹腔中安装环状的转子部件132。转子部件132受驱动合成磁场135作用下在安装部1113的环状凹腔中转动。如图3所示，图3为图2中悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133位于轴线一侧的局部示意图，由于磁体结构130为对称结构，只通过单侧说明其具体设置形式及原理。

如图3所示，转子部件132与悬浮定子131及电机定子133通过安装部1113分隔设置，转子部件132的左侧为悬浮定子131，右侧为电机定子133。这样，悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133沿同一径向方向由外至内套设设置，以使得悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135分设与转子部件132的内外两侧，使得两种功能的磁场分离，减小耦合作用。

参见图1至图4，在一实施例中，所述第二泵壳112中具有连通所述入口管113与所述出口管114的主流道1124，所述转动结构120设置于所述主流道1124中，所述转子部件132与所述安装部1113的内壁围设成二次流道1125，所述二次流道1125连通所述主流道1124，所述主流道1124中的部分血液经所述二次流道1125回流至所述主流道1124。

第二泵壳112与第一泵壳111的底部围设成主流道1124，转动结构120设置于主流道1124中。转动结构120在主流道1124中转动时，能够带动主流道1124中的血液转动，为血液增压，血液增压后通过出口管114流出。

转子部件132设置于安装部1113后，转子部件132与安装部1113的内壁之间存在一定的间距，一方面能够避免转子部件132与第一泵壳111之间发生干涉，同时，转子部件132与安装部1113之间的内壁还能够形成二次流道1125。转子部件132带动转动结构120转动时，转动结构120能够带动主流道1124中的部分血液会进入到转子部件132的二次流道1125中，再回流到主流道1124中。二次流道1125中的血液回流到主流道1124时，该血液能够冲刷转动结构120，以免形成血栓。

参见图1至图4，在一实施例中，所述第一泵壳111包括第一壳体1111以及盖板1112，所述第二泵壳112包括相互连通的第二壳体1121以及入口内管1123，所述盖板1112、所述第一壳体1111及所述入口内管1123围设成电气腔，所述悬浮定子131及所述电机定子133设置于所述电气腔，所述第二壳体1121设置于所述第一壳体1111远离所述盖板1112的端部，所述入口管113设置于所述盖板1112，并且连通所述入口内管1123。

第一壳体1111为顶部开口底部密封的结构，第二壳体1121设置于第一壳体1111底部。盖板1112设置在第一壳体1111的顶端。入口内管1123设置在第二壳体1121上，并穿过第一壳体1111的内部及盖板1112伸出。此时，第一壳体1111、盖板1112以及入口内管1123围成一密封结构，即形成密封的电气腔。此时，第一泵壳111的电气腔与第二泵壳112的主流道1124相互独立。

入口管113设置于盖板1112后，入口管113与入口内管1123连通。血液通过入口管113及入口内管1123进入到主流道1124中，主流道1124中的血液不会进入到电气腔中，避免对电气腔中的电气部件产生影响。可选地，第一壳体1111、盖板1112、入口内管1123、入口管113及第二壳体1121之间密封连接，避免血液泄漏。

参见图1至图4，在一实施例中，所述第二壳体1121呈蜗壳状设置，所述出口管114沿切向方向设置于所述第二壳体1121，并连通所述第二壳体1121。蜗壳状的第二壳体1121与第一壳体1111围设成主流道1124。转动结构120转动时能够使得血液离心运动，血液沿第二壳体1121的内壁流动，经出口管114流出。可选地，第一壳体1111呈蜗壳状设置。

参见图2，在一实施例中，所述心脏泵100还包括控制器150，所述控制器150设置于所述电气腔，并电连接所述悬浮定子131及所述电机定子133。控制器150能够外界的总控件如APP等传输连接，实现心脏泵100运动的控制，监控心脏泵100的运行情况。控制器150与悬浮定子131电连接，控制悬浮定子131的电流，调节悬浮合成磁场134的强度，控制器150与电机定子133电连接，控制电机定子133的电流，调节驱动合成磁场135的强度。

参见图2，在一实施例中，所述心脏泵100还包括流量传感模块160，所述流量传感模块160设置于所述入口内管1123，并与所述控制器150电连接。流量传感模块160能够检测到入口内管1123中的流向，并通过控制器150反馈到外界总控件，以使患者及医生根据心脏泵100的实际运行情况进行控制，而且，总控件能够控制控制器150调节驱动定子的电流，以调节驱动合成磁场135的大小，进而调节入口内管1123中血液的流量，以适应患者当前的情况。

参见图2，在一实施例中，所述转动结构120包括转盘121以及多个叶片122，所述转盘121可转动设置于所述第二泵壳112，多个所述叶片122沿圆周方向间隔设置于所述转盘121，所述转子部件132设置于所述转盘121上以带动所述转盘121转动。转子部件132转动时，转子部件132能够带动转盘121以及其上的多个叶片122同步转动，使得叶片122能够搅动主流道1124中的血液，实现对血液的增压。

在一实施例中，所述第一泵壳111以及所述第二泵壳112采用人体相容性材料及非铁磁性材料制成。第一泵壳111与第二泵壳112选取人体相容性材料，及非铁磁性材料，以保证悬浮磁场和驱动磁场可以穿透，从而达到调制转子部件132悬浮和旋转的功能，其磁路结构如图4。悬浮合成磁场134能够穿过安装部1113和转子部件132，连接悬浮定子131与转子部件132，驱动合成磁场135能够穿过安装部1113与转子部件132，连接转子部件132与电机定子133，两种磁场分布于转子部件132的内外，从而达到两种功能磁场分离，减小耦合作用。

如图2和图3所示，由于悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133沿心脏泵100的径向均布，悬浮定子131安装在第一泵壳111中，并沿径向分布在二次流道1125的外部，转子部件132设置于转动结构120，并位于安装部1113中，电机定子133安装于入口内管1123的一侧。悬浮定子131、转子部件132以及电机定子133的结构及作用，具体如下：

参见图2至图11，在一实施例中，所述悬浮定子131包括定子悬浮铁芯1311以及悬浮线圈1312，所述悬浮线圈1312缠绕于所述定子悬浮铁芯1311。所述电机定子133包括电枢1331以及定子电机铁芯1332，所述定子电机铁芯1332靠近所述心脏泵100的中心处设置，所述定子电机铁芯1332位于所述电枢1331的径向内侧。所述转子部件132包括转子悬浮铁芯1321、转子电机铁芯1322以及多个转子磁钢1323，所述转子悬浮铁芯1321与所述转子电机铁芯1322背对设置，多个所述转子磁钢1323间隔设置于所述转子电机铁芯1322的表面，并与所述电枢1331面对设置，所述转子悬浮铁芯1321与所述定子悬浮铁芯1311面对设置。所述定子悬浮铁芯1311及所述悬浮线圈1312与所述转子悬浮铁芯1321配合形成悬浮合成磁场134，所述转子电机铁芯1322及所述转子磁钢1323与所述电枢1331及所述定子电机铁芯1332配合形成所述驱动合成磁场135。

值得说明的是，以图2所示的心脏泵100的方向为基准，从心脏泵100的中心开始，向左右两侧的方向为径向方向。径向内侧与径向外侧为相对的概念，径向内侧靠近心脏泵100的中心，径向外侧位于径向内侧的外侧，其到心脏泵100中心的距离大于径向内侧到心脏泵100中心的距离。

定子悬浮铁芯1311及悬浮线圈1312与转子悬浮铁芯1321配合形成悬浮合成磁场134，该悬浮合成磁场134能够使得转子部件132悬浮设置在安装部1113中，避免转子部件132与安装部1113发生干涉，便于血液在二次流道1125中流动。转子电机铁芯1322及转子磁钢1323与电枢1331及定子电机铁芯1332配合形成驱动合成磁场135，该驱动合成磁场135能够驱动转子部件132转动，进而带动转动结构120转动，以对血液进行增压。

参见图2至图11，可选地，转子电机铁芯1322围设于转子磁钢1323的外侧。也就是说，转子磁钢1323的外周包裹转子电机铁芯1322，以减小驱动合成磁场135漏磁。可选地，转子磁钢1323嵌设于转子电机铁芯1322的内壁，最大限度减小驱动合成磁场135对悬浮合成磁场134的影响。如图10，以四极转子磁钢1323为例，驱动合成磁场135会作用在转子磁钢1323及转子电机铁芯，1322不会进入转子悬浮铁芯1321。

参见图2至图11，在一实施例中，所述定子电机铁芯1332为无槽结构，所述电枢1331为空心杯结构，所述定子电机铁芯1332套设于所述电枢1331的外侧。也就是说，定子电机铁芯1332选用无槽结构，电枢1331采用空心杯结构。这样结构产生的径向力沿圆周均匀，当电机运行时，减少对转子部件132的扰动，保证转子部件132转动时的稳定性。

参见图2至图11，转子部件132在运行时会受到重力、浮力以及随机方向的冲击液力，如图6所示，使得转子部件132相对于悬浮定子131产生一定的位移。为了克服这部分扰动，控制器150会调节悬浮线圈1312中的电流，进而调节悬浮合成磁场134，以产生回复力，纠正转子部件132的位置，达到悬浮效果。

如图7所示，由于磁力方向会沿着磁力线方向，所以产生回复力的方向，就是悬浮合成磁场134的磁力线方向。悬浮合成磁场134可以分解为悬浮径向磁场1341与悬浮轴向磁场1342。假设转子部件132产生位移，轴向左上右下，径向向右。需要悬浮轴向磁场1342与位移反向，左下右上，纠正转子部件132的轴向位移。此时，控制器150根据转子部件132的偏转方向控制悬浮线圈1312的电流，即悬浮径向磁场1341与位移反向，左强右弱，纠正转子部件132径向位移，以此产生相应回复力。

值得说明的是，转子部件132还可为其他方向的偏转，控制器150按照根据偏转方向以及偏转程度调节悬浮线圈1312的电流即可。

参见图8，在一实施例中，所述悬浮定子131还包括永磁体1313，所述永磁体1313设置于所述定子悬浮铁芯1311，用于产生悬浮轴向磁场1342。永磁体1313设置于悬浮定子131后，永磁体1313能够产生悬浮轴向磁场1342，该悬浮轴向磁场1342能够使得转子部件132始终受到轴向的磁场力，便于调节偏转的转子部件132。

也就是说，永磁体1313无需通电始终能够产生悬浮轴向磁场1342，调节偏转的转子部件132时，调节悬浮线圈1312产生相应的悬浮径向磁场1341即可，以产生回复力，使得转子部件132复位，避免转子部件132与安装部1113发生干涉。

在一实施例中，所述永磁体1313设置于所述定子悬浮铁芯1311朝向所述转子部件132的一侧或设置于所述定子悬浮铁芯1311的轴向端部。示例性地，永磁体1313设置于定子悬浮铁芯1311的前端，如图8中的(a)所示；永磁体1313设置于定子悬浮铁芯1311的中段，如图8中的(b)所示；永磁体1313设置于定子悬浮铁芯1311的两端，如图8中的(c)所示。

参见图1，在一实施例中，心脏泵100还包括经皮线缆140。心脏泵100运行时，血液从入口管113吸入，从出口管114输出。经皮线缆140需要穿过人体表皮，在出线端穿过第一泵壳111接入控制器150，以便于驱动心脏泵100运行。

参见图1至图11，本发明的心脏泵100，将悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135分布作用在转子部件132的内外两侧，使得悬浮合成磁场134与驱动合成磁场135相互耦合的作用间隙，整体结构提高了学霸运行的稳定性，减小血液损伤。该结构在转子部件132外侧形成全磁悬浮轴承，在转子部件132的内部形成无槽电机，转子电机铁芯1322的包覆设计可以极大减少转子磁场漏磁对悬浮合成磁场134的影响，同时，定子电机铁芯1332的无槽结构和电枢1331的空心杯结构可以产生圆周方向的径向力，进而产生各项均匀的静磁力，减少扰动。

以上所述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。

以上所述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 (12)

1.一种心脏泵，其特征在于，包括：

泵壳结构，包括第一泵壳、第二泵壳、入口管以及出口管，所述第二泵壳设置于所述第一泵壳的一端，所述入口管设置于所述第一泵壳的另一端且连通所述第二泵壳，所述出口管连通所述第二泵壳；

转动结构，可转动设置于所述第二泵壳中；以及

磁体结构，包括悬浮定子、电机定子以及转子部件，所述转子部件设置于所述转动结构中，所述电机定子及所述悬浮定子设置于所述第一泵壳中，所述电机定子、所述转子部件以及所述悬浮定子依次由内至外套设；

所述悬浮定子与所述转子部件之间形成悬浮合成磁场，所述电机定子与所述转子部件形成驱动合成磁场。

2.根据权利要求1所述的心脏泵，其特征在于，所述第一泵壳朝向所述第二泵壳侧具有安装部，所述安装部为由所述第一泵壳向内侧凹陷形成的一凹槽，所述安装部用于安装所述转子部件，所述安装部的两侧分别设置所述悬浮定子与所述电机定子。

3.根据权利要求2所述的心脏泵，其特征在于，所述第二泵壳中具有连通所述入口管与所述出口管的主流道，所述转动结构设置于所述主流道中，所述转子部件与所述安装部的内壁围设成二次流道，所述二次流道连通所述主流道，所述主流道中的部分血液经所述二次流道回流至所述主流道。

4.根据权利要求1所述的心脏泵，其特征在于，所述第一泵壳包括第一壳体以及盖板，所述第二泵壳包括相互连通的第二壳体以及入口内管，所述盖板、所述第一壳体及所述入口内管围设成电气腔，所述悬浮定子及所述电机定子设置于所述电气腔，所述第二壳体设置于所述第一壳体远离所述盖板的端部，所述入口管设置于所述盖板并且连通所述入口内管。

5.根据权利要求4所述的心脏泵，其特征在于，所述第二壳体呈蜗壳状设置，所述出口管沿切向方向设置于所述第二壳体，并连通所述第二壳体。

6.根据权利要求4所述的心脏泵，其特征在于，所述心脏泵还包括控制器，所述控制器设置于所述电气腔，并电连接所述悬浮定子及所述电机定子；

所述心脏泵还包括流量传感模块，所述流量传感模块设置于所述入口内管，并与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的心脏泵，其特征在于，所述转动结构包括转盘以及多个叶片，所述转盘可转动设置于所述第二泵壳，多个所述叶片沿圆周方向间隔设置于所述转盘，所述转子部件设置于所述转盘上以带动所述转盘转动。

8.根据权利要求1至7任一项所述的心脏泵，其特征在于，所述悬浮定子包括定子悬浮铁芯以及悬浮线圈，所述悬浮线圈缠绕于所述定子悬浮铁芯；

所述电机定子包括电枢以及定子电机铁芯，所述定子电机铁芯靠近心脏泵的中心处设置，所述电枢位于定子电机铁芯的径向外侧；

所述转子部件包括转子悬浮铁芯、转子电机铁芯以及多个转子磁钢，所述转子悬浮铁芯置于所述转子电机铁芯的外侧，所述转子悬浮铁芯与所述定子悬浮铁芯相对设置；多个所述转子磁钢间隔设置于所述转子电机铁芯的内侧，并与所述电枢相对设置；

所述定子悬浮铁芯及所述悬浮线圈与所述转子悬浮铁芯配合形成悬浮合成磁场，所述转子电机铁芯及所述转子磁钢与所述电枢及所述定子电机铁芯配合形成所述驱动合成磁场。

9.根据权利要求8所述的心脏泵，其特征在于，所述定子电机铁芯为无槽结构，所述电枢为空心杯结构，所述定子电机铁芯套设于所述电枢的外侧。

10.根据权利要求8所述的心脏泵，其特征在于，所述悬浮定子还包括永磁体，所述永磁体设置于所述定子悬浮铁芯，用于产生悬浮轴向磁场。

11.根据权利要求10所述的心脏泵，其特征在于，所述永磁体设置于所述定子悬浮铁芯朝向所述转子部件的一侧或设置于所述定子悬浮铁芯的轴向端部。

12.根据权利要求1至7任一项所述的心脏泵，其特征在于，所述第一泵壳以及所述第二泵壳采用人体相容性材料及非铁磁性材料制成。