CN1958085A - 外轴承式人工心脏血液泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外轴承式人工心脏血液泵，它由外壳、固定在外壳内的头部为锥形的实心支撑体、外轴承式转子和与外壳尾部相连的流出管构成。所述外轴承式转子由转子机壳、固定在转子机壳内部的形状与实心支撑体头部形状相似的空心轮毂、固定在转子机壳内壁与空心轮毂外壁之间的螺旋型转子叶轮、固定在转子机壳外壁的永磁体、固定在转子机壳外壁的轴承和套在永磁体外壁的线圈组合而成。所述外轴承式转子套在实心支撑体的头部后被外壳包裹固定。由于本发明为外轴承式转子，其轴承固定在转子外面，所以，对轴承的制造工艺要求不高，便于加工制造、安装，且便于轴承润滑；更重要的是对血液有形成分，特别是红细胞的破坏小，减少泵体内部血栓的形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种辅助心脏内血液流动的血液泵，尤指一种外轴承式人工心脏血液泵。
背景技术
临床上，对于心力衰竭患者需要借助人工机械装置进行辅助治疗。目前，常用的人工机械辅助治疗装置有离心泵、轴流泵和搏动泵，主要用于心室辅助治疗和全人工心脏。由于轴流血泵具有体积小、效率高、可植入等特点，所以，轴流血泵是目前临床上人工心室辅助治疗装置的研究热点。
最常见的轴流泵都是内轴承式人工心脏血液泵。现有的内轴承式人工心脏血液泵为内轴承结构，即带动转子叶轮旋转的支撑轴承位于转子或叶轮轮毂内部。由于轮毂内部空间狭小，这种结构对于轴承的材料和加工工艺提出了很高的技术要求，同时给轴承的润滑带来了很大麻烦，且在这些部位容易形成血栓。
为了保证人工心脏血液泵的正常运转，现阶段国际上主要流行的解决方案是使用无需润滑的陶瓷轴承、红宝石轴承或运用磁悬浮转子。这些方案虽然解决了运转时轴承的润滑问题，但是它们的加工工艺都较为复杂，有的技术要求国内无法达到，造成成本大大提高；而且，血栓问题仍然没有解决。特别是，转子叶片同机壳之间的间隙漏流和高的剪切力对于血液有形成分，特别是血红细胞的破坏相当大，由此造成的溶血性能问题无法克服。
发明内容
为了解决内轴承式人工心脏血液泵润滑问题、运转时转子叶轮叶尖的高剪切力对血液有形成分特别是血红细胞的破坏问题以及轴承处易形成血栓的问题，本发明的目的是提供一种外轴承式人工心脏血液泵。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种外轴承式人工心脏血液泵，其特征在于：它主要由外壳、固定在外壳内的头部为锥形的实心支撑体、外轴承式转子和与外壳尾部相连的流出管道构成；
所述外轴承式转子由转子机壳、固定在转子机壳内部的形状与实心支撑体头部形状相似的空心轮毂、固定在转子机壳内壁与空心轮毂外壁之间的螺旋型转子叶轮、固定在转子机壳外壁的永磁体、固定在转子机壳外壁的轴承和套在永磁体外壁的线圈组合而成；
所述外轴承式转子套在所述实心支撑体的头部后被所述外壳包裹固定。
所述转子机壳、轮毂和转子叶轮为一体结构。
所述转子叶轮与转子机壳之间无间隙。
由于本发明为外轴承式转子，其轴承固定在转子外面，所以，对轴承的制造工艺要求不高，便于加工制造、安装，且便于轴承润滑；更重要的是，对血液有形成分，特别是红细胞的破坏小，减少溶血；减少泵体内部血栓的形成。
附图说明
图1为本发明外轴承式人工心脏血液泵结构示意图
图2为本发明外轴承式人工心脏血液泵分解结构示意图
图3为本发明外轴承式人工心脏血液泵的剖视图
图4为本发明外轴承式人工心脏血液泵的侧视图
具体实施方式
如图1～图4所示，本发明公开的外轴承式人工心脏血液泵主要由外壳1、固定在外壳1内的头部为锥形的实心支撑体2、外轴承式转子3和与外壳1尾部相连的流出管道4构成。
外轴承式转子3由转子机壳31、固定在转子机壳31内部的形状与实心支撑体2头部形状相似的空心轮毂32、固定在转子机壳31内壁与空心轮毂32外壁之间的螺旋型转子叶轮33、固定在转子机壳31外壁的永磁体34、固定在转子机壳31外壁的轴承35和套在永磁体34外壁的线圈36组合而成。
上述外轴承式转子3套在实心支撑体2的头部后被外壳1包裹固定。
当本发明外轴承式血液泵安装到衰竭心脏与大血管之间后，接通外壳内线圈两端的电源，使线圈内流过电流产生磁场，该磁场与永磁体相互作用，通过外轴承推动转子机壳、叶轮和轮毂一起旋转，血液(如图1中箭头所示)在转子叶轮的推动下，沿实心支撑体的外壁经流出管道流出。
在制造时，可以将转子机壳31、轮毂32和转子叶轮33制成一体。
本发明的优点：
1、制造成本低，易于加工。由于本发明为外轴承式转子，其轴承固定在转子外面，所以，对轴承的制造工艺要求不高，便于加工制造、安装，制造成本低。
2、便于轴承润滑。由于本发明为外轴承，所以，对于轴承的润滑易于实现，轴承的运转更加稳定、可靠。
3、对血红细胞的破坏小。由于本发明转子叶轮固定在转子机壳内壁与空心轮毂外壁之间，与转子机壳之间无间隙，在血液流动时，不存在对血红细胞进行破坏的间隙流剪切力，所以，本发明对血红细胞的破坏小，从根本上解决了叶尖间隙流对血液有形成分，主要是血红细胞的破坏，避免了轴承对血液有形成分的影响，即减少溶血。
4、减少血栓形成问题。血栓主要产生于血液泵中液体流动的不稳定流区域，例如传统的内轴承式血流泵在轴承周围，因为存在有较大的湍流区，血流速度发生变化，所以，易造成血栓形成。而，本发明由于采用了外轴承式设计，所以避免了轴承周围血液流动时造成的湍流区，从而避免了由于轴承内置导致的血栓形成，减少泵体内部血栓的形成。
以上所述是本发明的具体实施方式及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明保护范围之内。
Claims (3)
1、一种外轴承式人工心脏血液泵，其特征在于：它主要由外壳、固定在外壳内的头部为锥形的实心支撑体、外轴承式转子和与外壳尾部相连的流出管道构成；
所述外轴承式转子由转子机壳、固定在转子机壳内部的形状与实心支撑体头部形状相似的空心轮毂、固定在转子机壳内壁与空心轮毂外壁之间的螺旋型转子叶轮、固定在转子机壳外壁的永磁体、固定在转子机壳外壁的轴承和套在永磁体外壁的线圈组合而成；
所述外轴承式转子套在所述实心支撑体的头部后被所述外壳包裹固定。
2、根据权利要求1所述的外轴承式人工心脏血液泵，其特征在于：所述转子机壳、轮毂和转子叶轮为一体结构。
3、根据权利要求1所述的外轴承式人工心脏血液泵，其特征在于：所述转子叶轮与转子机壳之间无间隙。
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