CN206325049U - 一种离心式左心室辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种离心式左心室辅助装置，包括泵体、设置在所述的泵体上的血流入口和血流出口，所述的泵体包括泵壳、形成在所述的泵壳上的内型腔、形成在所述的泵壳上且位于所述的内型腔外的外型腔、设置在所述的外型腔内的定子、能够在所述的定子的作用下绕自身轴心线转动的转子、与所述的转子相连接且能够随着所述的转子的转动而转动的多个叶片，所述的叶片具有倾角，所述的转子和所述的叶片悬浮设置在所述的内型腔内，所述的血流入口和所述的血流出口分别与所述的内型腔相连通。本实用新型通过对离心式左心室辅助装置结构的改进，使得离心式左心室辅助装置具有高效、体积小，能够防止溶血和血栓，能够对患者持久支持的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种离心式左心室辅助装置。
背景技术
心脏病是人类死亡的第二大杀手，而心脏供血功能衰竭是心脏病恶化的标志，直接对病人的生命造成威胁。据统计全球心衰患者以每年5000万人次的惊人速度增长，其中1000万患者因心脏供血功能衰竭死亡。尽管心脏移植可以提高心脏供血功能衰竭患者的生存率，但因供体心脏来源短缺，使得大量的心脏病患者丧失了生存机会。心室辅助装置能够为心脏功能不全的患者提供人体正常需要的血液循环流量，在很大程度上缓和了心脏供体不足的情况。离心式叶轮泵已经广泛应用到动物实验和临床中，但由于其机械轴承的磨损问题导致装置振动加剧，泵内出现了溶血和血栓。目前，辅助泵基本上已经实现了在缩小辅助泵体积的基础上应用了磁液悬浮的技术，极大的减少了因辅助泵摩擦而导致的溶血、血栓的问题，同时也满足了心脏供血的功能。磁悬浮辅助泵也是集流体力学、机械、医学、电学、电磁学和控制学为一体的交叉学科技术的应用，但磁悬浮技术应用于左心室辅助装置中，改善装置的工作状况，还存在一些问题。如，机械性能的改进、手术术后的感染及血泵植入等，其中，离心式辅助泵内出入口结构，叶片形状等直接影响到临床治疗效果。基于对以上问题的考虑，在目前各学科领域相互融合的背景下，通过改变辅助泵的结构特点，以及辅助泵的工作方式，设计研发出高效、体积小、防止溶血和血栓，患者持久支持的辅助装置将是未来发展的趋势。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高效、体积小、能够防止溶血和血栓的离心式左心室辅助装置。
为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型的一个目的是提供一种离心式左心室辅助装置，包括泵体、设置在所述的泵体上的血流入口和血流出口，所述的泵体包括泵壳、形成在所述的泵壳上的内型腔、形成在所述的泵壳上且位于所述的内型腔外的外型腔、设置在所述的外型腔内的定子、能够在所述的定子的作用下绕自身轴心线转动的转子、与所述的转子相连接且能够随着所述的转子的转动而转动的多个叶片，所述的叶片具有倾角，所述的转子和所述的叶片悬浮设置在所述的内型腔内，所述的血流入口和所述的血流出口分别与所述的内型腔相连通。
优选地，所述的叶片的高度为5~9mm。
优选地，所述的叶片的个数为4~6个。
优选地，所述的多个叶片绕着所述的转子的圆周方向均匀分布。
优选地，所述的泵壳和所述的叶片的材质为钛合金。
优选地，所述的泵体呈圆柱形，其直径为50~80mm，高度为40~60mm。
优选地，所述的血流入口和所述的血流出口的内径为5~7mm，外径为9~11mm。
优选地，所述的血流入口和所述的血流出口的压力差为80~120mmHg。
优选地，所述的泵体的体积流量为4~6L/min。
优选地，所述的内型腔的深度大于所述的外型腔的深度。
优选地，所述的内型腔呈圆柱体，所述的外型腔呈圆环柱体，所述的内型腔的轴心线和所述的外型腔的轴心线重合。
优选地，用于将所述的内型腔和所述的外型腔隔开的泵壳的外侧壁上设置有多个用于增强泵壳的强度的加强筋。
优选地，所述的泵壳包括壳体、盖设在所述的壳体上的泵盖，所述的泵盖的轴心处开设有与所述的血流入口相连通的第一开口，所述的壳体上开设有与所述的血流出口相连通的第二开口。
更优选地，所述的第二开口开设在所述的壳体的侧壁上。
更优选地，所述的泵盖的下表面上设置有向下延伸凸起的第一卡壁和第二卡壁，所述的第一卡壁和所述的第二卡壁之间设置有硅胶密封垫圈，当所述的泵盖与所述的壳体相盖合时，用于将所述的内型腔和所述的外型腔隔开的泵壳插入所述的第一卡壁和所述的第二卡壁之间且与所述的硅胶密封垫圈相抵设。
更优选地，所述的定子包括磁钢、均匀分布在所述的磁钢上且能够产生旋转磁场的通电线圈。
进一步优选地，位于所述的外型腔上方的泵盖上开设有供所述的通电线圈的导线出入的第三开口。
优选地，所述的转子包括转子本体、设置在所述的转子本体上的永磁铁。
更优选地，所述的转子还包括贯穿设置在所述的转子本体的轴心处的第一中心通道；所述的多个叶片之间形成有第二中心通道，所述的第一中心通道、所述的第二中心通道和所述的血流入口的内径相同且三者的轴心线相重合。
进一步优选地，所述的转子的侧面与所述的内型腔的侧腔壁之间的距离小于所述的第一中心通道的内径。
由于上述技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型通过对离心式左心室辅助装置结构的改进，使得离心式左心室辅助装置具有高效、体积小，能够防止溶血和血栓，能够对患者持久支持的优点。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为本实用新型的剖面图；
图3为转子和叶片能够悬浮的受力分析图；
图4为壳体的立体图；
图5为壳体的俯视图；
图6为泵盖的立体图；
图7为泵盖的侧视图；
图8为转子盖的立体图；
图9为转子主体的立体图一；
图10为转子主体的立体图二；
其中：1、血流入口；2、血流出口；3、内型腔；4、外型腔；5、定子；6、叶片；7、转子本体；71、转子主体；72、转子盖；73、容置槽；8、永磁铁；9、壳体；10、泵盖；11、加强筋；12、第二开口；13、第一开口；14、第三开口；15、第一卡壁；16、第二卡壁；17、第一中心通道；18、第二中心通道。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
如附图1所示，一种离心式左心室辅助装置，包括泵体、设置在泵体上的血流入口1和血流出口2。
如附图2所示，泵体包括泵壳、形成在泵壳上的内型腔3、形成在泵壳上且位于内型腔3外的外型腔4、设置在外型腔4内的定子5、能够在定子5的作用下绕自身轴心线转动的转子、与转子相连接且能够随着转子的转动而转动的多个叶片6，叶片6具有倾角，血流入口1和血流出口2分别与内型腔3相连通。内型腔3的深度大于外型腔4的深度，从而便于血液从内型腔3流至血流出口2，避免血液浸湿外型腔4内的定子5。
定子5包括呈环形的磁钢、均匀分布在磁钢上且能够产生旋转磁场的通电线圈。如附图8至10所示，转子包括转子本体7、设置在转子本体7上的永磁铁8，本实施例中，转子本体7包括转子主体71、盖设在转子主体71上的转子盖72，转子主体71上形成有容置槽73，永磁铁8设置在容置槽73内，当然，转子本体7也可以采用其他结构代替。离心式左心室辅助装置工作时，旋转磁场作用于永磁铁8从而形成旋转扭矩，转子受到旋转扭矩的作用而绕自身轴心线旋转。如附图3所示，带有倾角的叶片6在旋转过程中与血液相互作用产生力F，根据力的合成与分解，可将力F分解为水平方向的F1和垂直方向的F2。由于通电线圈和永磁铁8均匀分布，因此水平方向的合力为F1合 = 0N ，竖直方向合力 F2合 = n F·sinθ（n为叶片数），叶片6和转子的总质量mg= F2合时，转子和叶片6悬浮设置在内型腔3内，同时，由于磁钢和永磁铁8具有一定的吸引力，从而迫使转子靠近磁钢所处的高度位置。
如附图4至7所示，泵壳包括壳体9、盖设在壳体9上的泵盖10。如附图2、4和5所示，内型腔3和外型腔4形成在壳体9上，内型腔3呈圆柱体，外型腔4呈圆环柱体，并且内型腔3的轴心线和外型腔4的轴心线重合。用于将内型腔3和外型腔4隔开的泵壳的外侧壁上设置有多个用于增强泵壳的强度的加强筋11。壳体9的侧壁上开设有分别与血流出口2和内型腔3相连通的第二开口12。
如附图6和7所示，泵盖10的轴心处开设有分别与血流入口1和内型腔3相连通的第一开口13，位于外型腔4上方的泵盖10上开设有供通电线圈的导线出入的第三开口14。泵盖10的下表面上设置有向下延伸凸起的第一卡壁15和第二卡壁16，第一卡壁15和第二卡壁16之间设置有呈O型的硅胶密封垫圈，当泵盖10与壳体9相盖合时，用于将内型腔3和外型腔4隔开的泵壳插入第一卡壁15和第二卡壁16之间且与硅胶密封垫圈相抵设，从而有效做到了液体的密封效果，防止由血流入口1流入的血液进入到外型腔4内而导致通电线圈短路的问题。
如附图2所示，转子还包括贯穿设置在转子本体7的轴心处的第一中心通道17；多个叶片6之间形成有第二中心通道18，第一中心通道17、第二中心通道18和血流入口1的内径相同且三者的轴心线相重合。转子的直径和高度均略小于内型腔3的直径和高度，便于转子在内型腔3内转动。转子的侧面与内型腔3的侧腔壁之间的距离小于第一中心通道17的内径。血液自血流入口1流入泵体中时，大部分血液自第一中心通道17和第二中心通道18流至血流出口2，小部分血液自转子和内型腔3的腔壁之间的间隙流至血流出口2。由于间隙大的一侧血液流量大，压力小，而间隙小的一侧血液流量小，压力大，因此形成一个压力差。这个压力差将产生一个将转子推回中心的恢复力，使得转子稳定的悬浮在轴心位置。
泵壳和叶片6的材质为钛合金。泵体呈圆柱形，其直径为50~80mm，优选为65mm，高度为40~60mm，优选为50mm，叶片6的高度为5~9mm，优选为8mm，叶片6的个数为4~6个且绕着转子的圆周方向均匀分布，优选为5个，血流入口1和血流出口2的内径为5~7mm，优选为6mm，外径为9~11mm，优选为10mm，血流入口1和血流出口2的压力差为80~120mmHg，优选为100mmHg，泵体的体积流量为4~6L/min，优选为5 L/min。
以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，且本实用新型不限于上述的实施例，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种离心式左心室辅助装置，包括泵体、设置在所述的泵体上的血流入口（1）和血流出口（2），其特征在于：所述的泵体包括泵壳、形成在所述的泵壳上的内型腔（3）、形成在所述的泵壳上且位于所述的内型腔（3）外的外型腔（4）、设置在所述的外型腔（4）内的定子（5）、能够在所述的定子（5）的作用下绕自身轴心线转动的转子、与所述的转子相连接且能够随着所述的转子的转动而转动的多个叶片（6），所述的叶片（6）具有倾角，所述的转子和所述的叶片（6）悬浮设置在所述的内型腔（3）内，所述的血流入口（1）和所述的血流出口（2）分别与所述的内型腔（3）相连通。
2.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的叶片（6）的高度为5~9mm，所述的叶片（6）的个数为4~6个且绕着所述的转子的圆周方向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的泵壳和所述的叶片（6）的材质为钛合金。
4.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的泵体呈圆柱形，其直径为50~80mm，高度为40~60mm；所述的血流入口（1）和所述的血流出口（2）的内径为5~7mm，外径为9~11mm，所述的血流入口（1）和所述的血流出口（2）的压力差为80~120mmHg；所述的泵体的体积流量为4~6L/min。
5.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的内型腔（3）的深度大于所述的外型腔（4）的深度。
6.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的内型腔（3）呈圆柱体，所述的外型腔（4）呈圆环柱体，所述的内型腔（3）的轴心线和所述的外型腔（4）的轴心线重合。
7.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：用于将所述的内型腔（3）和所述的外型腔（4）隔开的泵壳的外侧壁上设置有多个用于增强泵壳的强度的加强筋（11）。
8.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的泵壳包括壳体（9）、盖设在所述的壳体（9）上的泵盖（10），所述的泵盖（10）的轴心处开设有与所述的血流入口（1）相连通的第一开口（13），所述的壳体（9）上开设有与所述的血流出口（2）相连通的第二开口（12），所述的泵盖（10）的下表面上设置有向下延伸凸起的第一卡壁（15）和第二卡壁（16），所述的第一卡壁（15）和所述的第二卡壁（16）之间设置有硅胶密封垫圈，当所述的泵盖（10）与所述的壳体（9）相盖合时，用于将所述的内型腔（3）和所述的外型腔（4）隔开的泵壳插入所述的第一卡壁（15）和所述的第二卡壁（16）之间且与所述的硅胶密封垫圈相抵设。
9.根据权利要求8所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的定子（5）包括磁钢、均匀分布在所述的磁钢上且能够产生旋转磁场的通电线圈；位于所述的外型腔（4）上方的泵盖（10）上开设有供所述的通电线圈的导线出入的第三开口（14）。
10.根据权利要求1所述的离心式左心室辅助装置，其特征在于：所述的转子包括转子本体（7）、设置在所述的转子本体（7）上的永磁铁（8）、贯穿设置在所述的转子本体（7）的轴心处的第一中心通道（17）；所述的多个叶片（6）之间形成有第二中心通道（18），所述的第一中心通道（17）、所述的第二中心通道（18）和所述的血流入口（1）的内径相同且三者的轴心线相重合；所述的转子的侧面与所述的内型腔（3）的侧腔壁之间的距离小于所述的第一中心通道（17）的内径。
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