CN217015079U - 无轴磁悬浮心室辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了无轴磁悬浮心室辅助装置，包括环状定子机壳，所述定子机壳的上端口、下端口连接有管路；所述定子机壳内侧具有内安装槽，所述定子机壳外侧具有外安装槽，所述内安装槽、外安装槽位置对应，所述内安装槽、外安装槽之间具有安装孔；所述内安装槽内安装有环状转子永磁体，所述转子永磁体内圈安装有转子铁芯环，所述转子铁芯环内侧安装有若干叶片；所述外安装槽内安装有环形安装件，所述安装件内侧设置有硅钢片，所述硅钢片位于安装孔内，所述硅钢片上设置有两组绕组线圈；本实用新型避免了机械轴承的流场死区，没有发热，没有机械磨损，设备血栓、溶血、机械故障的风险降到了最低。

Description

无轴磁悬浮心室辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种无轴磁悬浮心室辅助装置，用于替代心室作功的辅助循环装置。

背景技术

心室辅助装置是一种在心脏功能不能满足系统灌注需要时，给循环提供支持的心脏机械性辅助装置。心室辅助装置主要部件是一个机械泵，能够替代心脏的泵血功能，使衰竭的心脏得以恢复功能。目前心室辅助装置类型主要有搏动式隔膜泵、机械或磁悬浮轴承离心泵、机械轴承轴流泵几种。其中轴流泵(如Heartmate 2)是目前植入数量最多的心室辅助装置，其结构包括：1、内含线圈绕组的定子，能够释放周期性转动的磁场；2、内含永磁体的转子，转子表面镶嵌有类似阿基米德螺旋线形的叶片，叶片垂直转子表面，在转子转动时，能够驱动血液朝着泵的长轴方向流动；3、红宝石轴承，作为转子转动的机械支撑。在传统的机械轴承轴流心室辅助装置使用过程中，轴承处产生血栓造成患者重要器官栓塞和机械故障是限制设备安全性的主要问题。对轴流心室辅助装置一直以来的改进点均是通过改善叶片外形设计来优化流场，或者改变轴承材质来增加血液相容性，但不能解决根本问题。

磁悬浮离心泵是目前血液相容性最好的心室辅助方式，泵入口和转子平面垂直，泵出口和转子平面在同一水平面上，入口和出口在空间位置上相互垂直，叶片一般镶嵌在转子平面上，血液进入泵腔后血流方向被改变了90°，然后经过出口泵出。因此泵内有较多的回流，血液成分进入泵腔后反复被叶片的剪切力作用，研究表明血液内的凝血成分被反复剪切力作用会造成破坏，长期以往可能导致消化道出口等并发症。此外，转子形状为扁平圆柱体，只有圆形上表面镶嵌叶轮，其他面为光滑平面，转子和泵壳之间有形成不流动死区的风险，一旦有死区则会有血栓形成的风险。

如授权公告号为CN210904322U的专利文献公开的无轮毂且采用两段式前后导叶片结构的心室辅助泵，通过改善导叶减少导叶片周围的流动死区，进而降低周围血栓形成的概率，降低磨损，但轴承依然存在不能根本上杜绝血栓的形成。

如公开号为CN107281567A的专利文献公开的左心室辅助泵，该辅助泵同样采用了机械轴承设计，并且将片镶嵌在转子中心轴上，但依然无法完全避免轴承处的死区，有较大血栓形成风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无轴磁悬浮心室辅助装置，避免了常规机械轴承和磁悬浮离心泵的流场死区。

为解决上述技术问题，本实用新型无轴磁悬浮心室辅助装置，包括环状定子机壳，所述定子机壳的上端口、下端口连接有管路，如人工血管。所述定子机壳内侧具有内安装槽，所述定子机壳外侧具有外安装槽，所述内安装槽、外安装槽位置对应，所述内安装槽、外安装槽之间具有安装孔；所述内安装槽内安装有环状转子永磁体，所述转子永磁体内圈安装有转子铁芯环，所述转子铁芯环内侧安装有若干叶片；所述外安装槽内安装有环形安装件，所述安装件内侧设置有硅钢片，所述硅钢片位于安装孔内，所述硅钢片上设置有两组绕组线圈。

本实用新型无轴磁悬浮心室辅助装置由磁悬浮无轴泵及人工血管共同组成，人工血管预先和无轴泵连接，在使用时，人工血管可从心尖部连接到主动脉或者直接替代一段升主动脉。定子的硅钢片上绕有两套分别单独控制的绕组，一组控制转子的悬浮，一组控制转子的旋转，两套绕组通过悬浮力解耦合能够实现互不干扰，协同工作。

所述内安装槽为弧形，所述转子永磁体外圈为与内安装槽对应的弧形。进一步地，所述定子机壳内侧设置有上弧形凸台、下弧形凸台，所述上弧形凸台位于内安装槽上边缘边，所述下弧形凸台位于内安装槽下边缘边，所述上弧形凸台表面、内安装槽槽面、下弧形凸台表面构成连续的弯曲曲面。

作为优选，所述定子机壳的外表面为弧面形。

具体地，所述安装孔为六个。所述定子机壳中空。

本实用新型转子由转子永磁体、转子铁芯环以及一体化的叶片组成，叶片镶嵌在转子铁芯环的内侧。血液主要通过转子铁芯环内部的腔道被驱动，由于转子铁芯环内部和轴承间隙的压差，一部分血液能够快速通过定转子的间隙，形成不断冲刷轴承间隙的流道，防止红细胞和凝血成分在轴承间隙沉积。此外由于轴承间隙极小且流速较快，也没有回流形成，整个流场十分流畅，血液在定子机壳内部接触的时间极短，即没有死区也没有回流。磁悬浮技术的应用避免了机械轴承的流场死区，没有发热，没有机械磨损，设备血栓、溶血、机械故障的风险降到了最低。将叶片、转子、血液流道一体化设计，整个泵内没有任何的“轴”的出现，结构简单，血液和叶片的接触时间极短，降低了血液破坏的风险，且转子和定子外壳设计为曲面流线型，也同样避免了泵内的死区。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型外观图。

图2为本实用新型爆炸图。

图3为定子机壳及内部示意图。

图4为定子机壳示意图。

图5为转子永磁体示意图。

图6为转子铁芯环示意图。

图7为环形安装件及硅钢片示意图。

图8为人工血管从心尖部连接到主动脉示意图。

图9为人工血管替代一段升主动脉示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，无轴磁悬浮心室辅助装置包括环状定子机壳1，定子机壳1中空，定子机壳1的外表面为弧面形，定子机壳1的上端口、下端口连接有人工血管2。人工血管2预先和无轴泵(即定子机壳1)连接，在使用时，人工血管2可从心尖部连接到主动脉(如图8所示)或者直接替代一段升主动脉(如图9所示)。

如图2、3、4所示，所述定子机壳1内侧具有内安装槽9，所述内安装槽 9为弧形，所述内安装槽9内安装有环状转子永磁体5(如图5所示)，所述转子永磁体5外圈为与内安装槽9对应的弧形。所述转子永磁体5内圈安装有转子铁芯环6(如图6所示)，所述转子铁芯环6内侧安装有若干叶片7。为避免泵内死区，定子机壳1内侧设置有上弧形凸台12、下弧形凸台13，所述上弧形凸台12位于内安装槽9上边缘边，所述下弧形凸台13位于内安装槽9下边缘边，所述上弧形凸台12表面、内安装槽9槽面、下弧形凸台13表面构成连续的弯曲曲面，即曲面流线型。

如图4所示，所述定子机壳1外侧具有外安装槽10，所述外安装槽10内安装有环形安装件3，如图7所示，所述安装件3内侧设置有六组硅钢片4，硅钢片4上设置有两组绕组线圈8。所述内安装槽9、外安装槽10位置对应，所述内安装槽9、外安装槽10之间具有安装孔11，如安装孔11为六个，硅钢片4 位于安装孔11内。定子的硅钢片4上绕有两套分别单独控制的绕组，一组控制转子(即转子永磁体5、转子铁芯环6和叶片7)的悬浮，一组控制转子的旋转，两套绕组通过悬浮力解耦合能够实现互不干扰，协同工作。绕组通电控制属于现有技术，本实用新型不再赘述。

血液主要通过转子铁芯环6内部的腔道被驱动，一小部分血液通过定转子的间隙流动，整个流场十分流场，血液在定子机壳1内部接触的时间极短。磁悬浮技术的应用避免了机械轴承的流场死区，没有发热，没有机械磨损，设备血栓、溶血、机械故障的风险降到了最低。

上述实施例不以任何方式限制本实用新型，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.无轴磁悬浮心室辅助装置，其特征在于包括环状定子机壳，所述定子机壳的上端口、下端口连接有管路；所述定子机壳内侧具有内安装槽，所述定子机壳外侧具有外安装槽，所述内安装槽、外安装槽位置对应，所述内安装槽、外安装槽之间具有安装孔；所述内安装槽内安装有环状转子永磁体，所述转子永磁体内圈安装有转子铁芯环，所述转子铁芯环内侧安装有若干叶片；所述外安装槽内安装有环形安装件，所述安装件内侧设置有硅钢片，所述硅钢片位于安装孔内，所述硅钢片上设置有两组绕组线圈。

2.根据权利要求1所述的无轴磁悬浮心室辅助装置，其特征在于：所述内安装槽为弧形，所述转子永磁体外圈为与内安装槽对应的弧形。

3.根据权利要求2所述的无轴磁悬浮心室辅助装置，其特征在于：所述定子机壳内侧设置有上弧形凸台、下弧形凸台，所述上弧形凸台位于内安装槽上边缘边，所述下弧形凸台位于内安装槽下边缘边，所述上弧形凸台表面、内安装槽槽面、下弧形凸台表面构成连续的弯曲曲面。

4.根据权利要求1所述的无轴磁悬浮心室辅助装置，其特征在于：所述定子机壳的外表面为弧面形。

5.根据权利要求1所述的无轴磁悬浮心室辅助装置，其特征在于：所述安装孔为六个。

6.根据权利要求1所述的无轴磁悬浮心室辅助装置，其特征在于：所述定子机壳中空。

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