CN219941593U - 一种泵血装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种泵血装置。该泵血装置包括:转动元件和外部设备,以及还包括用于驱动转动元件的驱动组件,该驱动组件通过供电线与外部设备电连接,其中转动元件被设置在驱动组件的远端;参数检测单元和温度测算单元,其中用于检测驱动组件参数的参数检测单元与接收驱动组件参数并将收集到的参数转换为温度信息以传输到外部设备的温度测算单元通讯连接;其中参数检测单元与泵血装置的供电线在外部设备上电连接。本公开提供的泵血装置能够实时监测泵血电机工作温度,利于高温预警和临床判断。
Description
技术领域
本申请涉及心脏辅助装置技术领域,具体涉及一种泵血装置。
背景技术
经皮冠状动脉介入手术(Percutaneous Coronary Intervention,PCI)是一种常用的治疗心脏相关疾病的有效方法,与心脏搭桥手术相比,PCI手术风险更低,创伤更小,手术难度更低,术后恢复更快。此外,PCI手术同样适用于急性心梗的抢救,通过快速恢复堵塞血管的血流灌注以恢复患者的心肌状态。于是,针对高危PCI、心源性休克等心脏疾病上,越来越广泛地在手术中使用经皮跨瓣膜心室辅助装置。而对于经皮跨瓣膜心室辅助装置,其核心组件就是泵血机构,而泵血机构大多由泵血电机直接带动泵血叶轮在心脏中工作。
然而,处于心脏中的泵血电机,只要开始运转,其电能转化为机械能的过程中不可避免地产生热量,并且热量会随着泵血电机运转持续并不断地积累,特别地,泵血电机温度升高,进而对血液产生不良影响,例如,产生血栓、蛋白质变性等。此外,血液温度升高还会直接导致人体循环中红细胞的破坏,例如根据2009年《环境与健康》期刊中的《日最高气温与医院心脑血管疾病急诊人次关系的病例交叉研究》所报告,春、夏季日最高气温每升高1℃,心脑血管疾病急诊人次增加17.3%。
应注意,在目前的泵血产品中,特别是经皮跨瓣膜介入导管产品中未见有对泵血电机进行监测与控制的。由于缺失对于泵血装置,特别是缺失对其中潜在高热源点(即电机机构)的实时监测与反馈问题,若因电机温度影响到血液温度变化,往往血液中已经不可避免的产生了血栓或发生了蛋白质变性,即使撤出体内的泵血导管,也对病人的健康产生了不可逆转的伤害,必然会对手术中的患者带来潜在健康风险问题。
因此,现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
根据本公开的示例实施例,提供了一种具有温度检测功能的泵血装置,其具有监控驱动组件的温度,利于高温预警和临床判断,能够预防驱动组件温度过高。
在本公开的第一方面中,提供了一种泵血装置,该装置包括:转动元件和外部设备,还包括:用于驱动上述转动元件的驱动组件,上述驱动组件通过供电线与上述外部设备电连接,其中上述转动元件被设置在上述驱动组件的远端;
参数检测单元和温度测算单元,其中用于检测驱动组件参数的上述参数检测单元与接收上述驱动组件参数并将收集到的参数转换为温度信息以传输到上述外部设备的上述温度测算单元通讯连接;其中上述参数检测单元与上述泵血装置的供电线在上述外部设备上电连接。
在一些实施例中,用于检测上述驱动组件的电压和电流的上述参数检测单元与上述泵血装置的供电线在上述外部设备上电连接。
在一些实施例中,上述温度测算单元包括运算周期为0.1~5s。
在一些实施例中,能够将上述温度信息与预存阈值进行比较的比较单元与能够发出上述温度信息的上述温度测算单元通讯连接。
在一些实施例中,上述泵血装置还包括:灌注结构,上述灌注结构从上述外部设备延伸至上述驱动组件,上述灌注结构包括至少部分上述驱动组件内的间隙;在上述灌注结构上被设置有能够被上述外部设备控制流量大小的流量阀。
在一些实施例中,上述供电线为复合金属结构。
在一些实施例中,上述供电线的导丝直径的区间为0.1~0.5mm。
在一些实施例中,上述外部设备还包括预警模块,上述预警模块包括预警单元和提示单元,上述预警单元与上述温度测算单元通讯连接,上述预警单元与上述提示单元通讯连接。
在一些实施例中,上述提示单元包括显示元件和/或发声元件。
在一些实施例中,上述泵血装置还包括温度传感器,上述温度传感器被设置在上述驱动组件的外表面。
在本公开的第二方面中,还提供了一种泵血装置,该泵血装置包括:驱动组件和介入导管,其中上述驱动组件还包括驱动轴和驱动组件外周;上述驱动组件被构造在驱动组件外周内部、与供电线电连接,并且上述驱动组件通过上述驱动轴与叶轮连接以驱动上述叶轮;上述驱动组件外周,被设置成具有靠近但不连接上述叶轮的远端区域、与介入导管连接的近端区域以及处于上述远端区域与上述近端区域之间的中间段,上述驱动组件外周处于上述叶轮与上述介入导管之间,其中上述电机壳体的上述远端区域、上述近端区域和上述中间段呈一体的条状,其中与上述泵血电机电连接的供电线与外部泵血导管控制器所含泵血电机温度检测系统电连接。
进一步地,上述介入导管在上述驱动组件外周的近端区域与外部插管连接,与上述驱动组件电连接的供电线被布置成离开上述驱动组件后经由上述介入导管的内腔、再经由上述外部插管的内腔、从而能够与上述外部温度检测系统电连接。
进一步地,上述驱动组件还包括永磁体、铁芯、绕组,其中上述驱动组件由上述铁芯包覆而形成上述驱动组件外周,上述驱动轴被构造成细长圆柱体结构的刚体,其中上述驱动轴中的一段的外表面被设置有上述永磁体、并且上述驱动轴能够伴随上述永磁体转动而转动,其中上述绕组被设置为沿上述驱动轴的轴向环绕但不接触上述永磁体,上述绕组的外表面被设置有上述铁芯,其中上述介入导管在上述驱动组件外周的近端区域与外部插管连接。
进一步地,与上述驱动组件电连接的供电线是与上述驱动组件内的上述绕组电连接,上述供电线被布置成离开上述驱动组件后经由上述介入导管的内腔、再经由上述外部插管的内腔,从而能够与上述外部泵血电机温度检测系统电连接。
进一步地,上述外部温度监测模块包括参数检测单元、比较单元、预警模块,其中与上述驱动组件电连接的供电线被配置成与上述参数检测单元电连接,上述参数检测单元与上述比较单元电连接,上述比较单元与上述预警模块电连接。
进一步地,上述泵血装置还包括温度传感器,上述温度传感器被设置在驱动组件外周的外表面、或者被设置在上述驱动组件外周的中间段、或者被设置在上述远端区域与上述近端区域之间的几何中点位置附近。
进一步地,上述温度传感器包括探头和与探头电连接的测温补偿线,其中上述探头用于检测温度,上述测温补偿线用于为上述探头延伸热电偶的冷端,与外部测温仪连接构成测温系统,将热电偶的参考端从高温处移到环境温度较稳定的地方供电。
进一步地,上述温度传感器的探头被设置在上述铁芯的外表面或者被设置成嵌入上述铁芯的外表面、并且离开上述灌注管路一段距离。
进一步地,上述温度传感器的探头的一面紧贴上述铁芯的外表面,并且在上述温度传感器的探头的另一面被生物兼容性粘结剂完全覆盖固定,其中上述温度传感器的测温补偿线被布置成夹在上述灌注管路与上述铁芯的外表面之间的相互贴合面并沿着上述灌注管路布置,或者上述温度传感器的测温补偿线被布置成被生物兼容性粘结剂完全覆盖固定。
进一步地,上述温度传感器的测温补偿线被布置成一端与上述探头电连接、另一端经由上述介入导管的内腔、再经由上述外部插管的内腔,从而能够与上述外部设备电连接。
本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:
驱动组件在工作过程中通过参数检测单元获得电压、电流等参数继而通过温度测算单元获得能被实时监测的温度,从而实时明了驱动组件的运行温度状况;经比较单元能够在驱动组件超过预存阈值时发出超温警报,有效避免严重异常不良事件发生;此外,若增设温度校验用的温度传感器,则可以利于泵血装置在使用前对泵血装置中各单元各模块做常温下工作校验或校正、停机工作校验或校正,以及在其他温度及环境下的工作校验或校正、停机工作校验或校正,利于温度检测模块在泵血装置在临床运行时提供准确的报警或反馈。简言之,这些措施可以预防驱动组件温度过高,继而可能导致患者血液不可逆变性损坏,进而产生溶血/血栓等不良事件,还可以减少驱动组件不良工况,防止患者因无法得到良好的泵血循环支持而产生的一系列临床症状。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素,其中:
图1示出了根据本公开一些实施例的泵血装置100的示图;
图2示出了根据本公开一些实施例的泵血装置200的剖面示图;
图3示出了根据本公开一些实施例的外部温度监测模块380的示图;
以及在各个附图中,相同或对应的附图标记表示相同或对应的部分;其中附图标记为:泵血装置100、200,电机外周110、210,泵血电机220,介入导管130、230,叶轮140、240,远端区域111,近端区域112,电机轴221,永磁体222,铁芯223,绕组224,灌注管路250,外部温度监测模块180、380,参数检测单元381,温度测算单元383,比较单元385,预警模块387。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例,然而应当理解的是,本公开可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里所阐述的实施例。相反,提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是,本公开的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本公开的保护范围。
在本公开的实施例的描述中,术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含,即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
此外,需要说明的是,在本申请实施例的描述中,除非另有明确的限定,“体内”表示患者的组织器官内,“体外”表示患者的组织器官外。同时,在本申请的实施例中,“远端”是指远离医师的方向,“近端”是指靠近医师的方向。
在目前的泵血装置方案中,临床上更多地关注由跳动的心脏经由血管向外输出时测量获得各项医学参数。一般地,处于心脏中的泵血装置,其核心发热部件就是驱动组件(例如,泵血电机),而持续运转的泵血电机通过与体外电源连接的供电线,获取电能,从而将电能转化为机械能(具体地,通过电驱动马达带动叶轮机械旋转)。然而,这期间的电能转化为机械能的过程,不可避免地产生热量,并且其中的热量还会随着泵血电机持续运转而不断地积累,因此,泵血电机经常地成为关键的发热部件。应注意血液流经其中的泵血电机发热区域后,血液很可能受泵血电机发热影响而被加热,这时不但会导致不良影响,诸如产生血栓、蛋白质变性等,从而未能及时地对外做出警示或未能及时地自动或手动地采取降温措施,例如灌注冷却溶液。进一步地,仅通过电参数方式推算泵血电机及其周边的温度情况,或许需要校验或校正,例如,需要能够校验确认温度检测模块内部电路在常温时是否正常工作,也能够校验确认温度检测模块内部电路在泵血电机运转时是否正常工作。
为了解决上述问题中的至少一个问题,以及其他潜在问题中的一个或多个问题,本公开的示例实施例提出了一种新的泵血装置,包括:转动元件和外部设备,以及还包括:用于驱动上述转动元件的驱动组件,上述驱动组件通过供电线与上述外部设备电连接,其中上述转动元件被设置在上述驱动组件的远端;参数检测单元和温度测算单元,其中用于检测驱动组件参数的上述参数检测单元与接收上述驱动组件参数并将收集到的参数转换为温度信息以传输到上述外部设备的上述温度测算单元通讯连接;其中上述参数检测单元与上述泵血装置的供电线在上述外部设备上电连接。
应注意,在一些实施例中,驱动组件可以是电机或泵血电机。
图1示出了根据本公开一些实施例的泵血装置100的示意图。在该示例的泵血装置100中,包括:电机外周110、泵血电机、介入导管130、叶轮140、以及外部温度监测模块180。
进一步地,该电机外周110一般地是被构造成定位在心脏中的。进一步地,该电机外周110被设置成靠近叶轮140部分的远端区域111和能够与介入导管130连接的近端区域112之间。进一步地,该电机外周110具有中间段,该中间段处于远端区域111与近端区域112之间。进一步地,上述的电机外周110的中间段所具有圆柱形呈现圆柱体结构,该远端区域111与电机外周110的中间段相接一端呈平滑渐变。在一些实施例中,该远端区域111从与电机外周110的中间段向与叶轮140相接一端呈逐渐减小的曲面圆锥形结构。在一些实施例中,该远端区域111从与电机外周110的中间段向与叶轮140相接一端呈逐渐减小的圆台结构。进一步地,上述的电机外周110的中间段所具有圆柱形呈现圆柱体结构,该圆柱体结构的中心轴线与上述的与介入导管130连接的近端区域112同轴线,并且该近端区域112与电机外周110的中间段相接一端呈平滑渐变。在一些实施例中,该近端区域112从与电机外周110的中间段向与介入导管130相接一端呈逐渐减小的曲面圆锥形结构。在一些实施例中,该近端区域112从与电机外周110的中间段向与介入导管130相接一端呈逐渐减小的圆台结构。在一些实施例中,电机外周110的远端区域、近端区域和中间段呈一体的条状。
进一步地,在泵血装置100中,泵血电机被设置在上述电机外周110的内部,例如,被上述电机外周110所包覆;并且该泵血电机,其连接有供电线,是由连接到体外电源的该供电线所供应电流,其中该泵血电机其内部包括具有驱动能力的转子部分。在一些实施例中,该泵血电机内部的转子部分可以包括例如电机轴、永磁体磁钢。进一步地,该电机轴呈圆柱体结构,例如,其轴线与上述电机外周110所具有圆柱形所呈现的圆柱体结构的中心轴线同轴。进一步地,上述永磁体磁钢被固定并包覆在上述电机轴上。进一步地,转子部分是与上述叶轮140连接,并且能够由自身的旋转,带动叶轮140旋转,从而进行血液泵吸。
进一步地,在泵血装置100中,介入导管130具有相应的远端区和近端区,其中介入导管130的远端区即为靠近泵血电机的一端,介入导管130的近端区是能够与其他外部设备连接的另一端。
进一步地,在泵血装置100中,外部温度监测模块180与泵血电机是电连接关系,与泵血电机电连接的供电线被布置成离开泵血电机后会经过介入导管的内腔、随后再经过外部插管的内腔、并最终到达体外与外部温度监测模块180电连接,这样不但能够为外部温度监测模块180通过供电线检测电机相间阻值成为可能,还不影响泵血装置100的介入尺寸。
应注意,在一些实施例中,为更加准确地监测该泵血电机的发热部分以及校验上述利用相间阻值所获得的温度数据的准确性,优选地,将该温度传感器设置在电机外周110的中间段的外表面,最优选地,是将该温度传感器设置在电机外周110的中间段的外表面、处于远端区域111与近端区域112之间的、尽可能靠近几何中点的位置,这样不但能将温度传感器置于尽可能地靠近该泵血装置100的发热位置,从而更准确地获取泵血电机的发热情况,继而更及时地判断该泵血电机是否出现异常发热,或导致血液异常升温,继而对患者产生不良后果影响,还能有利于校验电机实际运转时通过相应电参数所获取对应位置温度数据的准确性。在一些实施例中,为了布置方便并同时减少介入影响,优选地,将该温度传感器设置在电机外周110的近端区域的外表面,优选地,该温度传感器被设置在电机外周110的近端区域112的外表面上、并且被设置在该近端区域112的从与电机外周110的中间段向与介入导管130相接一端呈逐渐减小的曲面圆锥形结构的、靠近电机外周110的中间段的部分。在另一些实施例中,为了同时监测泵血电机以及泵血电机近端附近的温度情况,而在电机外周110的中间段的外表面、处于远端区域111与近端区域112之间的、尽可能靠近几何中点的位置和在电机外周110的近端区域112的外表面上、并且被设置在该近端区域112的从与电机外周110的中间段向与介入导管130相接一端呈逐渐减小的曲面圆锥形结构的、靠近电机外周110的中间段的部分,来同时设置两个温度传感器,从而能够同时起到校验监测结果的目的,又能够避免温度传感器突然失效,并且还能起到同时校验两处位置的温度数据。在一些实施例中,温度传感器被固定方式不限于环氧胶粘结,直接焊接等。在一些实施例中,温度传感器可以是热电偶,其中热电偶的类型不限于S型、K型、T型。上述不同位置设置的温度传感器,不但可以直接获取泵血装置100各位置的实时温度数据,用以单独在泵血电机超过阈值温度时报警;还能够通过获取上述泵血装置100各位置的实时温度,来校验仅通过前述电参数的方式所获得的泵血电机的实时温度数据,也能起到实施校验通过电参数所获取的实时温度数据。
此外,根据泵血装置本身的内部结构不同,亦会有其他相应的示例性实施方式。
图2示出了根据本公开另一些实施例的泵血装置200的示意图。在该示例实施例中,泵血电机220可以由电机外周210包覆,并且该泵血电机220包括转子组件和定子组件,其中转子组件可以是,例如图示所布置的包括电机轴221、永磁体222,而定子组件可以是,例如图示所布置的包括铁芯223、绕组224等。特别地,在一些实施例中,铁芯223形成包覆泵血电机220的泵血壳体或被称之为电机外周,此时,可以不再有额外的壳体包覆泵血电机220。进一步地,由于转子组件是由永磁体222,例如永磁体磁钢,所能构成永磁磁场。进一步地,定子组件能够通过泵血电机驱动控制器对绕组224有序地供电以产生励磁磁场,从而使得永磁磁场与励磁磁场相互作用,继而使得泵血电机220以各种速度旋转,继而通过电机轴221带动叶轮240进行血液泵吸。在一些实施例中,在上述泵血装置200中,包括电机外周210、叶轮240、介入导管(未示出),其中泵血电机220又由刚性壳体包覆、其内有例如,电机轴221、永磁体222、铁芯223、绕组224,其中电机轴221其本身可以是呈现圆柱体结构、为细长圆柱体结构的刚体,并且与同样呈现圆柱体结构的中间段的轴心线同轴,其中电机轴221能够与叶轮240连接并能够驱动叶轮240,其中电机轴221中的一段的外表面设置有永磁体222、并且电机轴221与永磁体222为同一轴线、并且永磁体222会伴随电机轴221转动而转动。进一步地,永磁体222包覆电机轴221的一段,亦呈现圆柱体结构。进一步地,贴近永磁体222的外表面设置有绕组224,及绕组224的外层设置有铁芯223。如图2所示地,由铁芯223、绕组224等组成的定子组件被供电以产生励磁磁场,从而作用于由永磁体222和电机轴221等所组成的转子组件所构成的永磁磁场,从而驱动转子组件转动,继而带动叶轮240转动。进一步地,该电机外周210的外表面还布置有,源自介入导管230方向可由体外引入冷却液的灌注管路250,该灌注管路250能够向该泵血装置200内部各部分灌注冷却液。进一步地,灌注管路250贴附于泵血电机220外的电机外周210的外表面,并且从叶轮240部分设有开口,由远端向近端地对泵血装置200内部灌注冷却液从而对电机外周210内部,尤其是对泵血电机220的各部分进行降温。
进一步地,在泵血装置200中,外部温度监测模块(未示出)与泵血电机220是电连接关系,与泵血电机220电连接的供电线被布置成离开泵血电机220后会经过介入导管(未示出)的内腔、随后再经过外部插管(未示出)的内腔、并最终到达体外与外部温度监测模块(未示出)电连接,这样不但能够为外部温度监测模块(未示出)通过供电线检测电机相间阻值(或其他电参数)成为可能,还使得走线布置更加整洁。在一些实施例中,供电线是与绕组224电连接,并且供电线经由绕组224离开泵血电机220后再经由介入导管的内腔、再经由外部插管的内腔,从而最终与外部温度监测模块电连接,从而使得外部温度监测模块能够检测绕组224的相间阻值及通过相间阻值而获得绕组224的温度数据。
在一些实施例中,温度传感器,例如热敏电阻器、热电偶、热电阻等,被构造成监测在泵血电机220内的温度。在一些实施例中,温度传感器被设置在包覆泵血电机220的电机外周210的外表面,使得易于贴附设置,降低贴附设置的复杂度。在一些实施例中,温度传感器被设置在电机外周210的内表面,使得不仅易于贴附设置,还能对温度传感器起保护作用。在一些实施例中,温度传感器被设置在泵血电机220内部靠近绕组224的位置,使得不但对温度传感器起保护作用,还能更加靠近发热源,获取热源始发地的温度情况,以利于获取绕组224的实时温度,从而利于校验通过绕组相间阻值(或其他电参数)所获取的温度情况。进一步地,温度传感器被设置在属于定子组件的铁芯223的靠近绕组224一侧,使得不但对温度传感器起保护作用,还能进一步靠近发热源,获取热源始发地的温度情况,也利于校验上述通过绕组相间阻值(或其他电参数)而获得的温度数据。进一步地,温度传感器被设置在铁芯223与绕组224之间、并且靠近泵血电机220的几何中心位置处,使得不但对温度传感器起保护作用,还能最靠近发热源,获取热源始发地的温度情况,并进一步获取该处温度数据以利于校验。在一些实施例中,温度传感器被设置在铁芯223与绕组224之间、并且远离或避开灌注管路250,使得不但对温度传感器起保护作用,还能更加靠近发热源,获取热源始发地的温度情况,并且尽可能地减小受到流经灌注管路250的冷却液影响,也更加利于校验上述通过绕组相间阻值所获得的温度数据。特别地,将温度传感器设置在所谓靠近绕组224一侧,但又要避开灌注管路,则不应将温度传感器布置在绕组224靠近转子一侧,因为该侧可能流通经过灌注液,导致并不能获取电机真正的高温源温度。在一些实施例中,温度传感器被设置在泵血电机220与介入导管230结合区,能够监测该处电机的温度,从而间接地监测流经该区域的血液被加热的情况。进一步地,温度传感器被同时设置在铁芯223与绕组224之间、并且远离灌注管路250一侧,以及被设置在泵血电机220与介入导管230结合区,使得同时起到上述温度监测效果与保护温度传感器的效果外,还能校验该两处温度情况,从而间接地监测该两处血液被加热的情况,并保证其中受磁场影响导致温度传感器失效时,处于泵血电机220与介入导管230结合区的温度传感器仍能有效收集经冷却液灌注后的该处温度情况,从而间接地监测血液被加热的情况。在一些实施例中,温度传感器被固定方式不限于环氧胶粘结,直接焊接等。在一些实施例中,温度传感器可以是热电偶,其中热电偶的类型不限于S型、K型、T型。特别地,本文涉及探头和测温补偿线的温度传感器,一般地,是指热电偶。
在一些实施例中,温度传感器包括探头和测温补偿线,其中探头用于检测温度,测温补偿线用于连接热电偶的冷端,与外部测温仪连接构成测温系统,将热电偶的参考端从高温处移到环境温度较稳定的地方供电。在一些实施例中,探头的直径或者单边边长小于0.2mm,测温补偿线的直径小于0.1mm。
进一步地,温度传感器的探头被设置在铁芯223的外表面或者被设置成嵌入铁芯223的外表面、并且离开上述灌注管路250一段距离。
进一步地,温度传感器可以是多个,这样多个温度传感器中的至少一个温度传感器,其探头被设置在铁芯223的外表面或者被设置成嵌入铁芯223的外表面、并且离开灌注管路250一段距离,例如,离开2~3mm,以及多个温度传感器中的其余温度传感器,其探头被设置在泵血电机220与介入导管230的结合区。
进一步地,温度传感器的探头的一面紧贴铁芯223的外表面,并且温度传感器的探头的另一面被生物兼容性粘结剂完全覆盖固定,此外,温度传感器的测温补偿线被布置成夹在灌注管路250与铁芯223的外表面之间的相互贴合面,并且测温补偿线可以沿着灌注管路250布置,即沿着灌注管路250通向体外,或者温度传感器的测温补偿线被布置成被生物兼容性粘结剂完全覆盖固定。
进一步地,温度传感器的探头被保护罩覆盖保护,并且温度传感器的探头和保护罩被生物兼容性粘结剂完全覆盖固定。
应注意,此处无论从电能转换为机械能导致能耗以热能表现,还是泵血电机220驱动叶轮的机械运转时还会产生额外热能,等等都会导致泵血电机220成为关键发热源。因此,在最靠近泵血电机220的发热部分,即靠近绕组224的部分才能最直接地监测该发热源的温度状况,也能最准确地校验通过绕组相间阻值所获得的绕组温度情况。进一步地,温度传感器被同时地设置在铁芯223与绕组224之间、并且远离灌注管路250一侧,以及被设置在泵血电机220与介入导管230结合区,能够同时起到校验监测结果的目的、又能够避免温度传感器在其中一处突然失效。
此外,根据泵血装置本身的内部结构以及其他设置的冷却系统导致的结构不同,亦会有其他设置温度传感器的方式。
图3示出了根据本公开一些实施例的外部温度监测模块380的示意图。在该示例实施例中,外部温度监测模块380包括参数检测单元381、温度测算单元383、比较单元385、预警模块387,其中与泵血电机电连接的供电线被配置成与参数检测单元381电连接,参数检测单元381与温度测算单元383电连接(或者,在一些实施例中,参数检测单元381与比较单元385直接电连接),比较单元385与预警模块387电连接。进一步地,参数检测单元381能够检测泵血电机的电压和电流。优选地,参数检测单元381可以采用高精度电阻测试电路。进一步地,温度测算单元383通过检测到的泵血电机的电压和电流数据可以反馈出所检测的绕组的温度数据。进一步地,温度测算单元383能够获得由参数检测单元381所反馈来的泵血电机的电压和电流数据、从而获得泵血电机的运行温度值数据。在一些实施例中,温度测算单元383可以采用现有技术中计算电路,例如,常用51单片机计算器。进一步地,温度检测单元381通过供电线获取泵血电机的电压和电流数据,可以将其发送给温度测算单元383根据绕组的电阻温度系数以获得泵血电机的温度数据、并可以将该温度数据反馈给比较单元385,比较单元385可以将该温度数据与预存阈值温度数据(可称之为安全温度数据,一般取38~42℃)进行比较,当比较单元385确定该温度数据达到或超过预存阈值温度数据时,该比较单元385向预警模块387发送信号使得该预警模块发出警报;当比较单元385确定该温度数据未超过预存阈值温度数据时,比较单元385继续等待下一组数据。在一些实施例中,比较单元385可以采用现有技术中的4000系列数字电路,例如4585数字电路。在一些实施例中,预警模块387可以采用现有技术中的51单片机报警电路。
进一步地,外部温度监测模块,其可以包括能够检测例如电压、电流等的参数检测单元;以及包括温度测算单元,其可以通过上述的参数检测单元检测到的参数实现温度测算。由于泵血电机在额定励磁条件下,即恒定磁场条件下,它的反电动势系数Ke是不变的。可对泵血电机的相间电阻进行动态测试,在额定励磁条件下,电机加不同负载可获得两组数据:U、I1、n1 和U、I2、n2,用两组数据求出的反电动势Ke,于是便可立出方程(U-I1Ra)/n1=(U-I2Ra)/n2,即得到电机相间动态电阻为:Ra=U(n1-n2)/(n1I2-n2I1)。
具体地实施过程可以包括,对泵血电机进行初始标定,例如可以将泵血电机置于恒温(例如37℃)水中得到其初始温度T0、相间阻值R0、母线电压U、电机电流I0、电机转速n0;泵血电机实际介入心脏工作时,在通过参数检测单元可获取母线电压U、电机电流I、电机转速n,然后经温度测算单元得出该时段的相间阻值R1;通过温度测算单元根据绕组的电阻温度系数运算得出此时刻的泵血电机的温度(依据同款泵血电机的电阻温度系数是恒定的)。
进一步地,若仍以图1为示例,为了对泵血装置100中的外部温度监测模块180进行数据校验与校正,特别地,在泵血装置100的电机外周110上还设置有温度传感器,例如该温度传感器可以是尺寸微小的热电偶。进一步地,该温度传感器被设置在电机外周110的外表面,该外表面例如处于远端区域111与近端区域112之间的中间段。进一步地,该温度传感器被设置在电机外周110的外表面,处于远端区域111与近端区域112之间的、靠近泵血电机的几何中点位置。在一些实施例中,该温度传感器被设置在电机外周110的外表面,处于远端区域111与近端区域112之间的几何中点位置至靠近近端区域112之间的外表面区域上。在另一些实施例中,该温度传感器被设置在电机外周110的外表面,处于近端区域112上。进一步地,该温度传感器被设置在电机外周110的近端区域112的外表面上、并且被设置在该近端区域112的从与电机外周110的中间段向与介入导管130相接一端呈逐渐减小的曲面圆锥形结构的几何中点位置附近。在一些实施例中,该温度传感器被设置在电机外周110的近端区域112的外表面上、并且被设置在该近端区域112的从与电机外周110的中间段向与介入导管130相接一端呈逐渐减小的曲面圆锥形结构的、靠近电机外周110的中间段的部分,并且保证该温度传感器贴附于(或其他方式设置于)电机外周110的外表面时,例如,仍然使得上述逐渐减小的曲面圆锥形结构呈现类曲面圆锥结构,使得其外表面由设置该温度传感器所导致的突出并不会导致其他更外层结构的内壁损伤。在一些实施例中,该温度传感器被设置在电机外周110的近端区域112的靠近介入导管130的结合区,使得该温度传感器能够直接监测该处温度情况,继而可以间接地获知该处附近血液温度情况,还能校验上述实施例中利用电机相间阻值所获取电机运行期间装置的相应位置的温度情况。
应注意,在一些实施例中,介入导管内部一般布置有各类电子器件的电线或连接线或测温补偿线,用以对电子器件供电或向体外传输数据信号等。此外,在一些实施例中,介入导管中还布置有灌注管路,用以输送各类液体,例如,冷却液,再如生理盐水等。
此外,在各实施例中的外部温度监测模块可以是独立的硬件模块,也可以是集成在其他外部设备上的硬件模块或硬件单元。
在一些实施例中,还提供了一种泵血装置,该装置包括:转动元件和外部设备,该装置还包括:用于驱动上述转动元件的驱动组件,上述驱动组件通过供电线与上述外部设备电连接,其中上述转动元件被设置在上述驱动组件的远端;参数检测单元和温度测算单元,其中用于检测驱动组件参数的上述参数检测单元与接收上述驱动组件参数并将收集到的参数转换为温度信息以传输到上述外部设备的上述温度测算单元通讯连接;其中上述参数检测单元与上述泵血装置的供电线在上述外部设备上电连接。由此,在不改变驱动组件尺寸的情况下,直接可以将其供电线与参数检测单元(参数检测单元可以被设置在外部设备上)等电连接,以获得相应的参数信息。
在一些实施例中,用于检测上述驱动组件的电压和电流的上述参数检测单元与上述泵血装置的供电线在上述外部设备上电连接。由此,上述与供电线电连接的参数检测单元可以检测的参数可以是电压、电流。
在一些实施例中,上述温度测算单元包括运算周期为0.1~5s。基于泵血装置工作时的要求,将温度信息测算与报告的时间周期限定在0.1至5秒的范围,更优选地,可以是3秒。
在一些实施例中,能够将上述温度信息与预存阈值进行比较的比较单元与能够发出上述温度信息的上述温度测算单元通讯连接。应注意,上述的通讯连接可以是有线的电信号数据传输连接,也可以是无线的电信号数据传输,或者其他相关信息通讯方式的连接。
在一些实施例中,上述泵血装置还包括:灌注结构,上述灌注结构从上述外部设备延伸至上述驱动组件,上述灌注结构包括至少部分上述驱动组件内的间隙;在上述灌注结构上被设置有能够被上述外部设备控制流量大小的流量阀。应注意,上述灌注结构可以是灌注管路或者灌注连接通路,驱动组件内部的用于流通灌注液的间隙结构,也可以是称为灌注连接通路。
在一些实施例中,上述驱动组件通过供电线与上述外部设备电连接,上述供电线为复合金属结构。上述的复合金属结构可以是铜导线外加表面镀银,以降低供电线的集肤效应,使得测电阻更加准确。
在一些实施例中,上述供电线的导丝直径为0.1~0.5mm,优选地为0.3mm,一方面对参数检测单元的获取参数精度的影响较小,另一方面以满足泵血装置工作需求。
在一些实施例中,上述外部设备还可以包括预警模块,上述预警模块包括预警单元和提示单元,上述预警单元与上述温度测算单元通讯连接,上述预警单元与上述提示单元通讯连接。应注意,上述通讯连接可以是有线的,也可以是无线的。
在一些实施例中,上述提示单元包括显示元件和/或发声元件。其中,显示元件可以是显示文字、图像信息的器件;而发声元件可以是发出声波的器件。进一步地,显示元件还能够以文字方式给出操作医师当前建议措施,比如提示医师提高上述灌流导管中溶液(一般地,为冷却液,例如,生理盐水等)灌注流速,以使用较低温度的灌注溶液(例如4℃)来迅速降低泵血电机温度。在另一些实施例中,显示元件还可建议医师通过降低泵血电机转速等方法实现对泵血电机的降温。
进一步地,上述泵血装置还包括温度传感器,上述温度传感器被设置在上述驱动组件的外表面。应注意,将温度传感器设置在驱动组件的外表面可以进一步校验所设位置的温度信息,用以校验或测试原先温度检测单元所获取的温度信息数据;同样地,也能在温度检测单元失效时还能保证及时汇报泵血装置处,特别是发热核心部件(驱动组件)的温度情况。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等效替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种泵血装置,包括:转动元件和外部设备,
其特征在于,还包括:
用于驱动所述转动元件的驱动组件,所述驱动组件通过供电线与所述外部设备电连接,其中所述转动元件被设置在所述驱动组件的远端;
参数检测单元和温度测算单元,其中用于检测驱动组件参数的所述参数检测单元与接收所述驱动组件参数并将收集到的参数转换为温度信息以传输到所述外部设备的所述温度测算单元通讯连接;
其中所述参数检测单元与所述泵血装置的供电线在所述外部设备上电连接。
2.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,用于检测所述驱动组件的电压和电流的所述参数检测单元与所述泵血装置的供电线在所述外部设备上电连接。
3.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,所述温度测算单元包括运算周期为0.1~5s。
4.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,能够将所述温度信息与预存阈值进行比较的比较单元与能够发出所述温度信息的所述温度测算单元通讯连接。
5.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,所述泵血装置还包括:
灌注结构,所述灌注结构从所述外部设备延伸至所述驱动组件,所述灌注结构包括至少部分所述驱动组件内的间隙;
在所述灌注结构上被设置有能够被所述外部设备控制流量大小的流量阀。
6.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,所述供电线为复合金属结构。
7.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,所述供电线的导丝直径的区间为0.1~0.5mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的泵血装置,其特征在于,所述外部设备还包括预警模块,所述预警模块包括预警单元和提示单元,所述预警单元与所述温度测算单元通讯连接,所述预警单元与所述提示单元通讯连接。
9.根据权利要求8所述的泵血装置,其特征在于,所述提示单元包括显示元件和/或发声元件。
10.根据权利要求1所述的泵血装置,其特征在于,所述泵血装置还包括温度传感器,所述温度传感器被设置在所述驱动组件的外表面。
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