ES2878801T3

ES2878801T3 - Bomba compresible, disposición de implantación así como procedimiento para el posicionamiento de la bomba

Info

Publication number: ES2878801T3
Application number: ES14783812T
Authority: ES
Inventors: Jörg Schumacher
Original assignee: ECP Entwicklungs GmbH
Current assignee: ECP Entwicklungs GmbH
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2021-11-19
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: KR102560309B1; JP2023086958A; KR20210135640A; US20220211994A1; US20190358378A1; JP2021101610A; CN109950999A; CN105612680A; CA2925194A1; US11863037B2; US10342904B2; US20160250400A1; EP3055922A1; KR102326181B1; HK1222948A1; JP7273874B2; JP2019195267A; WO2015052303A1; JP6918054B2; DK3055922T3

Abstract

Bomba, especialmente una bomba de sangre, que contiene un motor con un estator (2, 2') y con un rotor (1, 1'), que puede ser accionado en un sentido axial (4) y que está unido a un rotor de bomba ( 29) de tal forma que el rotor (1, 1') y el rotor de bomba (29) giran en el mismo sentido axial (4), caracterizada por que el rotor de bomba (29) y el estator (2, 2') que presenta una disposición de devanado (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) que puede ser alimentada con corriente, de la que al menos un devanado parcial (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) es deformable de manera reversible, son radialmente compresibles y expansibles.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba compresible, disposición de implantación así como procedimiento para el posicionamiento de la bomba La invención se refiere al campo de la mecánica y la electrotecnia y se puede emplear de manera especialmente ventajosa en el campo de la micromecánica. Resultan especialmente ventajosas, entre otras, las aplicaciones en la tecnología médica.

Al introducir unidades en sistemas de canales o en lugares de acceso especialmente difícil, así como al implantar unidades en el cuerpo de un paciente, frecuentemente surgen problemas por el hecho de que estas unidades deben ser llevadas a su posición deseada a través de aberturas de paso o canales lo más estrechos posible, pero una vez que han llegado a su posición de destino, deben desplegar el mayor efecto posible, entre otras cosas, también mediante unas dimensiones lo más grandes posible.

Para ello, en la tecnología médica se conoce el procedimiento de comprimir las unidades correspondientes antes de su introducción en el cuerpo del paciente y hacia el lugar de destino, introducirlas en el estado comprimido y, después, expandirlas. Esto ya se venía aplicando en las bombas de catéter expansibles para la asistencia cardíaca así como en stents implantables. En el campo no médico, por ejemplo, pueden hacerse pasar carros de inspección por tubos que al alcanzar cavidades más grandes igualmente pueden expandirse o en los que constan de herramientas o sensores extensibles adecuados.

En el campo médico, hasta ahora, las unidades expansibles accionables, si están implantados, se accionan por motores externos al cuerpo por medio de árboles flexibles. En bombas de sangre para la asistencia cardíaca, por ejemplo, está previsto que un rotor de bomba está unido a un motor externo al cuerpo mediante una vaina, por medio de un árbol flexible que discurre por un catéter hueco dentro de vasos sanguíneos. Para este tipo de sistemas de transmisión, por ejemplo en forma de árboles flexibles, existen en parte unos requisitos muy elevados, ya que tienen que transmitir durante un período de tiempo prolongado elevados números de revoluciones sin abrasión significativa y generalmente en condiciones de lubricación no óptimas. Por lo tanto, resultaría ventajoso si se pudiera prescindir de este tipo de sistemas de transmisión.

Por el documento US2010/0076247A1 se conoce además una bomba para la asistencia cardíaca, que está constituida por un motor eléctrico que se encuentra directamente en el vaso sanguíneo. Sin embargo, no se trata de un sistema en el que se comprime y se expande el motor completo, sino que, en su lugar, el rotor del motor eléctrico, suspendido en una carcasa, se inserta en el vaso sanguíneo, mientras que el estator se coloca alrededor del vaso desde fuera y, de esta manera, al mismo tiempo fija la carcasa de rotor. El documento US6018208 describe una bomba con un estator compresible con devanado. El núcleo de estator está dividido en sentido circunferencial en segmentos de estator que pueden pivotar unos respecto a otros a través de bisagras. El rotor de bomba no es compresible.

Por lo tanto, ante el trasfondo del estado de la técnica, la presente invención tiene el objetivo de realizar un motor de tal manera que pueda ser transportado incluso por canales estrechos.

El objetivo se consigue con las características de la invención según la reivindicación 1. La reivindicación 1 se refiere a una bomba según la invención, y las reivindicaciones subordinadas 2 a 9 dependientes de esta definen realizaciones ventajosas de la invención. La reivindicación 10 se refiere a una disposición de implantación con la bomba según la invención y las reivindicaciones 11 y 12 se refieren a un procedimiento para el posicionamiento de una bomba según la invención.

En el marco de la presente solicitud, por compresibilidad radial se entiende que el diámetro del elemento considerado puede reducirse al menos parcialmente con respecto al eje de rotación del motor. Esto puede incluir todas las posibilidades de una reducción uniforme del diámetro, con la que un cuerpo cilíndrico tan solo cambia de diámetro sin cambiar de forma por lo demás. Sin embargo, por compresibilidad radial también se pueden entender reducciones de diámetro del estator y/o del rotor en un solo eje, por ejemplo oprimiendo el elemento aplanándolo o, si el elemento (estator y/o rotor) se compone de diferentes discos circulares, inclinando los discos circulares con respecto al eje de rotación. En el caso mencionado, el diámetro se reduce en un primer sentido perpendicular al eje de rotación, mientras que en sentido perpendicular al primer sentido permanece constante.

Según la invención, la disposición de devanado misma es compresible radialmente. Una disposición de devanado de este tipo puede comprimirse antes de introducirse en un canal, lo que, especialmente si el estator determina el diámetro exterior del motor, hace que se reduzca el diámetro total del motor. Por ejemplo, puede estar previsto que el estator circunda el rotor coaxialmente en el estado operativo. En este caso, una compresión radial del estator es equivalente a una compresión radial del motor. Además, el estator puede estar rodeado por una carcasa que, por ejemplo, puede estar realizada de forma elástica y que entonces puede comprimirse y expandirse con el estator. La carcasa puede componerse, por ejemplo, sustancialmente de una lámina elástica tensada sobre el estator. Sin embargo, también puede estar previsto que el motor pueda prescindir de una carcasa.

Si el estator rodea el rotor coaxialmente, se ven muy limitadas las posibilidades de compresión del estator por el rotor interno. Una compresión adicional del estator es posible de manera ventajosa, por ejemplo, si el rotor y el estator pueden desplazarse uno respecto a otro en sentido axial entre una primera posición en la que el estator es radialmente compresible y una segunda posición en la que el estator está radialmente expandido. En este caso, para la compresión del estator, en primer lugar, el rotor se puede empujar axialmente saliendo de este, y a continuación, el estator puede ser comprimido, por ejemplo hasta el diámetro exterior del rotor. Después, el estator y el rotor pueden ser empujados axialmente uno detrás del otro a través de un canal hasta llegar a la posición de destino. Si el rotor no es compresible en sí, en algunos ejemplos de realización no está prevista o no es posible una compresión adicional del estator por debajo de la dimensión exterior del rotor.

Una vez que el estator y el rotor han llegado a la posición deseada, el estator puede volver a ser expandido o expandirse automáticamente, y el rotor se puede ser retraído al interior del estator en sentido axial.

La expansión radial del estator también puede realizarse de tal forma que el rotor es desplazado o retraído al interior del estator y este se expande radialmente durante el movimiento de desplazamiento. Para este fin, el rotor puede estar realizado estrechándose de forma cónica al menos en una sección.

Otra variante ventajosa de la invención prevé que el rotor se puede comprimir en sentido radial. Si también el rotor es compresible en sentido radial, en una variante, el rotor puede permanecer en el estator y ambos pueden comprimirse juntos radialmente, por otro lado también es posible desplazar el rotor haciéndolo salir del estator y comprimir ambos radialmente de forma independiente uno de otro.

Para ello, por ejemplo, puede estar previsto que el rotor presente una pluralidad de imanes, que pueden denominarse elementos magnéticos y que pueden ser movidos unos respecto a otros de forma reversible especialmente en el sentido axial. El rotor puede presentar, por ejemplo, imanes permanentes o electroimanes con un núcleo ferromagnético, que se designarán respectivamente como elementos magnéticos. Este tipo de imanes pueden estar divididos cada uno en sí en segmentos de imán, de tal forma que los segmentos individuales de un imán son desplazables unos respecto a otros para reducir el diámetro del rotor mediante la reducción de las dimensiones de los imanes en el sentido radial. Por ejemplo, al menos un imán puede estar constituido por segmentos cuneiformes que pueden ser desplazados en sentido axial juntándose y separándose y, al ser desplazados separándose, ocupan menos espacio en total, visto en el sentido radial, que en el estado juntado. Sin embargo, también puede estar prevista una división en diversos otros planos, siendo posibles desplazamientos de los segmentos individuales de un imán también en el sentido circunferencial del rotor y/o en el sentido radial del motor. También los segmentos de un imán pueden designarse como elementos magnéticos, de manera que el término elementos magnéticos abarca tanto los segmentos de un imán como los imanes enteros.

Es importante que los movimientos descritos de los imanes o de los segmentos de los imanes conduzcan a una reducción de diámetro, sean reversibles y puedan revertirse de manera sencilla para una expansión subsiguiente del rotor.

Para hacer posible una compresión radial lo más sencilla posible de un estator, según la invención está previsto que la disposición de devanado presenta al menos un devanado parcial deformable de forma reversible. Por ejemplo, este tipo de devanados parciales pueden estar realizados de forma elástica y contener, por ejemplo, conductores elásticos que permitan una deformación provisional de un devanado parcial. Una deformación de este tipo puede estar prevista tanto de forma elástica como de forma plástica.

También puede estar previsto que la disposición de devanado presente al menos dos devanados parciales que puedan ser desplazados uno respecto a otro de manera reversible. Este tipo de devanados parciales, por ejemplo, pueden no estar encapsulados o estar encapsulados en un material de encapsulado rígido o elástico y, durante la compresión radial del estator, desplazarse uno encima de otro de forma escalonada, especialmente en el sentido circunferencial del estator. Sin embargo, también es posible un pivotamiento o giro de devanados parciales, siempre que el rotor se haya removido del estator.

Para una mejor deformabilidad de la disposición de devanado puede estar previsto, por ejemplo, que la disposición de devanado presente al menos un devanado parcial encapsulado en un material elástico. Por ejemplo, un devanado parcial puede estar encapsulado en un elastómero, por ejemplo en un elastómero de silicona o en un material de caucho. También pueden estar encapsulados en un material elástico de este tipo partes más grandes de la disposición de devanado, por ejemplo también la disposición de devanado completa.

Para aumentar el grado de eficacia, la matriz elástica puede proveerse de una carga ferromagnética, especialmente en el lado exterior.

Si partes individuales de la disposición de devanado son encapsuladas por separado, también la deformabilidad elástica puede estar combinada con una capacidad de desplazamiento, por ejemplo, si los devanados parciales presentan conductores elásticos y/o están encapsulados en un material elástico.

Por ejemplo, también puede estar previsto que la disposición de devanado presente conductores compuestos al menos en parte de una aleación con memoria. En este caso, un devanado parcial o la disposición de devanado completa pueden adoptar una forma y tamaño deseados, por ejemplo, mediante un ajuste selectivo de una temperatura deseada en el lugar de destino. En aplicaciones médicas, la aleación puede ajustarse, por ejemplo, de tal forma que la disposición de devanado adopte la forma deseada al adoptar la temperatura corporal de un paciente.

Para garantizar en caso de una disposición de devanado compuesta por varios devanados parciales móviles unos respecto a otros una compresión y expansión repetidas y una secuencia reproducible del movimiento de compresión y de expansión, también puede estar previsto de manera ventajosa, por ejemplo, que la disposición de devanado presente entre elementos móviles unos respecto a otros unas zonas de doblado y/o de plegado definida. Este tipo de zonas de doblado y/o de plegado pueden estar realizadas en forma partes de conductor blandas y/o flexibles, por ejemplo, previendo secciones longitudinales de los conductores, realizadas como hilos trenzados, o mediante zonas de conductor realizadas de forma especialmente fina.

Para poder efectuar en un motor del tipo descrito anteriormente el desplazamiento del rotor y del estator uno respecto a otro en la posición deseada incluso desde cierta distancia, la invención prevé de manera ventajosa un elemento de unión que se extiende alejándose del motor y por medio del cual pueden ser desplazados uno respecto a otro en sentido axial el rotor y el estator. El elemento de unión puede estar realizado como elemento de manipulación típico, por ejemplo, a modo de un cable Bowden o similar, pudiendo estar unidas diferentes partes del elemento de unión al estator por una parte y al rotor, por otra parte.

Por medio del elemento de unión es posible un desplazamiento relativo del estator y del rotor y, por lo tanto, en la posición deseada es posible una retracción del rotor al interior del estator, para lo que, o bien, el estator ya se ha expandido previamente, o bien, el rotor se expande radialmente por la retracción del rotor al interior del estator. Además, según la reivindicación 10, la invención se refiere a una disposición de implantación con un catéter hueco así como a una bomba dispuesta de manera comprimida dentro de este. En el marco de una disposición de implantación de este tipo, el motor compresible radialmente puede retraerse de forma sencilla al interior de un catéter hueco, estando alojado el motor habitualmente dentro del catéter hueco en la forma comprimida. Después, el catéter hueco puede introducirse en un vaso sanguíneo de un paciente, por ejemplo, por medio de una vaina, desplazarse a través de este e introducirse hasta una posición deseada, por ejemplo en un arco aórtico, en una válvula cardíaca o en un ventrículo. Después, se puede retirar el catéter hueco, durante lo que el motor queda expulsado de este y se expande o durante ello o después.

Según la reivindicación 11, la invención también se refiere a un procedimiento para el posicionamiento de una bomba.

Una forma de realización ventajosa del procedimiento prevé que después del desplazamiento del estator y del rotor a la posición de destino, el estator y el rotor son desplazados uno respecto a otro en sentido axial.

Según la reivindicación 1, la invención se refiere a una bomba. A este respecto, resulta ventajoso que el motor y la bomba están fuertemente integrados entre sí. De esta manera, se hace posible fabricar bombas con una construcción especialmente pequeña; resulta ventajoso especialmente que las bombas con un diámetro radial muy pequeño pueden ser llevadas a un lugar de uso pudiendo ser expandidos allí radialmente para proporcionar la capacidad de bombeo en sí.

Una forma de realización prevé que el rotor está unido a un rotor de bomba, presentando el rotor de bomba palas para transportar fluidos. Por ejemplo, el rotor de bomba puede estar dispuesto sobre el rotor magnético en sí o circundarlo radialmente; sin embargo, también es posible que estén unidos entre sí de otra manera, por ejemplo, que el rotor magnético esté encapsulado / encastrado en el rotor de bomba.

Otra forma de realización prevé que, en el estado operativo, el rotor de bomba se encuentra al menos parcialmente dentro del estator. De esta manera, en el estado operativo resulta una secuencia radial que partiendo de radialmente fuera hasta el punto central es la siguiente: 1. estator, 2. rotor de bomba, 3. rotor magnético. En formas especiales en las que el rotor de bomba y el rotor magnético están unidos entre sí, esto posiblemente también puede ser de otra manera.

Según la invención, el rotor de bomba es radialmente compresible, en particular, el rotor de bomba es radialmente compresible elásticamente. A este respecto, una variante prevé que, en primer lugar, la palas del rotor de bomba son elásticamente compresibles y, por ejemplo, entran en contacto con el buje del rotor de bomba.

Son posibles diversas variantes de la bomba según la invención, pudiendo utilizarse para la bomba también cualquier variante de los motores según la presente invención.

A continuación, la invención se muestra con la ayuda de ejemplos de realización en diferentes figuras y se describe a continuación. Muestran

la figura 1 un motor con un rotor y un estator en una representación esquemática, en sección longitudinal, la figura 2 el motor de la figura 1 en una forma comprimida, estando separados axialmente el estator y el rotor, la figura 3 esquemáticamente, en una forma desenrollada, alambres individuales de la disposición de devanado con una reserva de longitud con un curso en forma de espiral o de meandro,

la figura 4a una representación de una disposición de devanado vista en una vista axial, comprimida en la parte izquierda de la figura en la forma de espiral del conductor, y expandida a la derecha,

la figura 4b una disposición de devanado vista en el sentido axial, comprimida en la parte izquierda de la figura en la forma de espiral del conductor, y expandida radialmente en la parte derecha,

la figura 5 una vista tridimensional de una disposición de devanado con una pluralidad de devanados parciales que, en el estado desenrollado, presentan sustancialmente una forma de rombo o trapezoidal, la figura 6 esquemáticamente en una vista tridimensional, el curso de una espira individual de un devanado parcial de la figura 5,

la figura 7 en una vista en sentido axial, esquemáticamente la disposición de diferentes devanados parciales entre sí en la circunferencia de la disposición de devanado en el estado radialmente expandido, la figura 8 la disposición de devanados parciales de la Figura 7 en el estado radialmente comprimido, la figura 9 esquemáticamente una sección longitudinal a través de un motor con un estator y un rotor, estando el rotor encapsulado, en el estado ensamblado, expandido,

la figura 10 el motor de la Figura 9 en el estado comprimido, separado axialmente,

la figura 11 un estator y un rotor dispuestos axialmente uno detrás de otro, estando el estator comprimido radialmente y presentando ambos un dispositivo de manipulación,

la figura 12 una sección transversal a través de un estator, cuya disposición de devanado está dividida en cuatro devanados parciales en el sentido circunferencial,

la figura 13 un estado comprimido del estator de la figura 12, en el que los devanados parciales están doblados mecánicamente radialmente hacia dentro por presión radial,

la figura 14 una representación del estator de las figuras 12 y 13 en un estado más comprimido,

la figura 15 en el sentido axial esquemáticamente la representación de un rotor con dos imanes,

la figura 16 un alzado lateral de un imán de un rotor, que está dividido en segmentos y puede comprimirse radialmente,

la figura 17 una representación de un estator con una disposición de devanado que se puede dividir en sentido axial,

la figura 18 una representación de un estator con un rotor dispuesto dentro de este así como con un rotor de bomba compresible, dispuesto sobre el rotor, en el estado expandido,

la figura 19 una representación del dispositivo de la figura 18 en el estado comprimido y

la figura 20 una representación de un estator con un rotor de bomba extraído axialmente de este, en alzado lateral.

En la figura 1, están representados esquemáticamente en sección longitudinal un estator 2 y un rotor 1 de un motor eléctrico. Para mayor claridad, se han omitido piezas adicionales y detalles El estator presenta una disposición de devanado cilíndrica indicada esquemáticamente que puede estar constituida por uno o varios devanados parciales. El rotor 1 presenta al menos un imán permanente así como un buje que está unido a un eje 3. Los polos magnéticos del rotor 1 o su/s imán/es pueden ser accionados en el campo magnético del estator 2. El eje 3 habitualmente está soportado de forma giratoria en uno o varios puntos en cojinetes de deslizamiento o rodamientos de bolas. Los cojinetes pueden estar unidos fijamente, por ejemplo, al estator 2 o a una carcasa no representada del estator o de del motor completo. En la figura 1 se puede ver que el estator que circunda el rotor 1 de forma concéntrica y coaxial, tiene en el estado radialmente expandido representado allí un diámetro D.

La figura 2 muestra los elementos de un motor representados ya en la figura 1, en concreto, un rotor 1 y una disposición de devanado de un estator 2, estando separados el rotor y el estator en el sentido axial 4. El estator y el rotor no se solapan entre sí en sentido axial en este estado. Por la compresión radial de la disposición de devanado, el estator está comprimido en su conjunto radialmente al diámetro d que es igual o inferior al diámetro exterior del rotor 1.

Por tanto, queda obvio que la divisibilidad del motor y la capacidad de desplazamiento del estator con respecto al rotor, el estator puede comprimirse radialmente en cuanto el rotor ha sido removido del mismo.

Independientemente de ello y adicionalmente, también el rotor puede ser compresible en sentido radial. En este caso, el estator y el rotor también pueden comprimirse radialmente juntos en el estado ensamblado, o bien, pueden desplazarse axialmente entre sí y ambos pueden comprimirse radialmente por separado. En este último caso es útil, pero no necesario, que ambos elementos, es decir, tanto el estator como el rotor, pueden comprimirse aproximadamente al mismo diámetro exterior.

La figura 3 muestra en la zona superior un primer conductor 5 de una disposición de devanado de un motor según la invención en el estado comprimido, discurriendo el conductor en forma de espiral. Si a partir de este conductor que discurre en forma de espiral se forma una disposición de devanado o un devanado parcial, este puede expandirse radialmente bajo el estiramiento del alambre de devanado 5 y, posteriormente, volver a comprimirse radialmente. En la zona inferior de la figura 3 está representado un conductor 6 que en el estado comprimido tiene forma de meandro que al pasar a un estado expandido puede estirarse.

En la figura 4a, en la parte izquierda, está representado esquemáticamente un conductor 5 que en el estado comprimido tiene forma de espiral y que está representado esquemáticamente igualmente en el estado comprimido en forma de anillo circular, que simboliza una disposición de devanado. En la parte derecha de la figura 4a, en una vista axial está representada una forma expandida del estator, en la que el/los conductor/es de devanado está/n estirado/s y, por tanto, la disposición de devanado y/o las disposiciones de devanado igualmente están expandidas. El estator presenta en la parte derecha de la figura 4a el diámetro D aumentado, mientras que en el estado comprimido representado en la mitad izquierda de la figura 4a tiene el diámetro d reducido.

En la Figura 4b está representado un conductor 6 comprimido en forma de meandro, que, visto en sentido axial, está puesto en forma de anillo circular que representa una disposición de devanado de un estator. La disposición presenta el diámetro exterior d comprimido. En la parte derecha de la figura 4b está representado el mismo estator en el estado radialmente expandido, estando estirado/s el/los conductor/es de devanado o al menos más estirado/s que en el estado comprimido.

La transición entre el estado comprimido y el estado expandido del estator puede realizarse, por ejemplo, mediante la acción de una fuerza, de tal forma que el estator adquiere una forma comprimida por una presión externa radial y se vuelve a expandir elásticamente por sí mismo al suprimirse la fuerza de compresión radial externa.

Al revés, también puede estar previsto que, sin acción de fuerza externa, el estator presente un diámetro reducido y se pueda expandir por la acción de una fuerza.

Como alternativa adicional, puede estar previsto que la disposición de devanado presente conductores de denominadas aleaciones con memoria, que cambien de forma, por ejemplo, en caso de cambios de temperatura y que presenten respectivamente formas reproducibles en intervalos de temperatura definidos. Tales aleaciones con memoria pueden ser, por ejemplo, NiTi (níquel-titanio; nitinol), NiTiCu (níquel-titanio-cobre), CuZn (cobre-zinc), CuZnAl (cobre-zinc-aluminio), CuAINi (cobre-aluminio-níquel), FeNiAl (hierro-níquel-aluminio) o FeMnSi (hierromanganeso-silicio). Este tipo de aleaciones también se denominan aleaciones hiperelásticas.

Adicionalmente a las propiedades descritas de la disposición de devanado, también puede estar previsto un encapsulado de la disposición de devanado completa o de devanados parciales individuales en un material elástico, como por ejemplo un elastómero de silicona o un caucho que es elásticamente deformable en sí mismo. También puede estar previsto ningún encapsulado de la disposición de devanado o un encapsulado en un material inelástico, realizándose el encapsulado de devanados parciales individuales por separado y siendo móviles unos respecto a otros los devanados parciales junto con el respectivo material de encapsulado. Este tipo de configuraciones se tratarán con más detalle más adelante.

La figura 5 muestra en una vista en perspectiva una disposición de devanado realizada sustancialmente de forma cilíndrica hueca, constituida por una pluralidad de devanados parciales. Cada devanado parcial en sí se compone de varias espiras de un conductor y presenta dos conexiones eléctricas para la alimentación de tensión y el suministro de corriente. También puede presentar la disposición de devanado como conductores de conexión enteros o conexiones eléctricas.

Cada devanado parcial de la disposición de devanado representada presenta en el estado desenrollado una forma básica en forma de rombo. Los devanados parciales individuales se solapan entre sí en el sentido circunferencial de la disposición de devanado. Los devanados parciales 7, 8 individuales de la disposición de devanado de la figura 5 presentan conexiones eléctricas 9, 10 para aplicar corriente a la disposición de devanado del estator.

En la figura 6 está representado un único devanado parcial 7, simbolizado por una espira individual de un conductor de devanado, y designado por el signo de referencia 11. El devanado parcial 11 presenta dos conexiones eléctricas 12, 13 para la aplicación de corriente. En la figura 6 se muestra esquemáticamente un cilindro hueco, en cuya circunferencia los devanados parciales parcialmente cilíndricos están distribuidos solapándose entre sí en el sentido circunferencial.

En la figura 7, en una vista en sentido axial se muestran esquemáticamente varios devanados parciales 7, 8 de una disposición de devanado. Los devanados parciales 7, 8 individuales presentan respectivamente una parte 7a radialmente exterior y una parte 7b radialmente interior, estando cubierta la parte radialmente interior por el siguiente devanado parcial 8, en concreto, por su parte radialmente exterior. De esta manera, resulta un entrelazamiento en forma de tejas de tejado de los devanados parciales a lo largo de la línea circunferencial del estator.

Si los devanados parciales son móviles unos respecto a otros, pueden deslizarse superponiéndose más de forma escalonada y, de esta manera, se pueden reducir el diámetro de la disposición general y la circunferencia de la disposición de devanado. Un ejemplo de un estado comprimido de tal movimiento de compresión se muestra en la figura 8, en la que respectivamente dos devanados parciales 7, 8 están deslizados uno sobre otro de tal manera que se solapan completamente entre sí en el sentido circunferencial de la disposición de devanado. Esta capacidad de superponerse por deslizamiento es posible tanto con devanados parciales no encapsulados como con devanados parciales encapsulados. Si los devanados parciales individuales están encapsulados individualmente, resulta ventajoso si el material de encapsulado permite un deslizamiento fácil de dos cuerpos compuestos del mismo, uno respecto a otro.

La figura 9 muestra en sección longitudinal un motor con un estator 2 expandido radialmente y con un rotor 1 que presenta un encapsulado 14 en forma de un cilindro hueco que circunda el cuerpo magnético del rotor y que, por ejemplo, lleva también los cojinetes 15, 16. En los cojinetes 15, 16 que pueden estar realizados como cojinetes de deslizamiento o rodamientos de bolas, el árbol 3 del rotor está soportado con poca fricción. El diámetro de la estructura de conjunto del motor según la figura 9 en el estado expandido, ensamblado y operativo se indica con D. Por el contrario, en la figura 10 está representado el mismo motor con los mismos elementos, es decir, con un rotor encapsulado dentro de un encapsulado 14 y con un estator 2 con una disposición de devanado en el estado comprimido, estando el estator 2 desplazado con respecto al rotor 1 en el sentido axial en tal medida que el rotor se encuentra fuera del estator. Entonces, el estator 2 puede comprimirse radialmente al diámetro exterior del rotor, independientemente del rotor 1.

La figura 11 muestra una realización de un motor con un rotor 1' y con un estator 2', que están representados en una posición comprimida, extendida axialmente. El rotor 1' presenta un encapsulado en el que la disposición de imán del rotor, soportada por dos cojinetes, puede girar. El encapsulado del rotor presenta una punta 17 cónica así como una unión a un elemento de manipulación 18 en forma de ramal que está fijado al encapsulado o a un cojinete y que permite un movimiento relativo axial del rotor con respecto al estator 2'. Al mismo tiempo, el estator 2' está unido a un segundo elemento de manipulación 19, por ejemplo en forma de un tubo o tubo flexible, a través del cual, por ejemplo, se puede hacer pasar el elemento de manipulación 18. Desde un lugar alejado, los elementos de manipulación 18, 19 que juntos forman un elemento de unión al motor, pueden ser accionados juntos para realizar un movimiento relativo del estator y del rotor uno respecto a otro y, por ejemplo, ensanchar radialmente el estator 2' mediante la introducción del encapsulado del rotor 1' en la disposición de devanado del mismo.

La figura 12 muestra una disposición de devanado especial, compuesta por cuatro devanados parciales separados 20, 21, 22, 23, encapsulados respectivamente por separado en un material elástico. Cada uno de estos devanados parciales tiene una forma parcialmente cilíndrica hueca y los devanados parciales se pueden ensamblar con sus cuerpos de encapsulado formando un cilindro hueco completo.

Ejerciendo radialmente desde fuera una fuerza sobre la disposición de devanado, resulta la constelación tal como está representada en la figura 13, doblándose radialmente hacia dentro los distintos cuerpos de encapsulado y devanados parciales. Los cuerpos encapsulados individuales de los devanados parciales pueden estar unidos entre sí de forma móvil, por ejemplo, mediante articulaciones de lámina. En el estado representado en la figura 13, la disposición de devanado ocupa ya un espacio significativamente menor en sentido radial que en la forma representada en la figura 12. Con una compresión radial adicional, los devanados parciales individuales se comprimen aún más radialmente hacia dentro, lo que se hace posible adicionalmente por la deformabilidad de los cuerpos de encapsulado. Con la compresión total, resulta la forma representada en la figura 14. Suprimiendo las fuerzas de compresión que actúan radialmente hacia dentro, esta se puede volver a expandir automáticamente a la forma representada en la figura 12, pudiendo ser aplicadas las fuerzas de recuperación, por ejemplo, por los cuerpos de encapsulado deformados elásticamente, pero también por los propios conductores de devanado o por ambos juntos. Si los devanados parciales individuales no se encapsulan, también puede producirse de manera reversible una deformación correspondiente de los conductores de devanado dentro de cada devanado parcial.

La figura 15 muestra en una representación en sentido axial dos imanes 24, 25 perpendiculares entre sí que pueden ser accionados en el campo magnético de la disposición de devanado. Los imanes 24, 25 están unidos fijamente al árbol 3 del rotor.

En la Figura 16, se muestra la división de un imán 24 a lo largo de la superficie 26, resultando dos segmentos 24a, 24b del imán 24 que forman un elemento magnético respectivamente. El imán 24 presenta en el estado representado con líneas continuas la forma de un paralelepípedo. En la representación con líneas discontinuas se muestra la constelación en la que el segmento 24a está desplazado en el sentido axial 4 a lo largo de la superficie 26 con respecto al segmento 24b. En el sentido axial resulta una prolongación del imán 24 y, en el sentido radial, resulta una compresión del diámetro D al diámetro d, tal como se indica en la figura 16 en la parte derecha. Mediante la construcción representada del rotor, también este puede configurase de forma compresible radialmente, de tal forma que el motor se pueda comprimir o bien en el estado ensamblado por la compresión conjunta del estator y del rotor, o bien, en el estado extendido axialmente, también por la sola compresión radial del estator.

De esta manera, el motor puede ser comprimido para llevarse a su lugar de uso; por ejemplo, puede estar realizado de tal forma que pueda ser implantado como unidad de accionamiento para una bomba de sangre y, en el estado comprimido, puede ser desplazado a través de un vaso sanguíneo dentro del cuerpo de un paciente, hasta un lugar de uso. Allí, el motor puede ser expandido, al igual que por ejemplo una bomba de sangre, y en el estado expandido, el motor puede establecer los pares necesarios o la potencia requerida para accionar una bomba.

La figura 17 muestra una variante de realización, en la que la disposición de devanado está dividida en varios devanados parciales 27, 28 que están estructurados respectivamente en forma de anillo circular y que, estando conectados axialmente uno detrás de otro, forman una disposición de devanado cilíndrica hueca. Si en una disposición de este tipo se inclinan los devanados parciales en forma de anillo circular, la sección transversal del dispositivo de devanado se comprime de forma elíptica, pero en un eje 29 en su diámetro con respecto a la disposición no inclinada. En el eje 30 que es perpendicular a este, el diámetro permanece igual. No obstante, durante la inclinación resulta, dado el caso, una forma más favorable para posicionar el motor. La inclinación se puede invertir en cualquier momento después del posicionamiento del motor.

La figura 18 muestra un dispositivo formada por un estator según la figura 7 con los devanados 7, 8 que ya han sido descritos en esta. En este estator se encuentra un rotor 1” magnético, al que está unido un rotor de bomba 29 compresible radialmente, de tal forma que puede rotar junto con el rotor 1” alrededor del mismo eje. En el ejemplo de realización, el rotor de bomba está hecho de una materia sintética elástica, preferiblemente hiperelástica, que permite que el rotor de bomba 29 se pliegue durante la compresión del estator y, durante la expansión del estator, vuelva a expandir de forma elástica o hiperelástica a su forma original.

En la figura 19 está representado esquemáticamente cómo se comprime el estator análogo a la figura 8, adoptando el rotor de bomba 29 igualmente una forma comprimida. Durante ello, las palas del rotor de bomba se pliegan alrededor del eje del rotor y entran en contacto con el buje del rotor de bomba.

En principio, el dispositivo también puede realizarse de tal manera que el rotor 1” pueda extraerse axialmente del estator junto con el rotor de bomba 29, conforme a la figura 20. De esta manera, el rotor de bomba 29 y el estator quedan dispuestos axialmente uno detrás del otro. En este estado, el estator y el rotor de bomba pueden ser comprimidos juntos, lo que hace posible una reducción adicional del diámetro comprimido, con respecto a la realización en la figura 19.

En principio, el rotor de bomba puede realizarse de maneras muy diferentes. Además de la variante de materia sintética elástica o hiperelástica, representada en las figuras 18 y 19, del estado de la técnica se conocen diversas otras variantes, por ejemplo, de los documentos US4,753,221; US5,749,855; US7,393,181; US2009/0062597A1; EP2047873A1; US2011/0275884A1; EP2229965A1; WO2010149393A1; EP2299119A1; EP2338540A1; EP2338541A1; EP2363157; EP2407185A1; EP2407187A1; EP 2407186 A1.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Bomba, especialmente una bomba de sangre, que contiene un motor con un estator (2, 2') y con un rotor (1, 1'), que puede ser accionado en un sentido axial (4) y que está unido a un rotor de bomba ( 29) de tal forma que el rotor (1, 1') y el rotor de bomba (29) giran en el mismo sentido axial (4), caracterizada por que el rotor de bomba (29) y el estator (2, 2') que presenta una disposición de devanado (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) que puede ser alimentada con corriente, de la que al menos un devanado parcial (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) es deformable de manera reversible, son radialmente compresibles y expansibles.

2. Bomba según la reivindicación 1, caracterizada por que el rotor (1, 1') y el estator (2, 2') pueden ser desplazados uno respecto al otro en sentido axial (4) entre una primera posición, en la que el estator (2, 2') es radialmente compresible, y una segunda posición, en la que el estator está radialmente expandido.

3. Bomba según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el rotor (1, 1') es compresible en sentido radial.

4. Bomba según la reivindicación 3, caracterizada por que el rotor (1, 1') presenta una pluralidad de elementos magnéticos (24, 24a, 24b, 25) que pueden ser movidos de forma reversible unos respecto a otros, especialmente en sentido axial (4).

5. Bomba según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la disposición de devanado (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) comprende al menos dos devanados parciales (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) que pueden ser desplazados de forma reversible uno respecto al otro, pudiendo ser desplazados los devanados parciales por ejemplo colocándose uno sobre el otro de forma escalonada.

6. Bomba según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la disposición de devanado (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) presenta al menos un devanado parcial encapsulado en un material elástico y/o diferentes devanados parciales (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) de la disposición de devanado están encapsulados en cuerpos parciales separados, móviles unos respecto a otros, y/o la disposición de devanado (7, 8, 20, 21 , 22, 23, 27, 28) presenta conductores (5, 6) hechos al menos parcialmente de una aleación con memoria y/o la disposición de devanado (7, 8, 20, 21, 22, 23, 27, 28) presenta zonas de doblado y/o de plegado definidas entre elementos móviles unos respecto a otros, y/o caracterizada por un elemento de unión (18, 19) que se extiende alejándose del motor y por medio del cual el rotor (1, 1') y el estator (2, 2') pueden ser desplazados uno respecto al otro en sentido axial (4).

7. Bomba según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el rotor de bomba presenta palas para la impulsión de fluidos.

8. Bomba según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que, en el estado operativo, el rotor de bomba se encuentra al menos parcialmente dentro del estator.

9. Bomba según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el rotor de bomba es compresible de manera radialmente elástica.

10. Disposición de implantación con un catéter hueco así como con una bomba según una de las reivindicaciones 1 a 9, dispuesta dentro de este de forma comprimida.

11. Procedimiento para el posicionamiento de una bomba según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el estator (2, 2') y el rotor (1, 1') son desplazados a través de un canal hasta una posición de destino, estando comprimidos radialmente el estator y el rotor de bomba, y por que a continuación, el estator y el rotor de bomba son expandidos radialmente.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado por que, después del desplazamiento del estator (2, 2') y del rotor (1, 1') a la posición de destino, el estator y el rotor son desplazados uno respecto al otro en sentido axial (4).