ES2966957T3

ES2966957T3 - Dispositivo de asistencia ventricular

Info

Publication number: ES2966957T3
Application number: ES19897230T
Authority: ES
Inventors: Shunzhou Yu; Jun Huang; Cihua Luo; Linglin Kong
Original assignee: Shenzhen Core Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Core Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2024-04-25
Anticipated expiration: 2039-11-06
Also published as: CN111298221A; EP3741401A1; EP3741401A4; WO2020119337A1; JP7066225B2; JP2021510319A; EP3741401B1; US20200405928A1

Abstract

Un dispositivo de asistencia ventricular (100), que comprende: un conjunto de carcasa (10), un impulsor (20), un servomotor (30) y un sensor de distancia (40). El conjunto de carcasa (10) está provisto de una cavidad de presurización (18); el servomotor (30) comprende un controlador (33), un estator (31) y un rotor (32); el estator (31), el controlador (33) y el sensor de distancia (40) están ubicados en el conjunto de carcasa (10) y están ubicados fuera de la cavidad de presurización (18); el estator (31) y el sensor de distancia (40) están conectados eléctricamente al controlador (33), por separado; el impulsor (20) y el estator (32) están ubicados en la cavidad de presurización (18), y están conectados fijamente entre sí; el sensor de distancia (40) detecta un valor de distancia entre el impulsor (20) y la pared de la cavidad de presurización (18) y transmite el valor de distancia al controlador (33), y el controlador (33) controla una fuerza magnética entre los el estator (31) y el rotor (32) según el valor de distancia para controlar la suspensión y rotación del impulsor (20). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de asistencia ventricular

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a un campo de dispositivos médicos, en particular a un dispositivo de asistencia ventricular con un impulsor suspendido y giratorio.

Antecedentes

El dispositivo de asistencia ventricular (comúnmente conocido como "bomba para sangre") es un medio eficaz para el tratamiento de pacientes con insuficiencia cardíaca. El dispositivo de asistencia ventricular es un dispositivo mecánico artificial que bombea sangre desde el sistema venoso o el corazón directamente al sistema arterial, reemplazando parcial o totalmente el funcionamiento del ventrículo. El dispositivo de asistencia ventricular utiliza principalmente presurización giratoria del impulsor. Según los diferentes métodos de soporte del impulsor, se puede dividir en soporte de contacto y soporte sin contacto. El soporte de contacto se refiere principalmente a un método de soporte de cojinetes mecánicos, que causa un gran daño a la sangre y es propenso a hemólisis y trombosis y otros fenómenos, lo que provoca una serie de complicaciones. El soporte sin contacto incluye levitación hidráulica, levitación magnética y otros métodos. En comparación con el soporte de contacto, el soporte sin contacto ha mejorado la compatibilidad sanguínea. Algunos ejemplos de la técnica anterior se proporcionan en US 2016/235899 A1, US 2017/021070 A1, y CN 107073 184 A.

Pero el soporte sin contacto es más difícil de controlar. El impulsor logra el equilibrio entre sí mediante el empuje hidráulico o la fuerza magnética al suspenderse en una cavidad del dispositivo de asistencia ventricular. El motor necesita ajustar la velocidad de rotación del impulsor de acuerdo con una distancia relativa entre el impulsor y una pared de la cavidad interior, y luego permite suspender el impulsor y equilibrar la fuerza. Normalmente, el dispositivo de asistencia ventricular sin contacto estará equipado con un sensor para el impulsor, que está configurado para detectar una postura del impulsor y luego ajustar la velocidad de rotación del impulsor controlando el motor. Sin embargo, el controlador del dispositivo de asistencia ventricular sin contacto actual tiene una diferencia de tiempo en la comunicación entre el sensor y el motor, lo que hace que el controlador desvíe el control de movimiento del impulsor a través del motor, y la precisión del control es baja, lo que no favorece el funcionamiento normal del rotor.

Resumen

Basándose esto, es necesario proporcionar un dispositivo de asistencia ventricular capaz de lograr un control de alta precisión del impulsor. Incluye las siguientes soluciones técnicas:

Un dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación independiente 1.

Los detalles de una o más realizaciones de la presente divulgación se exponen en los dibujos y la descripción a continuación. Otras características, objetos y ventajas de la presente divulgación resultarán evidentes a partir de la descripción, los dibujos y las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos adjuntos

Para explicar más claramente las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente divulgación, a continuación, se presentarán brevemente los dibujos requeridos en las realizaciones. Obviamente, los dibujos de la siguiente descripción son sólo algunas realizaciones de la presente divulgación. Los expertos en la técnica pueden obtener otros dibujos basados en estos dibujos sin esfuerzos creativos.

La figura 1 es una vista esquemática en sección transversal de un dispositivo de asistencia ventricular de la realización 1;

La figura 2 es una vista esquemática en sección transversal de un impulsor del dispositivo de asistencia ventricular mostrado en la figura.1;

La figura 3 es un diagrama de fuerza del impulsor del dispositivo de asistencia ventricular mostrado en la realización 1;

La figura 4 es una vista esquemática en sección transversal del dispositivo de asistencia ventricular de la realización 2.

Descripción detallada de realizaciones ilustradas

Las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente divulgación se describirán clara y completamente a continuación con referencia a los dibujos en las realizaciones de la presente divulgación. Obviamente, las realizaciones descritas son sólo una parte de las realizaciones de la presente divulgación, pero no todas las realizaciones.

Haciendo referencia a la figura 1, el dispositivo 100 de asistencia ventricular de la realización 1 incluye un ensamblaje 10 de carcasa, un impulsor 20, un motor 30 eléctrico y un sensor 40 de distancia.

El ensamblaje 10 de carcasa define una cámara 18 interior presurizada. En al menos una realización, la cámara 18 interior presurizada tiene una primera pared 11 lateral y una segunda pared 12 lateral opuesta a la primera pared 11 lateral. Además, en al menos una realización, la cámara 18 interior presurizada tiene además una tercera pared 13 lateral acoplada entre la primera pared 11 lateral y la segunda pared 12 lateral. La primera pared 11 lateral, la segunda pared 12 lateral y la tercera pared 13 lateral forman cooperativamente la cámara 18 interior presurizada.

El impulsor 20 está situado en la cámara 18 interior presurizada, y el impulsor 20 puede suspenderse y girar en la cámara 18 interior presurizada.

El motor 30 eléctrico está situado en el ensamblaje 10 de carcasa. El motor 30 eléctrico incluye un estátor 31, un rotor 32 y un controlador 33. En al menos una realización, el estátor 31 y el rotor 32 están dispuestos en dos lados de la primera pared 11 lateral, y el estátor 31 y el rotor 32 están ambos dispuestos cerca de la primera pared 11 lateral. El estátor 31 está ubicado en el ensamblaje 10 de carcasa y fuera de la cámara 18 interior presurizada. El rotor 32 está situado en la cámara 18 interior presurizada y está acoplado fijamente al impulsor 20. El estator 31 puede impulsar el rotor 32 para suspenderlo y girarlo. El impulsor 20 puede seguir al rotor 31 para suspenderlo y girarlo. Cuando el estátor 31 impulsa el rotor 32 para que se suspenda y gire en la cámara 18 interior presurizada, el impulsor 20 también se suspende y gira sincrónicamente con el rotor 32 en la cámara 18 interior presurizada. La acción de rotación del impulsor 20 puede presurizar la sangre que fluye hacia la cámara 18 interior presurizada y hacer que la sangre que fluye fuera de la cámara 18 interior presurizada tenga una presión más alta, logrando así un efecto de refuerzo de la sangre del dispositivo 100 de asistencia ventricular. El controlador 33 está ubicado en el ensamblaje 10 de carcasa y fuera de la cámara 18 interior presurizada. El estátor 31 y el controlador 33 están acoplados eléctricamente.

El sensor 40 de distancia está ubicado en el ensamblaje 10 de carcasa y fuera de la cámara 18 interior presurizada. El sensor 40 de distancia está acoplado eléctricamente al controlador 33. En al menos una realización, el sensor 40 de distancia está situado entre el estátor 31 y el impulsor 20. El sensor 40 de distancia está configurado para detectar un valor de distancia entre el impulsor 20 y una pared de cavidad de la cámara 18 interior presurizada, y transmitir además el valor de distancia al controlador 33. En al menos una realización, el sensor 40 de distancia puede detectar el valor de distancia del impulsor 20 con respecto a un lado de la primera pared 11 lateral que mira hacia la cámara 18 interior presurizada. Específicamente, en al menos una realización, el sensor 40 de distancia está situado entre el estátor 31 y la primera pared 11 lateral. Específicamente, en la realización de la figura 1, la primera pared 11 lateral y la segunda pared 12 lateral están dispuestas en paralelo entre sí, y un eje 21 de rotación del impulsor 20 es perpendicular tanto a la primera pared 11 lateral como a la segunda pared 12 lateral al mismo tiempo. La primera pared 11 lateral tiene una primera superficie 111 cerca de la cámara 18 interior presurizada, y una segunda superficie 112 opuesta a la primera superficie 111. El sensor 40 de distancia está instalado fijamente entre el estátor 31 y la segunda superficie 112, y el sensor 40 de distancia está configurado para detectar el valor de distancia del impulsor 20 a lo largo del eje 21 de rotación con respecto a la primera superficie 111. El controlador 33 puede controlar la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32 según el valor de distancia transmitido desde el sensor 40 de distancia. Específicamente, el controlador 33 puede controlar una potencia de salida del estátor 31 según el valor de distancia desde el sensor 40 de distancia, y luego controlar la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32, para controlar la velocidad de rotación del impulsor 20 y una distancia del impulsor 20 con respecto a la pared de la cavidad de la cámara 18 interior presurizada.

El dispositivo 100 de asistencia ventricular anterior realiza la presurización de la sangre mediante la rotación del impulsor 20 en la cámara 18 interior presurizada. El estátor 31 del motor 30 eléctrico está aislado del exterior de la cámara 18 interior presurizada a través de la primera pared 11 lateral, y el rotor 32 está fijado al impulsor 20 al mismo tiempo, de modo que el estátor 31 puede impulsar el impulsor 20 en la cámara 18 interior presurizada para que gire desde el exterior de la cámara 18 interior presurizada. El sensor 40 de distancia monitoriza la distancia entre el impulsor 20 y la primera pared 11 lateral para obtener parámetros de postura del impulsor 20 en tiempo real. Finalmente, la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32 es controlada por el valor de distancia monitorizado por el sensor 40 de distancia, de modo que el estátor 31 puede hacer que el rotor 32 se suspenda y gire, de modo que el impulsor 20 quede suspendido en el cámara 18 interior presurizada y gire con la rotación del rotor 32.

El dispositivo 100 de asistencia ventricular también incluye un grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento, que está ubicado en un lado de la segunda pared 12 lateral de la cámara 18 interior presurizada. El grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento incluye un anillo 61 magnético de posicionamiento y un anillo 62 magnético giratorio. El anillo 61 magnético de posicionamiento está ubicado en el ensamblaje 10 de carcasa y fuera de la cámara 18 interior presurizada, y está dispuesto cerca o sobre la segunda pared 12 lateral. El anillo 61 magnético de posicionamiento está dispuesto en un lado de la segunda pared 12 lateral lejos de la cámara 18 interior presurizada, es decir, el anillo 61 magnético de posicionamiento está ubicado fuera de la segunda pared 12 lateral, y está ubicado cerca de la segunda pared 12 lateral. El anillo 62 magnético giratorio está acoplado fijamente al impulsor 20, y el anillo 62 magnético giratorio está situado en la cámara 18 interior presurizada. El controlador 33 puede controlar la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32 según el valor de la distancia, de modo que el impulsor 20 quede suspendido en la cámara 18 interior presurizada bajo la acción del grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento y el motor 30 eléctrico para girar.

Específicamente, en una dirección a lo largo del eje 21 de rotación, el anillo 61 magnético de posicionamiento y el anillo 62 magnético giratorio generan mutuamente la fuerza magnética. Esta fuerza magnética y la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32 actúan juntas sobre el impulsor 20, de modo que cuando los dos conjuntos de fuerzas magnéticas están equilibrados, el impulsor 20 queda suspendido en la cámara 18 interior presurizada, logrando así un estado de movimiento. de suspensión y rotación. Al mismo tiempo, en una dirección perpendicular al eje 21 de rotación, el anillo 61 magnético de posicionamiento y el anillo 62 magnético giratorio también generan fuerzas magnéticas correspondientes, la fuerza magnética provoca que se genere una fuerza de empuje entre el impulsor 20 y la tercera pared 13 lateral debido al flujo de líquido cuando el impulsor 20 está desplazado en esta dirección. La fuerza de empuje combinada con la fuerza magnética entre el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento puede tirar del impulsor 20 de regreso a una posición de equilibrio, es decir, se garantiza que el eje 21 de rotación no se desvíe durante la rotación y mantenga un estado de trabajo efectivo del motor 30 eléctrico.

El anillo 61 magnético de posicionamiento del grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento está aislado del exterior de la cámara 18 interior presurizada a través de la segunda pared 12 lateral, y el anillo 62 magnético giratorio está acoplado fijamente al impulsor 20 al mismo tiempo, de modo que el impulsor 20 también está sujeto a una fuerza del grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento además de una fuerza del motor 30 eléctrico. El efecto de suspensión y rotación se logra mediante las dos fuerzas que actúan juntas sobre el impulsor 20. Al monitoriza el sensor 40 de distancia la distancia entre el impulsor 20 y la primera pared 11 lateral, se obtiene un parámetro de postura del impulsor 20 en tiempo real. Finalmente, el valor de distancia monitorizado por el sensor 40 de distancia controla la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32, de modo que la fuerza del motor 30 eléctrico y el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento alcanza un estado equilibrado, y mantiene la postura de suspensión y rotación del impulsor 20.

Cabe señalar que mantener el equilibrio de la suspensión del impulsor 20 no se limita al método anterior. Por ejemplo, en otras realizaciones, se puede usar otro motor en lugar del grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento.

Además, el impulsor 20 que se suspende y gira no entra en contacto con la primera pared 11 lateral o la segunda pared 12 lateral y, por lo tanto, evita defectos tales como hemólisis, trombosis u otros fenómenos, que pueden hacer que el dispositivo 100 de asistencia ventricular obtenga un mejor efecto de aumento de la presión arterial. Al mismo tiempo, el sensor 40 de distancia, el estátor 31 y el controlador 33 están todos dispuestos en el ensamblaje 10 de carcasa. En comparación con el dispositivo tradicional de asistencia ventricular implantado que coloca el controlador fuera de la carcasa, este ajuste hace que el tiempo de comunicación entre el sensor 40 de distancia y el controlador 33 se acorte, y el motor 30 eléctrico puede responder a la velocidad de rotación del impulsor 20 más rápidamente después de recibir el valor de distancia detectado por el sensor 40 de distancia, lo que mejora la precisión de control del motor 30 eléctrico a la velocidad del impulsor 20, y mejora aún más la precisión de posicionamiento del impulsor 20.

Cabe mencionar que después de que el impulsor 20 alcanza un equilibrio de fuerzas, su postura de suspensión puede suspenderse en la cámara 18 interior presurizada, o puede realizar un movimiento alternativo a lo largo del eje 21 de rotación en la cámara 18 interior presurizada. El movimiento alternativo del impulsor 20 puede desempeñar un buen papel en el lavado de un campo de flujo secundario de sangre en la cámara 18 interior presurizada, haciendo que el dispositivo 100 de asistencia ventricular tenga buena compatibilidad con la sangre.

Específicamente, el ensamblaje 10 de carcasa también tiene una cámara 70 de sellado espaciada de la cámara 18 interior presurizada; el estátor 31, el sensor 40 de distancia y el controlador 33 están todos ubicados en la cámara 19 de sellado, protegiendo así un funcionamiento normal del sensor 40 de distancia, el estátor 31 y el controlador 33. Debido a que el dispositivo 100 de asistencia ventricular está colocado dentro de un cuerpo humano, para evitar la interferencia del estátor 31, el sensor 40 de distancia y el controlador 33 con el cuerpo humano, o que la sangre humana entre en el estátor 31, el sensor 40 de distancia y el controlador 33 y hacer que funcione mal, es necesario sellar y proteger el estátor 31, el sensor 40 de distancia y el controlador 33 y otros dispositivos. La cámara 70 de sellado está ubicada en el otro lado de la primera pared 11 lateral con respecto a la cámara 18 interior presurizada, es decir, la cámara 70 de sellado y la cámara 18 interior presurizada están dispuestas adyacentes entre sí.

Por otro lado, el controlador 33 es un módulo independiente del estátor 31, o puede estar integrado en el estátor 31 (no reivindicado). En la realización de la figura 1, el controlador 33 es un módulo independiente del estátor 31, y el controlador 33 está acoplado eléctricamente al sensor 40 de distancia y al estátor 31, respectivamente. El controlador 33 está configurado para controlar la potencia de salida del estátor 31 después de recibir el valor de distancia detectado por el sensor 40 de distancia, y luego controlar la potencia del estátor 31, es decir, controlar la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32. Debido a que el rotor 32 está acoplado fijamente al impulsor 20, el control magnético del rotor 32 por el estátor 31 también puede lograr un efecto de control de velocidad del rotor 31 por el impulsor 20. Cuando el controlador 33 es un módulo independiente, el controlador 33 debe fijarse en un lado del estátor 31 alejado del sensor 40 de distancia. Es decir, el controlador 33 y el sensor 40 de distancia están dispuestos en dos lados del estátor 31 a lo largo de la dirección del eje 21 de rotación. Debido a la cooperación entre el estátor 31 y el rotor 32, después de que el sensor 40 de distancia y la primera pared 11 lateral se hayan dispuesto entre ellos, si el controlador 33 también está dispuesto entre el estátor 31 y el rotor 32, puede causar una interferencia excesiva a la fuerza entre el estátor 31 y el rotor 32. Por lo tanto, el controlador 33 está dispuesto en un lado del estátor 31 alejado del sensor 40 de distancia, lo que puede reducir una influencia de trabajo del controlador 33 sobre el estátor 31 y el rotor 32, y asegurar que el controlador 33 y el sensor 40 de distancia comunicarse en un rango relativamente corto al mismo tiempo.

Como el dispositivo 100 de asistencia ventricular anterior tiene el motor 30 eléctrico incorporado, y el sensor 40 de distancia y el motor 30 eléctrico realizan el intercambio de datos dentro del dispositivo 100 de asistencia ventricular, lo que acorta la diferencia de tiempo entre la monitorización del sensor 40 de distancia del valor de la distancia del impulsor 20 y el ajuste magnético del estátor 31 y el rotor 32, haciendo que el motor 30 eléctrico proporcione un control magnético más preciso al impulsor 20, lo que mejora la velocidad de respuesta del dispositivo 100 de asistencia ventricular, asegurando así que la sangre no será dañada por la suspensión del impulsor 20 y obtendrá un mejor efecto de refuerzo de la sangre.

Por otro lado, el sensor 40 de distancia, el estátor 31 y el controlador 33 están dispuestos en la dirección del eje 21 de rotación del impulsor 20, lo que puede reducir una dimensión radial del dispositivo 100 de asistencia ventricular. Una dimensión radial del dispositivo 100 de asistencia ventricular suele ser mayor que una dimensión axial del dispositivo 100 de asistencia ventricular, después de controlar la dimensión radial del dispositivo 100 de asistencia ventricular, la herida del paciente es más pequeña cuando se implanta en el cuerpo humano, lo que puede proteger mejor al paciente. Específicamente, el sensor 40 de distancia y el controlador 33 están acoplados eléctricamente a través de una línea de datos flexible, la línea de datos flexible se puede doblar según una forma del estátor 31, que ocupa menos espacio interno y es beneficioso para un control de un volumen general del dispositivo 100 de asistencia ventricular.

El sensor 40 de distancia puede utilizar una placa Hall, que está provista de múltiples Hall chips. El Hall chip puede configurarse para detectar el valor de distancia del impulsor 20 con respecto a la primera pared 11 lateral y transmitir el valor de distancia al controlador 33 a través de la línea de datos flexible.

El dispositivo 100 de asistencia ventricular anterior está configurado para aumentar la presión sanguínea, y su posición de presurización está dispuesta en la cámara 18 interior presurizada. Por lo tanto, el dispositivo 100 de asistencia ventricular anterior también define una entrada 14 y una salida 15 interconectadas con la cámara 18 interior presurizada respectivamente. La entrada 14 se usa para la sangre que fluye hacia la cámara 18 interior presurizada, y la salida 15 se usa para la sangre que fluye hacia afuera desde la cámara 18 interior presurizada después de ser presurizada. Puede verse en la realización de la figura 1, la entrada 14 debe colocarse en una posición de la segunda pared 12 lateral. Al mismo tiempo, para garantizar un funcionamiento ordenado del grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento, es aconsejable disponer el anillo 61 magnético de posicionamiento fuera de la entrada 14 y a lo largo de la entrada 14. Cuando la sangre fluye hacia la cámara 18 interior presurizada, mira hacia el eje 21 de rotación del impulsor 20, de modo que la sangre se esparce más uniformemente en la cámara 18 interior presurizada, y el dispositivo 100 de asistencia ventricular presuriza uniformemente la sangre. Cuando la sangre entra en la cámara 18 interior presurizada a lo largo del eje 21 de rotación, no provocará demasiada interferencia de presión en el estado de rotación suspendido del impulsor 20.

En la realización mostrada en la figura 2, el impulsor 20 tiene forma de anillo, y la entrada 14 está orientada directamente al anillo interior del impulsor 20 con forma de anillo. El impulsor 20 tiene una tercera superficie 22 y una cuarta superficie 23 opuesta a la tercera superficie 22, y un canal 24 de flujo. El canal 24 de flujo se extiende radialmente a lo largo del impulsor anular 20, y el canal 24 de flujo está dispuesto entre la tercera superficie 22 y la cuarta superficie 23. El canal 24 de flujo se interconecta con el anillo interior del impulsor 20. En la dirección radial del impulsor 20, el canal 24 de flujo se extiende desde la pared interior del impulsor 20 hasta la pared exterior del impulsor 20. La abertura del canal 24 de flujo en la pared exterior del impulsor 20 puede estar opuesta a la salida 15. Después de que la sangre entra en el anillo interior del impulsor 20, sale del impulsor 20 desde el canal 24 de flujo. Con la rotación del impulsor 20 en el canal 24 de flujo, el caudal de sangre aumenta, obteniendo así el efecto de presurización, y luego fluye fuera de la salida 15. De manera correspondiente, la primera pared 11 lateral también extiende un cono 113 de drenaje hacia el anillo interior del impulsor 20. El cono 113 de drenaje está configurado para drenar la sangre que fluye hacia el anillo interior del impulsor 20 hacia el canal 24 de flujo. La tercera superficie 22 del impulsor 20 mira hacia la segunda pared 12 lateral. El impulsor 20 define una primera ranura 221 receptora y una segunda ranura 231 receptora. La primera ranura 221 receptora está dispuesta cerca de la tercera superficie 22. La segunda ranura 231 receptora está dispuesta cerca de la cuarta superficie 23. La primera ranura 221 receptora está configurada para acomodar el anillo 62 magnético giratorio. La segunda ranura 231 receptora está configurada para acomodar el rotor 32. El anillo 62 magnético giratorio y el rotor 32 están alojados en el impulsor 20, lo que hace que la tercera superficie 22 y la cuarta superficie 23 tengan formas planas. La sangre fluye entre la tercera superficie 22 y la segunda pared 12 lateral, y entre la cuarta superficie 23 y la primera pared 11 lateral más suavemente, evitando que la sangre se bloquee y por tanto se formen defectos tales como hemólisis, trombosis y similares en la cámara 18 interior presurizada.

Cabe mencionar que las aberturas de la primera ranura 221 receptora y la segunda ranura 231 receptora pueden definirse en la tercera superficie 22 y la cuarta superficie 23 respectivamente. La primera ranura 221 receptora y la segunda ranura 231 receptora también pueden definirse dentro del impulsor 20 respectivamente, como se muestra en la figura 2, es decir, la primera ranura 221 receptora es un espacio cerrado cerca de la tercera superficie 22 dentro del impulsor 20, la segunda ranura 231 receptora es un espacio cerrado cerca de la cuarta superficie 22 dentro del impulsor 20. Tal configuración ayuda a mejorar la consistencia de la superficie de la tercera superficie 22 y la cuarta superficie 23 del impulsor 20, haciendo así más estable la acción de giro del impulsor 20 en la cámara 18 interior presurizada.

En al menos una realización, la primera superficie 111 tiene un primer cojinete 51 hidrodinámico dispuesto en su interior. Cuando el impulsor 20 gira, el primer cojinete 51 hidrodinámico proporcionará al impulsor 20 una fuerza de empuje a lo largo del eje 21 de rotación y lejos de la primera superficie 111 debido al flujo de sangre. La fuerza de empuje aumenta exponencialmente cuando el impulsor 20 se acerca a la primera superficie 111, por lo que el impulsor 20 puede ser empujado lejos de la primera superficie 111, para evitar el contacto directo entre el impulsor 20 y la primera pared 11 lateral, y para asegurar que el impulsor 20 quede suspendido en la cámara 18 interior presurizada y gire. Puede entenderse que el primer cojinete 51 hidrodinámico, el motor 30 eléctrico y el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento controlan cooperativamente el trabajo del impulsor 20 para asegurar la postura de suspensión y rotación del impulsor 20 en la cámara 18 interior presurizada. Lo que es necesario mencionar es que la fuerza de empuje generada por el primer cojinete 51 hidrodinámico en el impulsor 20 tiene una cierta correlación con la velocidad de rotación del impulsor 20. Cuando el impulsor 20 gira a una velocidad más rápida, la sangre entre el impulsor 20 y la primera superficie 111 fluirá a una velocidad más rápida y, por tanto, la sangre generará una mayor fuerza de empuje hacia el impulsor 20 bajo la acción del primer cojinete 51 hidrodinámico, el equilibrio de suspensión del impulsor 20 se rompe debido a esta mayor fuerza de empuje, y luego es empujado lejos de la primera superficie 111 por el primer cojinete 51 hidrodinámico. En este momento, el sensor 40 de distancia detecta un cambio del valor de distancia del impulsor 20 con respecto a la primera superficie 111, y transmite el valor de distancia cambiado al controlador 33, el controlador 33 puede aumentar la potencia del estátor 31 de acuerdo con la valor de distancia cambiado, aumentando así la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32. Cuando el rotor 32 es arrastrado por una fuerza magnética mayor, el impulsor 20 es impulsado hacia atrás hacia la primera pared 11 lateral, es decir, hacia la primera superficie 111. Por el contrario, cuando la velocidad de rotación del impulsor 20 es lenta, la fuerza de empuje del primer cojinete 51 hidrodinámico en el impulsor 20 disminuye, y el impulsor 20 también se acerca a la primera superficie 111. El sensor 40 de distancia detecta que el valor de distancia del impulsor 20 con respecto a la primera superficie 111 se vuelve más pequeño, y el controlador 33 reduce la potencia del estátor 31 después de recibir el valor de distancia reducido, reduciendo así la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32, de modo que el impulsor 20 sea empujado lejos de la primera superficie 111. Como resultado, el impulsor 20 se aleja o se acerca a la primera superficie 111 repetidamente, y la fuerza del impulsor 20 se equilibra mediante la cooperación del grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento, el primer cojinete 51 hidrodinámico y el motor 30 eléctrico, lo que hace que el impulsor 20 esté suspendido en la cámara 18 interior presurizada a lo largo de la dirección del eje 21 de rotación.

En al menos una realización, un lado de la segunda pared 12 lateral cerca de la cámara 18 interior presurizada es una quinta superficie 121. Hay un segundo cojinete 52 hidrodinámico en la quinta superficie 121. El segundo cojinete 52 hidrodinámico es el mismo que el primer cojinete 51 hidrodinámico y genera una fuerza de empuje para empujar el impulsor 20 lejos de la segunda pared 12 lateral. El segundo cojinete 52 hidrodinámico coopera con el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento, el primer cojinete 51 hidrodinámico y el motor 30 eléctrico en una dirección a lo largo del eje 21 de rotación, de modo que el impulsor 20 queda suspendido y gira en la cámara 18 interior presurizada. La fuerza entre el impulsor 20 y el primer cojinete 51 hidrodinámico o entre el impulsor 20 y el segundo cojinete 52 hidrodinámico cambia exponencialmente con la distancia entre el impulsor 20 y la primera superficie 111 o entre el impulsor 20 y la quinta superficie 121. Es decir, cuanto más cercana sea la distancia entre el impulsor 20 y la primera superficie 111, mayor será la tasa de aumento en la fuerza de empuje del primer cojinete 51 hidrodinámico al impulsor 20. Por el contrario, cuanto más estrecha sea la distancia entre el impulsor 20 y la quinta superficie 121, mayor será la tasa de aumento de la fuerza de empuje del segundo cojinete 52 hidrodinámico al impulsor 20. Por lo tanto, debido a la fuerza de empuje del primer cojinete 51 hidrodinámico y del segundo cojinete 52 hidrodinámico, en la dirección del eje 21 de rotación, es difícil que el impulsor 20 entre en contacto directamente con la primera pared 11 lateral o la segunda pared 12 lateral, y puede quedar suspendido en la cámara 18 interior presurizada y girar de forma más estable.

La figura 3 muestra un diagrama de fuerzas del impulsor 20. Debido a que la gravedad total del impulsor 20 es relativamente pequeña, el factor de gravedad del impulsor 20 se excluye para el análisis: en la dirección a lo largo del eje 21 de rotación, el impulsor 20 está sometido a la fuerza F4 magnética del estátor 31 al rotor 32, la fuerza F3 de empuje del primer cojinete 51 hidrodinámico, la fuerza F2 de empuje del segundo cojinete 52 hidrodinámico y la fuerza magnética F1 del anillo 61 magnético de posicionamiento al anillo 62 magnético giratorio. El impulsor 20 necesita satisfacer una condición de F1 F2 F3 F4 = 0 en la dirección del eje 21 de rotación para poder suspenderse en la cámara 18 interior presurizada y girar de manera estable. La fuerza<f>4 magnética generada por el motor 30 eléctrico es una potencia activa del dispositivo 100 de asistencia ventricular. El ajuste de F4 por el controlador 33 puede mantener una estabilidad de suspensión del impulsor 20 en la dirección del eje 21 de rotación. Cabe señalar que, dado que la dirección de la fuerza F3 de empuje del primer cojinete 51 hidrodinámico y la fuerza F2 de empuje del segundo cojinete 52 hidrodinámico son únicas, la dirección de la fuerza magnética entre el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento debe ser opuesta a la dirección de la fuerza magnética del motor 30 eléctrico para controlar eficazmente la postura de suspensión del impulsor 20. Generalmente, en el motor 30 eléctrico, la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32 es una fuerza de atracción magnética, por lo que la fuerza magnética entre el anillo 61 magnético de posicionamiento y el anillo 62 magnético giratorio también debe expresarse como una fuerza de atracción magnética. Por supuesto, en algunas realizaciones, si la fuerza magnética entre el estátor 31 y el rotor 32 es una fuerza de empuje magnético, la fuerza magnética entre el anillo 61 magnético de posicionamiento y el anillo 62 magnético giratorio también debe establecerse como la fuerza de empuje magnético. El dispositivo 100 de asistencia ventricular de la presente divulgación no limita específicamente direcciones específicas de F1 y F4.

La superficie interior de la tercera pared 13 lateral es paralela al eje de rotación del impulsor 20, de modo que en la dirección perpendicular al eje 21 de rotación, el impulsor 20 recibe la fuerza F5 magnética desde el anillo 61 magnético de posicionamiento al anillo 62 magnético giratorio, y la fuerza F6 de empuje desde la tercera pared 13 lateral al impulsor 20, respectivamente. El impulsor 20 necesita cumplir la condición de F5 F6 = 0 en la dirección perpendicular al eje 21 de rotación para poder suspenderse en la cámara 18 interior presurizada y girar de manera estable. Debido a que la superficie interior de la tercera pared 13 lateral puede generar una fuerza de empuje hacia el eje 21 de rotación hacia el impulsor 20 en cualquier dirección, la fuerza magnética entre el anillo 61 magnético de posicionamiento y el anillo 62 magnético giratorio se puede expresar como una fuerza de atracción magnética o una fuerza de empuje magnética, que puede satisfacer un equilibrio de fuerzas del impulsor 20 en la dirección vertical del eje 21 de rotación en la cámara 18 interior presurizada.

Con referencia a la realización 2 de la figura 4, en la realización ilustrada, la entrada 14 está ubicada en la primera pared 11 lateral, y el estátor 31 y el sensor 40 de distancia están ubicados cerca de la entrada 14 y están ubicados fuera de la entrada 14. De manera correspondiente, el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento está colocado en la segunda pared 12 lateral. En esta realización, el impulsor 20 está ubicado entre el controlador 33 y el sensor 40 de distancia, es decir, la cámara 18 interior presurizada está ubicada entre el controlador 33 y el sensor 40 de distancia. El ensamblaje 10 de carcasa también tiene una cámara 70 de sellado separada de la cámara 18 interior presurizada, porque la cámara 70 de sellado necesita sellar el estátor 31 y el sensor 40 de distancia, y también necesita sellar el controlador 33. Por lo tanto, en la realización de la figura 4, la cámara 70 de sellado incluye una primera porción 71 de sellado y una segunda porción 72 de sellado. La primera porción 71 de sellado y la segunda porción 72 de sellado están dispuestas a ambos lados de la cámara 18 interior presurizada a lo largo de la dirección del eje 21 de rotación, el controlador 33 está alojado en la segunda porción 72 de sellado, y el estátor 31 y el sensor 40 de distancia están alojados en la primera porción 71 de sellado. Se define un orificio pasante entre la primera porción 71 de sellado y la segunda porción 72 de sellado para permitir que la línea de datos flexible pase a través, para realizar una conexión eléctrica entre el controlador 33 y el sensor 40 de distancia y una conexión eléctrica entre el controlador. y el estátor 31, respectivamente. En esta realización, el impulsor 20 también logra el equilibrio de la suspensión mediante la cooperación del motor 30 eléctrico y el grupo 60 de anillos magnéticos de posicionamiento en una dirección perpendicular al eje 21 de rotación. Al mismo tiempo, en esta realización, también se puede proporcionar un primer cojinete 51 hidrodinámico y/o un segundo cojinete 52 hidrodinámico para ayudar a la acción de suspensión del impulsor 20, que también pertenece a la solución técnica reivindicada en la presente divulgación.

Las realizaciones mencionadas anteriormente no constituyen una limitación del alcance de protección de la solución técnica.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (100) de asistencia ventricular, que comprende un ensamblaje (10) de carcasa, un impulsor (20), un motor (30) eléctrico y un sensor (40) de distancia; en el que el ensamblaje de carcasa define una cámara (18) interior presurizada, el impulsor está situado en la cámara interior presurizada y es capaz de suspenderse y girar en la cámara interior presurizada; el motor eléctrico está ubicado en el ensamblaje de carcasa; el motor eléctrico comprende un controlador (33), un estátor (31) y un rotor (32); el controlador está ubicado en el ensamblaje de carcasa y está ubicado fuera de la cámara interior presurizada; el estátor está acoplado eléctricamente al controlador, el estátor está situado fuera de la cámara interior presurizada; el rotor está situado en la cámara interior presurizada y acoplado fijamente al impulsor; el sensor de distancia está ubicado en el ensamblaje de carcasa y está ubicado fuera de la cámara interior presurizada; el sensor de distancia está acoplado eléctricamente al controlador, y el sensor de distancia está configurado para detectar un valor de distancia entre el impulsor y una pared de cavidad de la cámara interior presurizada, y puede transmitir el valor de distancia al controlador; el estátor puede impulsar el rotor para que suspenda y gire; el impulsor puede seguir el rotor para suspenderse y girar; el controlador puede controlar una fuerza magnética entre el estátor y el rotor según el valor de la distancia, para controlar una velocidad de rotación del impulsor y una distancia del impulsor con respecto a la pared de la cavidad de la cámara interior presurizada;

caracterizada porque

el sensor de distancia está ubicado entre el estátor y el impulsor; el controlador es un módulo independiente del estátor, y el controlador está fijado en un lado del estátor alejado del sensor de distancia, o el impulsor está ubicado entre el controlador y el sensor de distancia.

2. Dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 1, en el que el controlador y el sensor de distancia están acoplados eléctricamente mediante una línea de datos flexible.

3. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 1, en el que el ensamblaje de carcasa tiene además una cámara (70) de sellado separada de la cámara interior presurizada; el estátor, el sensor de distancia y el controlador están ubicados en la cámara de sellado.

4. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 3, en el que la cámara de sellado tiene una primera porción (71) de sellado y una segunda porción (72) de sellado; la cámara interior presurizada está situada entre la primera porción de sellado y la segunda porción de sellado en una dirección de un eje de rotación del impulsor; el controlador está alojado en la segunda porción de sellado; el estátor y el sensor de distancia están alojados en la primera porción de sellado.

5. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 1, en el que la cámara interior presurizada tiene una primera pared lateral (11) y una segunda pared lateral (12) opuesta a la primera pared lateral; el estátor y el rotor están ambos dispuestos cerca de la primera pared lateral; el dispositivo de asistencia ventricular comprende además un grupo (60) de anillos magnéticos de posicionamiento; el grupo de anillos magnéticos de posicionamiento comprende un anillo (61) magnético de posicionamiento y un anillo (62) magnético giratorio; el anillo magnético de posicionamiento está ubicado en el ensamblaje de carcasa y fuera de la cámara interior presurizada, y está ubicado cerca de la segunda pared lateral o ubicado en la segunda pared lateral; el anillo magnético giratorio está situado en la cámara interior presurizada y está situado cerca de la segunda pared lateral; el anillo magnético giratorio está acoplado fijamente al impulsor; el controlador controla una fuerza magnética entre el estátor y el rotor según el valor de la distancia, de modo que el impulsor queda suspendido y gira en la cámara interior presurizada bajo la acción del grupo de anillos magnéticos de posicionamiento y el motor eléctrico.

6. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 5, en el que un lado de la primera pared lateral cerca de la cámara interior presurizada está provisto de un primer cojinete (51) hidrodinámico; el grupo de anillos magnéticos de posicionamiento, el primer cojinete hidrodinámico y el motor eléctrico trabajan juntos para hacer que el impulsor suspenda el impulsor en la cámara interior presurizada y gire.

7. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 6, en el que un lado de la segunda pared lateral cerca de la cámara interior presurizada está provisto de un segundo cojinete (52) hidrodinámico; el segundo cojinete hidrodinámico, el grupo de anillos magnéticos de posicionamiento, el primer cojinete hidrodinámico y el motor eléctrico trabajan juntos para hacer que el impulsor se suspenda en la cámara interior presurizada y gire.

8. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 5, en el que la cámara interior presurizada tiene además una tercera pared lateral (13) acoplada entre la primera pared lateral y la segunda pared lateral; la tercera pared lateral, la primera pared lateral y la segunda pared lateral forman cooperativamente la cámara interior presurizada, y una superficie interior de la tercera pared lateral es paralela a un eje de rotación del impulsor.

9. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 5, en el que el impulsor tiene forma de anillo y el dispositivo de asistencia ventricular tiene además una entrada (14) interconectada con la cámara interior presurizada; la entrada está situada en una de la primera pared lateral y la segunda pared lateral; una posición de la entrada es opuesta a una posición de un anillo interior del impulsor.

10. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 9, en el que el dispositivo de asistencia ventricular tiene además una salida (15) interconectada con la cámara interior presurizada; el impulsor tiene forma de anillo; el impulsor define un canal (24) de flujo; el canal de flujo se interconecta con el anillo interior del impulsor; el canal de flujo se extiende desde una pared interior del impulsor hasta una pared exterior del impulsor en una dirección radial del impulsor; una abertura del canal de flujo en la pared exterior del impulsor está orientada hacia la salida.

11. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 10, en el que la entrada está situada en la primera pared lateral, y la cámara interior presurizada está provista además de un cono (113) de drenaje que se extiende desde la segunda pared lateral hasta el anillo interior del impulsor; el cono de drenaje está configurado para drenar la sangre que fluye hacia el anillo interior del impulsor hacia el canal de flujo.

12. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 10, en el que la entrada está situada en la segunda pared lateral, y la cámara interior presurizada está provista además de un cono de drenaje que se extiende desde la primera pared lateral hacia el anillo interior del impulsor; el cono de drenaje está configurado para drenar la sangre que fluye hacia el anillo interior del impulsor hacia el canal de flujo.

13. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 10, en el que el impulsor define además una primera ranura (221) receptora y una segunda ranura (231) receptora; la primera ranura receptora y la segunda ranura receptora están configuradas para recibir el anillo magnético giratorio y el rotor respectivamente; la primera ranura receptora, el canal de flujo y la segunda ranura receptora están dispuestos en este orden en una dirección del eje de rotación del impulsor.

14. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 5, en el que el impulsor define además una primera ranura receptora y una segunda ranura receptora; la primera ranura receptora y la segunda ranura receptora están configuradas respectivamente para recibir el anillo magnético giratorio y el rotor.

15. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 13, en el que la primera ranura receptora y la segunda ranura receptora son ambas ranuras selladas.

16. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 5, en el que el sensor de distancia está situado entre el estátor y la primera pared lateral.

17. El dispositivo de asistencia ventricular según la reivindicación 5, en el que el sensor de distancia es capaz de detectar el valor de distancia del impulsor con respecto a un lado de la primera pared lateral que mira a la cámara interior presurizada.