RU2759127C2 - Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения - Google Patents
Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759127C2 RU2759127C2 RU2020113492A RU2020113492A RU2759127C2 RU 2759127 C2 RU2759127 C2 RU 2759127C2 RU 2020113492 A RU2020113492 A RU 2020113492A RU 2020113492 A RU2020113492 A RU 2020113492A RU 2759127 C2 RU2759127 C2 RU 2759127C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- blades
- mechanical support
- blood circulation
- impeller
- Prior art date
Links
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 20
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 claims abstract 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 230000008733 trauma Effects 0.000 claims 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 7
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 abstract description 6
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 abstract description 4
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 abstract description 4
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 abstract description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001765 aortic valve Anatomy 0.000 description 1
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000007675 cardiac surgery Methods 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, в частности к устройствам для механической поддержки кровообращения и перекачивания крови. Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является создание устройства, имеющего минимальные размеры для механической поддержки кровообращения и перекачивания крови, вводимого через бедренную артерию в полость левого желудочка, размещаемого в аорте и левом желудочке сердца, обеспечивающего физиологичность нагнетания крови, минимизацию гемолиза и тромбоза крови при работе микронасоса. Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения состоит из рабочего колеса с лопатками, соединенного с валом, установленным в подшипниках, которые запрессованы во втулке спрямляющего аппарата имеющего лопатки. При этом с целью достижения требуемых расходно-напорных параметров в малых размерах, минимизации травмы крови и тромбообразования углы установки лопаток рабочего колеса и спрямляющего аппарата на входе выполняются равными углу натекания потока, а их выходные углы - в интервале от 85 до 95°. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области медицины, а именно к медицинской технике, в частности к устройствам для механической поддержки кровообращения и перекачивания крови.
Уровень техники
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является создание устройства, имеющего минимальные размеры для механической поддержки кровообращения и перекачивания крови, вводимого через бедренную артерию в полость левого желудочка, размещаемого в аорте и левом желудочке сердца, обеспечивающего физиологичность нагнетания крови, минимизацию гемолиза и тромбоза крови при работе микронасоса. Технология применения катетерного осевого микронасоса (КМН) для механической поддержки кровообращения, введенного в полость левого желудочка с использованием стандартной методики катетеризации полостей сердца по Сельдингеру, способна быстро обеспечить необходимый минутный объем крови для восстановления системной гемодинамики. Применение устройства не требует кардиохирургической поддержки и может быть использовано сотрудниками интервенционной кардиологии в отделениях интенсивной терапии, в условиях ангиографического кабинета и др. Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения, временно замещающий насосную функцию больного сердца, крайне востребован в различных областях практической медицины: кардиологических, кардиохирургических клиниках и, особенно, в работе ангиографических кабинетов благодаря простоте применения и обслуживания.
Известны устройства, применяемые по указанному назначению, описанные, например, в патентах США №US 2012/0226097 А1 и РФ 2637605 С1. Во всех этих устройствах применяют осевой насос, как основной нагнетательный элемент для перекачивания крови, для медицинских систем разного назначения. При этом формы, число лопаток элементов осевых насосов этих устройств не оговариваются, что имеет принципиальное значение для работы микронасосов в системе кровообращения.
Наиболее близким техническим решением, направленным на достижение минимального уровня гемолиза и тромбоза крови, является патент РФ 2637605 С1. Однако, из-за габаритных размеров предлагаемых решений, такие насосы не могут вводиться через артерии диаметром менее 10 мм, т.е. их имплантация требует сложной хирургической операции.
Раскрытие сущности изобретения
Предлагаемое изобретение позволяет вводить катетерный микронасос через артерии диаметром менее 8 мм, тем самым исключить проведение сложной хирургической операции. Микронасос размещается в левом желудочке сердца, таким образом, что область выхода крови располагается в аорте, за аортальным клапаном, а область всасывания крови, в полости левого желудочка.
Отличительной особенностью предлагаемой конструкции являются малые осевые и диаметральные габариты КМН по сравнению с выбранным и другими прототипами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан продольный разрез КМН, фиг. 2 - геометрия профиля лопатки рабочего колеса, фиг. 3 - геометрия профиля лопатки спрямляющего аппарата, где 1 - корпус, 2 - втулка рабочего колеса, 3 - лопатки рабочего колеса, 4 - вал, 5 - лопатки спрямляющего аппарата, 6 - втулка спрямляющий аппарат, 7 и 8 - подшипники.
Устройство работает следующим образом. Кровь поступает в корпус КМН (фиг. 1, поз. 1), а затем в проточную часть насоса. На втулке рабочего колеса (поз. 2) размещены лопатки (поз. 3), которые передают энергию вращательного движения от вала (поз. 4) в энергию поступательного движения крови. Из рабочего колеса кровь поступает на лопатки (поз. 5) спрямляющего аппарата (СА), в котором происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную энергию движения крови. Во втулке СА (поз. 6) установлены подшипники скольжения (поз. 7) и качения (поз. 8), которые воспринимают осевые и радиальные усилия и моменты, возникающие при работе насоса.
На фиг. 2 и 3 показаны профили лопаток РК и СА, соответственно, где β1л, β2л - углы установки лопаток на входе и выходе РК, β3л, β4л - углы установки лопаток на входе и выходе СА, соответственно.
Осуществление изобретения
Результат изобретения достигается тем, что предложенное устройство имеет лопатки рабочего колеса и спрямляющего аппарата спрофилированные таким образом, чтобы обеспечить необходимый напор и подачу при условии обеспечения минимальных отрывных и застойных зон, вызывая минимальные напряжения в эритроцитах и тромбоцитах крови. Для этого угол установки лопаток РК и СА на входе выполняется равным углу натекания потока, а выходные углы РК и СА в интервале от 85 до 95°. При этом изменение угла установки лопаток РК и СА по радиусу выполняется по закону rtg βл = const (r). Еще одной особенностью предлагаемого устройства является то, что СА выполнен с числом лопаток большим и некратным числу лопаток РК.
Предлагаемое устройство промышленно реализуемо, практически опробовано и найдет широкое применение в здравоохранении. Микронасос изготовлен, испытан на специально спроектированном стенде. Получены необходимые для медицинского применения расходно-напорные характеристики, не выявлено заметного динамического роста гемолиза и тромбоза крови после прохождения через проточную часть КМН.
Claims (3)
1. Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения, состоящий из рабочего колеса с лопатками, соединенного с валом, установленным в подшипниках, которые запрессованы во втулке спрямляющего аппарата, имеющего лопатки, отличающийся тем, что с целью достижения требуемых расходно-напорных параметров в малых размерах, минимизации травмы крови и тромбообразования углы установки лопаток рабочего колеса и спрямляющего аппарата на входе выполняются равными углу натекания потока, а их выходные углы в интервале от 85 до 95°.
2. Катетерный микронасос по п. 1, отличающийся тем, что с целью достижения требуемых расходно-напорных параметров в малых размерах и минимизации травмы крови и тромбообразования изменение угла установки лопаток рабочего колеса и спрямляющего аппарата по радиусу выполняется по закону rtgβл=const (r).
3. Катетерный микронасос по п. 1, отличающийся тем, что с целью предупреждения вибрации число лопаток спрямляющего аппарата больше и не кратно числу лопаток рабочего колеса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020113492A RU2759127C2 (ru) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020113492A RU2759127C2 (ru) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020113492A RU2020113492A (ru) | 2021-10-14 |
| RU2020113492A3 RU2020113492A3 (ru) | 2021-10-14 |
| RU2759127C2 true RU2759127C2 (ru) | 2021-11-09 |
Family
ID=78261370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020113492A RU2759127C2 (ru) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2759127C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5211546A (en) * | 1990-05-29 | 1993-05-18 | Nu-Tech Industries, Inc. | Axial flow blood pump with hydrodynamically suspended rotor |
| WO1994003731A1 (en) * | 1992-07-30 | 1994-02-17 | Spin Corporation | Centrifugal blood pump |
| RU2637605C1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-12-05 | Алексей Васильевич Коротеев | Микроаксиальный насос поддержки кровообращения (варианты) |
-
2020
- 2020-04-14 RU RU2020113492A patent/RU2759127C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5211546A (en) * | 1990-05-29 | 1993-05-18 | Nu-Tech Industries, Inc. | Axial flow blood pump with hydrodynamically suspended rotor |
| WO1994003731A1 (en) * | 1992-07-30 | 1994-02-17 | Spin Corporation | Centrifugal blood pump |
| RU2637605C1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-12-05 | Алексей Васильевич Коротеев | Микроаксиальный насос поддержки кровообращения (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020113492A (ru) | 2021-10-14 |
| RU2020113492A3 (ru) | 2021-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250195872A1 (en) | Method to extract and quantify the cardiac end diastolic point/mitral valve closing point from the hvad estimated flow waveform | |
| RU2637605C1 (ru) | Микроаксиальный насос поддержки кровообращения (варианты) | |
| Song et al. | Axial flow blood pumps | |
| DE60301135T2 (de) | Blutpumpe mit axialem und radialem durchfluss und mit doppeltem eingang | |
| Reul et al. | Blood pumps for circulatory support | |
| US4964864A (en) | Heart assist pump | |
| US5147187A (en) | Blood pump and extracorporeal blood circulating apparatus | |
| CA2428741A1 (en) | Dual inlet mixed-flow blood pump | |
| US4105016A (en) | Heart pump | |
| RU2759127C2 (ru) | Катетерный микронасос для механической поддержки кровообращения | |
| Miller et al. | Analysis of optimal design configurations for a multiple disk centrifugal blood pump | |
| Musa et al. | Mechanical circulatory support for decompensated heart failure | |
| Doost et al. | Ventricular assist devices: current state and challenges | |
| Medvedev et al. | Implanted system of mechanical support of the disk-based heart pump viscous friction | |
| Spurlock et al. | In vitro testing of a novel blood pump designed for temporary extracorporeal support | |
| CN111643755A (zh) | 基于三基点线轴承的低溶血率心脏泵 | |
| Graefe et al. | Second-generation ventricular assist devices | |
| Throckmorton et al. | Controlled pitch-adjustment of impeller blades for an intravascular blood pump | |
| Kafagy et al. | Axial Flow Artificial Heart Blood Pumps: A Brief Review. | |
| US20200171225A1 (en) | Thrombus clearing manifold for ventricular assist devices | |
| Yap et al. | Nonlinear flow rate response to pumping frequency and reduced hemolysis in the drastically under‐occluded pulsatile roller pump | |
| de Andrade et al. | Impeller geometry definition of the transventricular assist device | |
| CN113318344B (zh) | 一种搏动式离心血泵 | |
| KR100382887B1 (ko) | 이중 박동식 인공심폐기 | |
| RU2683069C1 (ru) | Центробежный насос для механической поддержки кровообращения |