一種採用分片式通孔軸承結構的軸流血泵的製作方法

2023-05-06 04:48:31

本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及一種採用分片式通孔軸承結構的軸流血泵。

背景技術：

目前，在缺少心臟移植供體的現實情況下，安裝心室輔助血泵是延長心衰患者生命的有效方法。心室輔助血泵可部分或全部替代心臟的泵血功能，維持必要的人體血液循環。心室輔助血泵在心力衰竭、心源性休克救治、心肺復甦、心臟移植前過渡支持治療、替代治療等方面已發揮了積極作用並仍具有巨大的應用潛力。目前，心室輔助血泵的主流是旋轉式血泵，旋轉式血泵分為軸流血泵和離心血泵兩種，軸流血泵因其體積小、易植入體內等特點是目前應用最多的血泵，國外很多心衰患者已經通過安裝軸流血泵延長或者挽救了生命。

軸流血泵按照是否採用磁懸浮或液力懸浮技術分為有軸式軸流血泵和懸浮式軸流血泵。懸浮式軸流血泵的轉子旋轉時懸浮於血液中，取消了機械軸和軸承的結構。有軸式軸流血泵則是轉子通過軸支撐於前導和尾導的軸承上。

傳統上，有軸式軸流血泵泵體主要包括前導、轉子、尾導整流器和機匣。血泵通過轉子葉片的旋轉對泵內血液做功，產生人體循環所需的血流量和壓升，從而減輕心臟自身的泵血負擔。前導調節血泵的入流，尾導整流器起提高壓力、整流的作用，軸流血泵前導、轉子和尾導整流器都由輪轂和葉片兩種幾何特徵構成，前導和尾導安裝有軸承兼具支撐轉子的作用。轉子葉尖與機匣之間存在間隙。

軸端是有軸式軸流血泵內血栓高發的位置，是軸流血泵流道內血栓形成問題最嚴重的部位之一，軸端形成的血栓若脫落會阻塞血管引起中風或栓塞。目前有軸式軸流血泵基本上都採用滑動止推軸承結構，機械軸承與軸接觸位置附近的轉靜接觸面積大，且傳統滑動止推軸承結構易形成血液流動死區或流動滯止區，血栓形成風險最大，已經被數值分析和動物實驗結果證實。

在軸流血泵的結構設計和改進中，多是通過優化前導、轉子和尾導整流器的流道結構來改善泵內的流場分布以降低流道內的血栓形成，通過改變軸承結構來減少軸承附近的流動死區以降低軸端的血栓形成風險。本發明設計一種可應用於軸流血泵的通孔軸承結構以降低軸端血栓發生率，尾導整流器採用和前導相同的短直葉片結構且與機匣一體加工，葉片替代軸承起支撐作用而不考慮整流效果，錐形寶石軸穿過前導葉片和尾導葉片並支撐於其上，消除了轉、靜交界面和流動死區，可有效改善軸端周圍流場以降低軸端血栓形成風險。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服軸流血泵的上述缺陷，提供一種具有新型分片式、通孔軸承結構、可降低軸流血泵軸端位置處血栓形成風險的可植入軸流血泵，是一種採用分片式通孔軸承結構的軸流血泵，它涉及一種直插心尖部的可植入軸流血泵，尤其是涉及一種將前導葉片作為前軸承、尾導葉片作為後軸承，轉子葉片的輪轂兩端做為轉軸的軸流血泵結構——前導葉片和前機匣為一體結構，尾導葉片和後機匣為一體結構。前導和尾導葉片均沒有輪轂，葉片起軸承支撐作用。轉子前半部分輪轂上的旋轉葉片做功提供血流量和壓升，轉子後半部分輪轂收縮起增壓的作用，轉子輪轂的兩端分別通過圓錐形結構的寶石軸支撐於前導和尾導葉片處起轉軸的作用，該結構的特點是：前導和尾導葉片充當的軸承為分片式通孔結構，消除了軸承周圍的流動死區，極大降低了轉子前、後軸與軸承位置的血栓形成風險。

為實現上述目的，本發明採取以下技術方案：

一種採用分片式通孔軸承結構的軸流血泵，它包括有前機匣、轉子、轉子機匣和後機匣，其特徵在於：前機匣為圓環形，在前機匣圓環形的內壁均勻一體連接有3個直葉片，3個直葉片內端懸空形成前軸孔，後機匣為圓環形，在後機匣圓環形的內壁均勻一體連接有3個直葉片，3個直葉片內端懸空形成後軸孔，在前機匣和後機匣之間一體連接有轉子機匣，該轉子機匣為圓筒形，該轉子機匣的內徑與前機匣、後機匣的內徑相同，在轉子機匣內設有轉子，該轉子為棗胡形，在轉子的外圓周上設有2個旋轉葉片，在轉子前半部分和中部上分布有旋轉葉片，後半部分沒有旋轉葉片，2個旋轉葉片在轉子後半部分之間使流道擴張明顯；

在轉子前端連接有錐形前寶石軸，在轉子後端連接有錐形後寶石軸，該錐形前寶石軸插入3個直葉片內端懸空形成前軸孔內形成支撐，該錐形後寶石軸插入3個直葉片內端懸空形成後軸孔內形成支撐。

其中，轉子機匣內徑為12.7mm，轉子的旋轉葉片的葉尖直徑為12.6mm，轉子機匣內壁、轉子外壁與旋轉葉片之間形成的流道部分採用光滑三次樣條曲線。

其中，前機匣、轉子機匣、後機匣三段機匣通過焊接方式製造成一個整體，完成泵體裝配。

本發明的有益效果是：採用前機匣和後機匣內的直葉片做軸承的分片式、通孔軸承結構的軸流血泵，利用前機匣和後機匣內的直葉片替代軸承起支撐作用，錐形前、後寶石軸穿過前機匣和後機匣內的直葉片並支撐於其上形成通孔軸承結構，消除了轉、靜交界面，三個獨立的葉片形成一種分片式軸承結構，血液可在前、後寶石軸與直葉片之間的間隙流動，不存在流動死區，可有效降低軸端血栓形成風險。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是前機匣、後機匣、轉子的立體示意圖。

圖3是前軸承葉片和前機匣的立體示意圖(與後軸承葉片和後機匣的立體示意圖相同)。

圖4是轉子、轉子葉片、前寶石軸及後寶石軸的立體示意圖。

具體實施方式

參見圖1、圖2、圖3、圖4所示：一種採用分片式通孔軸承結構的軸流血泵，它包括有前機匣3、轉子6、轉子機匣9和後機匣4，前機匣3為圓環形，在前機匣圓環形的內壁均勻一體連接有3個直葉片31，3個直葉片內端懸空形成前軸孔311，後機匣4為圓環形，在後機匣圓環形的內壁均勻一體連接有3個直葉片41，3個直葉片內端懸空形成後軸孔411，在前機匣3和後機匣4之間一體連接有轉子機匣9，該轉子機匣9為圓筒形，該轉子機匣9的內徑與前機匣3、後機匣4的內徑相同，在轉子機匣9內設有轉子6，該轉子6為棗胡形，在轉子6的外圓周上設有2個旋轉葉片51，在轉子6前半部分和中部上分布有旋轉葉片51，後半部分沒有旋轉葉片51，2個旋轉葉片51在轉子6後半部分之間使流道擴張明顯；

在轉子6前端連接有錐形前寶石軸1，在轉子6後端連接有錐形後寶石軸2，該錐形前寶石軸1插入3個直葉片內端懸空形成前軸孔311內形成支撐，該錐形後寶石軸2插入3個直葉片內端懸空形成後軸孔411內形成支撐。

其中，轉子機匣9內徑為12.7mm，轉子6的旋轉葉片51的葉尖直徑為12.6mm，轉子機匣內壁、轉子外壁與旋轉葉片之間形成的流道部分採用光滑三次樣條曲線。

其中，前機匣3、轉子機匣9、後機匣4三段機匣通過焊接方式製造成一個整體，完成泵體裝配。

在轉子機匣9的外圓周上設有線圈7，在線圈7之間有矽鋼片8，在線圈7的外部設有線圈罩10，在線圈罩10的一端設有出線孔11。

本發明採用前機匣3和後機匣4內的直葉片31、41做軸承的分片式、通孔軸承結構的軸流血泵，利用前機3和後機匣4內的直葉片替代軸承起支撐作用，錐形前、後寶石軸1、2穿過前機匣3和後機匣4內的直葉片並支撐於其上形成通孔軸承結構，消除了轉、靜交界面，三個獨立的葉片形成一種分片式軸承結構，血液可在前、後寶石軸與直葉片之間的間隙流動，不存在流動死區，可有效降低軸端血栓形成風險。

以上所述是本發明的較佳實施例及其所運用的技術原理，對於本領域的技術人員來說，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，任何基於本發明技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬於本發明保護範圍之內。