體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血泵的製作方法
2023-05-26 14:12:06
專利名稱:體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血泵的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於醫療器械領域，涉及一種用於治療急性心源性休克引起的心臟衰竭的人工心臟輔助裝置，尤其是一種體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血泵。本實用新型採用無軸承磁液懸浮技術取代了傳統離心血泵機械軸承驅動，葉輪轉子懸浮在磁場中無任何機械接觸，並通過數位訊號處理器系統精確調節葉輪轉子的位置和速度，最大程度地減小了對血細胞和血液有形成分(血小板，凝血因子等)的破壞。同時血泵內壁和葉輪轉子表面上採用肝素塗層的方法，進一步減小了凝血和血栓形成以及輔助過程中抗凝藥物的使用，從而減少了病人術中出血的併發症。該系統具有結構簡單，運轉可靠，方便維護和無極調速等特點，可以用於由各種原因引發的急性心源性休克所造成的心臟衰竭，與氧合器合併使用，也可應用於體外循環膜肺(ECMO)治療中輔助循環和血液氧合。
【專利說明】
體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血泵
技術領域
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[0001]本發明屬於醫療器械領域，涉及一種體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄裝置。
【背景技術】
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[0002]心血管疾病的發病率成逐年上升趨勢，心源性休克，心臟功能衰竭屬危重病患死亡率極高，人工心室輔助裝置無論作為治療措施，還是作為心臟移植的過渡性支持都具有十分重要的臨床價值。
[0003]人工心室輔助裝置經過幾十年的發展，經歷了氣動搏動慄，機械軸承式離心慄，到目前最新型的磁懸浮離心血慄。人工心室輔助裝置分為治療急性心源性休克的短期體外非植入式輔助裝置，和治療末期心衰的長期植入式輔助裝置。目前國內研發的大多是長期植入式輔助裝置，但這種長期植入式輔助裝置，無論從造價和實用性上都不適用於急性心源性休克所引發的可逆性心衰的治療。
【發明內容】
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[0004]本發明的目的是提供一種性能穩定，體積小，功耗低，結構簡單的體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄。
[0005]本發明的目的是這樣實現的，本發明的體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄是由血慄外殼，液體入流口，磁懸浮葉輪轉子，轉子磁環，液體出流口，無軸承電機，電機線圈共同組成。為避免凝血和血栓形成，磁懸浮葉輪轉子的基座為永磁中空環形設計，其基座內部設置所述的轉子磁環，同時在慄殼內壁與磁懸浮葉輪轉子的外表面採用一種更有效的抗凝抗血栓方法一肝素塗層方法，其中在所述的血慄外殼上設置有所述的液體入流口和液體出流口，並且在其血慄外殼下面凸起部分的內部設置所述的磁懸浮葉輪轉子和轉子磁環，而所述的血慄外殼下面凸起部分的外部是與上述的無軸承電機的相應開口部分相配置;所述的無軸承電機上設置有上述的電機線圈。
[0006]該血慄為電子驅動，採用無軸承電機技術的離心慄。當無軸承電機通電後，電流通過電機線圈產生旋轉的電磁場，由於磁場作用，使永磁環形葉輪轉子在慄內液體裡旋轉，懸浮於慄內液體中。葉輪轉子懸浮在磁場中與慄內壁無任何機械接觸，葉輪轉子產生的離心弓I力將血液從位於慄體中部的液體入流口軸向吸入血慄中，在離心力的作用下血液由位於血慄周邊的液體出流口徑向排出，實現慄血過程。
[0007]在慄血過程中，位於無軸承電機內的位置傳感器控制葉輪轉子的徑向位置，控制電路調節磁場使葉輪轉子始終位於中心。電子控制精確地調節葉輪轉子徑向位置和轉速，軸向位置和葉輪轉子的傾斜也被動調節處於穩定。
[0008]葉輪轉子基座採用永磁中空環形設計，當轉子懸浮在血液中旋轉時，由液體入流口吸入的血液，一部分軸向向下穿過中空的葉輪轉子磁環中心，再從葉輪轉子磁環外部軸向向上流動，最後在葉輪轉子旋轉產生的離心力的作用下，徑向從血慄周邊的液體出流口排出(圖3)。這種慄內的血流流動方式，在慄血過程中產生了對葉輪轉子整體的衝刷作用，防止了凝血及血栓形成。同時整個血慄內壁和葉輪轉子外表面都採用肝素塗層方法，進一步避免凝血和血栓的形成。
[0009]本發明的優點在於，本發明採用無軸承磁液懸浮技術取代了傳統離心血慄機械軸承驅動，葉輪轉子懸浮在磁場中無任何機械接觸，並通過數位訊號處理器系統精確調節葉輪轉子的位置和速度，最大程度地減小了對血細胞和血液有形成分(血小板，凝血因子等)的破壞。同時血慄內壁和葉輪轉子表面上肝素塗層方法的採用，進一步減小了凝血和血栓形成以及輔助過程中抗凝藥物的使用，從而減少了病人術中出血的併發症。該系統具有結構簡單，運轉可靠，方便維護和無極調速等特點，可以用於由各種原因引發的急性心源性休克所造成的心臟衰竭，與氧合器合併使用，也可應用於體外循環膜肺(ECMO)治療中輔助循環和血液氧合。
【附圖說明】
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[0010]圖1為本發明所提供的體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄剖視圖。
[0011 ]圖2為本發明所提供的磁懸浮離心血慄慄體及葉輪轉子三維示意圖。
[0012]圖3本發明所提供的磁懸浮離心血慄血流示意圖。
[0013]圖中，I血慄外殼；2液體入流口；3磁懸浮葉輪轉子;4轉子磁環；5液體出流口；6無軸承電機;7電機線圈;8血流路徑。
【具體實施方式】
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[0014]如圖1所示，本發明所提供的是一種體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄，主要包括血慄外殼I;液體入流口 2;磁懸浮葉輪轉子3;轉子磁環4;液體出流口 5;無軸承電機6;電機線圈7共同組成。為了避免凝血和血栓的形成，磁懸浮葉輪轉子3基座採用永磁中空環形設計(如圖所示)，其基座內部設置所述的轉子磁環4，同時血慄內壁和整個磁懸浮葉輪轉子3的外表面採用肝素塗層方法。其中在所述的血慄外殼I上設置有所述的液體入流口 2和液體出流口 5，並且在其血慄外殼I下面凸起部分的內部設置所述的磁懸浮葉輪轉子3的基座部分和相應配置的轉子磁環4，而所述的血慄外殼I下面凸起部分的外部是與上述的無軸承電機6的相應開口部分相配置(如圖所示)；所述的無軸承電機6上設置有上述的電機線圈I。
[0015]當無軸承電機6接通電源後，電流通過電機線圈7時，產生旋轉的電磁場，在磁場的作用下，永磁環形磁懸浮葉輪轉子3通過轉子磁環4而開始旋轉，產生離心力並懸浮於慄內血液中。在旋轉過程中，懸浮的(無軸)葉輪轉子3與血慄內壁無任何機械接觸，葉輪轉子3產生的離心引力，將血液從血慄的液體入流口 2軸向吸入血慄中，在離心力的作用下，血液由位於血慄周邊的液體出流口5徑向排出，葉輪轉子3的徑向位置和轉速，由控制電路通過位於電機慄槽內的位置傳感器，進行精確的調節，葉輪轉子3的軸向位置和傾斜也被動調節處於穩定旋轉。由於這種磁懸浮血慄不存在機械磨損和摩擦產熱，減小了對血細胞和血液有形成分(血小板，凝血因子等)的機械破壞，起到了很好的血液保護作用。
[0016]由於葉輪轉子3的中空環形設計，部分軸向流入血慄的血液，軸向向下穿過中空的葉輪轉子磁環中心，再從轉子磁環4外部向上軸向移動，並在離心力的作用下，徑向從血慄周邊的液體出流口5排出，這種對葉輪轉子3衝刷的流動方式8(如圖3所示)，以及血慄內壁和葉輪轉子3外表面採用肝素塗層方法，不會產生凝血及血栓。
[0017]本發明中磁懸浮技術，中空環形永磁葉輪轉子以及肝素塗層方法的結合，增加了這種體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄裝置的穩定性，可靠性和實用性，特別適用於治療急性心梗，重症心肌炎，以及心臟手術後並發急性心源性休克所引發的心臟衰竭。
【主權項】
1.一種體外非植入式磁懸浮心室輔助離心血慄，其包括血慄外殼(I)，液體入流口(2)，磁懸浮葉輪轉子(3)，轉子磁環(4)，液體出流口(5)，無軸承電機(6)，和電機線圈(7)，其中磁懸浮葉輪轉子(3)基座為永磁中空環形，其基座內部設置所述的轉子磁環(4)，同時血慄內壁和整個磁懸浮葉輪轉子(3)的外表面採用肝素塗層方法，其中在所述的血慄外殼(I)上設置有所述的液體入流口(2)和液體出流口(5)，並且在其血慄外殼(I)下面凸起部分的內部設置所述的磁懸浮葉輪轉子(3)的基座部分和相應配置的轉子磁環(4)，而所述的血慄外殼(I)下面凸起部分的外部是與上述的無軸承電機(6)的相應開口部分相配置;所述的無軸承電機(6)上設置有上述的電機線圈(7)。
【文檔編號】A61M1/10GK205698666SQ201620190847
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】不公告發明人
【申請人】正仁（北京）醫療儀器有限公司