一種植入式微型抗血栓軸流血泵的制作方法
【專利摘要】一種植入式微型抗血栓軸流血泵，包括泵體和驅(qū)動(dòng)線圈，所述泵體包括套筒，驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)置在套筒外，在套筒內(nèi)的前端部設(shè)置前導(dǎo)葉，中部設(shè)置轉(zhuǎn)子，尾端部設(shè)置后導(dǎo)葉，所述轉(zhuǎn)子包括一個(gè)與套筒同軸的腔體，腔體靠近前導(dǎo)葉的一端連接錐形結(jié)構(gòu)一的底部，靠近后導(dǎo)葉的一端連接錐形結(jié)構(gòu)二的底部，錐形結(jié)構(gòu)一與錐形結(jié)構(gòu)二相對(duì)稱，錐形結(jié)構(gòu)一的頂部通過半球結(jié)構(gòu)一支撐于前導(dǎo)葉的尾端，錐形結(jié)構(gòu)二的頂部通過半球結(jié)構(gòu)二支撐于后導(dǎo)葉的尾端，腔體內(nèi)中心部位設(shè)置與套筒同軸的永磁體，本發(fā)明由于轉(zhuǎn)子出口插入后導(dǎo)葉葉片中，因此縮短了血泵的整體尺寸，且血液在后導(dǎo)葉葉片前半部分仍具有周向速度，故能沖刷后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸間隙，降低了血栓形成的概率。
【專利說明】一種植入式微型抗血栓軸流血泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種植入式微型抗血栓軸流血泵。【背景技術(shù)】
[0002]世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)顯示，心血管疾病一直是威脅人類健康的第一殺手，占全球總死亡人數(shù)的30%左右，治療終末期心衰的有效途徑是心臟移植或采用植入式輔助人工心臟。雖然心臟移植已經(jīng)獲得很大成功，但心臟供體問題難以解決，研制長期可植入式微型血泵極為重要和迫切。現(xiàn)在臨床應(yīng)用的血泵主要以軸流泵為主，軸流泵的流量性能比離心泵好，可以提供較大的血流量。血泵內(nèi)部的流場(chǎng)非常復(fù)雜，血泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)血液的流動(dòng)阻力和血泵的效率有很大影響，血細(xì)胞在血泵內(nèi)相對(duì)較高剪應(yīng)力環(huán)境下還會(huì)發(fā)生破裂造成溶血。由于有軸式軸流泵在前導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸區(qū)及后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸區(qū)間隙的存在，導(dǎo)致間隙處有大量熱量產(chǎn)生且剪應(yīng)力較大，間隙處是凝血發(fā)生的主要部分，從而對(duì)患者的生命構(gòu)成極大的威脅，因此一種能減少間隙處凝血的發(fā)生的軸流泵非常重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種植入式微型抗血栓軸流血泵，一方面由于轉(zhuǎn)子出口插入后導(dǎo)葉葉片縮短了血泵的整體尺寸；另一方面，由于后導(dǎo)葉葉片前半部分血液仍存在周向速度，故能保證血液沖刷間隙帶走大量的熱量，進(jìn)而減小了血栓形成的概 率，另外，后導(dǎo)葉葉片入口角可根據(jù)轉(zhuǎn)速和流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而保證后導(dǎo)葉區(qū)域流場(chǎng)渦及流動(dòng)滯止區(qū)的減少且能保證壓降的提升。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種植入式微型抗血栓軸流血泵，包括泵體和驅(qū)動(dòng)線圈12，所述泵體包括套筒13，驅(qū)動(dòng)線圈12設(shè)置在套筒13外，在套筒13內(nèi)的前端部設(shè)置前導(dǎo)葉4，中部設(shè)置轉(zhuǎn)子，尾端部設(shè)置后導(dǎo)葉6，所述轉(zhuǎn)子包括一個(gè)與套筒13同軸的腔體5，腔體5靠近前導(dǎo)葉4的一端連接錐形結(jié)構(gòu)一 9的底部，靠近后導(dǎo)葉6的一端連接錐形結(jié)構(gòu)二 10的底部，錐形結(jié)構(gòu)一 9與錐形結(jié)構(gòu)二 10相對(duì)稱，錐形結(jié)構(gòu)一 9的頂部通過半球結(jié)構(gòu)一 161支撐于前導(dǎo)葉4的尾端，錐形結(jié)構(gòu)二 10的頂部通過半球結(jié)構(gòu)二 162支撐于后導(dǎo)葉6的尾端，腔體5內(nèi)中心部位設(shè)置與套筒13同軸的永磁體11。
[0006]所述前導(dǎo)葉4上設(shè)置有螺旋狀的前導(dǎo)葉葉片I，后導(dǎo)葉6上設(shè)置有螺旋狀的后導(dǎo)葉葉片3，腔體5的外部設(shè)置有轉(zhuǎn)子葉片2。
[0007]所述半球結(jié)構(gòu)一 161由設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)一 9頂端的凸起半球一 71和設(shè)置在前導(dǎo)葉4端的凹半球一 81組成；所述半球結(jié)構(gòu)二 162由設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)二 10頂端的凸起半球二 72和設(shè)置在后導(dǎo)葉6端的凹半球二 82組成。
[0008]所述凹半球一 81和凹半球二 82上均設(shè)置有小穴14，可減小安裝與加工難度。
[0009]所述后導(dǎo)葉6與錐形結(jié)構(gòu)二 10之間有間隙15。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果:①傳統(tǒng)式軸流泵尺寸較大不易于人體使用而一種植入式微型抗血栓軸流血泵的后導(dǎo)葉設(shè)計(jì)由于轉(zhuǎn)子出口插入后導(dǎo)葉葉片縮短了血泵的整體尺寸傳統(tǒng)軸流泵由于后后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸處的間隙容易對(duì)血細(xì)胞造成破壞及易形成凝血，一種植入式微型抗血栓軸流血泵的后導(dǎo)葉設(shè)計(jì)由于后導(dǎo)葉葉片前半部分血液仍存在周向速度故能保證血液沖刷間隙帶走大量的熱量，進(jìn)而減小了血栓形成的概率；③一種植入式微型抗血栓軸流血泵的后導(dǎo)葉設(shè)計(jì)后導(dǎo)葉葉片入口角可根據(jù)轉(zhuǎn)速和流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而保證后導(dǎo)葉區(qū)域流場(chǎng)渦及流動(dòng)滯止區(qū)的減少且能保證壓降的提升。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明提供的一種植入式微型抗血栓軸流血泵的后導(dǎo)葉設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0012]圖2為泵體部分的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3為泵體的前導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4為泵體的后導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5為 泵體的轉(zhuǎn)子的部分結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0017]如圖1所示，一種植入式微型抗血栓軸流血泵，包括泵體和驅(qū)動(dòng)線圈12，泵體包括套筒13，驅(qū)動(dòng)線圈12設(shè)置在套筒13外，采用硅鋼片電磁線圈，通過控制器控制線圈內(nèi)的電流大小和方向產(chǎn)生交變磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可以達(dá)到11000 - 13000轉(zhuǎn)/分，從而可以產(chǎn)生100 - 120mmHg的壓差，驅(qū)動(dòng)血液進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。
[0018]泵體結(jié)構(gòu)如圖2所示，套筒13采用圓柱形，其內(nèi)部前端部設(shè)置起導(dǎo)流作用的前導(dǎo)葉4，中部設(shè)置轉(zhuǎn)子，尾端部設(shè)置后導(dǎo)葉6。如圖3所示，前導(dǎo)葉4上設(shè)置有螺旋狀的前導(dǎo)葉葉片I。如圖4所示，后導(dǎo)葉6上設(shè)置有螺旋狀的后導(dǎo)葉葉片3，腔體5的外部設(shè)置有轉(zhuǎn)子葉片2。
[0019]如圖5所示，轉(zhuǎn)子包括一個(gè)與套筒13同軸的腔體5，腔體5靠近前導(dǎo)葉4的一端連接錐形結(jié)構(gòu)一 9的底部，靠近后導(dǎo)葉6的一端連接錐形結(jié)構(gòu)二 10的底部，錐形結(jié)構(gòu)一 9與錐形結(jié)構(gòu)二 10相對(duì)稱，錐形結(jié)構(gòu)一 9的頂部通過半球結(jié)構(gòu)一 161支撐于前導(dǎo)葉4的尾端，錐形結(jié)構(gòu)二 10的頂部通過半球結(jié)構(gòu)二 162支撐于后導(dǎo)葉6的尾端，半球結(jié)構(gòu)一 161由設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)一 9頂端的凸起半球一 71和設(shè)置在前導(dǎo)葉4端的凹半球一 81組成；所述半球結(jié)構(gòu)二 162由設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)二 10頂端的凸起半球二 72和設(shè)置在后導(dǎo)葉6端的凹半球二82組成。凹半球一 81和凹半球二 82上均設(shè)置有小穴14，由于小穴14的存在能承受前后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子軸線一定程度的偏離，故可進(jìn)一步減小加工與安裝難度。
[0020]前導(dǎo)葉4和后導(dǎo)葉6均固定在套筒13的內(nèi)部，后導(dǎo)葉6與錐形結(jié)構(gòu)二 10之間有間隙15。腔體5內(nèi)中心部位設(shè)置與套筒13同軸的永磁體11，泵體內(nèi)其余部件均為不導(dǎo)磁材料，如鈦合金，因?yàn)殁伜辖鸩粚?dǎo)磁，因此可以獲得較大的傳輸扭矩，而且鈦合金質(zhì)量輕并具有很好的生物相容性。
[0021]后導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)縮減了泵體的整體尺寸且使血液具有周向速度沖刷間隙處，易帶走大量的熱量減弱了凝血形成的概率；且后導(dǎo)葉葉片入口角度可根據(jù)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和流量進(jìn)行調(diào)整保證流場(chǎng) 渦及流動(dòng)滯止區(qū)較少，進(jìn)而減小血細(xì)胞的破壞及血栓形成的概率。
【權(quán)利要求】
1.一種植入式微型抗血栓軸流血泵，包括泵體和驅(qū)動(dòng)線圈(12)，其特征在于，所述泵體包括套筒(13)，驅(qū)動(dòng)線圈(12)設(shè)置在套筒(13)外，在套筒(13)內(nèi)的前端部設(shè)置前導(dǎo)葉(4)，中部設(shè)置轉(zhuǎn)子，尾端部設(shè)置后導(dǎo)葉(6)，所述轉(zhuǎn)子包括一個(gè)與套筒(13)同軸的腔體(5)，腔體(5)靠近前導(dǎo)葉(4)的一端連接錐形結(jié)構(gòu)一(9)的底部，靠近后導(dǎo)葉(6)的一端連接錐形結(jié)構(gòu)二(10)的底部，錐形結(jié)構(gòu)一(9)與錐形結(jié)構(gòu)二(10)相對(duì)稱，錐形結(jié)構(gòu)一(9)的頂部通過半球結(jié)構(gòu)一(161)支撐于前導(dǎo)葉(4)的尾端，錐形結(jié)構(gòu)二(10)的頂部通過半球結(jié)構(gòu)二(162)支撐于后導(dǎo)葉(6)的尾端，腔體(5)內(nèi)中心部位設(shè)置與套筒(13)同軸的永磁體(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入式微型抗血栓軸流血泵，其特征在于，所述前導(dǎo)葉(4)上設(shè)置有螺旋狀的前導(dǎo)葉葉片(1)，后導(dǎo)葉(6)上設(shè)置有螺旋狀的后導(dǎo)葉葉片(3)，腔體(5)的外部設(shè)置有轉(zhuǎn)子葉片(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入式微型抗血栓軸流血泵，其特征在于，所述半球結(jié)構(gòu)一(161)由設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)一(9)頂端的凸起半球一(71)和設(shè)置在前導(dǎo)葉(4)端的凹半球一(81)組成；所述半球結(jié)構(gòu)二(162)由設(shè)置在錐形結(jié)構(gòu)二(10)頂端的凸起半球二(72)和設(shè)置在后導(dǎo)葉(6)端的凹半球二(82)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植入式微型抗血栓軸流血泵，其特征在于，所述凹半球一(81)和凹半球二 (82)上均設(shè)置有小穴(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入式微型抗血栓軸流血泵，其特征在于，所述后導(dǎo)葉(6)與錐形結(jié)構(gòu)二(10)之間 有間隙(15)。
【文檔編號(hào)】A61M1/12GK103977463SQ201410251382
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】張錫文, 余佳佳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)