一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，包括套筒、泵體、驅(qū)動線圈；泵體包括前導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)子、后導(dǎo)葉，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子葉片、永磁體及設(shè)置在轉(zhuǎn)子兩端端部的凸半球，前導(dǎo)葉和后導(dǎo)葉上均設(shè)置有與凸半球?qū)?yīng)的凹半球，前導(dǎo)葉和后導(dǎo)葉分別固定至套筒內(nèi)部的兩端，轉(zhuǎn)子兩端的凸半球分別與前導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉的凹半球配合形成半球支撐結(jié)構(gòu)，半球結(jié)構(gòu)接觸面積小、間隙小、壽命長從而解決了傳統(tǒng)有軸式軸流泵的壽命短、間隙處血細胞破壞及凝血現(xiàn)象嚴重的問題，且本實用新型由于凹凸半球式設(shè)計可以保證轉(zhuǎn)子與前、后導(dǎo)葉接觸處受到同樣的磨損，進而依然能通過半球結(jié)構(gòu)支撐轉(zhuǎn)子，因此能提高泵的使用壽命。
【專利說明】一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種軸流血泵，特別是一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵。

【背景技術(shù)】
[0002]世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計顯示，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)部的流場非常復(fù)雜，血泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對血液的流動阻力和血泵的效率有很大影響，血細胞在血泵內(nèi)相對較高剪應(yīng)力環(huán)境下還會發(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]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種使用壽命長且可以減少血細胞的破壞及凝血形成的可植入式微型無軸式軸流血泵。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，包括套筒、設(shè)置在套筒內(nèi)的泵體以及設(shè)置在套筒外的驅(qū)動線圈；所述的泵體包括位于套筒內(nèi)前端的前導(dǎo)葉、位于套筒內(nèi)中部的轉(zhuǎn)子、以及位于套筒內(nèi)尾部的后導(dǎo)葉，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子葉片、永磁體及設(shè)置在轉(zhuǎn)子兩端端部的凸半球，所述前導(dǎo)葉上設(shè)置有前導(dǎo)葉葉片，所述后導(dǎo)葉上設(shè)置有后導(dǎo)葉葉片，所述前導(dǎo)葉和后導(dǎo)葉上均設(shè)置有與凸半球?qū)?yīng)的凹半球，所述前導(dǎo)葉和后導(dǎo)葉分別固定至套筒內(nèi)部的兩端，所述轉(zhuǎn)子兩端的凸半球分別與前導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉的凹半球配合形成半球支撐結(jié)構(gòu)，以支撐定位轉(zhuǎn)子。
[0006]所述轉(zhuǎn)子兩端還分別設(shè)置有前錐形結(jié)構(gòu)、后錐形結(jié)構(gòu)。
[0007]所述永磁體嵌入至轉(zhuǎn)子內(nèi)部，所述泵體除永磁體外的結(jié)構(gòu)均采用鈦合金材料制成。
[0008]所述轉(zhuǎn)子葉片的前段，轉(zhuǎn)子葉片的法向接近轉(zhuǎn)子的軸線方向，且由轉(zhuǎn)子的前端至后端，所述轉(zhuǎn)子葉片的法向逐漸轉(zhuǎn)向周向。
[0009]本實用新型的有益效果是:1、傳統(tǒng)的軸流泵前后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸面積較大，而本實用新型由于減小了前后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸處的面積從而減小了細胞的破壞及凝血的形成；
2、傳統(tǒng)式軸流泵壽命有限在軸腕處容易磨損造成整個泵體的壽命減弱，而本實用新型由于凹凸半球式設(shè)計可以保證接觸處受到同樣的磨損，進而依然能通過半球結(jié)構(gòu)支撐轉(zhuǎn)子，因此能提高泵的使用壽命；3、傳統(tǒng)軸流泵由于前后導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子接觸處的間隙較大容易對血細胞造成破壞及易形成凝血，而本實用新型由于間隙可以保證足夠小，能避免血細胞的進入，因此可以減少血細胞的破壞及凝血的形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1為本實用新型的結(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為泵體的轉(zhuǎn)子的部分結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖5為泵體的后導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)圖；
[0016]附圖編號說明:1 一前導(dǎo)葉葉片；2—轉(zhuǎn)子葉片；3 —后導(dǎo)葉葉片；4 一前導(dǎo)葉；5 —轉(zhuǎn)子；6—后導(dǎo)葉；7—凸半球；8—凹半球；9-前錐形結(jié)構(gòu)；10 —后錐形結(jié)構(gòu)；11 一永磁體；12 —驅(qū)動線圈，13-套筒。

【具體實施方式】
[0017]參照圖1至圖5，圖1至圖5是本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，包括套筒13、設(shè)置在套筒13內(nèi)的泵體以及設(shè)置在套筒13外的驅(qū)動線圈12 ;所述的泵體包括位于套筒13內(nèi)前端部的前導(dǎo)葉4、位于套筒13內(nèi)中部的轉(zhuǎn)子5、以及位于套筒13內(nèi)尾部的后導(dǎo)葉6，所述轉(zhuǎn)子5包括轉(zhuǎn)子葉片
2、永磁體11、前錐形結(jié)構(gòu)9、后錐形結(jié)構(gòu)10、凸半球7，所述前錐形結(jié)構(gòu)9、后錐形結(jié)構(gòu)10分別設(shè)置轉(zhuǎn)子5兩端，所述凸半球7配置有兩個，并分別設(shè)置在前錐形結(jié)構(gòu)9、后錐形結(jié)構(gòu)10的端部處，所述前導(dǎo)葉4上設(shè)置有前導(dǎo)葉葉片1，所述后導(dǎo)葉6上設(shè)置有后導(dǎo)葉葉片3，所述前導(dǎo)葉4和后導(dǎo)葉6上均設(shè)置有與凸半球7對應(yīng)的凹半球8，所述前導(dǎo)葉4和后導(dǎo)葉6分別固定至套筒13內(nèi)部的兩端，所述轉(zhuǎn)子5兩端的凸半球7分別與前導(dǎo)葉4、后導(dǎo)葉6的凹半球8配合形成半球支撐結(jié)構(gòu)，以支撐定位轉(zhuǎn)子5。
[0018]所述永磁體11嵌入至轉(zhuǎn)子5內(nèi)部，泵體內(nèi)其余部件均為不導(dǎo)磁材料，如鈦合金，因為鈦合金不導(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，當然在實施過程中還可采用鈮、鉭等合金材料或其他新型的不導(dǎo)磁材料；所述套筒13可采用圓柱形；泵體內(nèi)部的前端為起導(dǎo)流作用的前導(dǎo)葉4，中間部分為轉(zhuǎn)子5，尾部是后導(dǎo)葉6，通過套筒13將三者連接在一起，轉(zhuǎn)子5分別由凸半球7、凹半球8組成的半球結(jié)構(gòu)支撐，形成一無軸的轉(zhuǎn)子支撐定位結(jié)構(gòu)。
[0019]轉(zhuǎn)子葉片2的前段，轉(zhuǎn)子葉片2的法向非常接近軸線方向，然后轉(zhuǎn)子葉片2法向逐漸轉(zhuǎn)向周向，這種設(shè)計可以使血液進入轉(zhuǎn)子區(qū)域后，使其周向速度逐漸提升，壓力緩慢下降，避免壓力突然降低引起的空泡現(xiàn)象，從而使葉片具有更長的使用壽命，并減小對血細胞的破壞。
[0020]轉(zhuǎn)子5與前、后導(dǎo)葉4、6通過半球結(jié)構(gòu)連接，半球結(jié)構(gòu)接觸面積小、間隙小、壽命長從而解決了傳統(tǒng)有軸式軸流泵的壽命短、間隙處血細胞破壞及凝血現(xiàn)象嚴重的問題。
[0021]且本實用新型由于凹凸半球式設(shè)計可以保證轉(zhuǎn)子5與前、后導(dǎo)葉4、6接觸處受到同樣的磨損，進而依然能通過半球結(jié)構(gòu)支撐轉(zhuǎn)子，因此能提高泵的使用壽命。
[0022]驅(qū)動線圈12采用硅鋼片電磁線圈，設(shè)置在套筒外，通過控制器控制電磁驅(qū)動線圈內(nèi)的電流大小和方向產(chǎn)生交變磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可以達到11000 - 13000轉(zhuǎn)/分，從而可以產(chǎn)生100 - 120mmHg的壓差，驅(qū)動血液進行循環(huán)流動。
[0023]以上對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，當然，本實用新型還可以采用與上述實施方式不同的形式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下所作的等同的變換或相應(yīng)的改動，都應(yīng)該屬于本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，其特征在于:包括套筒(13)、設(shè)置在套筒(13)內(nèi)的泵體以及設(shè)置在套筒(13)外的驅(qū)動線圈(12);所述的泵體包括位于套筒(13)內(nèi)前端的前導(dǎo)葉(4)、位于套筒(13)內(nèi)中部的轉(zhuǎn)子(5)、以及位于套筒(13)內(nèi)尾部的后導(dǎo)葉(6)，所述轉(zhuǎn)子(5)包括轉(zhuǎn)子葉片(2)、永磁體(11)及設(shè)置在轉(zhuǎn)子(5)兩端端部的凸半球(7)，所述前導(dǎo)葉(4)上設(shè)置有前導(dǎo)葉葉片(1)，所述后導(dǎo)葉(6)上設(shè)置有后導(dǎo)葉葉片(3)，所述前導(dǎo)葉(4)和后導(dǎo)葉(6)上均設(shè)置有與凸半球(7)對應(yīng)的凹半球(8)，所述前導(dǎo)葉(4)和后導(dǎo)葉(6)分別固定至套筒(13)內(nèi)部的兩端，所述轉(zhuǎn)子(5)兩端的凸半球(7)分別與前導(dǎo)葉(4)、后導(dǎo)葉(6)的凹半球(8)配合形成半球支撐結(jié)構(gòu)，以支撐定位轉(zhuǎn)子(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(5)兩端還分別設(shè)置有前錐形結(jié)構(gòu)(9)、后錐形結(jié)構(gòu)(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，其特征在于:所述永磁體(11)嵌入至轉(zhuǎn)子(5)內(nèi)部，所述泵體除永磁體(11)外的結(jié)構(gòu)均采用鈦合金材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于人工心臟的半球支撐結(jié)構(gòu)軸流血泵，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子葉片(2)的前段，轉(zhuǎn)子葉片(2)的法向接近轉(zhuǎn)子(5)的軸線方向，且由轉(zhuǎn)子(5)的前端至后端，所述轉(zhuǎn)子葉片(2)的法向逐漸轉(zhuǎn)向周向。
【文檔編號】A61M1/12GK203971002SQ201420334765
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】張錫文, 馮森銘 申請人:馮森銘