專利名稱：侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵的制作方法
侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血栗技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，尤其是微型機(jī)械領(lǐng)域，并且具體涉及血泵。
背景技術(shù)：
美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/364，559 (代理人案號(hào)ECP 27 (I) US)、美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/364，595 (代理人案號(hào)ECP 27 (2) US)和美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/364，578 (代理人案號(hào)ECP 28US)通過引用并入本文。
本發(fā)明尤其在醫(yī)療領(lǐng)域中使用，其中相應(yīng)的血泵已知有很多種不同的設(shè)計(jì)，用于不同用途。這種泵可侵入使用，為此，可經(jīng)由血管引入到患者體內(nèi)并在那里操作。特別有利地，這種泵例如可用于心腔，尤其是左心室，以輔助心臟。為此，這種泵可利用中空導(dǎo)管經(jīng)由股動(dòng)脈推入，并引入直至進(jìn)入患者心臟的左心室。血泵在那里吸入血液，并在主動(dòng)脈再次排出血液。這樣，可至少部分取代或輔助心臟功能，例如，以便以此方式緩解手術(shù)過程中的心臟壓力或改善患者心臟恢復(fù)的條件。
這種泵具有驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器例如可置于患者體外，利用轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過中空導(dǎo)管將驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)從所述驅(qū)動(dòng)器傳送至轉(zhuǎn)動(dòng)元件。然而，血泵附近的微型渦輪機(jī)的操作也因其驅(qū)動(dòng)器被人所知。
這種泵的效率問題體現(xiàn)在小尺寸上，但是這一點(diǎn)在患者體內(nèi)運(yùn)送卻是有利的。這種泵或轉(zhuǎn)動(dòng)元件通常在輸送時(shí)是徑向可收縮的，以便隨后在實(shí)際操作中展開。
已知各種結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)動(dòng)元件在收縮狀態(tài)和展開狀態(tài)之間變化。例如，已知一種具有記憶合金制成的支撐支柱的結(jié)構(gòu)，其可以隨環(huán)境溫度改變其形狀。隨后，所述支撐結(jié)構(gòu)被薄膜張開，以形成轉(zhuǎn)動(dòng)元件的葉輪葉片。
也已知帶有輪轂的單零件(Single-part)轉(zhuǎn)動(dòng)元件，葉輪葉片整個(gè)緊固于該輪轂上，這些葉輪葉片能折疊到輪轂上并由于其平衡彈性性質(zhì)從輪轂上伸展。通常，環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)元件的外殼使葉輪葉片收縮，并且外殼可以增大用以展開。葉輪葉片的豎起例如可以通過在操作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)元件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的流體反向壓力使葉輪葉片豎起。
這種血泵結(jié)構(gòu)的問題在于，例如對(duì)制成轉(zhuǎn)動(dòng)元件，或者尤其是葉輪葉片的材料的材料屬性要求比較高。葉輪葉片為了完全彎折到輪轂上，在局部有界區(qū)域必須很大程度的變形，并且收縮所需的收縮力還需要保持較小，以能夠不太費(fèi)力地收縮轉(zhuǎn)動(dòng)元件并沒有過度的磨損。為此，已經(jīng)提出了復(fù)合材料用于制造葉輪葉片。
一方面，提供了相對(duì)彈性的材料制成的葉輪葉片體，另一方面，提供了可集成到葉輪葉片體或可置于其上的附加支柱，該支柱至少在展開狀態(tài)下穩(wěn)定和支撐該葉輪葉片。
轉(zhuǎn)動(dòng)元件和圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)元件的外殼的合理展開已知有多種方案，例如如下方案通過展開轉(zhuǎn)動(dòng)元件來展開外殼，或者獨(dú)立于轉(zhuǎn)動(dòng)元件展開外殼，從而使得作用在轉(zhuǎn)動(dòng)元件上的彈性力起作用，至少部分自動(dòng)展開葉輪葉片。
相應(yīng)的結(jié)構(gòu)例如從WO 03/103745和WO 94/05347中獲知。也提出了，例如向外殼施加縱向力，以便使其軸向收縮，例如作為牽引運(yùn)動(dòng)的一部分，從而使其徑向展開。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，設(shè)計(jì)一種基于現(xiàn)有技術(shù)背景最初命名的類型的血泵，使得盡可能沒有外力的情況下，利用盡可能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使血泵的轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼實(shí)現(xiàn)良好的收縮，盡可能將展開狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)元件穩(wěn)定在合意的幾何形狀。
該目的由獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)。
因此，提供一種用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的血泵，所述血泵具有轉(zhuǎn)動(dòng)元件，該轉(zhuǎn)動(dòng)元件可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸被驅(qū)動(dòng)并徑向收縮和展開，以便在收縮狀態(tài)下在血管中被輸送。
另外，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有輪轂、至少一個(gè)緊固輪轂上的葉輪葉片以及通過軸向拉伸或軸向壓縮在徑向方向可收縮或展開的外殼。
此外，提供了縱向穿過輪轂的控制體，所述控制體在轉(zhuǎn)動(dòng)元件的遠(yuǎn)側(cè)與外殼連接， 以便控制體通過相對(duì)所述外殼縱向的運(yùn)動(dòng)向外殼施加拉伸力和/或收縮力。優(yōu)選地，所述控制體相對(duì)輪轂可軸向移位。
盡管通常已知，通過施加軸向力以收縮和/或展開相應(yīng)的泵殼，為了這個(gè)目的，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)元件或輪轂本身不需要運(yùn)動(dòng)或力傳遞。而由穿過輪轂的控制體可發(fā)生致動(dòng)。所述控制體可隨著轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)靜止?？刂企w，例如可為在泵之前引入到患者體內(nèi)的導(dǎo)絲，通過導(dǎo)絲將泵推至部署位置。
所述控制體在輪轂中，即相對(duì)輪轂的所有部分可自由移位。這意味著，軸向移位時(shí)，不與輪轂發(fā)生相互作用。通過控制體的致動(dòng)，泵殼軸向收縮或伸展，由此徑向展開或收縮。轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有輸送元件，有利地，所述輸送元件從輪轂徑向伸出，徑向可彈性收縮，并且理想地，在外殼徑向展開時(shí)，尤其專門通過彈性力可自動(dòng)豎起。
控制體，例如可在中空的驅(qū)動(dòng)軸中延伸，所述驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)元件的輪轂連接，有利地，還將輪轂固定在軸向方向上。
還可以獨(dú)立于軸向的控制體，在泵殼展開之后，將轉(zhuǎn)動(dòng)元件在遠(yuǎn)側(cè)方向推入外殼內(nèi)。
輸送元件，優(yōu)選輸送葉片的形式，優(yōu)選被成型，使其在操作時(shí)不用外力從展開的位置進(jìn)一步徑向豎起，以便在該位置采用理想的血液動(dòng)力學(xué)形狀。外殼縱向伸展和相應(yīng)的徑向收縮時(shí)，輸送元件因此也被收縮。
控制體可以在結(jié)合位置軸向可移位地連接至外殼，尤其是連接到其遠(yuǎn)端。在這方面，控制體可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于外殼壁。
有利地設(shè)置成，所述控制體在外殼壁的遠(yuǎn)側(cè)具有接觸體，在向近側(cè)方向牽引運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述接觸體向外殼壁施加軸向的收縮力，從而徑向展開外殼。
為此，另外地或者替換地提供了，所述控制體在外殼壁的近側(cè)具有接觸體，在向遠(yuǎn)側(cè)方向推動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述接觸體向外殼壁施加軸向的展開力。
相應(yīng)的接觸體應(yīng)當(dāng)僅稍稍大于控制體穿過的外殼壁中的孔。也可將接觸體緊固于引導(dǎo)體，從而施加特定的最小力時(shí)，所述接觸體可在控制體上縱向移位。從而防止外殼發(fā)生太大的收縮或展開。
還可以設(shè)置成例如引導(dǎo)體最終必須被去除時(shí)，一旦超過特定的力閾值，接觸體可受壓而穿過泵外殼的壁中的孔。為此，例如還可以設(shè)置成接觸體包括諸如泡沫的可收縮材料。
還可以設(shè)置成在外殼壁遠(yuǎn)側(cè)或近側(cè)設(shè)置的接觸體是可溶解或可變形的，以便能夠去除控制體。該實(shí)施例也可最終去除引導(dǎo)體，盡管接觸體的存在。
有利地，泵的外殼可以具有可移動(dòng)的柵格網(wǎng)，通過縱向方向的收縮或展開，同時(shí)產(chǎn)生徑向的展開或收縮。
所述柵格例如可具有繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸至少部分螺旋狀布置的柵格條結(jié)構(gòu)。
外殼可以具有由柵格網(wǎng)支撐的膜，用于密封所述外殼。所述膜可與柵格網(wǎng)模制。所述柵格網(wǎng)也可在周圍用注塑成型材料模制。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例根據(jù)權(quán)利要求7涉及一種侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵，包括外殼以及轉(zhuǎn)動(dòng)元件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件操作時(shí)置于所述外殼內(nèi)，可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)并具有至少一個(gè)葉輪葉片，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼為徑向可收縮或展開的，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼至少部分包括在所選區(qū)域相對(duì)其他區(qū)域被改性的材料，使其相對(duì)所選區(qū)域的機(jī)械材料性能不同于其他區(qū)域，所述性能例如楊氏模量、屈服強(qiáng)度、脆性、彈性延伸性、硬度和 /或韌度和/或肖氏硬度。
在這方面，所選區(qū)域優(yōu)選各自僅在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一側(cè)從距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一徑向間隔 (大于零)與距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第二較大間隔之間延伸。如果轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有輪轂，第一徑向間隔有利地大于輪轂的半徑。從而，所選區(qū)域不會(huì)徑向向內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)軸，或者不會(huì)甚至延伸到輪轂。
此外，所選區(qū)域的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向最向內(nèi)放置的部分，即靠近軸的部分是自由的， 即，不相互連接。該實(shí)施例可有極大的設(shè)計(jì)自由并允許轉(zhuǎn)動(dòng)元件發(fā)生很大和很自由的變形， 這種設(shè)計(jì)實(shí)際上不能借助于連接支 柱形式的預(yù)制結(jié)構(gòu)制造，或是如此的不穩(wěn)定，以便在嵌入式成型、嵌入式注塑或其它成型工藝中顯示不允許的變形。這種本身不穩(wěn)定的所選區(qū)域可在成型工藝期間或之后，通過所選區(qū)域的形成和設(shè)計(jì)被引入到成型的轉(zhuǎn)動(dòng)元件中，該轉(zhuǎn)動(dòng)元件充當(dāng)所選區(qū)域的載體。
在極端情況下，也可設(shè)置成所有所選區(qū)域沒有任何相互連接。此外，由于沒有單獨(dú)的支柱必須嵌入式成型，所有輸送葉片需要以恒定的壁厚制造。
本發(fā)明有利的實(shí)施例提供了，所選區(qū)域在物理和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)上不同于其他區(qū)域。在這方面，所選區(qū)域可不同于其他區(qū)域，例如相對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)改性、密度、發(fā)泡程度或化學(xué)交聯(lián)或其他能想到的分子或原子水平上的物理或化學(xué)有序化力；然而，所述區(qū)域在這方面也可包括相同的基材。
轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼優(yōu)選至少部分包括在所選區(qū)域被改性的材料，所選區(qū)域的材料相對(duì)于相同材料的其他區(qū)域至少一個(gè)機(jī)械性能被改性。代替相同材料的改性，所選區(qū)域也可出現(xiàn)新材料，然而新材料與起始材料屬于同類。這類材料，例如可為金屬、塑料或塑料種類的改性。
轉(zhuǎn)動(dòng)元件或轉(zhuǎn)動(dòng)元件的一些部分通常在成型工藝,諸如燒鑄、注塑、擠壓或擠出中首先成型。隨后，其可被成型、彎曲、拉伸、壓縮或其他處理；成型后，其至少為具有固定的形狀，即固化的。
還可以設(shè)置成所選區(qū)域在成型工藝期間被改性，或所選區(qū)域在成型過程之后被改性，或者所選區(qū)域還可以在第一次成型過程之后通過附加的成型過程被改性。
在這方面特別有利的是，轉(zhuǎn)動(dòng)元件、尤其是葉輪葉片的至少一部分、和/或外殼的至少一部分包括可被輻射軟化或硬化的材料；并且所選區(qū)域通過選擇性輻射硬化而變硬， 或相應(yīng)地，所選區(qū)域通過選擇性輻射軟化而變軟。在這方面通常想到的是，所選區(qū)域中的材料通過輻射，尤其是α輻射、β輻射或Υ輻射和/或熱輻射被改性。借助于可調(diào)焦輻射， 可以此方式將所選區(qū)域形式的機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)切到轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼的材料中。
所選區(qū)域可以已經(jīng)在成型期間的成型處理中，通過特別的澆鑄工藝、注塑成型工藝或擠出工藝制得。例如還可以想到施加過程或浸入過程，其中一層在一層上生長(zhǎng)，并且通過這樣做，例如物質(zhì)濃度、溶劑濃度或成分比發(fā)生改變。也可能通過逐滴施加材料生成這些結(jié)構(gòu)，并且成分能逐滴改變。
然而，所選區(qū)域也可以僅在成型工藝之后，即轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有其最終后來的形狀時(shí)， 被相應(yīng)地處理，以直接改變材料。
一個(gè)或多個(gè)葉輪葉片或葉片基本上包括可變形材料，尤其是彈性材料，其在收縮轉(zhuǎn)動(dòng)元件時(shí)很容易地變形。然而，在轉(zhuǎn)動(dòng)/泵操作的伸展位置，對(duì)葉輪葉片的機(jī)械穩(wěn)定性的需求很高。這些需求可通過結(jié)合不同材料實(shí)現(xiàn)，例如組合可縮性、柔性材料和較硬材料的支柱作為復(fù)合組分。
本發(fā)明提供了這種復(fù)合組分的特別簡(jiǎn)單的實(shí)施例，其中葉輪葉片體包括可被輻射硬化或軟化的材料，并且葉輪葉片的所選區(qū)域被選擇性硬化作為支撐結(jié)構(gòu)或其他區(qū)域被軟化。
充分對(duì)焦相應(yīng)的輻射源，以便以選擇性和劃定的方式相應(yīng)地處理要硬化的區(qū)域。
有利地，支撐結(jié)構(gòu)/所選區(qū)域做成在葉輪葉片中從靠近轉(zhuǎn)動(dòng)軸的點(diǎn)到遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的點(diǎn)延伸的支柱。
支柱可直接在徑向延伸或也可朝向轉(zhuǎn)動(dòng)元件的縱軸傾斜一定角度。所述支柱可以從輪轂延伸直至葉輪葉片的外端或延伸這段間隔的一部分距離。也可以形成曲折或之字形范圍的支柱，其通過形成適合的彎曲區(qū)域支撐轉(zhuǎn)動(dòng)元件的收縮。
形成作為支柱成的這些區(qū)域，例如可形成在外殼的周向，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的縱向或繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸螺旋狀延伸。
不同的支柱可設(shè)計(jì)成相互平行，而且還是彼此遠(yuǎn)離的梁的形式。葉輪葉片中在負(fù)載下作用的力的力線可由支柱成型。這種情況下，多個(gè)支柱可以梁的形式彼此遠(yuǎn)離，例如從一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)區(qū)域。
還可以有利地設(shè)置成在葉輪葉片或外殼的硬化的支撐結(jié)構(gòu)與非硬化區(qū)域之間提供過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域的硬度比硬化結(jié)構(gòu)的硬度低但是比非硬化區(qū)域的硬度高。
在制造葉輪葉片體或外殼隨后的支撐結(jié)構(gòu)的硬化能夠?qū)崿F(xiàn)在葉輪葉片體中在可縮性材料與硬化材料之間生產(chǎn)逐步的材料過渡。
硬化區(qū)域例如可布置在表面上，也可僅布置在葉輪葉片或外殼的表面上，或處于葉輪葉片或外殼較深的內(nèi)部。
葉輪葉片或外殼的整個(gè)部分表面也被硬化為支撐結(jié)構(gòu)，例如圓形或橢圓形板，例如根據(jù)需要可具有非常穩(wěn)定的形狀的球形蓋。
除了上述類型的具有所述有利的進(jìn)一步改進(jìn)的血泵，本發(fā)明還涉及一種制造血泵的方法，其中轉(zhuǎn)動(dòng)元件，尤其是葉輪葉片和/或外殼在成型過程通過注塑工藝、注塑成型工藝或擠出工藝或施加工藝不均勻地制造，和/或成型之后通過輻射所選區(qū)域機(jī)械材料屬性被改性。


以下參照附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行如下描述和展示。其中
圖1為至少部分插入到心室的心臟導(dǎo)管泵的示意預(yù)覽圖2為具有轉(zhuǎn)動(dòng)元件和外殼的泵結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖3為泵的外殼；
圖4為具有輪轂的泵的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的三維圖5為無輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的三維圖6為通過泵殼的縱向剖面的細(xì)節(jié)圖；以及
圖7為不同類型支柱加強(qiáng)的泵的外殼。
具體實(shí)施方式
圖1示出了突出到人體心臟的心室2中的泵I。泵I具有開口可自由吸入血液的吸入籠罩3。流入的血液用箭頭4和5表示。
轉(zhuǎn)動(dòng)元件設(shè)置在泵I中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件以3000到50，OOOrpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并在縱 向方向?qū)⒀狠斔椭裂?3。為此，流出軟管在泵中推入，所述泵靠近心臟瓣膜具有流出開口 10，血液通過流出開口 10沿箭頭11的方向流出。泵I被保持在中空導(dǎo)管6的端部，所述中空導(dǎo)管6通過閘門8引入到患者的體內(nèi)并從那里直接引入到血管13。驅(qū)動(dòng)軸7在中空導(dǎo)管6中引導(dǎo)，在體外連接至電機(jī)9并且在泵I中連接至轉(zhuǎn)動(dòng)元件。
圖2更詳細(xì)地示出了泵I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。示出了外殼19,外殼的內(nèi)部設(shè)置了轉(zhuǎn)動(dòng)元件43。轉(zhuǎn)動(dòng)元件43具有中央輪轂18，葉輪葉片14，15，16，17緊固到該中央輪轂18上。
為使轉(zhuǎn)動(dòng)元件徑向可收縮和可展開，葉輪葉片14，15，16，17可徑向置于輪轂18 上，以減小泵的半徑。在此狀態(tài)，外殼19也可沿其半徑收縮。
葉輪葉片以及可選地輪轂18有利地包括彈性可縮性材料，然而，該材料可被支柱或支撐體加強(qiáng)，以便一方面葉輪葉片由于可縮性緊緊折疊到輪轂上，另一方面可保持豎起直到完全徑向范圍。
由于產(chǎn)生的流體反向壓力和/或離心力，葉輪葉片14，15，16，17通常通過轉(zhuǎn)動(dòng)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行豎起直至進(jìn)入展開狀態(tài)。作為替代或另外地，也可提供鎳鈦合金等記憶材料的支柱或框架，其在過渡到展開狀態(tài)時(shí)豎起葉輪葉片。由于這一點(diǎn)，在葉輪葉片豎起時(shí)，外殼19也可展開到圖2虛線示出的形狀19'。
為了促進(jìn)該過程并利用外殼19徑向展開的另一機(jī)理，根據(jù)本發(fā)明提供了控制體 21，所述控制體21形成為實(shí)施例示出的導(dǎo)絲，所述導(dǎo)絲通過輪轂18中的開口 22從中央穿出并通過外殼19的壁伸出至其遠(yuǎn)端。
控制體通過輪轂18和中空導(dǎo)管6伸出，并且可被致動(dòng)，即可從體外在縱向上被移位?？刂企w具有位于外殼19的壁外側(cè)的第一接觸體25，和位于外殼19的壁內(nèi)側(cè)的第二接觸體26，并且接觸體25和26具有至少部分大于其穿過的外殼中的開口的徑向范圍。
如果控制體21沿箭頭20的方向，也就是沿近端方向縮回，從而外殼19在軸向方向受壓并被推在一起。由于外殼19包括可移動(dòng)的網(wǎng)，例如具有部分螺旋狀范圍的絲網(wǎng)或纖維網(wǎng)，外殼可在這樣的軸向收縮時(shí)自動(dòng)地徑向展開。
從而，外殼移動(dòng)成展開形式，在該展開形式，外殼具有足夠的空間以使展開的葉輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。
從而，葉輪葉片14，15，16，17可沿軸向方向在外殼中輸送流體。
接觸體25可以被設(shè)計(jì)成首先實(shí)現(xiàn)外殼19的軸向收縮，即沿圖6箭頭42方向的縮回，而在隨后施加較大的力時(shí)，由于圓錐形狀被拉入外殼19的凹槽41中并隨著軸向力的進(jìn)一步增加穿出開口 41。這可以通過使所述接觸體25包括至少部分可縮性材料，例如泡沫來輔助。
接觸體也可包括這種材料，例如可隨時(shí)間溶解在體液，尤其是血液中的材料，使得控制體在滿足外殼19的收縮或展開功能后，可被去除而不會(huì)出問題。
外殼19的軸向展開時(shí)，可利用接觸體25相應(yīng)的第二接觸體26，控制體21沿圖2 中箭頭20的相反方向被推送，從而軸向展開力施加在外殼上。軸向展開的過程中，外殼19 同時(shí)經(jīng)歷徑向收縮，該徑向收縮過程中，徑向收縮力也施加在葉輪葉片14，15，16，17上，從而這些葉輪葉片也收縮。
在示出的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)元件18可相對(duì)于控制體21自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而，就轉(zhuǎn)動(dòng)而言， 控制體21相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)元件被制成固定的。
除了圖中示出的實(shí)施例，控制體21也可在外殼19的遠(yuǎn)端充當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)元件43的轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸。
為此，控制體21不可移位地連接至外殼19，并且可以軸頸連接(journal)在外殼 19上的軸向固定的軸承中。另一方面，轉(zhuǎn)動(dòng)元件，尤其是輪轂18也可通過置于其中的滾子元件軸承或滑動(dòng)軸承相對(duì)于控制體21軸頸連接。
圖4示出了具有輪轂28的可收縮和可展開的血泵的轉(zhuǎn)動(dòng)元件27的三維視圖，輪轂28帶有兩個(gè)葉輪葉片29和30。葉輪葉片29，30繞輪轂28螺旋狀延伸。葉輪葉片和輪轂例如可包括相同的柔性，尤其是彈性材料。
葉輪葉片也可比示出的更短，從而多個(gè)葉輪葉片分布在輪轂28的外周。
在葉輪葉片29中示出了集成支柱形式的支撐結(jié)構(gòu)32，33，34，所述支柱置于葉輪葉片29的容積內(nèi)。這些支撐結(jié)構(gòu)可根據(jù)本發(fā)明在特定區(qū)域的材料或葉輪葉片29的材料被直接和選擇性硬化。
為此，葉輪葉片29至少部分包括利用輻射，尤其是光、紫外光、激光輻射、X-射線或α輻射、β輻射或Y輻射能夠硬化的材料，例如，具有可硬化部分的彈性體。在這方面， 例如其可為可輻射交聯(lián)的橡膠。
通過圖4中實(shí)施例示出可控激光器31，利用該激光器31，支撐結(jié)構(gòu)的一些區(qū)域可直接被輻射，從而被硬化到期望的程度。待硬化的區(qū)域的輪廓因此可被設(shè)計(jì)成很突然，然而，也可以想到在硬化區(qū)域和非硬化區(qū)域之間提供逐步過渡，在該過渡區(qū)中材料僅被部分硬化。
有利地，支柱可置于展開狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)元件的徑向方向。有利地，可在無外力的狀態(tài)或展開狀態(tài)下通過輻射硬化形成支柱，以實(shí)現(xiàn)期望的形狀以及支撐結(jié)構(gòu)盡可能精確的對(duì)齊。
圖5示出了無輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)元件,該轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有葉輪葉片35,支柱形式的支撐結(jié)構(gòu)36，37，38，39，40通過選擇性凝固引入葉輪葉片35，并以梁的形狀延伸。
圖7示出了外殼50的例如平行轉(zhuǎn)動(dòng)軸延伸的支柱51、圓周方向延伸的支柱52以及螺旋狀環(huán)繞延伸的支柱53的所選硬化區(qū)域。
相比引入預(yù)制的固定結(jié)構(gòu)，通過可控輻射形成的支撐支柱還具有的優(yōu)點(diǎn)是，非常復(fù)雜的幾何形狀可生產(chǎn)成為支撐結(jié)構(gòu)。另外，無需使用注塑成型材料嵌入式注塑支柱，這種注塑成型的支柱可由于施加的力根據(jù)注塑成型材料的粘度而變形或移位。
由于各種泵元件的設(shè)計(jì)，本發(fā)明可以舒適地收縮或展開泵，并且葉輪葉片在展開狀態(tài)具有最佳的穩(wěn)定性和良好的可逆收縮性。
本發(fā)明特別涉及以下方面
1、一種侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵，包括能夠繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)并且能夠徑向收縮和展開的轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43，27)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有輪轂(18，28)和至少一個(gè)緊固其上的葉輪葉片 (14，15，16，17，29，30)，該血泵還包括通過軸向拉伸或軸向收縮在徑向方向能夠收縮或展開的外殼(19，W )，其特征在于，提供縱向穿過輪轂(18)的控制體(21)，所述控制體在轉(zhuǎn)動(dòng)元件的遠(yuǎn)側(cè)連接至所述外殼，從而所述控制體通過相對(duì)外殼縱向的運(yùn)動(dòng)向外殼施加拉伸力和/或收縮力。
2、根據(jù)方面I所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)隨轉(zhuǎn)動(dòng)元件(18)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、根據(jù)方面I所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)元件(18)靜 止。
4、根據(jù)方面I至3任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)軸向不可移位地連接至外殼(19，19')。
5、根據(jù)方面1、2或3所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)穿過外殼壁并在其遠(yuǎn)側(cè)具有接觸體(25)，在該控制體在近側(cè)方向縮回時(shí)，所述接觸體(25)向外殼施加軸向的收縮力。
6、根據(jù)方面1、2、3或5所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)在外殼壁的近側(cè)具有接觸體(26)，在遠(yuǎn)側(cè)方向的推動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述控制體(26)向外殼壁施加軸向的展開力。
7、根據(jù)方面I至6任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)被制成導(dǎo)絲。
8、根據(jù)方面I至7任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，置于外殼壁的遠(yuǎn)側(cè)或近側(cè)的所述接觸體(25，26)可溶解或變形，以便除去所述控制體。
9、根據(jù)方面I至8任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述外殼(19，19')為可移動(dòng)的柵格網(wǎng)。
10、根據(jù)方面9所述的血泵，其特征在于，所述外殼(19，19')具有由所述柵格網(wǎng)支撐的膜。
11、一種侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵,包括外殼以及轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43,27),所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43，27)操作時(shí)置于所述外殼內(nèi)并具有至少一個(gè)葉輪葉片(14，15，16，17，29，30，35)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼(19，19')為徑向可收縮或展開的，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼至少部分包括一種材料，該材料在所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39,40)相對(duì)于其他區(qū)域被改性，從而該材料在所選區(qū)域的機(jī)械性能不同于其他區(qū)域。
12、根據(jù)方面11所述的血泵，其特征在于，所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40) 在物理和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)上不同于其他區(qū)域。
13、根據(jù)方面11或12所述的血泵，其特征在于，所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39.40)在成型過程被改性。
14、根據(jù)方面11或12所述的血泵，其特征在于，所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39.40)在成型過程之后被改性。
15、根據(jù)方面11至14任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43，27)、尤其是葉輪葉片的至少一部分、和/或外殼的至少一部分包括被輻射軟化或硬化的材料；并且所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40)因選擇性輻射硬化而變硬，或相應(yīng)地，所選區(qū)域因選擇性輻射軟化而變軟。
16、根據(jù)方面11至15任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所選區(qū)域中的材料因輻射， 尤其是α輻射、β輻射或Y輻射和/或熱輻射而改性。
17、根據(jù)方面11、12或13所述的血泵，其特征在于，變硬的所選區(qū)域(32，33，34，36.37.38.39.40)為葉輪葉片(29,30,35)中從鄰近轉(zhuǎn)動(dòng)軸的點(diǎn)到遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的點(diǎn)延伸的支柱。
18、根據(jù)方面11至17任一項(xiàng)所述的血泵，其 特征在于，在葉輪葉片(29，30，35)或外殼的硬化的支撐結(jié)構(gòu)(32，33，34，36，37，38，39，40)和非硬化區(qū)域之間提供過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域的硬度比硬化結(jié)構(gòu)的硬度低但是比非硬化區(qū)域的硬度高。
19、根據(jù)方面11至18任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述所選區(qū)域，尤其是支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于葉輪葉片(29，30，35)或外殼的表面上。
20、根據(jù)方面11至19任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于葉輪葉片(29，30，35)的內(nèi)部。
21、一種制造方面11至20任一項(xiàng)所述的血泵的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43， 27)，尤其是葉輪葉片(14，15，16，17，29，30，35)，和/或外殼(19，19')在成型過程通過注塑工藝、注塑成型工藝或擠出工藝或施加工藝不均勻地制造，和/或在成型之后通過輻射所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40)機(jī)械材料屬性被改性。
22、根據(jù)方面21所述的方法，其特征在于，所述注塑工藝的特征為逐滴施加材料， 并且逐滴的成分發(fā)生變化。
權(quán)利要求
1.一種侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵，包括可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)并且可以徑向收縮和展開的轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43，27)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有輪轂(18，28)和至少一個(gè)緊固其上的葉輪葉片(14， 15，16，17，29，30)，該血泵還包括通過軸向拉伸或軸向收縮在徑向方向可以收縮或展開的外殼(19，19;)，其特征在于，提供縱向穿過輪轂(18)的控制體(21)，所述控制體在轉(zhuǎn)動(dòng)元件的遠(yuǎn)側(cè)連接至所述外殼，從而所述控制體通過相對(duì)外殼縱向的運(yùn)動(dòng)向外殼施加拉伸力和 /或收縮力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)隨轉(zhuǎn)動(dòng)元件(18)轉(zhuǎn)動(dòng)；或所述控制體(21)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)元件(18)靜止；和/或所述控制體(21)軸向不可移位地連接至外殼(19，19')。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)穿過外殼壁并在其遠(yuǎn)側(cè)具有接觸體(25)，在該控制體向近側(cè)方向縮回時(shí)，所述接觸體(25)向外殼施加軸向的收縮力；和/或所述控制體(21)在外殼壁的近側(cè)具有接觸體(26)，在向遠(yuǎn)側(cè)方向推動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述控制體(26)向外殼壁施加軸向的展開力。
4 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述控制體(21)被制成導(dǎo)絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，置于外殼壁的遠(yuǎn)側(cè)或近側(cè)的所述接觸體(25，26)為可以溶解或可以變形的，以便能夠除去所述控制體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述外殼(19，19')為可以移動(dòng)的柵格網(wǎng)；和/或所述外殼(19，19')具有由所述柵格網(wǎng)支撐的膜。
7.一種侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵，包括外殼以及轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43,27),所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件 (43，27)操作時(shí)置于所述外殼內(nèi)并具有至少一個(gè)葉輪葉片(14，15，16，17，29，30，35)，其中所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼(19，19')為徑向可收縮或展開的，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件和/或外殼至少部分包括一種材料，該材料在所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39,40)相對(duì)于其他區(qū)域被改性，從而該材料在所選區(qū)域的機(jī)械性能不同于其他區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的血泵，其特征在于，所述所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39， 40)的物理結(jié)構(gòu)和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)不同于其他區(qū)域，和/或各自僅設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一側(cè)從距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第一徑向間隔與距離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的第二較大間隔之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的血泵，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件至少部分通過液體、可注塑或松散物質(zhì)的成型工藝成型；并且所述所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40)在成型工藝中被改性；或所述所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40)在成型工藝之后被改性。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43，27)、尤其是葉輪葉片的至少一部分、和/或外殼的至少一部分包括被輻射軟化或硬化的材料；并且所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40)因選擇性輻射硬化而變硬，或相應(yīng)地，所選區(qū)域因選擇性輻射軟化而變軟。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所選區(qū)域(32，33，34，36，37， 38，39，40)變硬以形成在葉輪葉片(29，30，35)中從鄰近轉(zhuǎn)動(dòng)軸的點(diǎn)到遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的點(diǎn)延伸的支柱。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，硬化所選區(qū)域以形成支撐結(jié)構(gòu)；在葉輪葉片(29，30，35)或外殼的硬化的結(jié)構(gòu)(32，33，34，36，37，38，39，40)和非硬化區(qū)域之間提供過渡區(qū)域，所述過渡區(qū)域的硬度比硬化結(jié)構(gòu)的硬度低但是比非硬化區(qū)域的硬度聞。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12任一項(xiàng)所述的血泵，其特征在于，所述所選區(qū)域，尤其是支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于葉輪葉片(29，30，35)或外殼的表面上；和/或所述支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于葉輪葉片(29，30，35)的內(nèi)部。
14.一種制造權(quán)利要求7至13任一項(xiàng)所述的血泵的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件 (43，27)，尤其是葉輪葉片(14，15，16，17，29，30，35)，和/或外殼(19，19')在成型過程通過注塑工藝、注塑成型工藝或擠出工藝或施加工藝不均勻地制造，和/或在成型之后通過輻射所所選區(qū)域(32，33，34，36，37，38，39，40)機(jī)械材料屬性被改性。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述注塑工藝的特征為逐滴施加材料， 并且逐滴的成分發(fā)生變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種侵入患者體內(nèi)應(yīng)用的血泵，包括可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)并且可徑向收縮和展開的轉(zhuǎn)動(dòng)元件(43，27)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)元件具有輪轂(18，28)和至少一個(gè)緊固其上的葉輪葉片(14，15，16，17，29，30)，該血泵還包括通過軸向拉伸或軸向收縮在徑向方向可收縮或展開的外殼(19，19′)。根據(jù)本發(fā)明所制造的轉(zhuǎn)動(dòng)元件和外殼可以盡可能簡(jiǎn)單的方式展開和收縮，提供了縱向穿過輪轂(18)的控制體(21)，所述控制體相對(duì)輪轂可軸向自由移位并且在轉(zhuǎn)動(dòng)元件的遠(yuǎn)側(cè)連接至外殼，以便通過相對(duì)外殼縱向的運(yùn)動(dòng)向外殼施加拉伸力和/或收縮力。
文檔編號(hào)A61M1/12GK103002929SQ201180034877
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者托馬斯·特爾納, 馬里奧·謝科爾 申請(qǐng)人:Ecp發(fā)展有限責(zé)任公司