本實用新型屬于醫(yī)療器械領域,具體涉及一種離心式左心室輔助裝置。
背景技術:
心臟病是人類死亡的第二大殺手,而心臟供血功能衰竭是心臟病惡化的標志,直接對病人的生命造成威脅。據(jù)統(tǒng)計全球心衰患者以每年5000萬人次的驚人速度增長,其中1000萬患者因心臟供血功能衰竭死亡。盡管心臟移植可以提高心臟供血功能衰竭患者的生存率,但因供體心臟來源短缺,使得大量的心臟病患者喪失了生存機會。心室輔助裝置能夠為心臟功能不全的患者提供人體正常需要的血液循環(huán)流量,在很大程度上緩和了心臟供體不足的情況。離心式葉輪泵已經(jīng)廣泛應用到動物實驗和臨床中,但由于其機械軸承的磨損問題導致裝置振動加劇,泵內出現(xiàn)了溶血和血栓。目前,輔助泵基本上已經(jīng)實現(xiàn)了在縮小輔助泵體積的基礎上應用了磁液懸浮的技術,極大的減少了因輔助泵摩擦而導致的溶血、血栓的問題,同時也滿足了心臟供血的功能。磁懸浮輔助泵也是集流體力學、機械、醫(yī)學、電學、電磁學和控制學為一體的交叉學科技術的應用,但磁懸浮技術應用于左心室輔助裝置中,改善裝置的工作狀況,還存在一些問題。如,機械性能的改進、手術術后的感染及血泵植入等,其中,離心式輔助泵內出入口結構,葉片形狀等直接影響到臨床治療效果。基于對以上問題的考慮,在目前各學科領域相互融合的背景下,通過改變輔助泵的結構特點,以及輔助泵的工作方式,設計研發(fā)出高效、體積小、防止溶血和血栓,患者持久支持的輔助裝置將是未來發(fā)展的趨勢。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種高效、體積小、能夠防止溶血和血栓的離心式左心室輔助裝置。
為解決以上技術問題,本實用新型采用如下技術方案:
本實用新型的一個目的是提供一種離心式左心室輔助裝置,包括泵體、設置在所述的泵體上的血流入口和血流出口,所述的泵體包括泵殼、形成在所述的泵殼上的內型腔、形成在所述的泵殼上且位于所述的內型腔外的外型腔、設置在所述的外型腔內的定子、能夠在所述的定子的作用下繞自身軸心線轉動的轉子、與所述的轉子相連接且能夠隨著所述的轉子的轉動而轉動的多個葉片,所述的葉片具有傾角,所述的轉子和所述的葉片懸浮設置在所述的內型腔內,所述的血流入口和所述的血流出口分別與所述的內型腔相連通。
優(yōu)選地,所述的葉片的高度為5~9mm。
優(yōu)選地,所述的葉片的個數(shù)為4~6個。
優(yōu)選地,所述的多個葉片繞著所述的轉子的圓周方向均勻分布。
優(yōu)選地,所述的泵殼和所述的葉片的材質為鈦合金。
優(yōu)選地,所述的泵體呈圓柱形,其直徑為50~80mm,高度為40~60mm。
優(yōu)選地,所述的血流入口和所述的血流出口的內徑為5~7mm,外徑為9~11mm。
優(yōu)選地,所述的血流入口和所述的血流出口的壓力差為80~120mmHg。
優(yōu)選地,所述的泵體的體積流量為4~6L/min。
優(yōu)選地,所述的內型腔的深度大于所述的外型腔的深度。
優(yōu)選地,所述的內型腔呈圓柱體,所述的外型腔呈圓環(huán)柱體,所述的內型腔的軸心線和所述的外型腔的軸心線重合。
優(yōu)選地,用于將所述的內型腔和所述的外型腔隔開的泵殼的外側壁上設置有多個用于增強泵殼的強度的加強筋。
優(yōu)選地,所述的泵殼包括殼體、蓋設在所述的殼體上的泵蓋,所述的泵蓋的軸心處開設有與所述的血流入口相連通的第一開口,所述的殼體上開設有與所述的血流出口相連通的第二開口。
更優(yōu)選地,所述的第二開口開設在所述的殼體的側壁上。
更優(yōu)選地,所述的泵蓋的下表面上設置有向下延伸凸起的第一卡壁和第二卡壁,所述的第一卡壁和所述的第二卡壁之間設置有硅膠密封墊圈,當所述的泵蓋與所述的殼體相蓋合時,用于將所述的內型腔和所述的外型腔隔開的泵殼插入所述的第一卡壁和所述的第二卡壁之間且與所述的硅膠密封墊圈相抵設。
更優(yōu)選地,所述的定子包括磁鋼、均勻分布在所述的磁鋼上且能夠產(chǎn)生旋轉磁場的通電線圈。
進一步優(yōu)選地,位于所述的外型腔上方的泵蓋上開設有供所述的通電線圈的導線出入的第三開口。
優(yōu)選地,所述的轉子包括轉子本體、設置在所述的轉子本體上的永磁鐵。
更優(yōu)選地,所述的轉子還包括貫穿設置在所述的轉子本體的軸心處的第一中心通道;所述的多個葉片之間形成有第二中心通道,所述的第一中心通道、所述的第二中心通道和所述的血流入口的內徑相同且三者的軸心線相重合。
進一步優(yōu)選地,所述的轉子的側面與所述的內型腔的側腔壁之間的距離小于所述的第一中心通道的內徑。
由于上述技術方案的實施,本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
本實用新型通過對離心式左心室輔助裝置結構的改進,使得離心式左心室輔助裝置具有高效、體積小,能夠防止溶血和血栓,能夠對患者持久支持的優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本實用新型的立體圖;
圖2為本實用新型的剖面圖;
圖3為轉子和葉片能夠懸浮的受力分析圖;
圖4為殼體的立體圖;
圖5為殼體的俯視圖;
圖6為泵蓋的立體圖;
圖7為泵蓋的側視圖;
圖8為轉子蓋的立體圖;
圖9為轉子主體的立體圖一;
圖10為轉子主體的立體圖二;
其中:1、血流入口;2、血流出口;3、內型腔;4、外型腔;5、定子;6、葉片;7、轉子本體;71、轉子主體;72、轉子蓋;73、容置槽;8、永磁鐵;9、殼體;10、泵蓋;11、加強筋;12、第二開口;13、第一開口;14、第三開口;15、第一卡壁;16、第二卡壁;17、第一中心通道;18、第二中心通道。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明,但本實用新型并不限于以下實施例。
如附圖1所示,一種離心式左心室輔助裝置,包括泵體、設置在泵體上的血流入口1和血流出口2。
如附圖2所示,泵體包括泵殼、形成在泵殼上的內型腔3、形成在泵殼上且位于內型腔3外的外型腔4、設置在外型腔4內的定子5、能夠在定子5的作用下繞自身軸心線轉動的轉子、與轉子相連接且能夠隨著轉子的轉動而轉動的多個葉片6,葉片6具有傾角,血流入口1和血流出口2分別與內型腔3相連通。內型腔3的深度大于外型腔4的深度,從而便于血液從內型腔3流至血流出口2,避免血液浸濕外型腔4內的定子5。
定子5包括呈環(huán)形的磁鋼、均勻分布在磁鋼上且能夠產(chǎn)生旋轉磁場的通電線圈。如附圖8至10所示,轉子包括轉子本體7、設置在轉子本體7上的永磁鐵8,本實施例中,轉子本體7包括轉子主體71、蓋設在轉子主體71上的轉子蓋72,轉子主體71上形成有容置槽73,永磁鐵8設置在容置槽73內,當然,轉子本體7也可以采用其他結構代替。離心式左心室輔助裝置工作時,旋轉磁場作用于永磁鐵8從而形成旋轉扭矩,轉子受到旋轉扭矩的作用而繞自身軸心線旋轉。如附圖3所示,帶有傾角的葉片6在旋轉過程中與血液相互作用產(chǎn)生力F,根據(jù)力的合成與分解,可將力F分解為水平方向的F1和垂直方向的F2。由于通電線圈和永磁鐵8均勻分布,因此水平方向的合力為F1合 = 0N ,豎直方向合力 F2合 = n F·sinθ(n為葉片數(shù)),葉片6和轉子的總質量mg= F2合時,轉子和葉片6懸浮設置在內型腔3內,同時,由于磁鋼和永磁鐵8具有一定的吸引力,從而迫使轉子靠近磁鋼所處的高度位置。
如附圖4至7所示,泵殼包括殼體9、蓋設在殼體9上的泵蓋10。如附圖2、4和5所示,內型腔3和外型腔4形成在殼體9上,內型腔3呈圓柱體,外型腔4呈圓環(huán)柱體,并且內型腔3的軸心線和外型腔4的軸心線重合。用于將內型腔3和外型腔4隔開的泵殼的外側壁上設置有多個用于增強泵殼的強度的加強筋11。殼體9的側壁上開設有分別與血流出口2和內型腔3相連通的第二開口12。
如附圖6和7所示,泵蓋10的軸心處開設有分別與血流入口1和內型腔3相連通的第一開口13,位于外型腔4上方的泵蓋10上開設有供通電線圈的導線出入的第三開口14。泵蓋10的下表面上設置有向下延伸凸起的第一卡壁15和第二卡壁16,第一卡壁15和第二卡壁16之間設置有呈O型的硅膠密封墊圈,當泵蓋10與殼體9相蓋合時,用于將內型腔3和外型腔4隔開的泵殼插入第一卡壁15和第二卡壁16之間且與硅膠密封墊圈相抵設,從而有效做到了液體的密封效果,防止由血流入口1流入的血液進入到外型腔4內而導致通電線圈短路的問題。
如附圖2所示,轉子還包括貫穿設置在轉子本體7的軸心處的第一中心通道17;多個葉片6之間形成有第二中心通道18,第一中心通道17、第二中心通道18和血流入口1的內徑相同且三者的軸心線相重合。轉子的直徑和高度均略小于內型腔3的直徑和高度,便于轉子在內型腔3內轉動。轉子的側面與內型腔3的側腔壁之間的距離小于第一中心通道17的內徑。血液自血流入口1流入泵體中時,大部分血液自第一中心通道17和第二中心通道18流至血流出口2,小部分血液自轉子和內型腔3的腔壁之間的間隙流至血流出口2。由于間隙大的一側血液流量大,壓力小,而間隙小的一側血液流量小,壓力大,因此形成一個壓力差。這個壓力差將產(chǎn)生一個將轉子推回中心的恢復力,使得轉子穩(wěn)定的懸浮在軸心位置。
泵殼和葉片6的材質為鈦合金。泵體呈圓柱形,其直徑為50~80mm,優(yōu)選為65mm,高度為40~60mm,優(yōu)選為50mm,葉片6的高度為5~9mm,優(yōu)選為8mm,葉片6的個數(shù)為4~6個且繞著轉子的圓周方向均勻分布,優(yōu)選為5個,血流入口1和血流出口2的內徑為5~7mm,優(yōu)選為6mm,外徑為9~11mm,優(yōu)選為10mm,血流入口1和血流出口2的壓力差為80~120mmHg,優(yōu)選為100 mmHg,泵體的體積流量為4~6L/min,優(yōu)選為5 L/min。
以上對本實用新型做了詳盡的描述,其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施,并不能以此限制本實用新型的保護范圍,且本實用新型不限于上述的實施例,凡根據(jù)本實用新型的精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。