[實(shí)用新型]動(dòng)脈內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子蝸輪泵的馬鞍型體外驅(qū)動(dòng)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01260350.3
• 申請(qǐng)日: 2001-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN2504815Y
• 公開（公告）日: 2002-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史保定;龍守成;李靖;李國榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 史保定;龍守成;李靖;李國榮
• 主分類號(hào): H02K21/12
• 分類號(hào): H02K21/12;H02K1/12;A61M1/10
• 代理公司: 北京科龍環(huán)宇專利事務(wù)所
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中植入式心臟輔助血泵的技術(shù)，確切地說是涉及一種新型動(dòng)脈內(nèi)永磁蝸輪泵的馬鞍形體外驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

眾所周知，晚期心衰嚴(yán)重威脅病人生命，是心血管內(nèi)、外科的重要課題，心衰的有效治療方法目前仍需探索。采用機(jī)械性血泵輔助甚至完全替代自然心臟，是一種重要的探索途徑。在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域是多年持續(xù)的研究熱點(diǎn)。而作為“人工心臟”和“機(jī)械性心臟輔助裝置”的核心部分則是一具性能良好的植入式血泵。近年來軸流式血泵的研究逐步興起，由于這類泵具有體積小，效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，極有可能發(fā)展成為下一代可長期甚至永久植入的心臟輔助裝置，世界各國不少多研究者正在致力于發(fā)展可植入式的軸流血泵。軸流血泵與船用螺旋漿式推進(jìn)器利用葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生推力而傳輸液體的基本原理十分接近，但良好的可植入性，穩(wěn)定可靠的機(jī)械性能，盡可能小的血液干擾性等諸多因素是軸流式血泵設(shè)計(jì)是更應(yīng)該考慮的問題。要充分改善軸流血泵的這些特性，就必須對(duì)其結(jié)構(gòu)盡可能簡化，減小植入時(shí)對(duì)機(jī)體的損傷。????

基于以上考慮，本申請(qǐng)人曾經(jīng)提出了一種實(shí)現(xiàn)植入式心臟輔助技術(shù)的設(shè)想——“動(dòng)力性主動(dòng)脈瓣”，其特征是將一螺旋漿式推進(jìn)葉輪直接植入到自然心臟升主動(dòng)脈內(nèi)，在該蝸輪主動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)即可直接推動(dòng)血液流動(dòng)。只要增加葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度即可加大推動(dòng)血流的壓力和流量。根據(jù)需要調(diào)節(jié)，即可以輔助也可以代替心臟泵血功能。為保持螺旋漿式葉輪在主動(dòng)脈內(nèi)的固定位置，采用了剛性的支架籠支持葉輪，協(xié)助實(shí)現(xiàn)泵功能。剛性的支架籠中心有軸穿過葉輪中心，以將其固定。該支架籠的外形適于植入到升主動(dòng)脈腔內(nèi)，并有逢合環(huán)可固定于主動(dòng)脈瓣環(huán)上。另外，為了對(duì)葉輪提供轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，還在葉輪一端設(shè)置了轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子由永磁材料制成，充磁后產(chǎn)生一對(duì)磁極，方向與轉(zhuǎn)軸垂直。當(dāng)周圍空間中有適當(dāng)?shù)慕蛔兇艌?chǎng)出現(xiàn)時(shí)，轉(zhuǎn)子可被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，完成向葉輪提供轉(zhuǎn)矩的功能。由此，必須在轉(zhuǎn)子周圍產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)。在升主動(dòng)脈腔內(nèi)植入磁轉(zhuǎn)子蝸輪后，可以在相應(yīng)動(dòng)脈段的壁外設(shè)置“定子”，通電后產(chǎn)生電磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)永磁蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)泵血。該發(fā)明已申報(bào)專利(申請(qǐng)?zhí)枺?7104137.7)。為了避免導(dǎo)線穿入體內(nèi)，進(jìn)一步的改進(jìn)將定子置于人體的胸壁外，(發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?0124718.2)。但這種定子不對(duì)稱，驅(qū)動(dòng)時(shí)可產(chǎn)生偏心力，使蝸輪轉(zhuǎn)軸磨擦加大，還可大大減低驅(qū)動(dòng)效率，使裝置體積大，耗能多。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提高一種動(dòng)脈內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子蝸輪泵的馬鞍形體外驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置是將定子為馬鞍型，兩極對(duì)稱，可跨越人體胸部前后，對(duì)應(yīng)于人體內(nèi)升主動(dòng)脈的位置，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)脈內(nèi)的永磁轉(zhuǎn)子蝸輪的對(duì)稱驅(qū)動(dòng)，其前、后磁極的磁場(chǎng)穿過胸腔形成閉合磁路，即可與主動(dòng)脈內(nèi)的永磁蝸輪實(shí)現(xiàn)對(duì)稱偶合，即可避免外界的磁干擾，具有多方面的優(yōu)越性，同時(shí)又可避免在體內(nèi)置入大量異物，又可避免電源線導(dǎo)入體內(nèi)，是較好的驅(qū)動(dòng)方式。

本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型的動(dòng)脈內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子蝸輪泵的馬鞍形體外驅(qū)動(dòng)裝置是包括一個(gè)馬鞍型鐵心，在該馬鞍型外部包繞有漆包導(dǎo)線繞組線圈，所述的馬鞍型鐵心包括前磁極，后磁極，鐵心前臂和鐵心后臂；馬鞍型定子的鐵心的前磁極和后磁極安置在人體胸部前后壁外，位于升動(dòng)脈相應(yīng)的位置處；可調(diào)頻率電源連接繞組線圈。當(dāng)繞組線圈中通過交流電流時(shí)，在鐵心中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，由此推動(dòng)人體動(dòng)脈內(nèi)的永磁蝸輪旋轉(zhuǎn)；前、后磁極的磁場(chǎng)穿過胸腔形成閉合磁路，即可與主動(dòng)脈內(nèi)的永磁蝸輪實(shí)現(xiàn)對(duì)稱偶合，置入到主動(dòng)脈內(nèi)的永磁蝸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)推動(dòng)血流，實(shí)現(xiàn)血泵功能以輔助衰竭心臟工作。在較佳的實(shí)施例中，鐵心的前磁極和后磁極相距20-15厘米。鐵心可由薄膜矽鋼片疊置而成。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型的動(dòng)脈內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子蝸輪泵的馬鞍形體外驅(qū)動(dòng)裝置由于采用180度相位差的對(duì)稱交變磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)人體動(dòng)脈內(nèi)永磁蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，能使得利用動(dòng)脈內(nèi)永磁渦輪受血流的順向流動(dòng)產(chǎn)生的對(duì)轉(zhuǎn)子的擾動(dòng)力而啟動(dòng)，可保證蝸輪泵順向旋轉(zhuǎn)，在省略傳感器和方向控制系統(tǒng)時(shí)可保證不會(huì)發(fā)生逆向驅(qū)動(dòng)，其別于其他體外磁驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或不對(duì)稱交變磁場(chǎng)以控制永磁蝸輪轉(zhuǎn)向的技術(shù)和裝置，該裝置是將定子為馬鞍型，兩極對(duì)稱，可跨越人體胸部前后，對(duì)應(yīng)于人體內(nèi)升主動(dòng)脈的位置，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)脈內(nèi)的永磁轉(zhuǎn)子蝸輪的對(duì)稱驅(qū)動(dòng)，其前、后磁極的磁場(chǎng)穿過胸腔形成閉合磁路，即可與主動(dòng)脈內(nèi)的永磁蝸輪實(shí)現(xiàn)對(duì)稱偶合，即可避免外界的磁干擾，具有多方面的優(yōu)越性，同時(shí)又可避免在體內(nèi)置入大量異物，又可避免電源線導(dǎo)入體內(nèi)，是較好的驅(qū)動(dòng)方式。

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的動(dòng)脈內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子蝸輪泵的馬鞍形體外驅(qū)動(dòng)裝置，其中：