[發明專利]磁力與流體動壓混合懸浮的人工心臟血液泵

無效

• 申請號: 200810102386.1
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101244296A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 常宇;喬愛科;劉有軍
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10;F04D13/02;F04D29/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本發明涉及一種輔助心臟內血液流動的血液泵，尤指一種磁力與流體動壓混合懸浮的人工心臟血液泵。

背景技術

人工心臟主要有心室輔助血液泵和全人工心臟，從泵血原理分主要有葉輪泵和搏動泵。由于葉輪血泵具有體積小、效率高等特點，所以，葉輪血泵是目前人工心室輔助治療裝置的研究熱點。傳統葉輪泵，由于旋轉部件的潤滑和密封對血泵的壽命和血液兼容性造成影響，現階段國際上主要流行的解決方案是使用無需潤滑的軸承、運用磁懸浮轉子或液浮轉子。但是，如外軸承式人工心臟血液泵(專利號200610002894)解決了上述密封和潤滑問題，但是其原理上泵血效率低，大比例的能源浪費會成為其難走上臨床的障礙；磁懸浮轉子血泵(申請號200710039971.7)直徑大、剪切力大，對于血液有形成分，特別是血紅細胞的破壞相當大，由此造成的溶血性能問題無法克服，其軸流式實施例由于間隙過小，無法達到血泵的供血流量要求；液動壓軸承血泵(US2004236420A1)，形狀復雜，死角過多、液浮結構面積大，使血液接觸異物時間大，增加了血栓產生的機會。

發明內容

本發明的目的是提供一種磁力與流體動壓混合懸浮人工心臟血液泵，以解決人工心臟血液泵潤滑問題、形狀復雜、血液破壞嚴重等問題。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。一種磁力與流體動壓混合懸浮的人工心臟血液泵，由含有電機定子8的外殼7套在含有頭支撐組件1、轉子組件、尾支撐組件15的內殼9上構成，其特征在于：轉子組件、頭支撐組件1和尾支撐組件15裝配在圓柱形內殼9中，轉子組件撐架在頭支撐組件1和尾支撐組件15之間，從而構成血液動壓懸浮結構；其中，所述的頭支撐組件1的中心為頭部血液動壓懸浮錐軸承2；所述的轉子組件依次由頭部血液動壓懸浮錐3、葉輪6、尾部永磁軸承內環10、尾部血液動壓懸浮錐13構成；所述的尾支撐組件15的中心為尾部血液動壓懸浮錐軸承14，且軸承外側嵌有尾部永磁軸承外環12。尾部永磁軸承內環10和尾部永磁軸承外環12組成的尾部動磁懸浮結構，使血泵轉子組件在高速旋轉時可以實現動態自動平衡。

本裝置為了便于放置于血管中，本裝置的外殼7為圓柱形，與內殼9形成夾層，電機定子8位于夾層內，外殼7一端通過側板與內殼9密封連接，另一端通過端蓋11與內殼9密封連接。

為了使血液流動平穩，在本裝置的頭支撐組件1和尾支撐組件15中，在頭部血液動壓懸浮錐軸承2周圍和尾部血液動壓懸浮錐軸承14周圍均設置有均勻陣列分布的頭部導流葉片5和尾部導流葉片16，其中尾部導流葉片16采用與葉輪6旋轉方向相反的螺旋狀葉片；另外，在尾支撐組件15的尾部，即在軸承后面，設置有尾導流錐17。

為了使血液受到較小的破壞，轉子組件中的葉輪6的輪軸直徑比較小，且葉輪6中葉片的厚度比較小。

為了易于產生動壓液懸浮層，且不影響血液流動，在轉子組件中的頭部血液動壓懸浮錐3和尾部血液動壓懸浮錐13的錐面上分別開有雙螺旋結構的頭部血液動壓懸浮錐血液槽18和尾部血液動壓懸浮錐血液槽19，并且頭部血液動壓懸浮錐血液槽18和尾部血液動壓懸浮錐血液槽19的螺旋方向相反。

本發明的有益效果是：1)由于本發明為磁力與流體動壓混合懸浮軸承，所以，軸承便于潤滑，無磨損，且軸承的運轉更加穩定、可靠。2)本裝置中血液受到的剪切力比較小，對血紅細胞的破壞小，使溶血機會減少。3)由于本發明的支撐組件為環形和錐形，且葉輪6的輪軸直徑易于做得足夠小，葉輪6中葉片的厚度易于做得足夠薄，因此便于加工制造、安裝，且制造成本低。4)本發明的結構簡單、無流場死角，因此不易產生血栓。

附圖說明

圖1為本發明磁力與流體動壓混合懸浮人工心臟血液泵結構示意圖

圖2為頭部血液動壓懸浮錐與頭部血液動壓懸浮動壓懸浮錐軸承配合示意圖

圖3頭部血液動壓懸浮錐血液槽形狀示意圖

圖4為尾部血液動壓懸浮錐與尾部血液動壓懸浮錐軸承配合示意圖

圖5尾部血液動壓懸浮錐血液槽形狀示意圖

圖6為尾部永磁軸承內環、尾部永磁軸承外環的相對關系示意圖

圖中：1、頭支撐組件，2、頭部血液動壓懸浮錐軸承，3、頭部血液動壓懸浮錐，4、過盈連接軸，5、頭部導流葉片，6、轉子組件，7、外殼，8、電機定子，9、內殼，10、尾部永磁軸承內環，11、端蓋，12、尾部永磁軸承外環，13、尾部血液動壓懸浮動壓懸浮錐，14、尾部血液動壓懸浮動壓懸浮錐軸承，15、尾支撐組件，16、尾部導流葉片，17、尾導流錐。18、頭部血液動壓懸浮錐血液槽，19、尾部血液動壓懸浮錐血液槽。