[發明專利]用于可植入式離心血泵中的血液被動控制懸浮軸承

無效

• 申請號: 200910099511.2
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101601875A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 阮曉東;林哲;鄒俊;韓青;傅新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61M1/12
• 分類號: A61M1/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及醫療器械，特別是涉及一種用于可植入式離心血泵中的血液被動控制懸浮軸承。

背景技術

目前，應用在血泵中的軸承主要有機械接觸式軸承和非接觸式軸承兩大類。機械接觸式軸承存在電機軸承磨損和摩擦發熱而誘發血栓的問題，嚴重地制約了血泵的發展及其在臨床上的廣泛應用。因此，非接觸式軸承成為現代血泵的研究熱點。

非接觸式軸承分主動控制懸浮軸承、被動控制懸浮軸承、混合式軸承。主動控制懸浮軸承主要為磁懸浮軸承(例如參見中國專利CN200610098332.3)，它已首先被成功地應用在血泵上，它主要是通過磁力的作用將轉子懸浮在泵內。美、日、德等國率先從事此項技術研究多年，至今仍存在許多技術問題，產品均多處于試用階段?；旌鲜捷S承技術也已被美國Arrow?International公司和澳大利亞HeartWare公司成功地應用產品中，并進入了臨床試驗階段。

對于上述兩種軸承技術都存在以下問題：

(1)主動磁懸浮軸承需要更多的能量輸入。

(2)為了使磁懸浮軸承功能穩定，需要高精度的控制結構，從而增加了整個控制系統的復雜性。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于可植入式離心血泵中的血液被動控制懸浮軸承，在血泵工作時，避免磨損和摩擦發熱等誘發血栓的因素，并且無需復雜的控制。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明包括泵殼和葉輪、定子、轉子、底座、電磁線圈和永磁磁鋼；定子內開有工字形通孔，在定子中間的孔內開有等分分布的圓弧形凹槽，定子中間的孔內嵌入環形電磁線圈，外圈嵌入永磁磁鋼的凸形轉子從下面裝入定子孔中，轉子底面位于定子下面的大孔內，轉子中心開有圓孔，轉子底部為喇叭形孔并開有均勻分布的扇形槽，中心為喇叭形的底座安裝在轉子下面，定子下端面安裝在底座上，轉子上頂面安裝葉輪，葉輪安裝在泵殼內，定子上端面安裝泵殼，定子上孔面和下孔面上分別開有上下螺旋槽，血液從泵殼入口處流入，大部分血液通過葉輪的旋轉從泵殼出口處流出，少部分血液通過轉子中間的轉子內孔，轉子下表面與底座之間的間隙，定子底部的下螺旋槽，轉子外圈和定子內圈之間的間隙，定子頂部的上螺旋槽，形成一個副流道，與出口處的血液匯合。

所述轉底部切了6個均勻分布的扇形槽，其扇形角度為45°60°；其中轉子錐面的特征角β為0.1°0.3°；轉子截面為橢圓形，其大徑和小徑相差0.1～0.3mm。

所述定子中間孔內壁開有3～4個均勻分布的圓弧形凹槽。

所述定子上孔面開有上螺旋槽，槽數為20個，每個上螺旋槽沿徑向方向上的厚度均逐漸變小，上螺旋槽進口的大小比出口大0.2mm；上螺旋槽的上表面為錐面，下表面為平面，兩個面之間的夾角γ為0.1°～0.3°。

所述定子下孔面開有下螺旋槽，槽數為20個，每個下螺旋槽沿徑向方向上的厚度均逐漸變大，下螺旋槽出口的大小比進口大0.2mm；下螺旋槽的下表面為錐面，上表面為平面，兩個面之間的夾角θ為0.1°0.3°。

所述的葉輪底部錐面的角度α為0.1°0.3°。

本發明具有的有益效果是：

(1)采用了血液被動控制懸浮軸承結構，避免了磨損和摩擦發熱等誘發血栓的因素的產生。

(2)采用了血液被動控制懸浮軸承結構，能夠提高血泵的可靠性和抗沖擊能力。

(3)因為血液被動控制懸浮軸承為被動懸浮，避免了復雜的控制系統和位移傳感器。

(4)血液被動控制懸浮軸承外部的能量消耗比磁懸浮軸承小，從而有效的減少血泵的附加重量，有利于血泵向輕型化、便攜式方向發展。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理示意圖。

圖2是本發明的副流道示意圖。

圖3是圖2的P-P示意圖。

圖4本發明轉子結構原理示意圖。

圖5是圖4轉子結構剖面示意圖。

圖6是本發明定子結構剖面、上螺旋槽γ夾角和下螺旋槽θ夾角示意圖。

圖7是圖6定子上螺旋槽示意圖。

圖8是圖6定子下螺旋槽示意圖。

圖9是本發明葉輪三維結構示意圖。

圖10是圖9葉輪剖面及α夾角示意圖。

圖中：1、泵殼，2、葉輪，2A、葉輪底部錐面，3、定子，3A、圓弧形凹槽，4、轉子，4A、轉子內孔，4B、扇形槽，4C、轉子錐面，4D、轉子截面，5、底座，6、電磁線圈，7、永磁磁鋼，8、泵殼出口，9、下螺旋槽，10、上螺旋槽，11、泵殼入口。

具體實施方式