[發明專利]流體泵

有效

• 申請號: 201080014588.6
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN102395391A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 丹尼爾·勒恩
• 申請（專利權）人: ECP發展有限公司
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10;F04D29/24;F04D3/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明;王申

技術領域

本發明涉及醫療技術領域，尤其涉及精密工程技術，其中，小結構尺寸的技術元件的精密成形及制造均處于前沿。

背景技術

該問題在例如微型泵的結構中起了重要作用，微型泵一方面需要高性能及可靠性，但在另一方面又要使得最小結構尺寸與理想輸送性能相結合，并且還要有盡可能低的成本。

而且，在許多醫療應用以及其他專門應用中，要求這種泵能夠暫時縮小尺寸，以便被送入到難以達到的空間中，并在被送入應用空間中之后能夠再次增加其尺寸。此外，在醫療領域中，還要求在例如人體空間中使用泵后，還能夠使泵再次縮小尺寸，從而不需要通過大手術便能夠從人體中取出。

在醫療技術中，例如當提供導管泵送入到血流中，從而將血液輸送到例如心室中時，就會有這種需求。

這種可以改變直徑的流體泵已知例如使用所謂形狀記憶材料的設計，這種設計在第一溫度獲得一定的形狀，并且當過渡到另一溫度時，自動改變該形狀。

使用這種材料時，除了起始原料的高成本以外，人們還要考慮一系列的額外機械問題，具體涉及到記憶特性并且有可能不利于正常發揮作用。

在現有技術中已知存在可展開且可收起的流體泵。例如，專利文獻DE10059714Cl顯示了一種帶有泵傳動的泵，可以被推送穿過血管。血流過的插管的直徑可以展開或收起，以改變流動狀態。

血液泵的又一設計可以從WO?03/103745A2中推斷出來，該血液泵的轉動元件可以沿徑向收起及展開。根據公開文獻，提供了不同的設計以實現展開功能。例如，利用導管的可以彼此代替的不同部分，可以實現泵殼收起以及在被送入病人體內后所需要的徑向展開。而且，也公開了可以通過使驅動軸相對于位于導管內的線材旋轉的方式產生線材的螺旋結構，所述線材形成轉動元件葉片的外徑界線。

WO?03/103745A2進一步公開了一種轉動元件結構，具有多個葉片，這些葉片本身具有剛性，樞接絞合在中心部，并且在泵運行時自行組裝，從而產生液壓。

EP?0768900B1公開了一種泵，具有絞接在泵殼內的軸上的多個轉動元件葉片，在非工作狀態下，他們被折疊到軸上，在運行時，他們可以垂直于軸直立，以便輸送液體。

根據已知的現有技術能夠獲得多種機制，這些機制通過激勵元件實現輸送葉片/轉動元件葉片的主動組裝，在各個情形中，轉動元件葉片的表面會變形和/或展開。

發明內容

本發明的目的是提供一種流體泵，其轉動元件以盡可能簡單地方式構造，以保證其在運行過程中發揮正常的功能，并能利用盡可能小的反作用力實現簡便且可靠地展開及收起。

根據本發明，通過權利要求1的特征實現了該目的。

因此，本發明基于所述泵的轉動元件葉片包括至少兩個直立元件的概念，所述直立元件以可移動的方式沿轉軸的縱向彼此間隔地緊固在該轉軸上，并且承載有軟性的肋元件，例如，肋線或肋帶，在至少兩個直立元件之間彼此間隔延伸，其中，軟性的膜保持在肋元件之間。

“軟性”表示“繩狀”機械屬性。當施加張力(也就是拉力)時，所述肋在伸長性方面非常剛硬(參見圖14a)。然而，當沒有施加張力(也就是拉力)時，該肋元件非常有彈性(即具有很高的彎曲彈性；也就是非常容易彎曲)。當這種軟性的肋元件直立(參見圖14b)且不施加拉力時，會發生彎曲(僅由其自身重量引起)，這是因其是不穩定的且具有低彎曲模量。因此，如圖14b所示，如果施加小于等于0N的拉力，該肋元件會彎曲(除非該肋元件被吊著或者放在平坦表面上)。

這些軟性的肋元件不同于現有技術中已知的肋元件。對于本發明很重要的是，沿轉軸縱向彼此緊固的至少兩個直立元件與軟性的肋元件相比更具有剛性。因此，所例示的結構并沒有顯示出(均質的)框架結構，在該結構中，肋元件與直立元件具有相似的機械屬性。相反，所述軟性的肋元件應當具有較低的彎曲模量以便與膜相配合，而由所述直立元件提供穩定性。在較佳實施例中，所述直立元件的幾何形狀和/或材料不同于軟性的肋元件的材料。直立元件在彎曲彈性方面要具有相當強的剛性，所述肋元件要具有相當強的柔性(如：柔性的線材/繩材/帶材)。這些軟性元件的特點由此使轉動元件應變液壓時表現出明顯的順應行為。據此，所述轉動元件的形狀會適應當時的液壓以避免壓力峰值，達到更加均勻的壓力分布。結果，使得作用在液體上的力變小，尤其當在在血液泵的應用中，會減少對血液的破壞。通過適當的設計，轉動元件葉片的多個部分也可以進行振顫，從而帶來額外的渦流，該渦流與諸如血液的體液相接觸，以盡可能減小血凝形成問題。