[發明專利]一種低血損的微型軸流式人工心臟

無效

• 申請號: 201310018730.X
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103083742A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王芳群;王志賓;王顥;錢坤喜;荊騰;萬由令;許小紅;張波
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10;A61M1/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及醫療器械、生物力學領域，特指一種低血損的微型軸流式人工心臟，可作為輔助左心室泵血功能，也可用于人工心肺機等高血液相容性的醫療器械，特別適用于體內循環和體外循環醫療器械。

背景技術

旋轉型人工心臟具有可植入性和可靠性高等優點，廣泛地用于急性心肌炎、心肌梗塞的治療，心臟移植前的過渡和終末期心衰患者的長期循環輔助。目前常見的旋轉型人工心臟主要有離心式和軸流式。離心式人工心臟的優點是水力效率高、轉速低、血液相容性好，已經得到廣泛應用。但其也有顯著的缺點：對于采用非磁懸浮技術的血泵葉輪直接由電機軸帶動旋轉，軸與葉輪接觸處容易形成血栓；對于采用磁懸浮電機的離心血泵整機尺寸難以實現微型化；植入手術需要旁路，也增加了形成血栓的風險。而軸流式人工心臟的進口和出口的血流方向一致，易于實現微型化，如中國專利專利公開號為CN101112628公開的微型可植入軸流式心臟輔助血泵。但為了達到生理所需的流量和壓力，葉輪要在超過6000轉/分的高速運轉下工作，從而對血液造成破壞，血液相容性較差。此外，現有的軸流式人工心臟植入手術仍需要心臟外旁路，增加了旁路導致的血栓風險。

發明內容

?本發明旨在提供一種低血損的微型軸流式人工心臟，實現葉輪的無軸驅動，在滿足人工心臟生理要求的設計條件下，降低導致血栓和溶血的流動模式，提高血液相容性和可植入性，減少心臟外旁路。

本發明采用的技術方案是：包括葉輪、電機轉子、電機定子，電機轉子外同軸設有電機定子，電機轉子內以過盈配合方式同軸設有葉輪，葉輪位于進口導葉和出口導葉之間，葉輪、進口導葉和出口導葉同軸；進口導葉的進口端和出口導葉的出口端均具有一個大端直徑為3mm的導流錐，導流錐的錐度為90°，兩個導流錐相對稱；進口導葉的導流葉片數和出口導葉的的導流葉片數均為3-4個，進口導葉上的每個導流葉片的螺旋角沿著軸向從進口端向出口端逐漸從90°減小至30°，出口導葉3上的每個導流葉片的螺旋角沿著軸向從進口端向出口端逐漸從30°增大至90°，葉輪上的葉片和每個所述導流葉片均是對數螺旋線型，葉輪上的葉片的螺旋方向與每個所述導流葉片的螺旋方向一致。

本發明的有益效果是：

與現有技術的人工心臟相比，本發明提供的微型軸流式人工心臟具有實質性的特點和明顯的優點是：

（1）電機轉子的無軸設計，避免了軸和軸承附近流動滯止區的血栓問題，左心輔助動物實驗后血泵內未發現血栓（正常抗凝藥物劑量）。泵體采用閉式無軸結構，電機的轉子和葉輪為閉式一體結構，轉子與葉輪之間無間隙，轉子帶動葉輪旋轉，不需軸驅動；泵體導葉分前后進出導葉，與泵殼之間無間隙，起到引流的作用。

（2）葉片和導流葉片采用流線型設計，減少高速旋轉人工心臟內不規則的流動模式和高切應力區以及血流滯止區，降低了血損，體外實驗驗證溶血指標遠低于臨床允許值（0.1g/100L）。血泵泵體外徑不超過25mm,?可植入在主動脈瓣的位置，減少手術旁路帶來的血栓風險。

（3）本發明解決了軸流人工心臟高速旋轉導致的血液相容性問題，葉輪的無軸驅動降低了血栓風險，微型結構提高了可植入性，具備溶血低、可植入性強、結構簡單、可靠性高等優點，可滿足人工心臟、人工心肺機等臨床醫學領域，具有較高的理論和實用價值。

附圖說明

圖1是本發明低血損的微型軸流式人工心臟的軸面圖；

圖2是圖1中A-A向剖視圖；

圖3是圖1中葉輪1、進口導葉2、出口導葉3的結構拆分放大圖；

圖中，1.葉輪；2.前導葉；3.后導葉；4.電機轉子；5.電機定子；6.導流錐；7.轉子內套；8.-轉子鐵芯；9.永磁磁鋼；10.轉子外套；11.定子內套；12.定子鐵芯；13.定子線圈；14.定子外套。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發明提供的是一種低血損的微型軸流式人工心臟，包括一個泵體，泵體由葉輪1、進口導葉2、出口導葉3、電機轉子4、電機定子5。電機轉子4為圓筒形，葉輪1以過盈配合方式固定在電機轉子4內，葉輪1與電機轉子4同軸。電機轉子4外同軸安裝圓筒形結構的定子5。葉輪1位于進口導葉2和出口導葉3之間，葉輪1、進口導葉2和出口導葉3三者在同一軸線上。進口導葉2安裝在電機定子5前方，位于葉輪1的前方，而出口導葉3位于葉輪1的后方。進口導葉2和葉輪1之間的軸向間隙是1mm-3mm，葉輪1和出口導葉3之間的軸向間隙是1mm-3mm，以減少水力損失和溶血。