[發明專利]離心泵

在審

• 申請號: 201380053889.3
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN104902939A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 格雷厄姆·福斯特
• 申請（專利權）人: 卡龍心臟科技有限公司
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10;A61M1/12;F04D29/042;F01D25/16
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 焦燁鋆

技術領域

本發明涉及離心泵，特別是，但不排他地，涉及適合植入人體心臟或血管系統的微型泵。本發明現在將主要描述用于心臟系統的泵，但應該理解的是，根據本發明的泵還適合用于其他應用中。

背景技術

心臟衰竭是一個全球性的健康問題，每年導致成千上萬的人死亡。直到最近，有效治療晚期心衰的唯一途徑是進行心臟移植或全人工心臟的植入。不幸的是，捐贈的心臟是只能滿足需求中的極微小的一部分，并且由于與全人工心臟相關的技術困難，全人工心臟尚待得到廣泛的接受。

心室輔助裝置(VADs)在過去十年主要作為移植裝置的橋梁已經獲得了不斷增加的接受。該裝置被長期植入并在患病的心臟一側工作以便促進其輸出并讓在等待移植的同時保持病人活著和/或賦予更高的生活質量。

這些裝置的使用已經顯示在許多病例中，一旦裝置被植入，心力衰竭將不再進一步發展而且病人重新獲得較好的生活質量。在一些沒有可用的移植心臟的病例中，病人在安裝了心室輔助裝置而無重大并發癥的情況下存活了幾年。

因此，心室輔助裝置被認為是可行的替代心臟移植的選擇，并給成千上萬的對于其而言捐贈心臟是不可得到的心力衰竭的病人提供了希望。

目前，阻止心室輔助裝置作為常規基礎進行安裝的主要原因是安裝該裝置所需要的微創外科手術，以及裝置本身的昂貴的費用。

就手術而言，為了安裝心室輔助裝置，典型的胸骨切開手術，全心肺分流，以及到達心臟，胸主動脈和腹腔的主要措施均是必需的。目前，除了對那些處于心力衰竭末期的人而言，這種手術的風險不能被證明是合理的。

現有的商業設備典型地具有復雜結構，并且由于其結構要求專門而昂貴的制造工藝。因此它們本身是昂貴的，并且安裝它們所需要的手術由于其是長時間而精細的手術所以同樣也是昂貴的。

如果在較小微創外科手術條件下，無疑地排除了到達腹腔的步驟，并且理想地排除了胸骨切開手術和全心肺分流的必要的情況下，心臟輔助裝置或者等同的循環輔助裝置的長期植入能夠被完成，而且該裝置的費用能夠被顯著降低，那么針對治療心力衰竭的心室輔助裝置的使用能夠變得更加廣泛且常規化。

用于心室輔助裝置的微創植入手術的關鍵是使得裝置盡可能地小以便其能夠被徹底地植入在心包腔內，排除用于到達腹腔的任何手術的需要。此外，裝置足夠小以致能夠經由胸廓切開術被植入，相對于完全的胸骨切開術將更加有利于適合這種途徑的那些病例。

降低手術風險同樣重要，因此這有利于使用現有的技術，在可能之處改進它們。很好的已經過驗證的植入目前的心室輔助裝置的方法是直接將裝置固定到左心室的心尖部，使裝置的入口存在于心室內以及使裝置的出口位于心臟的外部。這消除了單獨的流入套管的需要，降低潛在并發癥。泵(葉輪，電動機，等等)的運行根據裝置的設計可以大部分存在于心室內，跨越心室壁，或者大多部分存在于心室外面。

心室輔助裝置的運行的有效性要盡可能高，是通過電動機效率和泵效率結合來完成的。高效提供的好處例如延長電池壽命，更小的電線以及經由可植入的感應線圈的泵的經皮動力的可能性。

由于上述的考慮，存在開發適用于植入到人類心臟或血管系統內的通過采用已知的低風險的外科手術來安裝的微型心臟泵的持續的需要。泵的軸承應該用血液良好的沖刷來降低在運行中形成血栓的機會，并且泵應該足夠小以便能夠被完全植入心包腔而不需要到達腹腔的手術。

概括地，例如適合于植入人類心臟的心室的離心泵已知包括：

a)外殼，其包括流體入口、流體出口和在入口與出口之間延伸的流動通道；和

b)可旋轉的泵部件，其包括軸向設置在外殼內的葉輪，葉輪用于導致血液沿流動通道從入口流動到出口，泵部件可旋轉地連接到外殼的上游軸承，下游軸承包括一位于泵部件上的軸承部件和一個位于外殼上的互補的軸承座。

在這樣已知的裝置中，泵部件可旋轉地連接到外殼各自的上游和下游軸承，該可旋轉部件包括葉輪，葉輪可具有在泵部件與外殼之間限定第二流動通道的葉輪蓋。

我們發現，在這樣的離心泵中，在上游和下游軸承之間精確設置可旋轉的泵部件時，有時存在問題。特別是，如果上游和下游軸承之間的縱向分離(以下統稱為“設定長度”)太長，在使用時可旋轉的泵部件傾向于振動和發出響聲，而如果設定長度太短，泵部件傾向于在旋轉中卡粘。兩者都是不理想的，因為它們可以潛在地縮短軸承壽命并且在極端的情況下，會導致泵故障。因為各配件都是非常小的，很難做到具有足夠的精度以使得設定長度是“恰好合適”的。

發明內容