[實用新型]一種體外用短中期磁懸浮離心血泵

有效

• 申請號: 201921453437.5
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN211705441U
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 胡盛壽;柳光茂;張巖;陳海波
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院阜外醫院
• 主分類號: A61M1/10
• 分類號: A61M1/10
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 陳英

1.一種體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：包括泵頭和磁懸浮裝置，

所述泵頭包括磁懸浮轉子葉輪和泵殼，所述磁懸浮轉子葉輪位于所述泵殼內，且磁懸浮轉子葉輪和泵殼二者之間具有間隙，

所述磁懸浮轉子葉輪包括葉片、永磁體和底座，所述葉片固設于所述底座上表面，所述永磁體安裝于所述底座內部腔室中；

所述磁懸浮裝置由定子軟鐵和電磁線圈構成，還包括控制裝置，該控制裝置包括葉輪定位控制裝置和葉輪旋轉控制裝置，在所述葉輪定位控制裝置中，電磁線圈連接葉輪定位控制裝置以調節電磁線圈的電流而調節磁懸浮轉子葉輪在泵殼中的位置；

葉輪旋轉控制裝置通過電磁鐵或電磁線圈的電流變化與葉輪中的永磁體相作用使得葉輪轉動和轉速得到調節；

所述磁懸浮轉子葉輪設置在所述泵殼中，磁懸浮轉子葉輪和泵殼之間構成一軸承連接結構，即磁懸浮軸承，所述葉輪定位控制裝置即控制磁懸浮轉子葉輪通過磁懸浮軸承在泵殼中旋轉的位置。

2.根據權利要求1所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：所述磁懸浮轉子葉輪包括四對共八個流線型葉片，葉片結構擇一地有如下兩種設計：

其一是：八個葉片相同，圓周方向上均勻地固定在所述底座上表面；

其二是：八個葉片中，兩對葉片長度較長，另兩對葉片長度較短，四個較長的葉片與四個較短的葉片相間隔地均勻固定在所述底座上表面上，且八個葉片的外端邊緣在一個圓周軌跡上。

3.根據權利要求2所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：所述葉片的曲線具有如下特點：采用光滑過渡的樣條曲線擬合而成的，以獲得泵的當葉輪轉速1500_6000轉/分時，流量范圍為1L/min-10L/min，壓升60mmHg-600mmHg ；和/或，

較長的所述葉片的內端邊緣距離磁懸浮轉子葉輪回轉中心的距離R1與較短的所述葉片的內端邊緣距離磁懸浮轉子葉輪回轉中心的距離R2的差值在如下一個數值范圍內：2.0mm-5.0mm；或者，

當磁懸浮轉子葉輪正常工作時，所述磁懸浮轉子葉輪位于設定位置，此時所述磁懸浮轉子葉輪和所述泵殼內壁之間的間隙為1.0mm-1.5mm。

4.根據權利要求1所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：所述葉輪定位控制裝置包括位置傳感器、控制器和功率放大器，所述位置傳感器布置在磁懸浮轉子葉輪外側周向，對磁懸浮轉子葉輪徑向位移、徑向轉動和軸向位移進行檢測。

5.根據權利要求4所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：該位置傳感器與所述控制器連接而實時反饋葉輪的位置，所述葉輪定位控制裝置使得：當磁懸浮轉子即所述磁懸浮轉子葉輪偏離了設定位置或泵殼內的中心位置時，控制裝置根據磁懸浮轉子位置和設定算法進行運算，運算結果驅動功率放大器，在葉輪定位控制裝置的磁懸浮控制線圈中產生電流，提供磁懸浮轉子葉輪回到中心位置的力，最終使得磁懸浮轉子葉輪在外力的擾動下穩定懸浮。

6.根據權利要求5所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：所述設定算法是PID。

7.根據權利要求1或4所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：所述葉輪定位控制裝置對所述磁懸浮軸承的控制包括主動磁懸浮系統和被動磁懸浮系統，實現血液中的磁懸浮轉子葉輪的五自由度懸浮：

第一自由度：沿著軸向的平動自由度，是被動懸浮控制；

第二和第三自由度：沿著徑向的兩個平動自由度是主動磁懸浮控制；

第四和第五自由度：沿著徑向的兩個轉動自由度即磁懸浮轉子葉輪發生傾斜時，由磁懸浮系統主動控制；和/或，

沿著軸向的轉動由葉輪旋轉控制裝置或電機即磁懸浮轉子葉輪中的永磁體和與之對應的電磁裝置主動控制。

8.根據權利要求4所述的體外用短中期磁懸浮離心血泵，其特征在于：所述控制器通過ARM處理器處理完成葉輪定位控制控制和葉輪旋轉控制所需要的高速數字信號處理。