[發明專利]一種體外離心式磁懸浮人工心臟泵及使用方法

有效

• 申請號: 202011130493.2
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112121249B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 李東海;劉澤輝;張松;李劍峰;滿佳
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61M60/104
• 分類號: A61M60/104;A61M60/232;A61M60/804;A61M60/81;A61M60/845
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本公開涉及一種體外離心式磁懸浮人工心臟泵及使用方法，屬于醫療器械技術領域，該人工心臟泵包括殼體結構，所述殼體結構的頂部設有血液進口通道，在所述殼體外壁面上設有血液出口通道，在所述殼體內部中心位置設有懸浮且可轉動地葉輪底座，所述殼體內部在血液出口通道的下方設有導流錐；所述葉輪底座的外壁面圓周方向上均勻設有若干個永磁體，在所述殼體的底部圓周方向均勻設有若干個與所述殼體相連接的定子鐵芯，所述定子鐵芯上設有線圈。本公開的人工心臟泵有利于減少溶血和血栓的發生的同時，可以模擬輸出搏動式血流。

技術領域

本公開屬于醫療器械技術領域，具體是涉及一種體外離心式磁懸浮人工心臟泵及使用方法。

背景技術

這里的陳述僅提供與本公開相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

當前，我國心力衰竭的患者數量逐年上升，心臟移植被認為是治療心力衰竭的有效方法，但是心臟供體的數量十分有限，導致這一方法無法廣泛應用。人工心臟泵是一種通過機械循環為人體血液循環提供動力的裝置，既可以短期輔助幫助患者安全過渡至心臟移植或心功能恢復，也可以替代心臟移植進行長期循環輔助治療，延長患者壽命并顯著提升患者的生存質量。根據安裝路徑和使用目的，可以將人工心臟分為植入式和體外式兩類。其中，體外人工心臟主要用于應急醫療中快速恢復和建立有效循環，以及應對外傷、手術、心肌炎等導致的急性心功能不全進行的短期恢復性循環輔助治療，具有安裝快捷、創傷小及撤機方便等優點。

人工心臟泵歷經了數次技術革新，可以把人工心臟泵的發展分成三個階段，從第一代人工心臟泵發展到第三代人工心臟泵，逐漸向著體積小、質量輕、溶血性能好、性能穩定的方向發展，但溶血與血栓等問題依然存在。溶血以及血栓現象的發生與血液在泵內所受到的剪切力大小以及暴露時間有關。紅細胞長時間暴露在高剪切應力的環境下，隨著細胞膜脆性的累積作用，會增加紅細胞破碎引起溶血的風險。其次，葉輪是人工心臟泵最主要且唯一的運動部件，其作用是驅動泵內的血液，輔助或替代衰竭的心臟實現泵血功能。葉輪與上下蓋板的形狀與結構，是決定人工心臟泵的水力性能和溶血性能的關鍵。衡量人工心臟泵性能的一個重要指標就是溶血性能，因此，對葉輪與上下蓋板的參數進行優化，減少人工心臟泵內的剪切應力，有利于減少溶血和血栓的發生。

發明人發現：目前的體外心室輔助泵還存在許多問題。(1)當前，國內沒有成熟的體外離心式人工心臟泵產品和配合膜肺作為ECMO使用的動力血泵，現有的進口ECMO血泵大多采用磁耦合的驅動方式，這種驅動方式容易發生轉速損失的問題，而且這種驅動方式由于存在軸承結構容易導致溶血和血栓的發生。(2)由于體外離心式人工心臟采用泵頭和驅動電機分離的結構，在泵頭運輸狀態下容易發生葉輪和蝸殼碰撞，可能導致葉輪和蝸殼刮傷引起溶血和血栓發生概率增加。(3)原始的搏動血流以及血泵的放置角度、手術操作及搬運過程中的振動都會影響葉輪的運行穩定性，引起葉輪振動會導致血泵內部流場紊亂，加劇對血細胞的損傷作用，甚至導致血泵停轉的嚴重并發癥。(4)單自由度磁懸浮結構在葉輪高速旋轉時存在穩定性不足的問題，也無法輸出模擬生理狀態下的搏動血流，現有的通過單純改變葉輪轉速模擬搏動血流的方式又會加劇血細胞損傷。

發明內容

針對現有技術存在的技術問題，本公開提供了一種體外離心式磁懸浮人工心臟泵及使用方法，該心臟泵有利于減少溶血和血栓發生的同時，可以模擬輸出搏動式血流。

本公開至少一實施例提出了一種體外離心式磁懸浮人工心臟泵，該心臟泵包括殼體，所述殼體的頂部設有血液進口通道，在所述殼體外壁面上設有血液出口通道，在所述殼體內部中心位置設有懸浮且可轉動的葉輪底座，所述殼體內部在血液入口通道的下方設有導流錐；所述葉輪底座的外壁面圓周方向上均勻設有若干個永磁體，在所述殼體的底部圓周方向均勻設有若干個定子鐵芯，所述定子鐵芯上設有驅動線圈，所述殼體的底部設有支撐座支撐殼體，在所述的支撐座與定子鐵芯外部設有底座外殼固定整個部件。

進一步地，所述若干個定子鐵芯均固定在同一底盤上，其中每兩個定子鐵芯之間設有葉輪位置控制組件，所述葉輪控制組件包括位置控制線圈以及葉輪位置測量傳感器。