[發明專利]一種運用于人工心臟的磁懸浮裝置

有效

• 申請號: 202110517375.5
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113082507B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 栗田伸幸;徐博翎;吳婷婷;葛婉寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A61M60/122
• 分類號: A61M60/122;A61M60/232;A61M60/419;A61M60/492;A61M60/802;A61M60/855;A61M60/806
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 諸世躍

本申請公開了一種運用于人工心臟的磁懸浮裝置，包括：外殼（1），其包括內腔以及與所述內腔相通的進口和出口；定子，其與所述外殼（1）相連；以及轉子，活動設置于所述內腔內，所述轉子包括轉子盤（40）以及與所述轉子盤（40）相連的葉輪，所述轉子盤（40）包括朝向所述定子設置的第一表面（403）和與所述第一表面（403）相對設置的第二表面（404），所述葉輪連接于所述第二表面（404）上。本申請中，葉輪位于轉子盤的第二表面上，其不位于定子和轉子之間，能夠有效的縮短定子和轉子之間的距離，減小氣隙，從而大大減少了功率損耗，提高了工作效率。

技術領域

本申請涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種運用于人工心臟的磁懸浮裝置。

背景技術

人工心臟用于彌補或代替心臟的泵血功能，為原本救治無望的心源性休克和心力衰竭患者提供了一種新的醫療手段。

人工心臟大致歷經三代：第一代人工心臟采用搏動式血泵，通過泵內腔體積變化，模擬心臟運動，輸出搏動流，將血液從左心室送入主動脈，達到輔助心室的效果。但是這一代人工心臟的植入具有高侵入性，并且機械故障率高，由于機械結構的影響，其血液相容性低。

第二代人工心臟采用軸流旋轉式血泵，具有機械軸承，通過葉輪的旋轉輸出定常流，將血液從左心室送入主動脈，達到輔助心室的作用，這一代人工心臟體積大大減小，讓血泵能夠植入人胸腔，相比起第一代血泵只能植入腹腔來說，大大減少了病人的痛苦，增加病人的生活質量。然而這類血泵大部分還是植入腹腔，只有少部分植入胸腔，植入方式依然具有高侵入性。血泵工作時，血液浸沒軸承，高速旋轉的軸承造成血液損傷，降低了整個裝置的血液相容性。

第三代人工心臟采用懸浮式旋轉血泵，它又分為液力懸浮泵和磁懸浮泵，雖然液力懸浮泵體積較小，降低侵入性，但它主要是利用流體在減縮結構上產生的動壓懸浮，在低轉速時無法懸浮，血液相容性也并沒有之前預計的那么優秀。因此，磁懸浮泵應運而生，磁懸浮泵轉子和四周沒有接觸，能避免軸承摩擦對血液的損傷，血液相容性好，并且體積不大，可植入胸腔，是目前性能最好的血泵。

根據國內外臨床數據顯示，左心輔助后有高達40％的患者發生右心衰，需要雙心輔助。如果使用兩個獨立的心室輔助裝置進行雙心輔助容易導致體循環和肺循環的流量不匹配，進而造成肺部或腔靜脈淤血問題。因此，一個磁懸浮式的能夠進行雙心輔助的人工心臟將是更優的解決方案。

現有技術中能夠進行雙心輔助的人工心臟大都采用單定子、單轉子的結構的磁懸浮裝置，葉輪位于轉子和定子之間，其存在如下缺陷：

首先，葉輪位于轉子與定子之間的結構形式，增加了轉子與定子之間的氣隙，而氣隙的大小與功率效率相關，在產生相同扭矩情況下，氣隙越大，功率損耗就越大，效率越低；

其次，現有人工心臟中轉子在懸浮時通過磁鐵與磁鐵的作用力實現被動懸浮，抗扭擺能力較弱，在人體活動過程中，出現比較極端的狀況時，會導致磁懸浮的轉子碰壁，可能會發生血栓、停機等不良事件；

另外，雖然第三代人工心臟通過懸浮系統(磁力懸浮或/和液力懸浮)，消除了因軸承摩擦帶來的血液損傷，但其因為高轉速帶來的血液損傷還未得到有效的控制，使得血液相容性欠佳，如果血液相容性設計欠佳，磁懸浮人工心臟的血液損傷水平仍有可能高于采用機械軸承的人工心臟。

發明內容

針對上述技術中存在的不足之處，本申請提供了一種運用于人工心臟的磁懸浮裝置，其功率損耗更低，具有更高的工作效率。

為解決上述技術問題，本申請提出了一種運用于人工心臟的磁懸浮裝置，包括：

外殼，其包括內腔以及與所述內腔相通的進口和出口；

定子，其與所述外殼相連；以及