[發(fā)明專利]一種二自由度電磁控制磁懸浮離心泵心臟輔助裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111137884.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN113663212A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣啟權(quán);劉正兵;梁華斌;王改峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都凱磁科技有限公司
• 主分類號(hào): A61M60/174
• 分類號(hào): A61M60/174;A61M60/232;A61M60/508;A61M60/403;A61M60/422;A61M60/806;A61M60/816;A61M60/857
• 代理公司: 成都市鼎宏恒業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51248
• 代理人: 王德偉

本發(fā)明公開了一種二自由度電磁控制磁懸浮離心泵心臟輔助裝置，第一殼體內(nèi)安裝有磁懸浮離心泵，磁懸浮離心泵包括定子磁芯、磁懸浮線圈、驅(qū)動(dòng)線圈和轉(zhuǎn)子安裝筒，定子磁芯的內(nèi)側(cè)壁上成對(duì)設(shè)置有徑向內(nèi)凸的內(nèi)凸磁極，內(nèi)凸磁極上纏繞有磁懸浮線圈，轉(zhuǎn)子安裝筒的周壁面上套裝有驅(qū)動(dòng)線圈，驅(qū)動(dòng)線圈套裝在定子磁芯內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)線圈由成對(duì)設(shè)置的內(nèi)凸磁極夾持，轉(zhuǎn)子安裝筒具有轉(zhuǎn)子腔，轉(zhuǎn)子腔內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子體，轉(zhuǎn)子體內(nèi)包埋有呈環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁極和環(huán)狀的感應(yīng)磁環(huán)。磁懸浮離心泵的轉(zhuǎn)子體受電磁力約束，限制其在兩個(gè)徑向平動(dòng)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，其他運(yùn)動(dòng)方向由永磁磁力約束，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的全磁懸浮，植入人體后將心室血液轉(zhuǎn)流至主動(dòng)脈，實(shí)現(xiàn)機(jī)械式循環(huán)輔助和心臟降負(fù)荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及心臟輔助裝置，特別是一種二自由度電磁控制磁懸浮離心泵心臟輔助裝置。

背景技術(shù)

應(yīng)用植入式心臟輔助裝置實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期循環(huán)支持已經(jīng)成為臨床上治療晚期心衰的有效方法。近年來(lái)迅速發(fā)展的“持續(xù)流血泵”比較適合于長(zhǎng)期體內(nèi)植入。“持續(xù)流血泵”主要包括軸流泵和離心泵兩種，均采用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪驅(qū)動(dòng)血液流動(dòng)。傳統(tǒng)的葉輪支撐系統(tǒng)是機(jī)械軸承，可以在徑向和軸向同時(shí)限制旋轉(zhuǎn)葉輪的運(yùn)動(dòng)，且剛度大，結(jié)構(gòu)緊湊。機(jī)械軸承的缺點(diǎn)是互相滑動(dòng)的接觸面在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦、磨損和局部溫度升高，在軸承周圍形成血液滯留區(qū)和血栓附著點(diǎn)。第三代植入式心臟輔助裝置高速旋轉(zhuǎn)的葉輪由懸浮軸承支撐，如目前在美國(guó)常用的 “HeartMate 3”和“HeartWare HVAD”離心泵。但植入體內(nèi)長(zhǎng)期應(yīng)用的血泵需要克服一些重要的缺點(diǎn)，比如：血栓栓塞、出血、感染、血泵磨損和血液成分破壞等。用磁力控制旋轉(zhuǎn)葉輪的五自由度全懸浮體積較大，較小身材的病人體內(nèi)植入比較困難，不適合亞洲人種及兒童應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種二自由度電磁控制磁懸浮離心泵心臟輔助裝置。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種二自由度電磁控制磁懸浮離心泵心臟輔助裝置，包括第一殼體，第一殼體內(nèi)安裝有磁懸浮離心泵，磁懸浮離心泵包括定子磁芯、磁懸浮線圈、驅(qū)動(dòng)線圈和轉(zhuǎn)子安裝筒，定子磁芯呈環(huán)狀，且定子磁芯套裝在第一殼體的腔體內(nèi)，在定子磁芯的內(nèi)側(cè)壁上成對(duì)設(shè)置有徑向內(nèi)凸的內(nèi)凸磁極，內(nèi)凸磁極上纏繞有磁懸浮線圈，轉(zhuǎn)子安裝筒的周壁面上套裝有驅(qū)動(dòng)線圈，驅(qū)動(dòng)線圈套裝在定子磁芯內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)線圈由成對(duì)設(shè)置的內(nèi)凸磁極夾持，轉(zhuǎn)子安裝筒具有轉(zhuǎn)子腔，轉(zhuǎn)子安裝筒的前端面設(shè)置有泵入口筒，泵入口筒穿過(guò)第一殼體的前端面，且泵入口筒第一殼體的前端面的銜接處密封，泵入口筒的進(jìn)液通道與轉(zhuǎn)子腔連通，轉(zhuǎn)子腔內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子體，所述轉(zhuǎn)子體軸向開設(shè)有血流通孔，轉(zhuǎn)子體的周壁面和轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)壁面之間具有周壁懸浮間隙，轉(zhuǎn)子體的前端面與轉(zhuǎn)子腔的底部之間具有前懸浮間隙，轉(zhuǎn)子體的后端面設(shè)置有葉片，第一殼體的后端設(shè)置有第二殼體，第二殼體內(nèi)具有葉輪腔，葉輪腔與轉(zhuǎn)子腔連通，葉片位于葉輪腔內(nèi)，葉輪腔的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有泵出口筒，轉(zhuǎn)子安裝筒的前端面與第一殼體或第二殼體密封連接，且使得泵入口筒、轉(zhuǎn)子腔、葉輪腔和泵出口筒形成血液流通通道，轉(zhuǎn)子體內(nèi)包埋有呈環(huán)狀的轉(zhuǎn)子磁極和環(huán)狀的感應(yīng)磁環(huán)，感應(yīng)磁環(huán)位于轉(zhuǎn)子磁極內(nèi)側(cè)，轉(zhuǎn)子安裝筒的前端面上還安裝有檢測(cè)轉(zhuǎn)子體徑向位置的傳感器。

可選的，轉(zhuǎn)子體包括筒體、轉(zhuǎn)子前端蓋和轉(zhuǎn)子后端蓋，筒體上開設(shè)有第一環(huán)形槽和第二環(huán)形槽，第二環(huán)形槽位于第一環(huán)形槽的內(nèi)側(cè)，且第一環(huán)形槽和第二環(huán)形槽之間形成轉(zhuǎn)子圓環(huán)，第一環(huán)形槽內(nèi)包埋有轉(zhuǎn)子磁極，第二環(huán)形槽內(nèi)包埋有感應(yīng)磁環(huán)，第一環(huán)形槽和第二環(huán)形槽通過(guò)轉(zhuǎn)子前端蓋密封，筒體的后端設(shè)置有轉(zhuǎn)子后端蓋，葉片設(shè)置在轉(zhuǎn)子后端蓋上，筒體的中心為血流通孔，血流通孔貫穿轉(zhuǎn)子前端蓋和轉(zhuǎn)子后端蓋，且血流通孔的一端與轉(zhuǎn)子腔連通，血流通孔的另一端與葉輪腔連通。

可選的，驅(qū)動(dòng)線圈為漆包線繞制的空心杯式線圈結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)線圈的外形為圓環(huán)狀。

可選的，定子磁芯為軟磁材料制成，內(nèi)凸磁極為八個(gè)，且八個(gè)內(nèi)凸磁極均勻分布在同一圓周上。

可選的，轉(zhuǎn)子安裝筒的后端部設(shè)置有徑向向外的翼緣板，翼緣板與第一殼體或第二殼體密封連接。

可選的，第二殼體呈圓盤狀，葉輪腔為圓形腔，泵出口筒沿葉輪腔的內(nèi)側(cè)壁切線方向設(shè)置。