一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，包括套筒、泵體、驅動線圈；泵體包括前導葉、轉子、后導葉，轉子包括轉子葉片、永磁體及設置在轉子兩端端部的凸半球，前導葉和后導葉上均設置有與凸半球對應的凹半球，前導葉和后導葉分別固定至套筒內部的兩端，轉子兩端的凸半球分別與前導葉、后導葉的凹半球配合形成半球支撐結構，半球結構接觸面積小、間隙小、壽命長從而解決了傳統有軸式軸流泵的壽命短、間隙處血細胞破壞及凝血現象嚴重的問題，且本實用新型由于凹凸半球式設計可以保證轉子與前、后導葉接觸處受到同樣的磨損，進而依然能通過半球結構支撐轉子，因此能提高泵的使用壽命。
【專利說明】一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種軸流血泵，特別是一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵。

【背景技術】
[0002]世界衛生組織統計顯示，心血管疾病一直是威脅人類健康的第一殺手，占全球總死亡人數的30%左右，治療終末期心衰的有效途徑是心臟移植或采用植入式輔助人工心臟。雖然心臟移植已經獲得很大成功，但心臟供體問題難以解決，研制長期可植入式微型血泵極為重要和迫切。現在臨床應用的血泵主要以軸流泵為主，軸流泵的流量性能比離心泵好，可以提供較大的血流量。血泵內部的流場非常復雜，血泵的內部結構對血液的流動阻力和血泵的效率有很大影響，血細胞在血泵內相對較高剪應力環境下還會發生破裂造成溶血。由于有軸式軸流泵在前導葉與轉子接觸區及后導葉與轉子接觸區間隙的存在，導致間隙處有大量熱量產生且剪應力較大，間隙處是凝血發生的主要部分，從而對患者的生命構成極大的威脅，因此一種能減少間隙處凝血的發生的軸流泵非常重要。


【發明內容】

[0003]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種使用壽命長且可以減少血細胞的破壞及凝血形成的可植入式微型無軸式軸流血泵。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，包括套筒、設置在套筒內的泵體以及設置在套筒外的驅動線圈；所述的泵體包括位于套筒內前端的前導葉、位于套筒內中部的轉子、以及位于套筒內尾部的后導葉，所述轉子包括轉子葉片、永磁體及設置在轉子兩端端部的凸半球，所述前導葉上設置有前導葉葉片，所述后導葉上設置有后導葉葉片，所述前導葉和后導葉上均設置有與凸半球對應的凹半球，所述前導葉和后導葉分別固定至套筒內部的兩端，所述轉子兩端的凸半球分別與前導葉、后導葉的凹半球配合形成半球支撐結構，以支撐定位轉子。
[0006]所述轉子兩端還分別設置有前錐形結構、后錐形結構。
[0007]所述永磁體嵌入至轉子內部，所述泵體除永磁體外的結構均采用鈦合金材料制成。
[0008]所述轉子葉片的前段，轉子葉片的法向接近轉子的軸線方向，且由轉子的前端至后端，所述轉子葉片的法向逐漸轉向周向。
[0009]本實用新型的有益效果是:1、傳統的軸流泵前后導葉與轉子接觸面積較大，而本實用新型由于減小了前后導葉與轉子接觸處的面積從而減小了細胞的破壞及凝血的形成；
2、傳統式軸流泵壽命有限在軸腕處容易磨損造成整個泵體的壽命減弱，而本實用新型由于凹凸半球式設計可以保證接觸處受到同樣的磨損，進而依然能通過半球結構支撐轉子，因此能提高泵的使用壽命；3、傳統軸流泵由于前后導葉與轉子接觸處的間隙較大容易對血細胞造成破壞及易形成凝血，而本實用新型由于間隙可以保證足夠小，能避免血細胞的進入，因此可以減少血細胞的破壞及凝血的形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0011]圖1為本實用新型的結構簡圖；
[0012]圖2為泵體部分的結構圖；
[0013]圖3為泵體的前導葉結構圖；
[0014]圖4為泵體的轉子的部分結構圖；
[0015]圖5為泵體的后導葉結構圖；
[0016]附圖編號說明:1 一前導葉葉片；2—轉子葉片；3 —后導葉葉片；4 一前導葉；5 —轉子；6—后導葉；7—凸半球；8—凹半球；9-前錐形結構；10 —后錐形結構；11 一永磁體；12 —驅動線圈，13-套筒。

【具體實施方式】
[0017]參照圖1至圖5，圖1至圖5是本實用新型一個具體實施例的結構示意圖，如圖所示，一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，包括套筒13、設置在套筒13內的泵體以及設置在套筒13外的驅動線圈12 ;所述的泵體包括位于套筒13內前端部的前導葉4、位于套筒13內中部的轉子5、以及位于套筒13內尾部的后導葉6，所述轉子5包括轉子葉片
2、永磁體11、前錐形結構9、后錐形結構10、凸半球7，所述前錐形結構9、后錐形結構10分別設置轉子5兩端，所述凸半球7配置有兩個，并分別設置在前錐形結構9、后錐形結構10的端部處，所述前導葉4上設置有前導葉葉片1，所述后導葉6上設置有后導葉葉片3，所述前導葉4和后導葉6上均設置有與凸半球7對應的凹半球8，所述前導葉4和后導葉6分別固定至套筒13內部的兩端，所述轉子5兩端的凸半球7分別與前導葉4、后導葉6的凹半球8配合形成半球支撐結構，以支撐定位轉子5。
[0018]所述永磁體11嵌入至轉子5內部，泵體內其余部件均為不導磁材料，如鈦合金，因為鈦合金不導磁，因此可以獲得較大的傳輸扭矩，而且鈦合金質量輕并具有很好的生物相容性，當然在實施過程中還可采用鈮、鉭等合金材料或其他新型的不導磁材料；所述套筒13可采用圓柱形；泵體內部的前端為起導流作用的前導葉4，中間部分為轉子5，尾部是后導葉6，通過套筒13將三者連接在一起，轉子5分別由凸半球7、凹半球8組成的半球結構支撐，形成一無軸的轉子支撐定位結構。
[0019]轉子葉片2的前段，轉子葉片2的法向非常接近軸線方向，然后轉子葉片2法向逐漸轉向周向，這種設計可以使血液進入轉子區域后，使其周向速度逐漸提升，壓力緩慢下降，避免壓力突然降低引起的空泡現象，從而使葉片具有更長的使用壽命，并減小對血細胞的破壞。
[0020]轉子5與前、后導葉4、6通過半球結構連接，半球結構接觸面積小、間隙小、壽命長從而解決了傳統有軸式軸流泵的壽命短、間隙處血細胞破壞及凝血現象嚴重的問題。
[0021]且本實用新型由于凹凸半球式設計可以保證轉子5與前、后導葉4、6接觸處受到同樣的磨損，進而依然能通過半球結構支撐轉子，因此能提高泵的使用壽命。
[0022]驅動線圈12采用硅鋼片電磁線圈，設置在套筒外，通過控制器控制電磁驅動線圈內的電流大小和方向產生交變磁場驅動轉子旋轉，轉速可以達到11000 - 13000轉/分，從而可以產生100 - 120mmHg的壓差，驅動血液進行循環流動。
[0023]以上對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，當然，本實用新型還可以采用與上述實施方式不同的形式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下所作的等同的變換或相應的改動，都應該屬于本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，其特征在于:包括套筒(13)、設置在套筒(13)內的泵體以及設置在套筒(13)外的驅動線圈(12);所述的泵體包括位于套筒(13)內前端的前導葉(4)、位于套筒(13)內中部的轉子(5)、以及位于套筒(13)內尾部的后導葉(6)，所述轉子(5)包括轉子葉片(2)、永磁體(11)及設置在轉子(5)兩端端部的凸半球(7)，所述前導葉(4)上設置有前導葉葉片(1)，所述后導葉(6)上設置有后導葉葉片(3)，所述前導葉(4)和后導葉(6)上均設置有與凸半球(7)對應的凹半球(8)，所述前導葉(4)和后導葉(6)分別固定至套筒(13)內部的兩端，所述轉子(5)兩端的凸半球(7)分別與前導葉(4)、后導葉(6)的凹半球(8)配合形成半球支撐結構，以支撐定位轉子(5)。
2.根據權利要求1所述的一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，其特征在于:所述轉子(5)兩端還分別設置有前錐形結構(9)、后錐形結構(10)。
3.根據權利要求1所述的一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，其特征在于:所述永磁體(11)嵌入至轉子(5)內部，所述泵體除永磁體(11)外的結構均采用鈦合金材料制成。
4.根據權利要求1所述的一種應用于人工心臟的半球支撐結構軸流血泵，其特征在于:所述轉子葉片(2)的前段，轉子葉片(2)的法向接近轉子(5)的軸線方向，且由轉子(5)的前端至后端，所述轉子葉片(2)的法向逐漸轉向周向。
【文檔編號】A61M1/12GK203971002SQ201420334765
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】張錫文, 馮森銘 申請人:馮森銘