磁液悬浮式血泵制造技术

本发明专利技术提供一种磁液悬浮式血泵，本申请为申请号201910557912.1专利申请的分案申请，由设置于中心柱组件的偏心力补偿组件对出液口处的液体压力对叶轮组件的偏心力径向补偿，抵消由于出口高压区对叶轮的径向偏心力作用，可以提高叶轮的径向限位稳定性，减少叶轮偏心对于流体的影响，降低叶轮发生扫膛的风险，提升系统的安全性，保障患者的生命安全。进一步，由于偏心力补偿组件设置于中心柱组件，不会对泵内主流道的结构状态产生影响，对泵的水力性能影响较小，血流动力学稳定，故而能可靠地提供大流量且高压的血流需求。

Magnetic suspension blood pump

The invention provides a magnetic liquid suspension blood pump, which is a divisional application of patent application No. 201910557912.1. The eccentric force compensation component set in the center column component compensates the liquid pressure at the liquid outlet to the eccentric force of the impeller component radially, offsets the radial eccentric force of the impeller due to the high pressure area at the outlet, improves the radial limit stability of the impeller, and reduces The influence of impeller eccentricity on fluid, reduce the risk of impeller bore sweeping, improve the safety of the system, and ensure the life safety of patients. Furthermore, since the eccentric force compensation component is set in the central column component, it will not affect the structural state of the main flow channel in the pump, has little impact on the hydraulic performance of the pump, and has stable hemodynamics, so it can reliably provide large flow and high-pressure blood flow demand.

【技术实现步骤摘要】
磁液悬浮式血泵本申请为申请号201910557912.1专利申请的分案申请
本专利技术涉及手术器械领域，特别涉及一种磁液悬浮式血泵。
技术介绍
人工辅助心脏泵经过几十年的发展，从第一代气动式搏动泵，到第二代机械轴承式叶轮泵，现在已经发展到第三代悬浮式血泵。第三代悬浮式血泵，如磁液混合悬浮的旋转式泵，其中泵内的叶轮在液力轴承和磁轴承的共同作用下悬浮地旋转，从而叶轮仅与泵内的血液体积接触，即可实现血液从泵进口运动到泵出口。由于整个叶轮与泵体无机械接触，相比第二代机械轴承式叶轮泵，能减少对血液细胞的破坏，减少溶血及血栓出现。现有技术中公开了一种磁液混合悬浮的旋转式泵，图1示出了该磁液混合悬浮的旋转式泵的具体结构。如图1所示，泵室03与扩散部流体连通，以防止在泵运转过程中随着血压增加而导致叶轮沿径向方向的位置改变；上泵壳01和下泵壳02一起通过一对互补的上和下半圆部04和05来限定扩散部，其中，上和下半圆部04和05分别形成作为上泵壳和下泵壳的一部分。这种方案中，虽然采取了一定措施来保证运行过程中转子的径向限位，不过实际工作中，该泵为终末期心衰患者提供机械辅助循环时，经常会处于较高水平的工作负荷，以提供大流量、高压的血流。如此，仅仅是通过泵室03与扩散部流体连通不足以对叶轮完全实现径向限位，在泵出口处血流高压的反推力下，叶轮容易产生向远离泵出口一侧的偏心而径向失稳，而叶轮一旦径向失稳，则会导致叶轮与其他部件碰擦，轻则造成泵的机械损伤、对血液的损伤或引起血流动力学的不稳定，重则造成停机，危及患者生命。为解决上述叶轮容易偏心而径向失稳的问题，公开号CN102247628A的中国专利申请公开了一种可植入式磁液悬浮型离心血泵，图2示出了该可植入式磁液悬浮型离心血泵的具体结构。如图2所示，泵内径向流道采用的是动压结构曲线06，动压结构曲线形状的泵径向流道即为泵的动压结构，在泵运行时，该动压结构给叶轮径向的动压悬浮力，使叶轮的径向偏心力与径向动压悬浮力相互抵消。叶轮在径向处于悬浮平衡状态。该方案在泵内径向流道采用动压结构消除了偏心力的影响，但是径向流道的设置改变了泵内主流道的结构状态，会严重影响流体性能，不能满足提供大流量且高压的血流需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁液悬浮式血泵，以解决现有的悬浮式血泵中，难以稳定地提供高压大流量血流的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种磁液悬浮式血泵，其包括：壳体组件，具有第一内腔；所述壳体组件沿轴向开设有进液口，沿径向开设有出液口；所述进液口及所述出液口均与所述第一内腔连通；中心柱组件，沿所述壳体组件的轴向固定设置于所述第一内腔；叶轮组件，围绕所述中心柱组件可转动地设置于所述第一内腔；所述叶轮组件被配置为在工作状态下相对于所述中心柱组件及所述壳体组件保持悬浮；以及偏心力补偿组件，至少部分设置于所述中心柱组件，用以补偿所述出液口处的液体压力对所述叶轮组件的偏心力。可选的，所述偏心力补偿组件包括动压结构；所述动压结构设置于所述中心柱组件的外周的朝向所述出液口的一侧。可选的，所述中心柱组件与所述叶轮组件之间具有第一流道，所述第一流道具有相对的第一端和第二端；所述第一端相对所述第二端更远离所述进液口，所述第一流道被配置为：当所述叶轮组件转动时，液体自所述第一端流入，并由所述第二端流出；所述动压结构用以使所述第一流道由所述第一端至所述第二端先逐渐缩小再扩大。可选的，所述叶轮组件之远离所述进液口的一端与所述壳体组件之间具有第一间隙，当所述叶轮组件转动时，液体自所述叶轮组件的外周经由所述第一间隙流入所述第一流道。可选的，所述动压结构的横截面为月牙形，并朝向所述出液口的方向凸起。可选的，所述偏心力补偿组件包括磁差结构；所述磁差结构被配置为：所述中心柱组件的外周靠近所述出液口一侧的磁场强度大于远离所述出液口一侧的磁场强度。可选的，所述叶轮组件包括第一磁块组，所述第一磁块组包括多个第一磁块，多个所述第一磁块设置于所述叶轮组件的内周；所述中心柱组件包括第二磁块组，所述第二磁块组包括多个第二磁块，多个所述第二磁块设置于所述中心柱组件的外周；所述第一磁块组与所述第二磁块组被配置为限定所述叶轮组件相对于所述中心柱组件的径向位移；其中，靠近所述出液口一侧的第二磁块的充磁强度大于远离所述出液口一侧的第二磁块的充磁强度，以形成所述磁差结构。可选的，多个所述第一磁块围绕所述叶轮组件的内周均匀分布，和/或，多个所述第二磁块围绕所述中心柱组件的外周均匀分布。可选的，所述叶轮组件包括多个沿轴向设置的齿台，每两个齿台之间具有第二流道。可选的，所述叶轮组件还包括液力轴承，所述液力轴承包括多个下压面，所述下压面设置于每个所述齿台靠近所述进液口的一端；当所述叶轮组件转动时，所述液力轴承被配置为在液体的作用下产生推动所述叶轮组件远离所述进液口方向的力。可选的，所述叶轮组件包括第一磁块组，设置于所述叶轮组件的内周；所述中心柱组件包括第二磁块组，设置于所述中心柱组件的外周；所述第一磁块组与所述第二磁块组被配置为相互形成斥力，以限定所述叶轮组件相对于所述中心柱组件的径向位移。可选的，所述第一磁块组与所述第二磁块组的磁极布置方式相同。综上所述，在本专利技术提供的磁液悬浮式血泵中，由设置于中心柱组件的偏心力补偿组件对出液口处的液体压力对叶轮组件的偏心力径向补偿，抵消由于出口高压区对叶轮的径向偏心力作用，可以提高叶轮的径向限位稳定性，减少叶轮偏心对于流体的影响，降低叶轮发生扫膛的风险，提升系统的安全性，保障患者的生命安全。进一步，由于偏心力补偿组件设置于中心柱组件，不会对泵内主流道的结构状态产生影响，对泵的水力性能影响较小，血流动力学稳定，故而能可靠地提供大流量且高压的血流需求。附图说明本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。其中：图1是一种磁液混合悬浮的旋转式泵的剖面示意图；图2是一种可植入式磁液悬浮型离心血泵的流道结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的磁液悬浮式血泵的立体图；图4是本专利技术实施例一提供的磁液悬浮式血泵的横向剖面图；图5是本专利技术实施例一提供的磁液悬浮式血泵的径向剖面图；图6是本专利技术实施例一提供的磁液悬浮式血泵的泵内流道的示意图；图7是本专利技术实施例一提供的中心柱组件的立体图；图8是本专利技术实施例一提供的中心柱组件的侧视图；图9是本专利技术实施例一提供的叶轮组件的示意图；图10是本专利技术实施例二提供的磁液悬浮式血泵的径向剖面图。附图中：10-壳体组件；11-上壳体；12-下壳体；13-进液管；14-出液管；100-第一内腔；101-进液口；102-出液口；103-第一流道；104-第一间隙；105-第二流道；20-中心柱组件；21-动压结构；22-第二磁块组；22a、22b-第二磁块；23-中心柱本体；24-引导头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁液悬浮式血泵，其特征在于，包括：/n壳体组件，具有第一内腔；所述壳体组件沿轴向开设有进液口，沿径向开设有出液口；所述进液口及所述出液口均与所述第一内腔连通；/n中心柱组件，沿所述壳体组件的轴向固定设置于所述第一内腔；/n叶轮组件，围绕所述中心柱组件可转动地设置于所述第一内腔；所述叶轮组件被配置为在工作状态下相对于所述中心柱组件及所述壳体组件保持悬浮；以及/n偏心力补偿组件，至少部分设置于所述中心柱组件，用以补偿所述出液口处的液体压力对所述叶轮组件的偏心力；/n所述偏心力补偿组件包括磁差结构，所述磁差结构被配置为：所述叶轮组件包括第一磁块组，所述第一磁块组包括多个第一磁块，多个所述第一磁块设置于所述叶轮组件的内周；所述中心柱组件包括第二磁块组，所述第二磁块组包括多个第二磁块，多个所述第二磁块设置于所述中心柱组件的外周；/n其中，靠近所述出液口一侧的第二磁块的充磁强度大于远离所述出液口一侧的第二磁块的充磁强度，以形成所述磁差结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁液悬浮式血泵，其特征在于，包括：
壳体组件，具有第一内腔；所述壳体组件沿轴向开设有进液口，沿径向开设有出液口；所述进液口及所述出液口均与所述第一内腔连通；
中心柱组件，沿所述壳体组件的轴向固定设置于所述第一内腔；
叶轮组件，围绕所述中心柱组件可转动地设置于所述第一内腔；所述叶轮组件被配置为在工作状态下相对于所述中心柱组件及所述壳体组件保持悬浮；以及
偏心力补偿组件，至少部分设置于所述中心柱组件，用以补偿所述出液口处的液体压力对所述叶轮组件的偏心力；
所述偏心力补偿组件包括磁差结构，所述磁差结构被配置为：所述叶轮组件包括第一磁块组，所述第一磁块组包括多个第一磁块，多个所述第一磁块设置于所述叶轮组件的内周；所述中心柱组件包括第二磁块组，所述第二磁块组包括多个第二磁块，多个所述第二磁块设置于所述中心柱组件的外周；
其中，靠近所述出液口一侧的第二磁块的充磁强度大于远离所述出液口一侧的第二磁块的充磁强度，以形成所述磁差结构。

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【专利技术属性】
技术研发人员：吕骁，易博，罗七一，
申请(专利权)人：上海微创医疗器械集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31