一种心室辅助泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种心室辅助泵，包括具有内部腔体的壳体、盘型隔膜、血液囊和直线电机，盘型隔膜密封设置在盘型隔膜内，将内部腔体分成动力室和泵血室；血液囊设置在泵血室内，血液囊的左侧面能与盘型隔膜中部的右端面接触，血液囊的右侧部分与壳体固定连接，血液囊的右侧部分具有血液出口和血液入口，血液出口和血液入口内分别设置有人造瓣膜；直线电机设置在动力室内，直线电机的动作端与盘型隔膜中部的左端面固定连接，直线电机的动作端驱使盘型隔膜的中部端沿直线往复移动，使得驱动血液囊收缩舒张，辅助人体心室泵血。相对于其他旋转电机简化了机械传动结构，不会产生机械磨损和零件之间的摩擦噪音，提高了传动效率。

【技术实现步骤摘要】
一种心室辅助泵
本技术属于替代人体器官的医疗器械领域，属于人工心脏的范畴，涉及一种心室辅助泵，尤其涉及一种由直线电机驱动的周期脉动流体持续工作的心室辅助泵。
技术介绍
心脏是人体血液循环系统的动力器官，其主要功能是驱动血液流动，向组织器官提供充足的血液，维持人体正常的代谢和功能。人工心脏则是在解剖学和生理学上代替病损心脏的一种高级人工器官，其主要功能是重建与人体组织器官需求和生理变化相适应的人工血液循环系统。人工心脏可分为暂时性，即部分取代心脏功能的辅助性人工心脏；长期性，即取代整个心脏的全人工心脏。在缺少心脏移植供体的背景下，目前国际上主要采用安装心室辅助泵这类辅助性人工心脏的方法延长心衰患者的生命。近些年来，我国对于心室辅助泵的研究取得了一定的成果，但是还没有真正意义上商品化可以供临床使用的心室辅助泵。国内目前主要的研究方向为轴流式心室辅助泵和离心式心室辅助泵，这两种都是通过电机带动叶轮旋转产生动力，使血液连续流动的方式辅助心脏的泵血功能，维持心衰患者的血液循环。到目前为止，这两种心室辅助泵仍然存在一系列的问题，主要表现在以下几个方面：1、轴流式心室辅助泵是使血液沿着泵的旋转轴进入泵并沿着旋转轴流出泵，而离心式心室辅助泵是将进入泵的血液在离心力的作用下沿径向流出，两者都需要血液与旋转的机械零部件直接接触，这也导致了叶轮等机械零部件的运动会对血液中的部分红细胞造成一定程度的破坏，容易引起溶血等现象，这会造成人体生理发生紊乱，严重时危及生命。2、机械零部件与血液直接接触，由于金属材料与血液的相容性并不十分理想，容易引起血栓，血栓是由于血小板沉积导致的，如果血栓在血管中游离，会对人体的各个器官造成堵塞，严重威胁人体生命。3、轴流式心室辅助泵和离心式心室辅助泵为连续式泵血，无法达到人体心脏周期性泵血的效果。4、目前较先进的磁悬浮式离心泵，虽然简化了传统的机械结构，避免了因使用轴承而导致的机械磨损和血液污染，但由于泵体一般需要采用钛合金制作，而钛合金是良导体，电机工作时易产生涡流，导致损耗较大，降低了心室辅助泵整体工作效率，且导致发热较严重，易造成溶血现象。除了上述轴流式心室辅助泵和离心式心室辅助泵之外，目前还有一种仿生型的隔膜式心室辅助泵。隔膜式心室辅助泵设置有两个腔室，腔室之间设有隔膜，通过周期性的给驱动腔室充入或抽出气体，使隔膜发生形变导致血液腔容积发生变化而实现周期性泵血。现有的隔膜式心室辅助泵一般采用气体驱动，需要两根气体驱动线管经皮穿出并与外置的动力装置相连。存在的主要问题是动力装置不便携带；气体驱动线管截面积较大，经皮穿出易造成感染；泵体本身体积较大，不方便植入。
技术实现思路
本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种结构简单、安全可靠、体积较小、可完全内置、成本较低的心室辅助泵根据本技术的第一方面实施例，提供一种心室辅助泵，包括：壳体，具有内部腔体；盘型隔膜，密封设置在盘型隔膜内，将内部腔体分成动力室和泵血室；血液囊，设置在泵血室内，所述血液囊的左侧面能与盘型隔膜中部的右端面接触，血液囊的右侧部分的外表面与壳体固定连接，血液囊的右侧部分具有血液出口和血液入口，所述血液出口和血液入口内分别设置有人造瓣膜；直线电机，设置在动力室内，所述直线电机的动作端与盘型隔膜中部的左端面固定连接，直线电机的动作端驱使盘型隔膜的中部端沿直线往复移动，使得驱动血液囊收缩舒张。上述心室辅助泵至少具有以下有益效果：本技术通过直线电机的动作端做直线往复运动驱动血液囊收缩舒张，辅助人体心室泵血。相对于其他旋转电机简化了机械传动结构，不会产生机械磨损和零件之间的摩擦噪音，提高了传动效率。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，所述直线电机包括初级结构、套装在初级结构内的次级结构和推杆，所述初级结构的长度小于次级结构，所述初级结构包括定子铁芯和套装在定子铁芯内的内置绕组，所述次级结构包括永磁体磁极和动子磁轭，所述次级结构安装在软铁套筒，所述推杆过盈安装在软铁套筒内，所述推杆的右端与盘型隔膜固定，所述推杆的左端通过锁扣将次级结构固定，所述推杆为直线电机的动作端。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，所述推杆的右端具有圆盘和设置在圆盘上多个圆孔，多个所述圆孔沿某一圆周阵列布置在圆盘的端面，所述盘型隔膜通过一体注塑成型固定在圆盘上，使推杆和盘型隔膜之间形成简单可靠的连接，降低机械故障发生概率。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，所述盘型隔膜包括中部区域、边缘区域以及连接中部区域和边缘区域的渐变区域，所述渐变区域的厚度沿着中部区域往边缘区域逐渐变薄，有效减小盘型隔膜左右运动时的阻力，降低电机工作载荷。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，所述血液囊具有呈圆锥形的右半部分和呈波纹管结构的左半部分。呈波纹管结构的左半部分，可实现伸缩变形，提高泵血效率。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，所述壳体上设置有驱动人造瓣膜开闭的鼓型腔，一个人造瓣膜对应一个鼓型腔，所述鼓型腔通过瓣膜控制管路与动力室相连。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，还包括电源系统，所述电源系统包括能驱动直线电机工作的外置电源、无线电能传输装置和设置在动力室的内置电源，所述外置电源通过无线充电的方式将电能传输给内置电源。外置电源为可穿戴式移动电源，采用成本较低的铝壳锂电池。内置电源主要作为备用电源，在患者需要短暂取下外置电源时才会启用内置电源；当患者佩戴有外置电源时，外置电源通过连接的无线电能传输装置先给内置电源充电然后再直接为直线电机提供电能，内置电源电量充满后停止工作，以减少其充放电次数，提高使用寿命。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，所述血液出口设置有压力传感器和温度传感器，所述血液入口设置有压力传感器和温度传感器。压力传感器用于检测血液出口和/或血液入口的血液压力情况，实现检测。温度传感器用于检测血液出口和/或血液入口的血液温度。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，还包括用于对动力室进行散热的散热系统，所述散热系统包括一端伸到动力室的导热单元和多个散热片，所述导热单元包括圆筒状的导热铜片和按环形阵列焊接在导热铜片一侧端面的多根热管，所述散热片套装在热管外表面，所述导热铜片的内壁紧贴定子铁芯的外壁。圆筒状的导热铜片紧密贴附于定子铁芯上，同时将热管焊接在圆筒状的导热铜片一侧端面上，热管与散热片相连，导热铜片将直线电机的热量通过热管传递到散热片，散热片通过血管的血液将热量排出。这种散热方式能有效的提高散热效率，及时将直线电机产生的热量排出体外，防止泵体过热影响电机工作，避免人体胸腔内重要器官长期处于较正常体温高的环境而导致功能衰竭。根据本技术第一方面实施例所述的心室辅助泵，还包括套装在散热片外的散热气囊，所述散热气囊内具有散热气腔，所述散热气囊设有连通散热气腔的连接口。导热铜片将直线电机的热量通过热管传递到散热片，散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心室辅助泵，其特征在于，包括：/n壳体，具有内部腔体；/n盘型隔膜，密封设置在盘型隔膜内，将内部腔体分成动力室和泵血室；/n血液囊，设置在泵血室内，所述血液囊的左侧面能与盘型隔膜中部的右端面接触，血液囊的右侧部分的外表面与壳体固定连接，血液囊的右侧部分具有血液出口和血液入口，所述血液出口和血液入口内分别设置有人造瓣膜；/n直线电机，设置在动力室内，所述直线电机的动作端与盘型隔膜中部的左端面固定连接，直线电机的动作端驱使盘型隔膜的中部端沿直线往复移动，使得驱动血液囊收缩舒张。/n

【技术特征摘要】
1.一种心室辅助泵，其特征在于，包括：
壳体，具有内部腔体；
盘型隔膜，密封设置在盘型隔膜内，将内部腔体分成动力室和泵血室；
血液囊，设置在泵血室内，所述血液囊的左侧面能与盘型隔膜中部的右端面接触，血液囊的右侧部分的外表面与壳体固定连接，血液囊的右侧部分具有血液出口和血液入口，所述血液出口和血液入口内分别设置有人造瓣膜；
直线电机，设置在动力室内，所述直线电机的动作端与盘型隔膜中部的左端面固定连接，直线电机的动作端驱使盘型隔膜的中部端沿直线往复移动，使得驱动血液囊收缩舒张。


2.根据权利要求1所述的心室辅助泵，其特征在于：所述直线电机包括初级结构、套装在初级结构内的次级结构和推杆，所述初级结构的长度小于次级结构，所述初级结构包括定子铁芯和套装在定子铁芯内的内置绕组，所述次级结构包括永磁体磁极和动子磁轭，所述次级结构安装在软铁套筒，所述推杆过盈安装在软铁套筒内，所述推杆的右端与盘型隔膜固定，所述推杆的左端通过锁扣将次级结构固定，所述推杆为直线电机的动作端。


3.根据权利要求2所述的心室辅助泵，其特征在于：所述推杆的右端具有圆盘和设置在圆盘上多个圆孔，多个所述圆孔沿某一圆周阵列布置在圆盘的端面，所述盘型隔膜通过一体注塑成型固定在圆盘上。


4.根据权利要求1所述的心室辅助泵，其特征在于：所述盘型隔膜包括中部区域、边缘区域以及连接中部区域和边缘区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：简弃非，许盼，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44