一种带有主动调节导流叶片功能的血泵制造技术

技术编号:32742636 阅读:17 留言:0更新日期:2022-03-20 08:49
本发明专利技术涉及一种带有主动调节导流叶片功能的血泵,该装置通过在血泵前端增加带有可以主动变化角度的导流叶片和引导头,导流叶片横截面的轴线根据血泵的实际工况或预期工况,其轴线与水平面所成夹角可以主动变化,使垂直流入血泵的血液通过导流叶片后,提前产生一个与血泵叶片旋转方向相近的切向速度,这一切向速度可以与当前血泵转子的速度相匹配,在提高血泵效率的同时,让血液速度的增量更加平缓,减小离心泵叶片对血液的冲击破坏。本发明专利技术能够有效的提高血泵在不同工作情况下的工作效率,同时使血液在流入血泵叶片的过程中受力均匀,减小血泵对血液的破坏。小血泵对血液的破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种带有主动调节导流叶片功能的血泵


[0001]本专利技术涉及生物医学工程领域,特别是涉及一种血泵,用于体内或体外的生命支持。

技术介绍

[0002]心血管疾病的发病率成逐年上升趋势,心源性休克,心脏功能衰竭属危重病患死亡率极高,人工心室辅助装置(血泵)无论作为治疗措施,还是作为心脏移植的过渡性支持都具有十分重要的临床价值。血泵作为一种血液供给的辅助机械,依靠气动、电动或磁力使血液产生压力差,为人体的循环系统提供辅助支持。
[0003]目前,常见的血泵类型有轴流式、离心式还有混流式,其中离心式血泵较为常见,它的原理是将叶片装在血泵转子上,转子在动力源驱动下高速旋转,将血泵内部的血液沿血泵叶片抛至外沿,在这一过程中叶片对血液做工形成血泵出入口的压力差,从而驱动血液循环泵出,提供血液参与循环所需要的压力,该压力的大小主要取决于叶片的转速,一般情况下,转速越高所形成的压力越高,血液的流速也越快。
[0004]目前,离心式血泵常见的结构为中国专利CN104703637A、201710804289.6和201210274047.8公开的离心式血泵,它采用一种重量轻且可以在叶轮上提供高转矩的离心式血泵,其中叶轮轴向和径向居中而没有任何的机械轴承,这是一种典型的离心式血泵,虽然这一类离心式血泵在水力学性能上有着不俗的表现,能够充分满足使用中高压差、大流量的使用需求。但是在实际使用中还存在着一定的问题;这一类结构的叶轮在叶片高转速时,血液中的红细胞在进入血泵内部时,会高速撞向血泵的叶片,同时在切线上的速度急速增加,这一急速的变化大大增加了血液的损伤,在使用后会出现各种和血液损伤相关的并发症;同时,对于磁悬浮式的离心式血泵,血液流入血泵后对叶片会产生撞击,影响其叶片在高速旋转时的稳定性,这就需要控制系统消耗额外的能量去维持叶片转子的稳定性;此外,血液在流入离心式血泵时,只有轴向的速度,没有切向的速度,之后由转子叶片做功提供一个切向的速度,在这一过程中,由于速度变化剧烈而迅速,大大增加了血液的损伤。此外,离心式血泵在设计过程中,只是针对某一个特定的工作状态进行设计与优化,而实际使用时往往因为病人的不同以及临床需求的不同,离心式血泵往往会工作做非额定状态,这就会大大增加血泵的功耗,加重对血液的损伤。

技术实现思路

[0005]为克服上述问题,本专利技术提供了一种带有主动调节导流叶片功能的血泵。导流叶片和导流叶片转轴固定在一起,导流叶片转轴通过导流叶片轴承与血泵和引导头主体相连接,导流叶片轴承采用高精度低滚阻的轴承,可以有效降低导流叶片的转动阻力,导流叶片转轴一端穿过血泵外壳与被动偏转轮相连接。主动偏转轮分内外两层,内层与血泵外壳相连接固定,外层与被动偏转轮相连接,外层可以在保持与内层同心的同时转动一定的角度。主动偏转轮的转动带动被动偏转轮转动,被动偏转轮的转动带动导流叶片偏转一定的角
度。导流叶片的横截面是具有一定导流作用的流线型,从而在有一定角度的导流叶片的作用下,流入血泵内的血液,在进入转子叶片之前,预先产生一个与转子叶片旋转方向相同的速度。导流叶片的偏转角度,可以根据血泵的实际工作状态或预期的工作状态进行主动的调节,从而使流入血泵的血液在流经导流叶片后,切向方向增加的速发生相应的变化,能够提高血泵的调控精度,能够使血液切向上速度的变化更加平缓,能够提高血泵不同工作状态时的效率,能够相应的减小转子叶片对血液的破坏。
[0006]为解决上述技术问题,本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种带有自适应导流装置的血泵;包括:引导头主体,位于血泵叶片顶端,在血泵工作时不与血泵叶片同时旋转;导流叶片轴承,连接血泵外壳和导流叶片转轴,连接引导头主体和导流叶片转轴,使导流叶片旋转平顺,减小导流叶片的旋转阻力;导流叶片,通过导流叶片转轴与导流叶片轴承相连接,起导流作用;导流叶片转轴,贯穿整个导流叶片,并和导流叶片固定在一起,导流叶片转轴的转动带动导流叶片偏转,一端连接引导头主体,一端连接被动偏转轮;被动偏转轮,安装并固定在导流叶片转轴一端,与主动偏转轮外层贴合;主动偏转轮,位于血泵外侧,分为内外两层,内层与血泵外壳固定,外层可以在保持与内层同心的同时进行转动,主动偏转轮外层的转动带动被动偏转轮转动,被动偏转轮带动导流叶片偏转一定角度。
[0007]所述导流叶片,不同位置的导流叶片,是同时偏转的。
[0008]可选的,所述的导流叶片,不同位置的导流叶片,可以是分组控制偏转的。
[0009]可选的,所述的导流叶片,每个导流叶片可以是被单独控制偏转的,且偏转角度可以不同。
[0010]可选的,所述的主动偏转轮和被动偏转轮,其传动方式可以是通过齿轮啮合的。
[0011]优选的,所述的主动偏转轮的外层,其转动的方式可以是外部电机带动的。
[0012]本专利技术的有益效果是:本专利技术能根据血泵的不同工作状态和预期的工作状态,主动调节导流叶片的偏转角度,使血液沿血泵的轴线,均匀的流入血泵叶片内部,减小血液对血泵转子叶片的撞击,减小转子叶片内部湍流的产生,降低血栓的生成和血细胞的破坏,能够有效提高不同工作状态时血泵的血液相容性;同时,本专利技术能够自适应的预先增加流入血泵内血液的切向速度,有效提高血泵在不同工作状态时的工作效率,并且可以增加血泵的工作状态的调控精度。
附图说明
[0013]图1是本专利技术一种带有导流装置的血泵的结构示意图。
[0014]附图中各部件的标记如下:1、导流叶片;2、引导头主体;3、血泵叶片;4、血泵入口;5、导流叶片轴承;6、导流叶片转轴;7、主动偏转轮;8、被动偏转轮。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016]请参阅图1,本专利技术实施例:一种带有自适应导流装置的血泵。
[0017]如图1所示,所述引导头主体2,通过导流叶片转轴6血泵外壳相连,1为导流叶片,3为转子叶片,4为血泵入口,5为导流叶片轴承,6为导流叶片转轴,7为主动偏转轮,8为被动
偏转轮;导流叶片1与导流叶片转轴6固定在一起,导流叶片转轴一端与被动偏转轮固定在一起;血液经过血泵入口4后,流入血泵内,并与引导头主体2和导流叶片1接触;主动偏转轮7转动一定角度,带动被动偏转轮转动,被动偏转轮的转动使导流叶片1转动一定的角度;血液经过偏转后的导流叶片1,可以产生一个与转子叶片3旋转方向相同的切向速度;之后血液与转子叶片3接触,并被加速到和转速叶片相同的转速,最后沿转子叶片切向方向流出。导流叶片1的横截面为轴对称的水滴形,具有一定的导流作用,且其沿中心线方向不同截面位置的投影是等大小且重合的。
[0018]通过体外研究实验发现,同样转子叶片设计的血泵,在增加导流装置后,可以减少游离血红蛋白的产生,减小了血液的损伤;同时血泵的效率有所增加。
[0019]以上所述仅为本专利技术的实施例,并非因此限制本专利技术的专利范围,凡是利用本专利技术说本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有主动调节导流叶片功能的血泵;其特征在于,包括:引导头主体,位于血泵叶片顶端,在血泵工作时不与血泵叶片同时旋转;导流叶片轴承,连接血泵外壳和导流叶片转轴,连接引导头主体和导流叶片转轴,使导流叶片旋转平顺,减小导流叶片的旋转阻力;导流叶片,通过导流叶片转轴与导流叶片轴承相连接,起导流作用;导流叶片转轴,贯穿整个导流叶片,并和导流叶片固定在一起,导流叶片转轴的转动带动导流叶片偏转,一端连接引导头主体,一端连接被动偏转轮;被动偏转轮,安装并固定在导流叶片转轴一端,与主动偏转轮外层贴合;主动偏转轮,位于血泵外侧,分为内外两层,内层与血泵外壳固定,外层可以在保...

【专利技术属性】
技术研发人员:常宇
申请(专利权)人:利为惠德无锡医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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