本申请提供一种叶轮及心室辅助装置，叶轮包括轮毂和至少一个固定于轮毂外周的叶片，轮毂包括进口端和出口端，叶片包括作用面，作用面的轮廓线包括远离轮毂的外缘型线，外缘型线靠近进口端的端点为型线始点，外缘型线靠近出口端的端点为型线终点；外缘型线为平滑的空间曲线，外缘型线沿轮毂轴向的曲率由型线始点至型线终点的过程中逐渐减小，同时，外缘型线沿轮毂轴向的曲率变化率也逐渐减小。本申请提供的叶轮及心室辅助装置，使血液在流经叶片作用面时流动顺畅、流速变化平缓且分布均匀，有助于提高叶轮所能实现的水力性能，降低血液的流动损失、降低血液损伤以及避免流动死区的形成。成。成。
【技术实现步骤摘要】
一种叶轮及心室辅助装置
[0001]本申请涉及医疗器械
，尤其涉及一种叶轮及心室辅助装置。
技术介绍
[0002]可经皮植入的人工心室辅助装置(PLVAD，以下简称为导管泵)是一种小型化的泵血装置，可以被引入心脏中并且可以被构造为通过血液的循环泵送或连续泵送来辅助或代替自然的心脏功能，为心源性休克和急性心力衰竭提供血流动力支持。导管泵的血流动力来源于叶轮的高速旋转，叶轮的结构设计对导管泵的水力性能和溶血性能产生重要影响。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种叶轮，包括轮毂和至少一个固定于所述轮毂外周的叶片，所述轮毂包括进口端和出口端，所述叶片包括作用面，所述作用面的轮廓线包括远离所述轮毂的外缘型线，所述外缘型线靠近所述进口端的端点为型线始点，所述外缘型线靠近所述出口端的端点为型线终点；所述外缘型线为平滑的空间曲线，所述外缘型线沿所述轮毂轴向的曲率由所述型线始点至所述型线终点的过程中逐渐减小，同时，所述外缘型线沿所述轮毂轴向的曲率变化率也逐渐减小。
[0004]可选的，所述型线始点的切线与切向速度的夹角为所述外缘型线的进口夹角；所述型线始点的轴向速度和切向速度的合速度为相对速度，所述型线始点的相对速度与切向速度的夹角为所述外缘型线的进口安装角，所述进口夹角大于所述进口安装角。
[0005]可选的，所述进口夹角与所述进口安装角的角度差不大于5
°
。
[0006]可选的，所述进口安装角计算公式为：
[0007][0008]式中，a<br/>m
为所述进口安装角，V
a
为所述型线始点的轴向速度，V
t
为所述型线始点的切向速度；
[0009]所述型线始点的轴向速度的计算公式为：
[0010][0011]式中，Q为预设流量，A为用于安装所述叶轮的导管管孔的截面面积，D 为所述导管的内径；
[0012]所述型线始点的切向速度的计算公式为：
[0013][0014]式中，ω为所述叶片的预设转速。
[0015]可选的，所述进口夹角的角度为25
°
至35
°
。
[0016]可选的，所述外缘型线为高斯曲率渐变的螺旋曲线，公式为：
[0017][0018][0019]可选的，所述型线始点所在轴面和所述型线终点所在轴面的夹角为叶片偏转角，所述叶片偏转角的角度为90
°
至150
°
。
[0020]可选的，所述作用面的轮廓线还包括与所述型线始点相交的进口边线；所述叶轮沿所述轮毂的轴向投影时，所述进口边线与所述型线始点的轴向的夹角为切向前掠角，所述切向前掠角的角度为2
°
至8
°
。
[0021]可选的，所述作用面的轮廓线还包括与所述型线始点相交的进口边线；所述叶轮沿所述轮毂的径向投影时，所述进口边线与水平线的夹角为轴向前掠角，所述轴向前掠角的角度为10
°
至26
°
。
[0022]可选的，在所述叶轮的同一径向截面内，所述叶片外径与所述轮毂外径的比值为1.25至3.25。
[0023]可选的，沿所述轮毂的轴向，所述叶片的长度与所述轮毂的长度比值为 0.86至0.87，且所述型线终点靠近所述出口端。
[0024]基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种心室辅助装置，包括导管和设置于所述导管中的所述叶轮。
[0025]从上面所述可以看出，本申请提供的叶轮及心室辅助装置，作用面的外缘型线沿轴向从型线始点到型线终点光滑过渡，且外缘型线沿轮毂轴向的曲率及曲率变化率均逐渐减小，使血液在流经叶片作用面时流动顺畅、流速变化平缓且分布均匀，有助于提高叶轮所能实现的水力性能，降低血液的流动损失、降低血液损伤以及避免流动死区的形成。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例的叶轮的主视图；
[0028]图2为本申请实施例的叶轮的侧视图；
[0029]图3为本申请实施例的叶轮的俯视图；
[0030]图4为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的压差的比对柱状图；
[0031]图5为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的平均标量剪应力的比对柱状图；
[0032]图6为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的溶血指数的比对柱状图；
[0033]图7为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的三维流场比对图；
[0034]图8为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的径向截面流场比对图；
[0035]图9为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的径向截面压力比对图；
[0036]图10为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的径向截面涡量比对图；
[0037]图11为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的径向截面标量剪应力比对图；
[0038]图12为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的径向截面溶血指数比对图；
[0039]图13为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的另一径向截面流场比对图；
[0040]图14为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的另一径向截面压力比对图；
[0041]图15为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的另一径向截面涡量比对图；
[0042]图16为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的另一径向截面标量剪应力比对图；
[0043]图17为本申请实施例的叶轮的入流攻角分别为0
°
和5
°
两种结构的另一径向截面溶血指数比对图；
[0044]图18为本申请实施例的叶轮的叶片偏转角分别为90
°
、110
°
和180
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种叶轮，包括轮毂和至少一个固定于所述轮毂外周的叶片，所述轮毂包括进口端和出口端，其特征在于，所述叶片包括作用面，所述作用面的轮廓线包括远离所述轮毂的外缘型线，所述外缘型线靠近所述进口端的端点为型线始点，所述外缘型线靠近所述出口端的端点为型线终点；所述外缘型线为平滑的空间曲线，所述外缘型线沿所述轮毂轴向的曲率由所述型线始点至所述型线终点的过程中逐渐减小，同时，所述外缘型线沿所述轮毂轴向的曲率变化率也逐渐减小。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述型线始点的切线与切向速度的夹角为所述外缘型线的进口夹角；所述型线始点的轴向速度和切向速度的合速度为相对速度，所述型线始点的相对速度与切向速度的夹角为所述外缘型线的进口安装角，所述进口夹角大于所述进口安装角。3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，所述进口夹角与所述进口安装角的角度差不大于5
°
。4.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，所述进口安装角计算公式为：式中，a
m
为所述进口安装角，V
a
为所述型线始点的轴向速度，V
t
为所述型线始点的切向速度；所述型线始点的轴向速度的计算公式为：式中，Q为预设流量，A为用于安装所述叶轮的导管管孔的截面面积，D为所述导管的内径；所述型线始点的切向速度的计算公式为：式中，ω为所述叶片的预设转速。5.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，所述进口夹角的角度为25
...
【专利技术属性】
技术研发人员：解正开，巩郑，刘欢，
申请(专利权)人：安徽通灵仿生科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。