本发明专利技术涉及一种血泵（1），该血泵包括空心体（2），在所述空心体中设置具有叶片装置（4）的叶轮（3），用于产生血液沿着所述叶轮（3）的轴向推进力，并且所述血泵还包括用于所述叶轮的至少部分地主动稳定的磁力轴承装置（15、15’、16、16’、17、17’、18、18’）和液力轴承装置（7），其中，所述叶轮（3）借助定位在所述空心体外的马达定子（19）能设定成绕其旋转轴线（R）旋转，并且所述空心体（2）包括进口（5）和出口（6），所述进口用于使血液沿基本上平行于所述旋转轴线（R）的流入方向（E）流入所述空心体（2），所述出口用于使血液沿流出方向（A）流出所述空心体（2），所述出口（6）设置成与所述叶轮（3）的所述旋转轴线（R）偏移，用于在所述流入方向（E）和所述流出方向（A）之间产生流出角（α），所述角不等于零，并且所述叶片装置（4）设计为螺旋形件。本发明专利技术还涉及包括两个本文提出类型的血泵的全人工心脏。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血泵本专利技术涉及血泵领域。这里和在下文中的血泵待被理解为用于在人体或动物体内支持或产生血流的泵，并且适于植入人或动物的胸腔并且位于心脏外部。通过左心室辅助装置(LVAD)，在左半心脏和血泵的进口之间以及在血泵的出口和离开心脏的主动脉之间存在连接，用于支持或产生通过身体的血液循环(体循环)。通过右心室辅助装置(RVAD)，在右半心脏与通向左、右肺动脉的肺动脉干之间存在连接(或者在RVAD与左肺动脉和/或右肺动脉之间存在直接连接)，用于支持或产生通过肺的血液循环(肺循环)。血泵内的血液被引导通过为泵壳的一部分或者被设置在这种泵壳中的空心体。具有用于产生压力和由此引起的血流的叶片装置的回转叶轮被设置在空心体中。所谓的全人工心脏(全心脏泵)包括左心室辅助装置和右心室辅助装置(血泵)，用于支持或产生完全血液循环。柔性连接管或连接管道以及(视需要)流动弯曲部或弯头被用于产生血泵和心脏或血管之间的上述连接。而且，至少一 个电缆线路有必要用于能量供给和(视需要)用于控制血泵，所述电缆线路将血泵连接到能量存储器和(视需要)连接到控制单元。植入和使用这种血泵(具体地，全人工心脏)的主要问题是这种血泵和柔性连接管路以电缆线路在心脏附近的胸腔空间中的空间需求。另一困难在于破坏血细胞(溶血)的危险，这是由于血泵(特别是在叶轮的机械轴承处)沿血液流过血泵的方向变窄和突然变化、以及血泵内的大的压力梯度造成的。为此目的在设计血泵时，常常用磁力轴承和/或液力轴承来代替叶轮的机械轴承。另外的问题在于以下事实，S卩，与体循环相比，对于肺循环需要产生显著较小的血压，然而，需要通过体循环和肺循环运输每次相同的血量。由血泵产生的血压取决于血泵的叶轮的旋转速度。已经发现，难以设计这样的泵，该泵适于设定在大约5mmHg至大约15OmmHg的范围内的显著不同的血压值，并且具有适于生理条件的在01/min至201/min之间的稳定的、恒定容积流量，并且由此该泵可以作为RVAD以及LVAD应用，或该泵适于全人工心脏的设计。因此，本专利技术的目的在于提出一种血泵以及全人工心脏，该血泵以及全人工心脏解决或至少减少了上述问题。因此相应的血泵或全人工心脏应具有尽可能低的空间需求并且适于以对血液尽可能温和的方式支持或产生血压。而且，它应该适于以尽可能合适的容积流量覆盖大的血压范围。根据本专利技术，该目的通过根据独立专利权利要求的所述血泵来实现。本专利技术的进一步改进和实施方式是相应的从属权利要求的主题。根据本专利技术的血泵包括空心体，所述空心体中设置具有叶片装置的叶轮，用于产生血液沿着所述叶轮的轴向推进力；所述血泵还包括用于所述叶轮的至少部分主动稳定的磁力轴承装置和液力轴承装置，其中，所述叶轮借助定位在所述空心体外的马达定子能设定成绕其旋转轴线旋转，并且其中所述空心体包括进口和出口，该进口用于使血液沿大致平行于所述旋转轴线的流入方向流入所述空心体，该出口用于使血液沿流出方向流出所述空心体，所述出口设置成相对于所述叶轮的所述旋转轴线偏移，以用于在所述流入方向和所述流出方向之间产生流出角，该流出角不等于零。因此，所述出口被理解为所述空心体的壁中的开口，其中，通常所述出口通过连接接头被进一步引导到外界。本专利技术基于通过使血液的所述流入方向和血液的所述流出方向之间的角度不等于零来实现所述血泵(包括必要的柔性连接管)的尽可能小的空间需求的概念，其中通过适当地选择该角度，所述植入血泵的所述出口能沿待连接该血泵的血管(因此例如是主动脉、肺动脉干或其他血管)的方向对齐。以该方式，能选择所述血泵和所述血管之间的特别短的柔性连接管道，这是因为所述柔性连接管道能被以尽可能直线的方式并且在直接通路中弓I到所述血管，而不是沿着形成迂回路的弯曲部引导。而且，用于使血液的流向偏转的流动弯曲部或弯头的应用通常由此变得多余。该角度优选地处于30°至大约150°的范围内，特别优选地在大约75°至大约105°之间的范围内，其中，在给定90°角的情况下，血液与所述旋转轴线成直角地离开所述血泵，并且在给定0°角的情况下，实现沿所述轴向方向的流出。 在应用常规的轴向血泵的情况下，通常，明显弯曲的柔性连接管道是必需的，这是因为常规的轴向血泵始终具有轴向出口(即，血液的所述流入方向和所述流出方向之间的角度大约是0° )。血液借助所述叶轮的轴向推进力的基本原理由根据本专利技术的所述血泵来实现。这是有利的，因为也被称为轴向泵并且主要对血液施加轴向力作用且由此主要轴向地加速(血液)的那些血泵因此沿着所述叶轮沿所述旋转轴线的方向以特别温和的方式输送血液。与此相比，所谓的径向泵与所述叶轮的所述旋转轴线相比主要径向地加速血液。而且径向泵主要具有径向出口，所述径向出口常常带来至血管的特别短的连接的优点。本文提出根据本专利技术的所述血泵因此合并轴流泵和径向泵的优点，所述轴流泵的优点在于温和输送血液，所述径向泵的优点在于所述血泵和所述血管之间的较短的柔性连接管和因此关于小的空间需求及改进的转子动力学。为了产生血液的轴向推进力，根据本专利技术，所述叶轮的所述叶片装置设计为螺旋形件(螺旋形)。这种螺旋形叶片装置能够是单头或多头的。因此，所述螺旋形件能包括一个或更多个(优选地，两个到六个)单独的螺旋形(即螺旋状)的叶片(叶)。所述叶片装置的这些叶片中的每个均相对于所述叶轮的所述旋转轴线绕该叶轮以一圈的一部分、整圈或若干圈缠绕。优选地，单独的叶片绕所述叶轮缠绕至少一圈(更优选地，至少一又二分之一圈)。此外，指向下游的所述螺旋形件的至少一个叶片的表面和所述叶轮的所述旋转轴线形成非零角度(叶片角)。所述叶片角与所述叶片装置的节距和导程有关。类似于普通螺纹非术语，如果所述叶片装置是单头叶片装置，那么所述叶片装置的所述节距被定义为叶片的两个相邻缠绕体(winding)之间的轴向距离，如果所述叶片装置具有两个或更多个单独的叶片，那么所述节距被定义为两个相邻的叶片之间的轴向距离。上述相应的距离始终在所述叶片或所述叶片缠绕体沿面向同一轴向方向(并且不彼此面向)的表面之间进行测量。因此，所述叶轮的所述叶片装置的所述导程能被定义为这样的轴向距离，当所述叶轮被转过一周时(为了简化忽略体积元的任何切向运动)，使血液的与所述叶片装置的叶片相邻的所述体积元轴向前进该轴向距离。为了确定在所述叶片装置的轴向端处的所述节距和所述导程，能沿轴向外推所述叶片装置。在恒定节距的特定情况下，N头螺旋形叶片装置的导程等于所述节距乘N。通过修改所述叶片装置的局部叶片角、所述节距和所述导程，能够调整所述叶片装置对于血液的运输影响。所述叶片角、所述节距以及所述导程能沿着所述叶轮的轴向范围(长度)变化。因此，所述叶轮的给定轴向位置处的所述叶片角、所述节距或所述导程被分别称为局部叶片角、局部节距或局部导程。优选地，所述叶片装置沿着其整个轴向范围的局部节距处于2mm至20mm之间的范围内，更优选地处于3_至15_之间的范围内。所述叶片装置沿着其整个轴向范围的所述局部导程优选地处于2mm至120mm之间的范围内，更优选地处于3mm至40mm之间的范围内。沿着所述叶片装置的整个轴向范围的局部叶片角处于80°和20°之间的范围内，更优选地处于70°和30°之间的范围内。所述局部节距和所述局部导程可以从所述叶片装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.06 EP 09075495.3;2009.11.06 US 61/258,9321.一种血泵(1)，所述血泵包括空心体(2)，在所述空心体中设置具有叶片装置(4)的叶轮(3)，用于产生血液沿着所述叶轮(3)的轴向推进力，并且所述血泵还包括用于所述叶轮的至少部分地主动稳定的磁力轴承装置(15、15’、16、16’、17、17’、18、18’)和液力轴承装置(7)，其中，所述叶轮(3)能设定成借助定位在所述空心体外的马达定子(19)绕其旋转轴线(R)旋转，并且其中，所述空心体(2)包括进口(5)和出口(6)，所述进口用于使血液沿大致平行于所述旋转轴线(R)的流入方向(E)流入所述空心体(2)，所述出口用于使血液沿流出方向(A)流出所述空心体(2)， 所述血泵的特征在于， 所述出口(6)设置成相对于所述叶轮(3)的所述旋转轴线(R)偏移，用于在所述流入方向(E)和所述流出方向(A)之间产生流出角(a )，所述角不等于零，并且所述叶片装置(4)被设计为螺旋形件。2.根据权利要求I所述的血泵(1)，其特征在于，所述叶轮的所述液力轴承装置(7)被设计为支承环，所述支承环连接到所述叶轮，用于在所述支承环(7)和所述空心体的内壁之间形成环形隙(8)以径向支承所述叶轮(3)。3.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(1)，其特征在于，所述空心体(2)的所述出口(6)设置在所述叶轮(3)的上游侧(9)和所述叶轮(3)的下游侧(10)之间，所述上游侧面向所述进口( 5 )，所述下游侧远离所述进口( 5 )。4.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(1)，其特征在于，所述空心体(2)的内径(r )被扩大以用于形成排放通道(11)，所述排放通道绕所述叶轮切向延伸并且伸出到所述出口(6)中，用于使血液以与所述叶轮大致相切地流动的方式流出所述空心体(2)。5.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(1)，其特征在于，所述排放通道(11)朝向所述出口(6)加宽。6.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(I)，其特征在于，所述磁力轴承装置具有主动稳定的轴向轴承(15、15’、17、17’、18、18’)。7.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(1)，其特征在于，所述叶轮的承载所述叶片装置的外周面(12)以大致筒形的方式、锥形的方式或截锥形的方式设计。8.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(1)，其特征在于，所述叶片装置(4)的节距沿着其整个轴向范围在2mm至20mm之间的范围内。9.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(1)，其特征在于，所述叶片装置(4)在所述叶轮的上游侧(9)处的节距在2mm至8mm之间的范围内，并且所述叶片装置(4)在所述叶轮(3)的下游侧(10)处的节距在IOmm至20mm之间的范围内。10.根据前述权利要求中任一项所述的血泵(I)，其特征在于，所述叶片装置(4)包...
【专利技术属性】
技术研发人员：HE·彼得斯，约尔格·穆勒，K·杰拉琛，P·努瑟尔，M·高勒内尔，A·阿恩特，
申请(专利权)人：柏林心脏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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