铂-钴-硼血泵元件制造技术

本发明专利技术是铂-钴-硼血泵元件。其公开了一种血泵的磁性叶轮，其中血泵例如是用于抽吸患者血液的磁性驱动的旋转式心室辅助装置，所述叶轮包含含有铂、钴和硼的磁性合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用在血泵例如旋转式心室辅助装置(VAD)中的包含含有有效量的钼、钴和硼的合金的叶轮。
技术介绍
在心血管医学中，心室辅助装置(VAD)作为心脏移植的桥梁或作为晚期治疗形式来支持晚期心脏病患者的临床应用已成为可接受的临床实践。据估计，超过35，000个患有晚期心脏衰竭的患者是心脏支持疗法的候选者。 VAD可以使用血泵为患者的血液提供动量，从而将血液推向更高压力。尤其是，旋转式VAD是一种包括电磁耦合叶轮的血泵，通过叶轮旋转以有助于患者的循环系统。于2008年2月26日提交的美国专利申请No. 12/072，471 (将其公开内容并入本申请作为参考)提供了一种血管内旋转式VAD的例子，它可以植入患者体内，为患有充血性心脏衰竭等症状的心脏的血液抽吸提供协助。这种血管内旋转式VAD是一种微型VAD，由于其尺寸小，所以具有很多应用。这种微型化使得侵入性植入更少的新技术成为可能，预期这会缩短患者的术后恢复时间。美国专利申请公开No. US2007/0078293A1 (将其公开内容并入本申请作为参考)提供了一种包含钼-钴合金的血泵叶轮，其可被高度磁化并可以作为单件制造。美国专利No. 4，983，230 (将其公开内容并入本申请作为参考)记载了一种用于各种应用的具有高矫顽力的磁性钼-钴-硼合金。本专利技术提供了一种用在例如旋转式VAD中的改进血泵叶轮。已经发现，包含含有预定量的钼、钴和硼的合金的叶轮效率更高并具有优越的磁性、机械性能和生物相容性。这些优越的性能使VAD泵的进一步微型化和流线型化成为可能，这对于VAD行业以前是不可能的。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供了一种血泵例如旋转式VAD的磁性叶轮。根据本专利技术的这个方面，优选地，所述血泵的磁性叶轮包含含有钼、钴和硼的磁性合金。更优选地，所述磁性叶轮包含主要由约12-14&七％的硼以及钼与钴的原子百分比比率为O. 90-1. 2的钼和钴构成的合金。最优选地，所述磁性叶轮包含主要由约13at%的硼、42at%的钼和45at%的钴构成的磁性合金。本专利技术的另一方面提供了一种用于抽吸患者血液的磁性驱动的可植入的旋转式心室辅助装置。根据本专利技术的这个方面，所述心室辅助装置包括叶轮，所述叶轮包含含有钼、钴和硼的磁性合金。优选地，所述心室辅助装置的叶轮包括单一体，并具有生物相容的血液接触面，所述血液接触面包含主要由钼、钴和硼构成的磁性合金。更优选地，所述叶轮包含主要由约12-14at%的硼以及钼与钴的原子百分比比率为O. 90-1. 2的钼和钴构成的合金。最优选地，所述磁性叶轮包含主要由约13at%的硼、42at%的钼和45at%的钴构成的磁性合金。 主要由约13at%的硼、42at%的钼和45at%的钴构成的叶轮或者主要由钼和钴构成的叶轮其磁性增强，使得转子和定子之间的效率更大。这种效率导致了具有医疗优势的进一步微型化。附图说明为进一步理解本专利技术，可以参照附图，从中将易于理解本专利技术的本质优点和附加优点，在附图中图I示出了根据本专利技术一个实施例的可植入的密封旋转式血泵的放大纵剖面图；·图2是图I所示的泵的旋转式叶轮的放大立体图；图3和图4是图2所示的叶轮处于不同位置的其他侧视图；图5为沿图2的线5-5的剖视图。具体实施例方式在描述附图中所示的本专利技术实施例时，为清楚起见使用具体术语。然而，本专利技术的公开内容并不意图局限于所选择的具体术语，应该理解的是，每个具体元件包括以相似方式操作的所有技术等同物。现在参照图f 5，示出了根据本专利技术各实施例的叶轮或转子14。“叶轮”被定义为泵的可移动的流体驱动部。从图I中可以看出，叶轮14可定位在轴流旋转式VAD泵10中。在一个实施例中，叶轮14包含含有钼、钴和硼的合金。更优选地，合金含有12-14at%(原子百分比)的硼以及钼与钴的原子百分比比率为O. 90-1.2的钼和钴。在优选实施例中，钼的含量略小于钴的含量。最优选地，合金主要由钼、钴和硼构成。例如，合金可以含有约42at%的钼、45at%的钴和13at%的硼。如美国专利No. 4，983，230中所公开的，钼、钴和硼合金可以通过钼、钴和硼的均匀熔体的快速固化来形成。该美国专利还公开了，钼、钴和硼的均匀熔体的快速固化和固化合金的热处理，对于含有12-14&丨％的硼以及钼与钴的原子比率为O. 90-1. I的合金而言，可以产生12-14K0e的固有矫顽力。另外，此处公开的合金具有生物相容性并且具有高耐腐蚀性，这使其适于接触血液。此外，由于上述合金具有磁各向同性，因此合金可被高度磁化，多个磁极在任意几何方向取向。再者，合金通常洛氏硬度为31Rc级，这避免了对硬质外涂层的需要。由于上述优点，可以实现高效、紧凑的VAD设计，这避免了对构造常规磁铁组件和支撑构造的需要，从而降低了制造成本。此外，通过避免对常规组件和支撑构造的需要，进一步增加了微型化的可能性。整个叶轮14可以通过加工合金的固化单件来形成，然后以需要的磁极分布对其进行磁化。优选地，叶轮14形成为包含上述合金的一体件，使用常规金属加工方法可将其制成复杂的形状，这不同于用在常规旋转式VAD中的其他“高强度”永磁体。单件叶轮的使用避免了装配过程以及与传统方法中将磁性材料置于叶轮壳内并将封闭帽激光焊接在壳上有关的气密封问题。单件叶轮可以完全由主要含有钼、钴和硼的生物相容性合金构成，这确保了整个叶轮(包括叶轮的外表面和内部)的生物相容性，使其适于接触血液。叶轮14可被磁化成使得北磁极(N)和南磁极⑶位于叶片状突起20上(如图4所示)。图I飞中所示的叶轮14可在VAD 10 (图I)中运行，如下面所描述的。叶轮或转子14可以定位在泵壳体12的管腔内，并且随着叶轮14顺时针旋转，具有液力面(具体而言，一系列液力面16，倾向于沿箭头18所示的轴向方向推动血液)。血泵10可与患者的血管系统连接，以作为旋转式VAD起作用。如图I所示，叶轮14可以包括向外径向延伸并具有壁16的叶片状突起20，壁16限定突起20之间的通常纵向延伸的空间22。构成液力面的突起20和其侧壁16可以成形为在纵向延伸空间22中形成曲线形，随着叶轮14旋转(在图I所示的实施例中，顺时针方向旋转)，这种形状趋于将血液沿轴向方向18驱动。 从图5中可以看出，各纵向延伸空间22—起的总圆周宽度可以基本上小于各突起20—起的总圆周宽度。如图5所示，各纵向延伸空间22具有圆周或外围宽度26。四个纵向延伸空间22的四个外围宽度26 —起构成所有纵向延伸空间22的总外围宽度。相似地，弧28的距离代表叶片状突起20的圆周或外围宽度。纵向延伸空间22 —起的总外围宽度基本上小于各叶片状突起20 —起的总外围宽度。优选地，纵向延伸空间22的横截面具有通常平行的侧壁16，但是从图I和其他附图中可以看出，纵向延伸空间22的总宽度可沿其长度改变，如图I所示，在上游区域30较窄，在下游区域32较宽。转子14的顺时针旋转会导致血液在壳体12的管腔中自左向右沿方向18流动。血泵10还可以包括电机定子36(如图I所示)，电机定子36包括位于包围壳体12和叶轮或转子14的机罩40内的导电线圈38。电机定子36用于通过将电力常规施加到线圈38上，然后转化为使叶轮14根据电力的极性顺时针旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种协助患者的血管系统内的血液流动的可转动叶轮，所述叶轮具有包含含有铂、钴和硼的预定合金的表面区域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·R·香博，杰弗里·A·拉鲁斯，
申请(专利权)人：哈特威尔公司，
类型：发明
国别省市：