一種心臟輔助軸流式血泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種醫療器械，具體的說是一種可植入人體的用于輔助病人衰竭的心臟、支持血液循環的心臟輔助軸流式血泵。本實用新型是由泵系統及電機系統兩大部分組成，其特征是泵系統葉輪輪轂兩端的中心，分別鑲嵌著一個球頭軸和一個球窩軸承，由前、后導葉的輪轂中分別鑲嵌著的一個球窩軸承、一個球頭軸，支撐著旋轉葉輪。在葉輪旋轉時，可以徑向自由調心，因此大大減輕了“軸—軸承”的機械摩損及摩擦熱效應，降低了葉輪的機械振動，提高了血泵的工作壽命和穩定性，并減少了溶血及血栓等并發癥；葉輪葉片為變距螺旋狀，輪轂為橄欖狀，使得葉輪流線性能更好；后導葉變距爪狀葉片能有效地把葉輪推出的血液由旋流變為直流，大大提高了血泵的工作效率。
【專利說明】一種心臟輔助軸流式血泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種醫療器械，具體的說是一種可植入人體的用于輔助病人衰竭的心臟、支持血液循環的心臟輔助軸流式血泵。
【背景技術】
[0002]據世界衛生組織統計顯示，心血管疾病是威脅人類健康的第一殺手，約占每年全球死亡人數的30%。心血管疾病最終都出現“心衰”，即心臟泵血功能不足。治療終末期心衰目前最有效的辦法是“心臟移植”和“人工心臟”，但是因供體太少而使得“心臟移植”成了象征性的技術；于是“輔助性人工心臟”即“機械血泵”就變得尤為重要。目前“機械血泵”已在臨床上得到廣泛的應用，但是臨床應用也面臨著許多問題，主要的是出現溶血、血栓等并發癥，以及因軸承高速磨損容易產生機械故障，這些問題都會導致病人死亡。
[0003]目前，應用于臨床上的“機械血泵”以軸流式血泵較多。軸流式血泵由電機及泵體兩大部分組成，其中電機部分包括定子和轉子，泵體部分包括泵管、葉輪和前、后導葉，由于電機的轉子和泵體的葉輪合為一體，因此軸流式血泵被稱為“泵一機一體化”。
[0004]公知的軸流式血泵大多數采用“軸一軸承”的葉輪支撐系統，泵體的泵管中依次擺放著前導葉、葉輪、后導葉。葉輪中心有一支軸穿過，兩支管狀滑動軸承分別鑲嵌在前、后導葉中心，以支撐著軸及葉輪旋轉。由于加工精度及裝配精度難以滿足葉輪及前、后導葉三者的嚴格同心、同軸的嚴格高精要求，會出現“軸一軸承”滑動摩擦咬合力大，甚至機械抱死的情況，當葉輪高速旋轉時(一般工作在10000-15000轉/分鐘)，“軸一軸承”被加速度的機械磨損，很容易出現機械故障，導致血泵停轉；并且在血泵工作過程中，隨著“軸一軸承”的磨損加快，泵的溫升提高，振動及噪音加大，因此引起了溶血和血栓等并發癥。
[0005]公知的軸流式血泵還有采用無機械軸承的磁懸浮結構的葉輪支撐系統，這種結構雖然解決了磨損、振動及發熱的問題，泵的壽命長，但是，由于磁懸浮結構復雜，部件體積大，血流的陰面和死角較多，血栓問題顯得更加嚴重，這也影響了泵的使用效果。
[0006]由此可見，優化血泵的結構，降低溶血和血栓等并發癥，提高泵的穩定性和工作壽命是機械血泵技術的關鍵。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種能降低溶血及血栓等并發癥、穩定性好、工作壽命長的具有調心軸承支撐系統的心臟輔助軸流式血泵。
[0008]本實用新型是由泵系統及驅動電機系統兩大部分組成的“泵一機組合體”，泵系統由泵筒、葉輪、前導葉、后導葉組成；驅動電機系統由內永磁轉子和定子鐵芯定子線圈繞組、軸流泵電機外殼、供能導線組成；驅動電機系統的永磁轉子鑲嵌在泵系統的葉輪輪轂內，其特征在于:有一對球頭軸及球窩軸承分別鑲在葉輪輪轂前端及前導葉輪轂后端的中心，另一對球頭軸及球窩軸承分別鑲在后導葉輪轂前端及葉輪輪轂后端的中心，兩對球頭軸與球窩軸承的配合均為滑動配合。在葉輪旋轉時，可以徑向自由調整中心，大大減輕了因加工精度的同心問題及裝配精度的同軸度問題引起的“軸一軸承”滑動硬摩擦和咬合力，完全消除了機械抱死情況的發生，降低了機械振動、噪音及摩擦熱，延長了軸承及泵的壽命，減少了并發癥。
[0009]上述的球窩軸承的中心有一個球窩軸承油脂儲存潤滑窩，用于儲存潤滑油脂，減小球窩軸承與球頭軸的滑動摩擦力。
[0010]上述的葉輪葉片為變距螺旋狀，葉輪輪轂為橄欖狀。
[0011]在葉輪兩端設置前、后導葉，前導葉為三片或四片的直葉片；后導葉為三片或四片的變距爪狀葉片，爪狀葉片套在葉輪輪轂的后端，并為間隙配合。
[0012]本實用新型與現有的技術相比有如下優點:
[0013]本實用新型由于采用了“球頭軸一球窩軸承”來支撐高速旋轉的葉輪，葉輪旋轉時，可以徑向自由調心，因此大大減輕了 “軸一軸承”的機械摩損，降低了摩擦熱效應，防止泵內血栓形成，降低了葉輪的跳動及振動，減少了機械性溶血，并提高軸流式血泵的工作壽命和持續工作的穩定性；由于葉輪葉片為變距螺旋狀，葉輪輪轂為橄欖狀，使得葉輪流線性能更好；后導葉的變距爪狀葉片套在葉輪輪轂的后端，能有效地把葉輪推出的血液由旋流變為直流，大大提高了泵的工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2是球頭軸一球窩軸承的示意圖。
[0017]圖3是球窩軸承剖面示意圖。
[0018]圖4是帶軸承的葉輪示意圖。
[0019]圖中:1.泵筒，2.葉輪，3.葉輪輪轂，4.永磁轉子，5.葉輪葉片，6.球頭軸，7.球窩軸承,8.前導葉,9.前導葉輪轂,10.后導葉，11.后導葉輪轂,12.爪狀葉片，13.定子鐵芯，14.定子線圈繞組，15.軸流泵電機外殼，16.供能導線，17.泵入口，18.泵出口，19.人造血管,20.球窩軸承油脂儲存潤滑窩。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型是由泵系統及驅動電機系統兩大部分組成的“泵一機組合體”，其中泵系統由泵筒1、葉輪2、前導葉8、后導葉10組成；驅動電機系統由永磁轉子4、定子鐵芯13、定子線圈繞組14、軸流泵電機外殼15、供能導線16組成；永磁轉子4鑲嵌在葉輪輪轂3內；一對球頭軸6及球窩軸承7分別鑲在葉輪輪轂3前端及前導葉輪轂9后端的中心，另一對球頭軸6及球窩軸承7分別鑲在后導葉輪轂11前端及葉輪輪轂3后端的中心，兩對球頭軸6與球窩軸承7的配合均為滑動配合。當葉輪2旋轉時，可以自由調整中心，“軸一軸承”的滑動摩擦力小，消除了機械抱死情況，降低了機械振動、噪音及摩擦熱，延長了軸承及泵的壽命，減少了并發癥。
[0021]上述的球窩軸承7的中心有一個球窩軸承油脂儲存潤滑窩20,用于儲存潤滑油月旨，減小球窩軸承7與球頭軸6的滑動摩擦力。
[0022]上述的葉輪2的葉輪葉片5為軸向螺旋狀，葉輪輪轂3為流線型的橄欖狀，即類似橄欖果或橄欖球狀，使得葉輪流線性能更好。上述的后導葉10由后導葉輪轂11及爪狀葉片12組成，爪狀葉片12為三片或四片變距的葉片，爪狀葉片12套在葉輪輪轂3的后端，并為間隙配合，便于葉輪2旋轉時自動調心。
[0023]軸流式血泵被植入到心衰病人的體內，泵入口 17接一彎管，與心臟的心尖部切口連通，泵出口 18聯接人造血管19，人造血管19的另一端與人體主動脈通過“端一側”吻合相連通。在驅動電機工作時，定子線圈繞組13產生的旋轉磁場與永磁轉子4的磁場相互作用，為葉輪2的旋轉提供了轉矩及動能，因此產生的負壓吸引力將心衰病人心室里的血液吸入到泵筒1中，血液然后經葉輪2的推壓，再經尾導葉10整流、增壓后，從泵出口 18流出，流經人造血管19，進入到人體動脈內，這是泵血的基本過程，以此實現血泵輔助心臟或完全代替心臟做功。
【權利要求】
1.一種心臟輔助軸流式血泵，由泵系統及驅動電機系統兩大部分組成的“泵一機組合體”，泵系統由泵筒、葉輪、前導葉、后導葉組成；驅動電機系統由內永磁轉子和定子鐵芯、定子線圈繞組、軸流泵電機外殼、供能導線組成；驅動電機系統的永磁轉子鑲嵌在泵系統的葉輪輪轂內，其特征在于:有一對球頭軸及球窩軸承分別鑲在葉輪輪轂前端及前導葉輪轂后端的中心，另一對球頭軸及球窩軸承分別鑲在后導葉輪轂前端及葉輪輪轂后端的中心，兩對球頭軸與球窩軸承的配合均為滑動配合。
2.如權利要求1所述的一種心臟輔助軸流式血泵，其特征在于所述的球窩軸承的中心有一個球窩軸承油脂儲存潤滑窩。
3.如權利要求1所述的一種心臟輔助軸流式血泵，其特征在于所述的葉輪的葉片為變距螺旋狀，葉輪輪轂為橄欖狀。
4.如權利要求1所述的一種心臟輔助軸流式血泵，其特征在于所述的葉輪兩端設置前、后導葉，前導葉為三片或四片的直葉片；后導葉為三片或四片的變距爪狀葉片，爪狀葉片套在葉輪輪轂的后端，并為間隙配合。
【文檔編號】A61M1/12GK204050452SQ201420347473
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】陳海豐, 田步升, 王改峰, 彭遠儀, 郝宗超, 祝會占 申請人:長治市久安人工心臟科技開發有限公司