專利名稱：包含轉子的血泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包含轉子的血泵，所述轉子借助軸承安裝在泵殼體中。
背景技術：
這類血泵在現(xiàn)有技術中有不同的實施方式。首先有徑流泵與軸流泵之分。而斜流能獲得特別良好的效果。因此，本發(fā)明主要涉及斜流泵領域。
這類血泵的一個重要應用領域是人血的體外循環(huán)輸送。血泵在此全部或部分承擔了心臟的泵血功能并且可在數(shù)天時間內(nèi)用于心臟支持、再生或搭橋。血泵與臨床上常見的 PVC軟管系統(tǒng)、氧合器、動脈濾器及必要時的各種儲蓄器等組件連用。PVC軟管系統(tǒng)也可以用若干單個的硅膠管甚至整個的硅膠管系統(tǒng)代替。
血泵的控制、供能和監(jiān)測由專門的控制臺負責，控制臺還可承擔驅動任務。
這類泵的優(yōu)點是應用磁稱合原理來將血液部件(Blutteil)與驅動部件去稱合。這樣有助于維持極小的運血表面。結構緊湊的血泵可以在患者身旁使用，也能保證患者的舒適度。
這類血泵的轉子優(yōu)選安裝在由陶瓷或氧化鋁構成的軸承球上。在安裝區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生作用的力有可能導致泵受熱或受損。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是對這類血泵進行改進。
本發(fā)明用來達成上述目的的解決方案為一種同類型血泵，該血泵的殼體具有一銷釘，該銷釘由金屬構成并且從所述殼體的外壁指向殼體內(nèi)側。
通過設置這種由堅固的導熱材料構成的銷釘，一方面可以借助殼體壁導出熱量， 另一方面可以使從殼體向內(nèi)突伸的殼體部件得到穩(wěn)定。在此情況下，血泵既不需要設置軸體，也不需要采用動態(tài)密封措施。
如果所述銷釘被構造成錐形，則特別有利。這樣就能從殼體內(nèi)部的特定點上吸收熱量并向殼體外側導出這部分熱量。另外，將該銷釘構造成錐形還能實現(xiàn)特別高的機械穩(wěn)定性。
為了防止所述銷釘與在殼體中受到導引的血液發(fā)生接觸，本發(fā)明建議將該銷釘布置在一錐形殼體成型部中。如此一來，該銷釘就可以在不直接接觸血液的情況下從殼體內(nèi)部，特別是從軸承區(qū)域導出熱量。針對這種情況，特別有益的方案是將銷釘靠近軸承布置， 以便從軸承區(qū)域導出熱量，使軸承區(qū)域得到穩(wěn)定。
為了使軸承盡量靠近血液入口定位，本發(fā)明提出如下方案所述錐形殼體成型部在葉片內(nèi)側延伸且其延伸幅度優(yōu)選覆蓋葉片的總長。借此使轉子的葉片位于錐形銷釘?shù)膹较蛲鈧?，同時也位于錐形殼體成型部的徑向外側。這樣還能借助該金屬銷釘將產(chǎn)生于靜止的錐形殼體成型部與轉子之間的熱量導出。
所述轉子可連續(xù)轉動或間歇轉動。為能快速加速轉子，本發(fā)明提出如下方案所述3轉子的直徑小于30mm，優(yōu)選小于28mm。選用較小直徑可以減小慣性力，從而簡化加速過程。 如此一來，該轉子在脈動式運行時也能取得理想效果。以脈動模式運行時，建議采用分100 檔設置的1001/min至25001/min的轉速。在此情況下,頻率為401/min至901/min。
在結合采用較小直徑的情況下，如果所述轉子保持盡可能小的重量，就特別有利。 這樣能減小質量慣性力，從而簡化加速過程。根據(jù)一種有益實施方案，所述轉子的重量小于 IOg,優(yōu)選甚至小于8. 5g。
相應地，轉子蓋盤的直徑可小于32mm，優(yōu)選小于30mm。
所述轉子和蓋盤的特別構造也是本發(fā)明的創(chuàng)新點所在，并不受本發(fā)明其余特征的影響。
所述殼體的構造也是一個同樣不受其余特征影響的創(chuàng)造性特征。為能以簡單的方式將驅動單元與“血液部件”分離，本發(fā)明提出如下方案所述殼體具有位于徑向外側的殼體壁和伸入該殼體壁的電動機固定座。這樣可以很方便地將電動機與殼體分離，同時又能將殼體用作電動機機座。
通過在位于徑向外側的殼體壁與電動機固定座之間設置環(huán)形間隙，可以實現(xiàn)特別緊湊的結構。從轉子流向血液出口的血液可以在該環(huán)形間隙中得到導引。在血液部件與驅動部件去耦合的情況下，可以反復使用驅動單元并維持極小的運血表面。選擇可以涂布阻礙凝血的涂層(例如Reoparin涂層或肝素涂層)的材料作為泵材料。
所述轉子優(yōu)選具有至少一個耦合磁體，以便將轉矩以非接觸方式從電動機傳遞到轉子上。為此可以對布置在轉子中的分段式磁體(Segmentmagnet)或環(huán)形磁體加以利用。 對環(huán)形磁體的使用也是本發(fā)明不受前述特征影響的創(chuàng)新點所在。在優(yōu)選實施例中，所述耦合磁體在此具有磁通量回路。只要轉子正面朝向電動機，該磁通量回路就布置在轉子背面。 這個磁通量回路連接所述分段式磁體，使得轉子與驅動磁體之間能夠產(chǎn)生磁場強度，而借助該磁場強度可以傳遞20N以上的力。
此外，所述轉子優(yōu)選具有通向軸承的沖洗孔。
軸承上摩擦大，發(fā)熱嚴重。如前所述，這部分熱量可由導熱性能良好的銷釘導出， 該銷釘優(yōu)選用鋼制成。作為替代或補充方案，所述轉子借助一個軸瓦中設有截球的軸承安裝在泵殼體中。其中，所述截球最大應具有該軸瓦的半徑，以便能可靠地位于軸承中。該截球的半徑優(yōu)選小于軸瓦半徑，以便形成點軸承(Punktlager)。在此，所述截球可以是球的一部分。所述軸承的構造也是本發(fā)明不受前述特征影響的創(chuàng)新點所在。
其中，所述截球可設置在所述銷釘或所述轉子上。事實證明，最好由轉子具有該截球。
為了最大程度地減少磨損，保證良好的散熱效果，本發(fā)明提出如下方案所述軸承的一部分用PTFE、鋼、陶瓷或玻璃制成，優(yōu)選用硼硅玻璃制成。這個部分優(yōu)選是所述截球或所述的球，所述銷釘則優(yōu)選用鋼制成。對材料的選擇也是本發(fā)明不受前述特征影響的創(chuàng)新點所在。
針對殼體中，主要是安裝區(qū)域內(nèi)會產(chǎn)生200° C以上的溫度這一情況，本發(fā)明提出如下方案所述殼體的至少一個部分用聚醚酮制成。聚醚酮是耐高溫的熱塑性塑料，例如聚醚醚銅(PEEK)。這個特征也是本發(fā)明不受前述特征影響的創(chuàng)新點所在。
通過對結構進行特別設計，可以制造出一種預充量低于17ml，優(yōu)選低于15ml的同類型血泵。


附圖為本發(fā)明所提供的血泵的實施例，下面詳細說明該實施例。其中
圖I為血泵側視圖2為圖I所示血泵的俯視圖3為圖I所示血泵沿C-C線所截取的剖面圖4為該血泵的替代性實施方式的側視圖5為圖4所示血泵的俯視圖；及
圖6為圖4所示血泵沿F-F線所截取的剖面圖。
具體實施方式
圖I所示的血泵I具有泵殼體2，該泵殼體包括入口 3與出口 4。
泵殼體2由位于徑向外側的殼體壁5和伸入該殼體壁的電動機固定座6構成。電動機固定座6借助封閉件7以形狀配合的方式與外側的殼體壁5連接。
電動機固定座6以在殼體壁5與電動機固定座6之間形成環(huán)形間隙8的方式伸入殼體壁5。電動機固定座6上設有與入口 3同軸的錐形殼體成型部9，銷釘10呈錐形伸入該殼體成型部。銷釘10借助切口 11與錐形殼體成型部9固定連接。
錐形殼體成型部9的頂端設有與轉子13固定粘接的軸承球12。這個軸承球12在錐形殼體成型部9的球窩形結構中與布置在該殼體成型部中的銷釘10 —起運轉。如此一來，轉子13就能借助軸承14實現(xiàn)在泵殼體2中的安裝。
轉子13具有若干葉片15，這些葉片上固定有耦合磁體16，以便將電動機(未圖示) 的轉矩以非接觸方式傳遞到轉子13上。轉子13上的耦合磁體16可實施為單個的四分之一段式磁體(Viertelsegmentmagnet)。優(yōu)選采用環(huán)形磁體。
轉子13的直徑約為26mm并且在軸承14附近具有沖洗孔17，血液經(jīng)由該沖洗孔從入口 3流向軸承14。
在轉子13和殼體內(nèi)側18之間設有直徑約為28mm的轉子蓋盤19。
所述血泵至少可使用七天。持續(xù)應用時間從6小時到數(shù)周不等。迄今為止的實踐結果表明，該泵可以在未采取其它措施的情況下連續(xù)使用50天以上。斜流式工作輪和對角流向將離心泵和軸流泵的優(yōu)點集于一身。在最高壓差達到650mmHg的情況下，該泵在O至 10000轉/分鐘的轉速范圍內(nèi)產(chǎn)生每分鐘O至8升的連續(xù)體積流量或脈動體積流量。最高泵壓通常略低于600mmHg。
以無菌和無熱原方式提供的泵頭至少可貯存三年并且在防止運輸損害方面采取了有效的保護措施。
圖4至圖6為血泵30略作改動后的實施方式。圖I至圖3所示的實施方式的預充量為16ml,這個改動后的實施方式的預充量則低于15ml。這一點是通過將電動機固定座 32伸入泵的部分31縮短而實現(xiàn)的。
權利要求
1.一種包含轉子(13)的血泵(I )，所述轉子借助軸承(14)安裝在泵殼體(2)中，其特征在于，所述泵殼體(2)具有一銷釘(10)，所述銷釘由金屬構成并且從所述殼體的外壁(5) 指向殼體內(nèi)側(8)。
2.如權利要求I所述的血泵，其特征在于，所述銷釘(10)被構造成錐形。
3.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述銷釘(10)布置在一錐形殼體成型部(9)中。
4.如權利要求3所述的血泵，其特征在于，所述錐形殼體成型部(9)在葉片(15)內(nèi)側延伸且其延伸幅度優(yōu)選覆蓋所述葉片(15)的總長。
5.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述轉子的直徑小于30mm，優(yōu)選小于28mm。
6.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，轉子蓋盤(19)的直徑小于 32mm,優(yōu)選小于30_。
7.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述轉子的重量小于10g，優(yōu)選甚至小于8. 5g。
8.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述殼體具有位于徑向外側的殼體壁(5)和伸入所述殼體壁的電動機固定座(6)。
9.如權利要求8所述的血泵，其特征在于，在所述位于徑向外側的殼體壁(5)與所述電動機固定座(6)之間設有環(huán)形間隙(8)。
10.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述轉子(13)具有至少一個耦合磁體(16)，以便將轉矩以非接觸方式從電動機傳遞到所述轉子(13)上。
11.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述轉子(13)具有通向所述軸承(14)的沖洗孔(17)。
12.特別如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述轉子(13)借助一個軸瓦中設有截球的軸承(14)安裝在所述泵殼體(2)中。
13.如權利要求12所述的血泵，其特征在于，所述轉子具有所述截球。
14.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述軸承的一部分用PTFE制成。
15.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述軸承的一部分用優(yōu)質鋼制成。
16.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述軸承的一部分用陶瓷或玻璃制成，優(yōu)選用硼硅玻璃制成。
17.如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述殼體的至少一個部分用聚醚酮制成。
18.特別如上述權利要求中任一項所述的血泵，其特征在于，所述血泵的預充量低于 17ml,優(yōu)選低于15ml。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含轉子的血泵，所述轉子借助軸承安裝在泵殼體中。根據(jù)本發(fā)明，所述殼體具有一銷釘，該銷釘由金屬構成并且從所述殼體的外壁指向殼體內(nèi)側。這個銷釘能夠導出熱量并且起穩(wěn)定作用。
文檔編號F04D13/06GK102939118SQ201180028923
公開日2013年2月20日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2010年5月4日
發(fā)明者羅伯特·鮑姆加特納, 本杰明·馬特恩, 安德里亞斯·翰瑟樂 申請人:梅德斯醫(yī)藥技術兩合公司