CN201209588Y - 泵机合一可植入式轴流血泵转子叶片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体为一种泵机合一可植入式轴流血泵转子叶片结构设计。它采用串列螺旋桨结构形式，具体由前置小转子和后置大转子同轴串列组成，小转子在前，大转子在后，转子螺旋桨叶切面采用机翼形。本实用新型设计的转子叶片，可使轴流血泵的泵体外形尽可能小，重量尽可能轻，而且在转速不高的情况下，能够泵出较大流量的血液。适合于植入式轴流微型血泵使用。

Description

泵机合一可植入式轴流血泵转子叶片结构

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种心室辅助装置，特别涉及一种可植入式心室辅助装置。

背景技术

心力衰竭是心血管出院病人最常见的诊断，也是医疗费用最高的疾病，国际上已将心衰作为本世纪需要解决的一项重要课题。由于供体的缺乏，大约30％准备接受心脏移植的病人在等待供心过程中死于心功能恶化，心室辅助装置(VAD)的出现和发展，使得心衰的治疗有新的途经，从1981年开始，美国国立卫生研究院(NIH)起动RFDs计划(a RequestFor Proposals)用于发展“用于长期心脏支持的可植入式能使病人自由移动，电动能源的心室辅助装置”。到目前为止共投入超过400亿美元的资金以支持心室辅助装置的研发。2006年欧洲心衰指南已将心室辅助装置作为心衰治疗的方法之。经过多年的研究，目前国际上已经有数种产品应用于临床，主要用于心脏移植的过渡。心功能的恢复甚至永久性替代治疗。但进口产品价格昂贵，使得心室辅助装置的国产化研制迫在眉睫，泵体合一可植入式轴流血泵则是心室辅助装置的关键核心部件。而血泵转子设计又是轴流血泵的关键部件。由于这种心室辅助装置要植入体内，对其主要部件的泵机合一微型轴流血泵的重量和尺寸限制苛刻，而且要求轴流血泵在转速不十分高的情况下泵出一定的血流量。而影响微型轴流血泵重量、尺寸，以及影响血流量的重要部件是该微型轴流血泵的转子叶片的结构设计。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于泵机合一可植入式微型轴流血泵的新型的血泵转子叶片结构设计，它既能减少轴流血泵的体积和重量，又能泵出较大血流量。

本实用新型设计的泵机合一可植入式轴流血泵的转子结构如图1所示，它采用串列螺旋浆结构形式，具体由前置小转子2和后置大转子3同轴串列组成；按血流方向，前置小转子2在前，直径为10-11mm，轴向长度为21-22mm，螺距为35-37mm；后置大转子3在后，直径为18-19mm，轴向长度为10-11mm，螺距为27-28mm；轴1的直径为4-5mm。

本实用新型中，转子的螺旋浆叶切面采用船用导管螺旋浆的机翼形叶切面，以代替一般血泵的平板形叶切面。

本实用新型中，转子螺旋浆叶片根部最大厚度为1-1.2mm，梢部最大厚度为0.7-0.8mm，转子叶片根部厚度呈线性变化。

本实用新型设计的转子结构具有如下特点：

1.采用了船用螺旋桨特种推进器中的串列螺旋桨的概念来设计植入式轴流血泵的转子叶片。所谓串列螺旋桨是指两只普通螺旋桨安装在同一根轴上，且按同一转速旋转，称为串列螺旋桨。其优点是：(1)与其它特殊推进器相比，结构简单、制造加工较方便，(2)在总盘面比相同条件下，在负荷较轻时，串列螺旋桨和普通螺旋桨具有相当的最佳效率，但串列螺旋桨的最佳直径约比普通的小8％，在中等负荷时串列螺旋桨的效率约高1.5％，直径约小3％；在直径受到限制时，串列螺旋桨效率高于普通螺旋桨，限制直径10％时，效率约高3％，限制直径20％时，则效率约6％；(3)外界负荷变化时对主机转速影响不大、主机功率发挥较好；(4)由于功率和推力由两只螺旋桨分担，故能缓和由推进器引起的振动，船用串列螺旋桨的上述优点正好适用于植入式轴流血泵流道狭长，受限制。本实用新型将船用串列螺旋桨的概念，引入植入式轴流血泵转子设计。本实用新型的植入式轴流血泵转子采用串列转子形式。

2.采用大、小转子串列，小转子在前，大转子在后。由于本实用新型植入式泵机合一轴流血泵的流道有主流道和支流道，而且主流道(φ10mm～11mm)和支流道(φ0.2mm～0.25mm)大小尺寸悬殊，采用小转子在前，大转子在后可保证绝大部分血液在进入血泵时从主流道通过，而支流道微量血液则借助于设置在后面的大转子的叶梢部分作用通过，这样可以保证血液在主、支流道中顺利分叉，流畅通过，不产生拥堵血栓现象。(附图1)

3.为进一步提高植入式轴流泵的效率，增大压头，本实用新型转子的叶切面采用船用导管螺旋桨的机翼形叶切面，取代一般泵的平板形叶切面。机翼形切面比平板形切面的优点在于，由于血液流过机翼形切面时，叶切面的叶面出现正压，称为正压面，叶切面的叶背出现负压，称为吸力面，叶面、叶背之间的压力差可提高血泵效率，增大压头。(附图2)

附图说明

图1为本实用新型结构图。

图2为本实用新型机翼型叶切面形状及表面压力分布。其中，(a)为叶面压力分布，(b)为叶背压力分布。

图中标号：1为转子轴，2为前置小转子，3为后置大转子，4为机翼形叶切面叶面，5为机翼形叶切面叶背。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本实用新型。本实施例子设计大、小串列转子，前置小转子φ10mm，轴向长度为21mm，螺距为35mm；后置大转子φ18mm，轴向长度为10mm，螺距为27mm；大、小转子的距离为4mm；大、小转子部分轴的φ4mm，转子根部(或称尾部)最大厚度为1mm，梢部(或称头部)最大厚度为0.7mm，转子根部最大厚度呈线性分布，旋向为左旋。按照船用加速导管螺旋桨ka系列的剖面形式计算出大、小串列转子各半径叶切面值表。据此输入到五坐标程控铣床，就可以加工成附图1所示的转子-轴一体化大、小串列螺旋桨。

Claims (3)

1、一种泵机合一可植入式轴流血泵转子叶片，其特征在于采用串列螺旋浆结构形式，由前置小转子(2)和后置大转子(3)同轴串列组成，按血流方向，前置小转子(2)在前，直径为10-11mm，轴向长度为21-22mm，螺距为35-37mm；后置大转子(3)在后，直径为18-19mm，轴向长度为10-11mm，螺距为27-28mm；轴(1)的直径为4-5mm。

2、根据权利要求1所述的泵机合一可植入式轴流血泵转子叶片，其特征在于转子螺旋浆叶切面采用机翼形。

3、根据权利要求1所述的泵机合一可植入式轴流血泵转子叶片，其特征在于转子螺旋浆叶片根部最大厚度为1-1.2mm，梢部最大厚度为0.7-0.8mm，转子叶片根部厚度呈线性变化。

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