CN205215814U - 一种心室辅助循环器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种心室辅助循环器，包括位于人体外的驱动器、可安装于人体血管内的血泵及可安装于人体内但位于血管外的磁场传递装置，磁场传递装置位于驱动器和血泵之间,血泵包括叶轮和带动叶轮旋转的泵磁体，磁场传递装置具有传递磁体，泵磁体和传递磁体均为永磁体，驱动器在朝向磁场传递装置的方向上可产生N极和S极交替出现的第一磁场，磁场传递装置的永磁体受到磁场的作用旋转并对血泵的泵磁体产生第二磁场，血泵的泵磁体在第二磁场的作用下带动血泵的叶轮旋转。本实用新型解决的技术问题在于克服现有的磁驱动心室辅助装置磁控制距离短的缺点，提供一种可加大磁驱动控制的距离从而提高人工泵运转稳定性的心室辅助循环器。

Description

一种心室辅助循环器

技术领域

本实用新型涉及人工心脏领域。具体为一种心室辅助循环器。

背景技术

心脏病是现代人健康的一个主要杀手，不仅老年人的心脏容易因衰老而出现问题，越来越多的年轻人在快节奏、高压力的生活下也会得心脏病。其中，对于心脏衰竭或因其他心脏病导致心脏衰弱，可通过植入人工泵的方式来治疗。人工泵一般植入主动脉或者肺动脉，为主动脉或肺动脉内的血液提供压力，使血流向肺或者全身。由于有人工泵为血液提供压力，心室可减小压缩量或者不进行压缩，大大减轻了心脏的负担。经过一段时间的减压，心脏的收缩功能会得到恢复。

在现有技术中，可以利用体外旋转的磁驱动器形成的磁场驱动体内的带有磁场的泵运行，从而为血液提供压力。这样可免去了电源线穿过人体所带来的感染或者其他不可控的风险。但由于设置在血管内的泵的尺寸非常小，其上固定的永磁体也很小，这使得永磁体的磁场覆盖范围很小，如果体外的驱动器因为意外稍稍离开身体或者受到其他磁场的干扰，会导致人工泵停止运转，从而无法起到辅助心室循环的功能，对患者的生命健康造成危害。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有的磁驱动心室辅助装置磁控制距离短人工泵容易停止运转的缺点，提供一种可加大磁驱动控制的距离从而提高人工泵运转稳定性的心室辅助循环器。

本实用新型的心室辅助循环器，包括位于人体外的驱动器、可安装于人体血管内的血泵及可安装于所述人体内但位于所述血管外的磁场传递装置，所述磁场传递装置位于所述驱动器和所述血泵之间,所述血泵包括叶轮和带动所述叶轮旋转的泵磁体，所述泵磁体和传递磁体均为永磁体，所述驱动器在朝向所述磁场传递装置的方向上可产生N极和S极交替出现的第一磁场，所述磁场传递装置的传递磁体受到第一磁场的作用旋转并对所述血泵的泵磁体产生第二磁场，所述血泵的泵磁体在所述第二磁场的作用下带动所述血泵的叶轮旋转。

作为优选，所述传递磁体为可绕其轴线旋转的圆柱，其直径为d₁，其N极和S极均在圆柱的整个长度上延伸；所述泵磁体为可绕其轴线旋转的圆柱，其直径为d₂，其N极和S极均在圆柱的整个长度上延伸。

作为优选，d₁大于或等于d₂。

作为优选，所述传递磁体的N极和S极各占其圆柱的一半，所述泵磁体的N极和S极各占其圆柱的一半。

作为优选，所述驱动器包括驱动磁体和驱动所述驱动磁体旋转的驱动装置，所述驱动磁体为永磁体，所述驱动磁体为直径为d₃的圆柱，N极和S均在圆柱的整个长度上延伸。

作为优选，所述驱动磁体包括两对磁极，每个磁极占驱动磁体圆柱的1/4，且相邻的磁极为异极。

作为优选，d₃＝2d₁。

作为优选，所述驱动器包括控制器、脉冲分配器、驱动电路及线圈，在控制器的控制下脉冲分配器以一定的频率改变驱动电路的电流方向，从而使线圈的一端交替形成N极和S极。

本实用新型的心室辅助循环器和现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型的心室辅助循环器增加了传递磁体，驱动器驱动传递磁体使其产生了产生了第二磁场，第二磁场驱动血泵的叶轮旋转。传递磁体与驱动器的距离小于现有技术中驱动器与血泵的距离，同时传递磁体与血泵的距离也小于现有技术中驱动器与血泵的距离，这可保证驱动器驱动传递磁体的稳定性，同时保证了传递磁体驱动血泵的稳定性，从而，与现有技术相比，提高了血泵运转的稳定性。即使驱动器稍稍离开人体也会驱动血泵正常运转即，增加了驱动器与血泵之间的有效驱动距离。

2、传递磁体的直径大于泵磁体的直径，这样，传递磁体的磁场可覆盖更大的范围，进一步提高了驱动器驱动传递磁体的稳定性。

3、驱动磁体包括两对磁极，这样，当驱动磁体旋转1圈时，传递磁体旋转2圈，泵磁体也旋转2圈。因此，驱动磁体可以以较低的角速度驱动传递磁体和泵磁体以2倍于驱动磁体的角速度旋转，从而可以降低驱动器的相应配置。

4、驱动器包括控制器、脉冲分配器、驱动电路及线圈，在控制器的控制下脉冲分配器以一定的频率改变线圈中的电流方向，从而使线圈的一端交替形成N极和S极。线圈中电流方向改变的频率越高，传递磁体和泵磁体的旋转角速度越高。这种驱动方式更便于调整传递磁体和泵磁体的旋转角速。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的心室辅助循环器的驱动原理图。

图2为图1中的心室辅助循环器沿图1中的A-A线的剖视图。

图3为本实用新型第二实施例的心室辅助循环器的驱动原理图。

附图标记

11-驱动器，111-驱动磁体，112-驱动装置，12-血泵，121-叶轮，122-泵磁体，13-血管，14-磁场传递装置，141-传递磁体，15-皮肤。

21-驱动器，211-控制器，212-脉冲分配器，213-驱动电路，214-线圈，22-血泵，23-磁场传递装置，24-控制电源，25-驱动电源。

具体实施方式

图1为本实用新型第一实施例的心室辅助循环器的驱动原理图，图2为图1中的心室辅助循环器沿图1中的A-A线的剖视图。如图1和图2所示，本实用新型的心室辅助循环器，包括位于人体外的驱动器11、可安装于人体血管13内的血泵12及可安装于人体皮肤15内但位于所述血管13外的磁场传递装置14，所述磁场传递装置14位于驱动器11和血泵12之间。所述血泵12为轴流泵，具有泵壳(图中未示出)和叶轮121，其叶轮121由生物相容性材料制成，如钛合金或聚甲醛。血泵12具有带动叶轮121旋转的泵磁体122，所述磁场传递装置14具有传递磁体141，所述泵磁体122和传递磁体141均为永磁体,二者之间具有一定距离，且二者的旋转轴线最好是平行且位置相对应，当然，即使二者的轴线不平行且位置不相对应也可实现传递磁体141对泵磁体122的驱动。在本实施例中，磁场传递装置14包括传递磁体141和容纳所述传递磁体141的壳体(图中未示出)。所述传递磁体141为可绕其轴线旋转的圆柱，其直径为d₁，其N极和S极均在圆柱的整个长度上延伸。所述泵磁体122为可绕其轴线旋转的圆柱，其直径为d₂，其N极和S极均在圆柱的整个长度上延伸。优选的方案是，d₁大于或等于d₂，传递磁体的尺寸越大，其磁场所覆盖的空间就越大，传递磁体与驱动磁体和泵磁体之间的作用就越可靠，同时，也可增大驱动磁体与泵磁体之间的有效距离。

所述驱动器11在朝向所述磁场传递装置14的方向上可产生N极和S极交替出现的第一磁场，所述磁场传递装置14的传递磁体141受到第一磁场的作用旋转并对所述血泵12的泵磁体122产生第二磁场，所述血泵12的泵磁体122在所述第二磁场的作用下带动所述血泵12的叶轮121旋转。

本实用新型的心室辅助循环器可安装在与左心室连接的主动脉内，其位置靠近左心室，可将左心室内的血泵入主动脉内，使其流向全身。或者本实用新型的心室辅助循环器安装在与右心室连接的肺动脉内，将右心室内的血泵入到肺动脉内，流向肺部的毛细血管内。本实用新型的心室辅助循环器增加了传递磁体141，驱动器11驱动传递磁体141使其产生了第二磁场，第二磁场驱动血泵12的泵磁体122带动叶轮121旋转。传递磁体141与驱动器11的距离小于现有技术中驱动器11与血泵12的距离，同时传递磁体141与血泵12的距离也小于现有技术中驱动器与血泵的距离，这可保证驱动器11驱动传递磁体141的稳定性，同时保证了传递磁体141驱动血泵12的稳定性，从而，与现有技术相比，提高了血泵运转的稳定性。即使驱动器稍稍离开人体也会驱动血泵正常运转，即，增加了驱动器与血泵之间的有效驱动距离。

在本实施例中，传递磁体141的N极和S极各占所述传递磁体141圆柱的一半，泵磁体122的N极和S极各占泵磁体122圆柱的一半。在传递磁体141旋转一周的同时，泵磁体122也旋转一周，同时带动叶轮121旋转一周。在本实施例中，d₁大于d₂。即传递磁体141的直径大于泵磁体122的直径，这样，传递磁体141的磁场可覆盖更大的范围，进一步提高了驱动器11驱动传递磁体141的稳定性。

在本实施例中，所述驱动器11包括驱动磁体111和驱动所述驱动磁体111旋转的驱动装置112，驱动装置112可以是电机或者其他装置。所述驱动磁体111为永磁体，所述驱动磁体111为直径为d₃的圆柱，N极和S极均沿圆柱的整个长度延伸。在驱动装置112的驱动下，驱动磁体111的N极和S交替朝向传递磁体141，使传递磁体141旋转。驱动磁体111的旋转轴最好是与传递磁体141的旋转轴平行且位置相对应，当然，即使二者的旋转轴不平行位置也不相对应也可实现驱动磁体111对传递磁体141的驱动。

优选的方案是，所述驱动磁体111包括两对磁极，每个磁极占圆柱的1/4，且如图1所示，相邻的磁极是不同的。即，N极与S极是交替排列的。这样，当驱动磁体111旋转1圈时，传递磁体141旋转2圈，泵磁体122也旋转2圈。因此，驱动磁体111可以以较低的角速度驱动传递磁体141和泵磁体122以2倍于驱动磁体111的角速度旋转，从而可以降低驱动器11的相应配置。在本实施例中，d₃＝2d₁，这样驱动磁体111的每个磁极所占的圆弧长度与传递磁体141的每个磁极所占的圆弧长度相等，即，πd₃/4＝πd₁/2，使得驱动磁体111与传递磁体141之间形成更加精确的传动比。当然，在其他的实施例中，驱动磁体111也可以根据需要设置三对磁极或者四对磁极或者其他数目的磁极。

图3为本实用新型第二实施例的心室辅助循环器的驱动原理图。如图2所示，血泵22和磁场传递装置23的结构与安装与第一实施例相同。与第一实施例不同的是，驱动器21包括控制器211、脉冲分配器212、驱动电路213及线圈214，其中，控制器211和脉冲分配器212由控制电源24供电，驱动电路213由驱动电源25供电。驱动电路213可连接一个或者多个线圈214。

在控制器211的控制下脉冲分配器212以一定的频率改变驱动电路213和线圈214中的电流方向，从而使线圈214的一端交替形成N极和S极。这样，磁场传递装置23传递磁体和血泵22的泵磁体的旋转速度与线圈中电流方向改变的频率有关，即，线圈中电流方向改变的频率越高，传递磁体和泵磁体的旋转角速度越高。这种驱动方式更便于调整传递磁体和泵磁体的旋转角速度。在本实施例中，为了增强线圈的磁场强度，也可将线圈缠绕在铁芯上，使其形成电磁铁。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出的各种修改或等同替换也落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种心室辅助循环器，其特征在于，包括位于人体外的驱动器、可安装于人体血管内的血泵及可安装于所述人体内但位于所述血管外的磁场传递装置，所述磁场传递装置位于所述驱动器和所述血泵之间,所述血泵包括叶轮和带动所述叶轮旋转的泵磁体，所述磁场传递装置具有传递磁体，所述泵磁体和传递磁体均为永磁体，所述驱动器在朝向所述磁场传递装置的方向上可产生N极和S极交替出现的第一磁场，所述磁场传递装置的传递磁体受到第一磁场的作用旋转并对所述血泵的泵磁体产生第二磁场，所述血泵的泵磁体在所述第二磁场的作用下带动所述血泵的叶轮旋转。

2.根据权利要求1所述的心室辅助循环器，其特征在于，所述传递磁体为可绕其轴线旋转的圆柱，其直径为d₁，其N极和S极均在圆柱的整个长度上延伸；所述泵磁体为可绕其轴线旋转的圆柱，其直径为d₂，其N极和S极均在圆柱的整个长度上延伸。

3.根据权利要求2所述的心室辅助循环器，其特征在于，d₁大于或等于d₂。

4.根据权利要求2或3所述的心室辅助循环器，其特征在于，所述传递磁体的N极和S极各占其圆柱的一半，所述泵磁体的N极和S极各占其圆柱的一半。

5.根据权利要求4所述的心室辅助循环器，其特征在于，所述驱动器包括驱动磁体和驱动所述驱动磁体旋转的驱动装置，所述驱动磁体为永磁体，所述驱动磁体为直径为d₃的圆柱，N极和S均在圆柱的整个长度上延伸。

6.根据权利要求5所述的心室辅助循环器，其特征在于，所述驱动磁体包括两对磁极，每个磁极占驱动磁体圆柱的1/4，且相邻的磁极为异极。

7.根据权利要求6所述的心室辅助循环器，其特征在于，d₃＝2d₁。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的心室辅助循环器，其特征在于，所述驱动器包括控制器、脉冲分配器、驱动电路及线圈，在控制器的控制下脉冲分配器以一定的频率改变驱动电路的电流方向，从而使线圈的一端交替形成N极和S极。