CN220676540U - 用于心脏血泵的传感器及心脏血泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于心脏血泵的传感器及心脏血泵，传感器安装方向与血液流动方向相同，包括：第一光纤管，形成有容置腔，第一光纤管开设有至少两个探测窗口，容置腔与探测窗口连通；第二光纤管，与第一光纤管连接；光纤，与控制器连接；压力感知芯片，与光纤远离控制器的一端连接，压力感知芯片包括芯片本体以及设置于芯片本体端部的压力感知膜，压力感知膜位于容置腔内，压力感知膜在第一光纤管的正投影与探测窗口垂直设置，血液通过探测窗口进入容置腔内、并与压力感知膜接触，压力感知芯片获取静压信号并通过光纤传递至控制器。本申请用于心脏血泵的传感器能够更准确地测量血液静压力。

Description

用于心脏血泵的传感器及心脏血泵

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种用于心脏血泵的传感器及心脏血泵。

背景技术

早期一些心脏血泵使用电动机中电流作为感应信号来检测血泵的性能，但是电流信号并不是总能监测到故障信息，因此将压力传感器与血泵集成在一起，可以很好地监测血泵在患者体内的位置，监测导管扭结及血泵的持续运行特性。现有的压力传感器大多集成在血泵介入的远端，直接暴露在血液中，不仅容易受血管组织剐蹭，同时会受到血液持续直接冲刷，使传感器输出值易受血液流速影响，测得的压力值体现为血液总压，无法精确判断患者心功能。

实用新型内容

本申请提供一种用于心脏血泵的传感器及心脏血泵，以解决现有的压力传感器大多集成在血泵介入的远端，直接暴露在血液中，不仅容易受血管组织剐蹭，同时会受到血液持续直接冲刷，使传感器输出值易受血液流速影响，测得的压力值体现为血液动压，无法精确判断患者心功能的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种用于心脏血泵的传感器，传感器安装方向与血液流动方向相同，包括：第一光纤管，形成有容置腔，第一光纤管开设有至少两个探测窗口，容置腔与探测窗口连通；第二光纤管，与第一光纤管连接；光纤，与控制器连接；压力感知芯片，与光纤远离控制器的一端连接，压力感知芯片包括芯片本体以及设置于芯片本体端部的压力感知膜，压力感知膜位于容置腔内，压力感知膜在第一光纤管的正投影与探测窗口垂直设置，血液通过探测窗口进入容置腔内、并与压力感知膜接触，压力感知芯片获取静压信号并通过光纤传递至控制器。

其中，第一光纤管包括相对设置的第一端和第二端，压力感知膜垂直投影于探测窗口沿第一光纤管轴向方向上中间位置和第二端之间任意位置处。

其中，至少两个探测窗口相对设置，压力感知膜分别垂直于至少两个探测窗口之间。

其中，探测窗口为三个，三个探测窗口呈圆周间隔设置于第一光纤管外周。

其中，第一光纤管为金属管或者生物相容管。

其中，第一光纤管背离第二光纤管的一端设置有球形面。

其中，芯片本***于容置腔内，光纤至少一部分位于第一光纤管内，光纤至少另一部分位于第二光纤管内。

其中，传感器包括插接件和保护套，插接件一端插接于光纤远离压力感知芯片的一端、另一端用于与控制器连接，保护套套设于插接件和光纤连接处。

为解决上述技术问题，本申请提出一种心脏血泵，包括：血泵本体，设置入血口以及出血口；至少一个上述所述用于心脏血泵的传感器，传感器的第一光纤管沿血液流动方向设置于入血口和出血口附近至少一个位置。

其中，血泵本体包括相对设置的入血部和出血部，出血部设置有出血口，心脏血泵包括驱动组件，驱动组件包括驱动壳，驱动壳外周和/或出血部外周设置有第一凹陷部，第一光纤管固定于第一凹陷部；和/或，入血部设置有入血口，入血部外周设置有第二凹陷部，第一光纤管固定于第二凹陷部。

本申请用于心脏血泵的传感器，传感器安装方向与血液流动方向相同。传感器包括第一光纤管、第二光纤管、光纤以及压力感知芯片。第一光纤管形成有容置腔。第一光纤管开设有至少两个探测窗口。容置腔与探测窗口连通。第二光纤管与第一光纤管连接。光纤与控制器连接。压力感知芯片与光纤远离控制器的一端连接。压力感知芯片包括芯片本体以及设置于芯片本体端部的压力感知膜。压力感知膜位于容置腔内。压力感知膜在第一光纤管的正投影与探测窗口垂直设置。血液通过探测窗口进入容置腔内、并与压力感知膜接触，压力感知芯片获取静压信号并通过光纤传递至控制器。

通过将压力感知膜设置位置与传感器外侧正常血液流动方向垂直，在第一光纤管的保护下，避免了血液对压力感知膜的直接冲刷，使得压力感知膜附近为血液静压。血液经过探测窗口时，部分血液进入到第一光纤管的容置腔内，压力感知膜受垂直于探测窗口方向(进入到第一光纤管内的血液流动方向)的血液静压力而变形，使光在芯片本体内产生干涉并返回到光纤远离第一光纤管的一端。通过上述方式，能够更准确地测量血液静压力。当传感器应用于心脏血泵时，能更精准地反应患者的生理信息，便于医生判断心脏血泵介入位置及患者心功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请用于心脏血泵的传感器一实施例的截面示意图；

图2是本申请用于心脏血泵的传感器一实施例的第一局部截面示意图；

图3是本申请用于心脏血泵的传感器中第一光纤管的截面示意图；

图4是本申请心脏血泵一实施例的第一局部示意图；

图5是本申请心脏血泵一实施例的第二局部示意图；

图6是本申请心脏血泵一实施例的第三局部示意图。

附图标号：1、传感器；11、第一光纤管；11a、第一端；11b、第二端；111、容置腔；112、探测窗口；113、球形面；12、压力感知芯片；121、芯片本体；122、压力感知膜；13、第二光纤管；14、光纤；15、插接件；16、保护套；10、心脏血泵；101、血泵本体；1011、入血部；1011a、入血口；1012、出血部；1012a、出血口；102、驱动组件；1021、驱动壳；1021a、第一凹陷部；103、输送管道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合实施例对本实用新型提供的用于心脏血泵的传感器及心脏血泵进行详细描述。

请参阅图1、图2以及图3，图1是本申请用于心脏血泵的传感器一实施例的截面示意图；图2是本申请用于心脏血泵的传感器一实施例的第一局部截面示意图；图3是本申请用于心脏血泵的传感器中第一光纤管的截面示意图。本申请提供了一种用于心脏血泵的传感器1。传感器1安装于心脏血泵的过程中，传感器1安装方向与血液流动方向相同。传感器1包括第一光纤管11、压力感知芯片12、第二光纤管13以及光纤14。第一光纤管11形成有容置腔111。第一光纤管11开设有至少两个探测窗口112。容置腔111与至少两个探测窗口112连通设置。两个中的一个探测窗口112用于血液流入容置腔111。两个中的另一个探测窗口112用于血液流出容置腔111。通过至少两个探测窗口112用于引导血液流入以及血流流出第一光纤管11，能够减少血栓事故发生。其中，至少两个探测窗口112可以根据实际需求自定义至少一个探测窗口112用于血液流入第一光纤管11，至少另一个探测窗口112用于血液流出第一光纤管11，其具体不做限定。

第二光纤管13与第一光纤管11连接。光纤14与控制器(图上未示意)连接。压力感知芯片12与光纤14远离控制器的一端连接。压力感知芯片12包括芯片本体121以及压力感知膜122。压力感知膜122设置于芯片本体121端部。压力感知膜122位于容置腔111内。压力感知膜122在第一光纤管11的正投影与探测窗口112垂直设置。即压力感知膜122与第一光纤管11外侧正常血液流动方向垂直设置。血液通过探测窗口112进入容置腔111内，流入容置腔111内的血液与压力感知膜122接触。而后，压力感知膜122获取血液静压力，压力感知膜122将该血液静压力传递给芯片本体121，即压力感知芯片12获取上述静压信号。压力感知芯片12将上述静压信号通过光纤14传递至控制器，完成静压信号转化，反应心脏血泵的介入位置以及患者的生理信息，如主动脉压强、左心室压强、泵血功率等。

通过将压力感知膜122设置位置与传感器1外侧正常血液流动方向垂直，在第一光纤管11的保护下，避免了血液对压力感知膜122的直接冲刷，使得压力感知膜122附近为血液静压。血液经过探测窗口112时，部分血液进入到第一光纤管11的容置腔111内，压力感知膜122受垂直于探测窗口112方向(进入到第一光纤管11内的血液流动方向)的血液静压力而变形，使光在芯片本体121内产生干涉并返回到光纤14远离第一光纤管11的一端。通过上述方式，能够更准确地测量血液静压力。当传感器1应用于心脏血泵时，能更精准地反应患者的生理信息，便于医生判断心脏血泵介入位置及患者心功能。

上述压力感知芯片12测量血液静压力原理如下。压力感知膜122与芯片本体121平行设置。压力感知膜122与芯片本体121两者之间留有间隙(图上未示意)，使得两者之间形成标准腔长。压力感知膜122与血液接触，感知血液静压。芯片本体121与光纤14连接实现光信号的传输。压力感知膜122受血液静压后，压力感知膜122向芯片本体121一侧内凹变形。压力感知膜122和芯片本体121之间的距离缩短，即腔长发生变化；从而使得光传输的形成发生变化，后台控制器可以获得血液静压前后的光传输行程，控制器计算不同的光传输行程能与压力值一一对应，从而可获得血液静压力。

在实际过程中，探测窗口112包括至少一个镂空孔(图上未示意)。镂空孔数量可以为一个、两个、三个或者多个等。当镂空孔数量为多个时，多个镂空孔围设成上述探测窗口112，能够实现血液流入或流出第一光纤管11即可，其具体数量以及形状不做限定。

继续参阅图1至图3，在一实施例中，第一光纤管11包括相对设置的第一端11a和第二端11b。压力感知膜122垂直投影于探测窗口112中间位置和第二端11b之间任意位置处。其中，探测窗口112中间位置为探测窗口112沿第一光纤管11轴向方向上的中间位置。通过限定压力感知膜122在探测窗口112沿第一光纤管11轴向方向上中间位置和第二端11b之间的正投影位置，能够增大血液在容置腔111内静压感知区域，使得血液能够更好地与压力感知膜122接触，提升压力感知芯片12获取静压信号的准确性，从而提升控制器通过静压信号获取静压值的准确性。

举例而言，压力感知膜122可以垂直投影于探测窗口112沿第一光纤管11轴向方向中间位置。或者，压力感知膜122可以垂直投影于第一光纤管11的第二端11b。或者，压力感知膜122可以垂直投影于除探测窗口112沿第一光纤管11轴向方向中间位置和压力感知膜122之外的其他位置处。上述压力感知膜122垂直投影于探测窗口112沿第一光纤管11轴向方向中间位置和第二端11b之间任意位置，在此不做限定。如本实例中，压力感知膜122垂直投影于探测窗口112中间位置和第二端11b之间处。

当探测窗口112数量为至少两个时，相邻探测窗口112之间可以非等角度或者等角度设置于第一光纤管11外周，能够保证血液流入以及血流流出即可，其具体设置位置不做限定。如一具体实施例中，至少两个探测窗口112相对设置，即至少两个探测窗口112在第一光纤管11外周相对设置。压力感知膜122分别垂直于至少两个探测窗口112之间。通过上述方式，血液流入和流出在两个相对探测窗口112之间的连线上，即血液流动方向与压力感知膜122平行设置，提升静压感知区域的稳定性，进而提升传感器1检测静压值的准确性。

当然，在另一具体实施例中，至少两个探测窗口112之间间隔设置第一光纤管11外周。如探测窗口112数量为两个时，两个探测窗口112之间相对第一光纤管11呈锐角、直角或钝角设置。

当探测窗口112数量为三个时，三个探测窗口112呈圆周间隔设置于第一光纤管11外周。相邻探测窗口112之间相对第一光纤管11呈锐角、直角或钝角设置。具体地，当探测窗口112数量为三个时，三个探测窗口112呈等角度设置于第一光纤管11外周。其中，两个探测窗口112相对设置。如本实施例中，三个探测窗口112呈等90°设置于第一光纤管11外周。其中，两个探测窗口112位于第一光纤管11直径两端位置处。

当探测窗口112数量为四个或者五个时，相邻探测窗口112之间相对第一光纤管11呈锐角、直角或钝角设置等，其具体设置位置不做限定。当然，探测窗口112还可以为其他数量，在此不做限定。

在一实施例中，第一光纤管11为金属管(图上未示意)。金属管由金属及其金属合金制成。如金属管可以为铁、铜以及铁铜合金等，在此不做限定。

在另一实施例中，第一光纤管11为生物相容管(图上未示意)。生物相容管由生物相容材料制成，能够避免对压力感知芯片12损伤。

在一实施例中，第一光纤管11背离第二光纤管13的一端设置有球形面113。球形面113呈球状设置，在传感器1介入血管过程中，能够减小传感器1对血管损伤；另外，也能够起到导向作用。当然，在其他实施例中，除了球形面113，还可以是弧形面、曲面等，在此不做限定。

在一实施例中，第二光纤管13靠近第一光纤管11的一端可以金属及金属合金层(图上未示意)。第二光纤管13远离第一光纤管11的一端可以为编制层(图上未示意)。其中，编织层由金属及其金属合金编织组成。如本实施例中，编织层由不锈钢编织丝组成，能够用于保护光纤14。第一光纤管11和第二光纤管13两者之间固定连接，如焊接等。

在实际过程中，芯片本体121位置可以根据实际需求而定。如芯片本体121可以整体放置在第一光纤管11内。或者，芯片本体121一部分可以位于第一光纤管11内，芯片本体121另一部分可以位于第二光纤管13内。或者，芯片本体121可以整体放置在第二光纤管13内。因光纤14的一端与芯片本体121连接，即芯片本体121设置位置影响光纤14设置位置。无论芯片本体121位于第一光纤管11还是第二光纤管13内，均能对压力感知芯片12起到保护作用。

如本实施例中，芯片本体121整***于第一光纤管11的容置腔111内。第一光纤管11除了起到封装保护压力感知膜122外，还具有保护芯片本体121作用，减小压力感知芯片12与血管组织直接碰撞造成的物理损伤，无需在心脏血泵外表面额外设置保护罩，结构精简。当第一光纤管11为金属管时，芯片本体121能够通过多种装配方式安装至金属管内，如通过焊接、生物相容性胶水粘接等方式进行固定。

当芯片本体121设置于第一光纤管11内时，光纤14至少一部分位于第一光纤管11内。光纤14至少另一部分位于第二光纤管13内。光纤14均连接在第一光纤管11和第二光纤管13之间，提升光纤14安装稳定性。

当然，在其他实施例中，当芯片本体121只有部分位于第一光纤管11或者整***于第二光纤管13时，光纤14位于第二光纤管13内。

继续参阅图1至图3，在一实施例中，传感器1包括插接件15和保护套16。插接件15一端插接光纤14远离压力感知芯片12的一端。插接件15另一端用于与控制器连接。保护套16套设于插接件15和光纤14之间连接处。通过插接件15、保护套16与光纤14之间关系，能够保护光纤14，并使光纤14连接于控制器，实时反馈心脏血泵出血部1012和/入血部1011附近的血液静压力以及静压值。

上述插接件15可以为陶瓷插芯(图上未示意)。陶瓷插芯与传感器1中光纤14熔接。使用时，需要将陶瓷插芯与光电混合缆(图上未示意)中的光电光纤(图上未示意)对接，用于保证传感器1与光电混合缆中的两根光电光纤中心对正，提升血液静压力传输准确性。

请参阅图4、图5以及图6，图4是本申请心脏血泵一实施例的第一局部示意图；图5是本申请心脏血泵一实施例的第二局部示意图；图6是本申请心脏血泵一实施例的第三局部示意图。结合图1至图3，本申请提供了一种心脏血泵10。心脏血泵10包括血泵本体101以及至少一个用于心脏血泵10的传感器1。血泵本体101设置有入血口1011a以及出血口1012a。入血口1011a用于血液进入血泵本体101内。出血口1012a用将血泵本体101内的血液排除，减少血栓产生。至少一个传感器1的第一光纤管11沿血液流动方向设置于入血口1011a和出血口1012a附近至少一个位置。通过将上述实施例中传感器1应用于本申请中的心脏血泵10中，能够更准确地测量血液静压力。当传感器1应用于心脏血泵10时，能更精准地反应患者的生理信息，便于医生判断心脏血泵10介入位置及患者心功能。需要说明的是，本实施例中传感器1为上述实施例中所阐述的传感器1，在此不再详细阐述。

在一实施例中，血泵本体101包括相对设置的入血部1011和出血部1012。出血部1012设置有出血口1012a。心脏血泵10包括驱动组件102。驱动组件102包括驱动壳1021。驱动壳1021外周和/或出血部1012外周设置有第一凹陷部1021a。第一凹陷部1021a沿驱动壳1021外周表面延伸设置。或者，第一凹陷部1021a沿出血部1012外周表面延伸设置。第一光纤管11固定于第一凹陷部1021a。如第一光纤管11通过焊接或粘接等方式固定在驱动壳1021或出血部1012上。

具体地，驱动组件102还包括驱动件(图上未示意)以及叶轮(图上未示意)。叶轮位于出血部1012。驱动件设置于驱动壳1021内。驱动件与叶轮连接。驱动件用于驱动叶轮于出血部1012内转动。

在另一实施例中，入血部1011设置有入血口1011a。入血部1011外周设置有第二凹陷部(图上未示意)。第二凹陷部沿其入血部1011轴向延伸设置。第一光纤管11固定于第二凹陷部。如第一光纤管11通过焊接或粘接等方式固定在入血部1011的第二凹陷部内。

上述第一凹陷部1021a可以根据驱动壳1021和/出血部1012轴向位置可以根据实际需求调整。第二凹陷部可以根据入血部1011周轴向位置可以根据实际需求调整。

当传感器1数量为一个时，传感器1的第一光纤管11沿血液流动方向设置在入血口1011a附近。另一具体实施例中，传感器1的第一光纤管11沿血液流动方向设置在出血口1012a附近。当传感器1数量为两个时，一传感器1的第一光纤管11沿血液流动方向安装在出血口1012a附近，同时另一传感器1的第一光纤管11沿血液流动方向安装在入血口1011a附近。通过设置两个传感器1，能够分别探测入血口1011a和出血口1012a的血液静压力。

在一实施例中，心脏血泵10还包括输送管道103。输送管道103连接于驱动壳1021远离血泵本体101的一端。传感器1中的第二光纤管13远离第一光纤管11的一端穿入输送管道103内。即第二光纤管13远离第一光纤管11的一端并入输送管道103内，而后通过第二光纤管13与控制器连接，实时反馈心脏血泵10出血部1012和/入血部1011附近的血液静压力以及静压值。在实际过程中，第二光纤管13穿过输送管道103，在体外通过插接件15与光电混合缆对接，光电混合缆与控制器连接。

上述心脏血泵10介入过程中，心脏血泵10经由主动脉进入左心室，可通过控制器显示的主动脉压及影像分析，判断心脏血泵10是否介入到位。运行过程中，可通过主动脉压反应心功能，协助操作人员在控制器上调节血泵档位(转速)，以适应不同患者需求。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于心脏血泵的传感器，所述传感器安装方向与血液流动方向相同，其特征在于，包括：

第一光纤管，形成有容置腔，所述第一光纤管开设有至少两个探测窗口，所述容置腔与所述探测窗口连通；

第二光纤管，与所述第一光纤管连接；

光纤，与控制器连接；

压力感知芯片，与所述光纤远离所述控制器的一端连接，所述压力感知芯片包括芯片本体以及设置于所述芯片本体端部的压力感知膜，所述压力感知膜位于所述容置腔内，所述压力感知膜在所述第一光纤管的正投影与所述探测窗口垂直设置，血液通过所述探测窗口进入所述容置腔内、并与所述压力感知膜接触，所述压力感知芯片获取静压信号并通过所述光纤传递至所述控制器。

2.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，所述第一光纤管包括相对设置的第一端和第二端，所述压力感知膜垂直投影于所述探测窗口沿所述第一光纤管轴向方向上中间位置和所述第二端之间任意位置处。

3.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，至少两个所述探测窗口相对设置，所述压力感知膜分别垂直于至少两个探测窗口之间。

4.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，所述探测窗口为三个，三个所述探测窗口呈圆周间隔设置于所述第一光纤管外周。

5.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，所述第一光纤管为金属管或者生物相容管。

6.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，所述第一光纤管背离所述第二光纤管的一端设置有球形面。

7.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，所述芯片本***于所述容置腔内，所述光纤至少一部分位于所述第一光纤管内，所述光纤至少另一部分位于所述第二光纤管内。

8.根据权利要求1所述的用于心脏血泵的传感器，其特征在于，所述传感器包括插接件和保护套，所述插接件一端插接于所述光纤远离所述压力感知芯片的一端、另一端用于与所述控制器连接，所述保护套套设于所述插接件和所述光纤连接处。

9.一种心脏血泵，其特征在于，包括：

血泵本体，设置入血口以及出血口；

至少一个权利要求1-8任一项所述的用于心脏血泵的传感器，所述传感器的第一光纤管沿血液流动方向设置于入血口和出血口附近至少一个位置。

10.根据权利要求9所述的心脏血泵，其特征在于，所述血泵本体包括相对设置的入血部和出血部，所述出血部设置有出血口，所述心脏血泵包括驱动组件，所述驱动组件包括驱动壳，所述驱动壳外周和/或所述出血部外周设置有第一凹陷部，所述第一光纤管固定于所述第一凹陷部；

和/或，所述入血部设置有入血口，所述入血部外周设置有第二凹陷部，所述第一光纤管固定于所述第二凹陷部。