專利名稱：套環(huán)式尾導(dǎo)葉軸流泵心臟輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的植入人體的心臟輔助軸流泵，能提高效
率，減小體積，改進可植入性和解剖相容性。
技術(shù)背景 目前，公知植入式心臟輔助軸流泵構(gòu)造是由軸流泵定子，軸流泵泵筒，前導(dǎo)葉，旋 轉(zhuǎn)葉輪，尾導(dǎo)葉，旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。與軸流泵泵筒內(nèi)壁固定的前導(dǎo)葉的輪轂支持旋轉(zhuǎn)葉輪 的轉(zhuǎn)軸前端，與軸流泵泵筒內(nèi)壁固定的尾導(dǎo)葉的輪轂支持旋轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)軸后端，當(dāng)旋轉(zhuǎn)葉 輪相對于軸流泵泵筒和前、尾導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)時就可驅(qū)動液體由前向后流動，尾導(dǎo)葉片的螺旋方 向與葉輪葉片螺旋方向相反，可使出口流體的旋轉(zhuǎn)分量消除，提高流體效率。對于電動軸流 泵來說，旋轉(zhuǎn)葉輪的輪轂中心空腔內(nèi)包有永磁體，徑向充磁后構(gòu)成電機的轉(zhuǎn)子，在軸流泵泵 筒外周軸流泵定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動下為葉輪旋轉(zhuǎn)提供動力。永磁體轉(zhuǎn)子的直徑和材料 確定后，驅(qū)動力與旋轉(zhuǎn)葉輪中心空腔內(nèi)的永磁體轉(zhuǎn)子長度成正比。由于尾導(dǎo)葉的輪轂與旋 轉(zhuǎn)葉輪的輪轂呈前后排列，限制了軸流泵長度的縮短。難以在較小的泵體積條件實現(xiàn)較大 的流體輸出，而減小泵長度和體積對于植入體內(nèi)的裝置來說是非常重要的。在某些軸流泵 可去除前導(dǎo)葉，采用固定在軸流泵泵筒壁上的前懸臂支持旋轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)軸前端，以縮短泵 長度.但尾導(dǎo)葉對泵的流體效率影響很大，一般不去除。
發(fā)明內(nèi)容 為了克服現(xiàn)有的軸流泵長度不易減小，整體效率不易提高的不足，本實用新型提 供一種軸流泵，該軸流泵能減小泵的長度，提高泵的整體效率，改善泵的可植入性和解剖相 容性。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段 與套環(huán)尾導(dǎo)葉重疊配合的結(jié)構(gòu)。套環(huán)尾導(dǎo)葉的輪轂向后縮短，套環(huán)尾導(dǎo)葉前段部分葉片 根部懸空，形成有中空部分的套環(huán)狀，旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂的后段部分沒有葉片，僅保留輪 轂。裝配時將旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂的后段伸入到套環(huán)尾導(dǎo)葉前端的中空部分，占據(jù)部分套 環(huán)尾導(dǎo)葉中空部分的空間，形成旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂被套環(huán)尾導(dǎo)葉套疊的配合結(jié)構(gòu)。由于 旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂長度決定了永磁轉(zhuǎn)子的長度所以也決定了驅(qū)動力的大小，在本適用新 型的結(jié)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂不縮短，所以永磁轉(zhuǎn)子也不縮短，電機的轉(zhuǎn)矩及輸出功率 不因軸流泵縮短而下降，這樣可減小軸流泵長度，對提高軸流泵的可植入性來說有很大的 改進意義。 軸流泵泵筒和前、尾導(dǎo)葉均為鈦合金制成。旋轉(zhuǎn)葉輪也由鈦合金制成，但旋轉(zhuǎn)葉輪 圓柱形輪轂為中空結(jié)構(gòu)，將柱狀永磁體裝配到旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂中心后兩端用鈦合金端 蓋密封防止液體與永磁體接觸。這樣的葉輪即是驅(qū)動液體流動的葉輪又構(gòu)成了無刷電機的 轉(zhuǎn)子，在軸流泵定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場時可與轉(zhuǎn)子磁場互相作用而旋轉(zhuǎn)，為葉輪提供轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子 永磁體可采用釹鐵硼永磁材料，也可采用釤鈷等其他高性能永磁材料。本實用新型的有益效果是，可縮短植入式軸流泵的長度，減小其體積，提高軸流泵流體力學(xué)和電機學(xué)特性的， 改善其可植入性和解剖相容性。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是公知軸流泵結(jié)構(gòu)及原理對比圖。 圖3是本實用新型關(guān)鍵零件旋轉(zhuǎn)葉輪圖。 圖4是本實用新型關(guān)鍵零件套環(huán)尾導(dǎo)葉圖 圖5是本實用新型關(guān)鍵零件旋轉(zhuǎn)葉輪和套環(huán)尾導(dǎo)葉的組裝圖。 圖中1.旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂前段，2.旋轉(zhuǎn)葉輪葉片，3.旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后
段，4.永磁轉(zhuǎn)子，5.旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸，6.套環(huán)尾導(dǎo)葉懸空葉片，7.套環(huán)尾導(dǎo)葉附著葉片，8.套
環(huán)尾導(dǎo)葉輪轂，9.套環(huán)尾導(dǎo)葉前段中空空間，IO.軸流泵定子，ll.軸流泵泵筒，12.前導(dǎo)葉，
13.旋轉(zhuǎn)葉輪，14.套環(huán)尾導(dǎo)葉，15.公知尾導(dǎo)葉輪轂，16.公知旋轉(zhuǎn)葉輪輪轂，17.公知尾導(dǎo)
葉
具體實施方式
在圖1、圖3、圖4和圖5中，旋轉(zhuǎn)葉輪(13)的旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段(3)伸入 套環(huán)尾導(dǎo)葉(14)的前段中空空間(9)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸(5)后端由套環(huán)尾導(dǎo)葉輪轂(8)支 持，旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸(5)前端由前導(dǎo)葉(12)支持，共同組裝在軸流泵泵筒(11)中，形成旋轉(zhuǎn) 葉輪圓柱形輪轂與套環(huán)尾導(dǎo)葉重疊結(jié)構(gòu)，前導(dǎo)葉(12)及尾導(dǎo)葉(14)均與軸流泵泵筒(11) 內(nèi)壁固定，軸流泵定子(10)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場時可推動旋轉(zhuǎn)葉輪(13)旋轉(zhuǎn)。圖3顯示永磁轉(zhuǎn) 子(4)組裝到旋轉(zhuǎn)葉輪(13)圓柱形輪轂中空腔內(nèi)和磁體的充磁方向.圖2顯示傳統(tǒng)的公 知軸流泵的結(jié)構(gòu)，在圖2中，旋轉(zhuǎn)葉輪(13)的公知旋轉(zhuǎn)葉輪輪轂(16)與公知尾導(dǎo)葉(17) 的輪轂(15)前后排列，公知旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸(5)后端由公知尾導(dǎo)葉輪轂(15)支持，公知旋轉(zhuǎn) 葉輪轉(zhuǎn)軸(5)前端由前導(dǎo)葉(12)支持，共同組裝在軸流泵泵筒(11)中，前導(dǎo)葉(12)及公 知尾導(dǎo)葉(17)均與軸流泵泵筒(11)內(nèi)壁固定，軸流泵定子(10)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場時可推動旋 轉(zhuǎn)葉輪(13)旋轉(zhuǎn)。 比較圖1中的旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂(3)與套環(huán)尾導(dǎo)葉輪轂(8)的排列關(guān)系和圖2 中的公知尾導(dǎo)葉輪轂(15)與公知旋轉(zhuǎn)葉輪輪轂(16)的排列關(guān)系可以看出旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱 形輪轂與套環(huán)尾導(dǎo)葉重疊配合使軸流泵總長度縮短。
權(quán)利要求一種植入人體的心臟輔助軸流泵，由軸流泵定子，軸流泵泵筒，旋轉(zhuǎn)葉輪，中空套環(huán)式尾導(dǎo)葉及轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。其特征是旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂中含有永磁體，構(gòu)成電機轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂的后段部分無葉片，伸入到中空套環(huán)尾導(dǎo)葉前段，占據(jù)部分中空套環(huán)尾導(dǎo)葉中空空間，形成旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂與中空套環(huán)尾導(dǎo)葉重疊配合結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助軸流泵，其特征是旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段無葉片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助軸流泵，其特征是中空套環(huán)尾導(dǎo)葉輪轂向后縮短，前段葉片根部懸空呈環(huán)狀排列，形成中空套環(huán)尾導(dǎo)葉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助軸流泵，其特征是裝配時旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段伸入到中空套環(huán)尾導(dǎo)葉前段的中空部分，占據(jù)部分中空套環(huán)尾導(dǎo)葉中空部分的空間，使旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂與中空套環(huán)尾導(dǎo)葉葉片部分重疊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助軸流泵，其特征是與軸流泵筒固定的前導(dǎo)葉的輪轂支持旋轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)軸前端，與軸流泵筒固定的尾導(dǎo)葉的輪轂支持旋轉(zhuǎn)葉輪的轉(zhuǎn)軸后端，旋轉(zhuǎn)葉輪可與中空套環(huán)尾導(dǎo)葉前段懸空的葉片相對旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助軸流泵，軸流泵泵筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)葉輪前不設(shè)置前導(dǎo)葉時旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸前端由固定于軸流泵筒壁的前懸臂支持。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟輔助軸流泵，轉(zhuǎn)子永磁體采用釹鐵硼永磁材料，也可采用釤鈷等其他高性能永磁材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的心臟輔助軸流泵，其特征是旋轉(zhuǎn)葉輪由鈦合金制成，其圓柱形輪轂為中空結(jié)構(gòu)，其中包含圓柱狀永磁體，構(gòu)成電機的轉(zhuǎn)子，在定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場時可與其互相作用而旋轉(zhuǎn)，為葉輪提供轉(zhuǎn)矩。
專利摘要旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段與套環(huán)式尾導(dǎo)葉重疊的軸流泵是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域植入心臟輔助泵，由軸流泵定子，軸流泵泵筒，前導(dǎo)葉，旋轉(zhuǎn)葉輪，套環(huán)尾導(dǎo)葉，旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸構(gòu)成。套環(huán)尾導(dǎo)葉前段葉片懸空，旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段無葉片。將旋旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂后段伸入套環(huán)尾導(dǎo)葉前段中空部分，使旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂與套環(huán)尾導(dǎo)葉重疊裝配。如摘要附圖，旋轉(zhuǎn)葉輪(13)圓柱形輪轂后段(3)伸入套環(huán)尾導(dǎo)葉(14)前段空間內(nèi)，旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸(5)后端由套環(huán)尾導(dǎo)葉輪轂(8)支持，旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)軸(5)前端由前導(dǎo)葉(12)支持，共同組裝在軸流泵泵筒(11)中，形成旋轉(zhuǎn)葉輪圓柱形輪轂與套環(huán)尾導(dǎo)葉重疊結(jié)構(gòu)，使軸流泵長度縮短。前導(dǎo)葉(12)及尾導(dǎo)葉(14)均與軸流泵泵筒(11)固定，軸流泵定子(10)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場推動旋轉(zhuǎn)葉輪(13)旋轉(zhuǎn)。
文檔編號A61M1/10GK201492732SQ20092015360
公開日2010年6月2日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者朱曉東, 李國榮 申請人:李國榮;朱曉東