專利名稱：用于軸向輸送體液的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于軸向輸送體液的裝置。
背景技術(shù)：
特別是諸如血液等體液通過加入能量可能會發(fā)生諸如乳化和分散等不可逆的變化，在相應的諸如泵等裝置內(nèi)輸送時會不利地陷入不穩(wěn)定的范圍。
血液是一種特別脆弱的液體。脊椎動物的不透明的紅色的體液在一閉合的血管系統(tǒng)中循環(huán)，其中心臟的周期的收縮將血液壓入機體的不同的部位。同時血液對包括氧氣和二氧化碳的呼吸氣體以及養(yǎng)分、代謝產(chǎn)物和體內(nèi)固有的活性物質(zhì)進行輸送。包括心臟的血管系統(tǒng)與外部隔絕密封，因而在健康的機體中當血液通過心臟被泵送到全身時，不會發(fā)生變化。
已知當血液與非身體固有的物質(zhì)接觸或者由于外部能量介入時很容易產(chǎn)生溶血或形成血栓，由于血栓的形成將會導致支血管系統(tǒng)的栓塞，因而會造成機體死亡。溶血表示紅血球超過生理程度溶解-破壞的狀態(tài)。溶血的原因可能是機械的或代謝的。溶血程度的增大將導致機體的多重受損并直至導致人員的死亡。
另一方面實踐表明，可以在滿足特定的結(jié)構(gòu)前提條件下對心臟的泵功率進行輔助或甚至用人工心臟替代自然心臟。當然目前僅能在有限的情況下實現(xiàn)植入的心臟輔助泵或人工心臟的持續(xù)的工作，這是因為這種人工產(chǎn)品與血液和整個機體的相互作用總是會給血液和機體造成不利的變化的。
根據(jù)已有技術(shù)，軸流泵已經(jīng)公知，所述軸流泵主要由一個圓柱形的管子構(gòu)成，在管子內(nèi)有一個作為貼靠在外部的電機定子的轉(zhuǎn)子的輸送件進行旋轉(zhuǎn)。在具有葉片的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子對液體進行軸向輸送。
在WO 00/64030中披露了一種用于無損輸送單相或多相液體的裝置。在這種裝置中以流向為基準在輸送件(轉(zhuǎn)子)的前面設(shè)置有一個進口導向裝置并且以流向為基準在輸送件的后面設(shè)置有一個出口導向裝置。盡管血液在泵的通流范圍內(nèi)基本不會出現(xiàn)不利的變化，但經(jīng)證明其缺點在于，在泵的入口導向裝置前面的入口區(qū)段和在出口導向裝置后面的出口區(qū)段會形成干擾流，所述干擾流會導致血液的變化。
在US4,994,078中披露了一種心臟泵，所述心臟泵的出口區(qū)段和入口區(qū)段具有一定的流體截面，所述流體截面的特征是截面收縮或截面擴展。但在該文件中并未充分地對血液流動過程加以說明，所以在出口區(qū)段并不能明確地看出血液流如何被繼續(xù)導向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對軸流泵的入口區(qū)段和出口區(qū)段進行設(shè)計，從而即使在所述區(qū)段內(nèi)存在流體偏轉(zhuǎn)的話也不會出現(xiàn)流體分離，而是在很大程度上保持流體分布不受干擾。
根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)所述目的的技術(shù)方案如下用于軸向輸送體液的裝置，由管狀的軸向輸送液體的空心體構(gòu)成，空心體中的軸向上設(shè)置有一個與空心體外面的位于泵機殼內(nèi)的電機定子配合被旋轉(zhuǎn)支撐的輸送件，其中輸送件具有轉(zhuǎn)子葉片，并且在流向上在輸送件的前面和后面設(shè)置有入口導向裝置和出口導向裝置，并且還包括入口區(qū)段和出口區(qū)段，所述入口區(qū)段和出口區(qū)段可改變流向地安裝在空心體上，在入口區(qū)段設(shè)置有一個具有入口彎角的裝配在管狀空心體上的入口彎管，所述彎管在朝向入口導向裝置方向上具有一個截面收縮并且在出口區(qū)段上設(shè)置有一個具有出口彎角的裝配在空心體上的出口彎管，其中入口彎管和出口彎管以及入口插管和出口插管由柔韌的材料構(gòu)成。
本發(fā)明的用于軸向輸送體液的裝置由管狀的基本軸向輸送液體的空心體構(gòu)成，在空心體中軸向?qū)实卦O(shè)置有一個與空心體外面的位于泵機殼內(nèi)的電機定子配合被旋轉(zhuǎn)磁性支撐的輸送件，其中輸送件具有轉(zhuǎn)子葉片，并且在流向上一個入口導向裝置固定設(shè)置在輸送件的前面和一個出口導向裝置固定設(shè)置在輸送件的后面，并且還包括有入口區(qū)段和出口區(qū)段，所述入口區(qū)段和出口區(qū)段可改變流向地安裝在空心體上，其特征在于，一個具有入口彎角的裝配在管狀空心體上的入口彎管設(shè)置在入口區(qū)段，所述彎管在朝向入口導向裝置方向上具有一個截面收縮，并且一個具有出口彎角的裝配在空心體上的出口彎管設(shè)置在出口區(qū)段，所述出口彎管在流向上直至一出口圓筒具有一個截面收縮。
在流向上一個流體擴散器和一個出口插管設(shè)置在出口圓筒之后。
入口彎管和出口彎管以及入口插管和出口插管最好由柔韌的材料構(gòu)成，其中柔韌的材料主要由硅樹脂和/或加強的硅樹脂(織物)構(gòu)成。所述材料的柔韌性可實現(xiàn)本發(fā)明的裝置的最佳的手術(shù)植入以及其在胸腔內(nèi)的功能。
根據(jù)本發(fā)明的進一步設(shè)計，出口彎管和入口彎管具有由柔韌的材料構(gòu)成的個別區(qū)段。
入口彎管的半徑與入口彎管的入口直徑的比例為1∶2。
本發(fā)明軸流泵的入口區(qū)段和出口區(qū)段的設(shè)計將導致對流體平穩(wěn)的加速，而不會出現(xiàn)對流體的擾動。其中特別是本發(fā)明的入口彎角被設(shè)計在45°至50°之間在流體截面變化的情況下是最為有利的。出口彎角在85°至95°之間。本發(fā)明實現(xiàn)的對流體導向的有益的特點如下-對入口彎管的特殊的成型可實現(xiàn)對流向入口導向裝置的流體的持續(xù)的加速；-通過對入口導向裝置的相應的設(shè)計可實現(xiàn)流體向輸送件的最佳的流入；-在輸送件內(nèi)實現(xiàn)能量的最佳的傳遞；-在出口導向裝置中實現(xiàn)對流體的調(diào)整和壓力降低；-對出口彎管的特殊的設(shè)計可實現(xiàn)在彎曲的區(qū)段內(nèi)對流體的持續(xù)的加速；-實現(xiàn)與出口插管的連接件的區(qū)段內(nèi)對流體的調(diào)整，優(yōu)選以旋轉(zhuǎn)對稱的擴散器的方式實現(xiàn)截面的逐步擴展。本發(fā)明裝置一特殊的有益的設(shè)計是通過對入口彎管和出口彎管選用彈性的不變形的材料實現(xiàn)的，所述材料可以對本發(fā)明裝置與心室以及主動脈連接區(qū)段內(nèi)由于生理造成持續(xù)的移動進行吸收。


下面將對照附圖對本發(fā)明做進一步的說明。圖中示出圖1為具有入口彎管和出口彎管的軸流泵的剖面示意圖；圖2出口彎管的剖面示意圖，和圖3入口彎管的剖面示意圖。
具體實施例方式
圖1示意示出具有入口彎管12和出口彎管13的軸流泵。利用入口管頭28入口彎管12被固定在圓筒狀的空心體1的入口區(qū)段10上。利用出口管頭29出口彎管12被固定在圓筒狀的空心體1的出口區(qū)段11上。在圓筒狀的空心體1內(nèi)，以流向為基準有一個具有導向葉片9的固定的入口導向裝置6、一個懸浮設(shè)置的輸送件2，所述輸送件由一個電機轉(zhuǎn)子4、一個轉(zhuǎn)子葉片5和一個托環(huán)30構(gòu)成。在流向上一固定的具有出口導向葉片16的出口導向裝置7設(shè)置在電機轉(zhuǎn)子4的后面。利用一設(shè)置在泵機殼8內(nèi)的電機定子3將所述電機轉(zhuǎn)子4置于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實施例軸流泵中在出口彎管13上有一個流體擴散器25。有待輸送的血液通過入口插管18進入入口彎管12的入口圓筒20并且然后根據(jù)入口彎管12的彎曲14其流向被偏轉(zhuǎn)一個入口彎角15并被導入入口管頭28內(nèi)。入口彎管下游側(cè)具有一個直至入口區(qū)段10的截面收縮。這時血液通過電機轉(zhuǎn)子4上的入口導向裝置6和出口導向裝置7進入圓筒狀的空心體1的出口區(qū)段11。在此血液進入出口彎管13的出口管頭29并且在出口彎管13內(nèi)其流向被偏轉(zhuǎn)一個出口彎角14。在此又有一個出口彎管13的截面收縮。出口彎管13的出口圓筒19在此例如與流體擴散器25連接，所述流體擴散器在朝向出口插管17的下游側(cè)具有一個持續(xù)的截面擴展。由于設(shè)置有對血液流以入口彎角15偏轉(zhuǎn)的入口彎管12和對血液以出口彎角14偏轉(zhuǎn)的出口彎管13，所以可以實現(xiàn)無干擾的流動。
圖2為出口彎管13的示意剖面圖，所述出口彎管將有待輸送的血液通過泵出口27、出口區(qū)段11和彎曲部23導入出口圓筒19并接著導入出口擴散器25和出口插管17。通過采用此方式的對流體的導向可有益地避免流動的血液與出口彎管13內(nèi)壁22的分離。
在圖3剖面圖中示意示出的入口彎管12將來自入口插管18經(jīng)入口圓筒30的血液偏轉(zhuǎn)一個入口彎角20，導入入口管頭28。在此的下游側(cè)直至入口管頭28有一個持續(xù)的截面收縮。血液然后通過入口區(qū)段10被送入泵入口26。由于在此處本發(fā)明的持續(xù)的流體截面收縮，因而流體不會與入口彎管12壁21分離。
附圖標記對照表1 空心體2 輸送件3 電機定子4 電機轉(zhuǎn)子5 轉(zhuǎn)子葉片6 進口導向裝置7 出口導向裝置8 泵機殼9 導向葉片10 入口區(qū)段11 出口區(qū)段12 入口彎管13 出口彎管14 出口彎角15 入口彎角16 出口導向葉片17 出口插管18 入口插管19 出口圓筒20 入口圓筒21 壁22 壁23 彎管24 彎管25 流體擴散器26 泵入口27 泵出口28 入口管頭29 出口管頭30 托環(huán)
權(quán)利要求
1.用于軸向輸送體液的裝置，由管狀的軸向輸送液體的空心體(1)構(gòu)成，空心體中的軸向上設(shè)置有一個與空心體(1)外面的位于泵機殼(8)內(nèi)的電機定子(3)配合被旋轉(zhuǎn)支撐的輸送件(2)，其中輸送件(2)具有轉(zhuǎn)子葉片(5)，并且在流向上在輸送件(2)的前面和后面設(shè)置有入口導向裝置(6)和出口導向裝置(7)，并且還包括入口區(qū)段(10)和出口區(qū)段(11)，所述入口區(qū)段和出口區(qū)段可改變流向地安裝在空心體(1)上，在入口區(qū)段(10)設(shè)置有一個具有入口彎角(15)的裝配在管狀空心體(1)上的入口彎管(12)，所述彎管在朝向入口導向裝置(6)方向上具有一個截面收縮并且在出口區(qū)段(11)上設(shè)置有一個具有出口彎角(14)的裝配在空心體(1)上的出口彎管(13)，其特征在于，入口彎管(12)和出口彎管(13)以及入口插管(18)和出口插管(17)由柔韌的材料構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在流向上一個流體擴散器(25)和一個出口插管(17)設(shè)置在出口圓筒(19)之后。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，柔韌的材料由硅樹脂和/或加強的硅樹脂構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，出口彎管(13)和入口彎管(12)具有由柔韌的材料構(gòu)成的個別的區(qū)段。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，入口彎管(12)的半徑和入口彎管(12)的入口直徑的比例為1∶2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軸向輸送體液的裝置。本發(fā)明的目的在于對軸流泵的入口區(qū)段和出口區(qū)段進行設(shè)計，從而即使在所述區(qū)段內(nèi)存在流體偏轉(zhuǎn)的情況也不會出現(xiàn)流體分離，而是在很大程度上保持流體分布不受干擾。
文檔編號F04D29/66GK1873232SQ200610091239
公開日2006年12月6日 申請日期2002年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月16日
發(fā)明者彼得·尼塞爾, 約翰內(nèi)斯·米勒, 漢斯－埃哈德·彼得斯, 約爾格·米勒, 阿利·基利克, 庫爾特·格萊辛, 迪特馬爾·里斯, 克勞斯·文德利希 申請人:柏林心臟公開股份有限公司