[实用新型]外场驱动锥形转子人工心脏辅助装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物医学工程技术领域，涉及一种血泵辅助装置，尤其是一种采用外磁场驱动磁轴承支承可植入式锥形螺旋叶轮转子的人工心脏辅助装置。

背景技术

心脏是人体血液循环的动力源。如今，心血管疾病已经成为导致人类死亡的主要原因。尽管心脏移植是治疗重危心脏病患者最有效的手段，但由于等待心脏移植受体的数量远远大于供体，导致每年都有很多患者在等待心脏移植中死亡。为了解决这一难题，人工心脏辅助装置被提出来了。国内、外现有的人工心脏辅助装置主要以轴流式血泵为主，而绝大多数轴流血泵是通过穿越皮肤的动力与控制导线来提供能量，由于密封原因容易导致受体感染以及生物相容性等问题；同时血泵的转子用机械轴承支撑，血泵长时间运转极易导致轴承磨损和发热；血泵的转子以及流道设计不符合血液生理学流动而引起溶血和血栓等等一系列难题。

发明内容

为了克服传统人工心脏辅助装置的缺点，本实用新型提供一种外场驱动锥形转子人工心脏辅助装置，该装置结构紧凑，集驱动与控制于一体，有效地解决了由于穿越皮肤导线引起的密封感染以及生物相容性等一系列传统人工辅助装置难以克服的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种外场驱动锥形转子人工心脏辅助装置，所述装置置于交变磁场中，该装置包括与血管相连的小端外壳、大端外壳，中间外壳，中间外壳的大端和小端分别与小端外壳和大端外壳密封连接，小端外壳和大端外壳内分别固定安装外表面带有叶轮的小端导轮和大端导轮，在所述中间外壳、小端导轮和大端导轮构成的空间内设置叶轮转子，所述的叶轮转子内设置轴，在叶轮转子和轴之间固定安装永磁磁条，所述叶轮转子与小端导轮和大端导轮之间有间隙。

作为本实用新型的一种改进，所述小端导轮和大端导轮上分别设置两级阶梯形圆槽，两级阶梯形圆槽内分别固定安装轴向充磁的轴向永磁轴承环和径向充磁的径向永磁轴承外环，所述位于小端导轮和大端导轮的轴向永磁轴承环的极性相反；所述轴两端设置轴柄，轴柄上固定安装径向充磁的径向永磁轴承内环，所述径向永磁轴承内环位于径向永磁轴承外环内，并且与径向永磁轴承外环的极性相反，所述径向永磁轴承内环与轴向永磁轴承环、径向永磁轴承外环两者之间有间隙。

作为本实用新型的一种改进，所述永磁磁条由4条1/4圆筒形的永磁磁条构成，并且径向充磁，相邻两条磁极的N、S极方向相反。

作为本实用新型的一种优选方式，所述交变磁场由设置在体外的径向均匀分布的若干偶数个线圈组成，该线圈分别与变频器的端子连接。

采用此种方案，本实用新型实现了由变频器控制体外线圈产生体外磁场驱动装在体内的锥形螺旋叶轮转子血泵，避免了由于穿越皮肤导线引起的密封感染以及生物相容性等一系列传统血泵难以克服的困难，同时本装置体内特殊的锥形螺旋叶轮转子在永磁轴承的作用下在轴向和径向上完全实现磁悬浮，减少了机械轴承所带来的由于摩擦、磨损、发热引起的溶血和血栓，可以长期维持正常的人体血液循环。通过采用变频器控制线圈通电，调节电流大小产生交变磁场远距离无接触地驱动装在体内的血泵转子里的永磁磁条，可以将本装置方便的植入体内，无需再用导线穿越皮肤，有效避免了由于密封引起的感染和生物相容性问题；高能永磁轴承使血泵转子径向和轴向完全悬浮，避免了因为机械轴承引起的摩擦、磨损和发热引起的溶血和血栓等并发症，特殊的锥形螺旋叶轮设计使转子在旋转中尽可能少的剪切血红细胞，减少对血液有形成分的破坏；结构简单，集驱动与控制于一体等。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步具体详细的说明。

图1为外场驱动锥形转子人工心脏辅助装置剖面结构示意图；

图2为外场驱动锥形转子人工心脏辅助装置轴向侧视图；

图3为大端导轮的主视图；

图4为大端导轮的左视图；

图5为永磁磁条与轴安装关系的示意图；

图6为叶轮转子的外形图。

具体实施方式