[发明专利]管轴式离心氧合血泵

说明书

技术领域

本发明为一种医用离心氧合血泵，同时兼具血液驱动与氧合两种功能，主用于体外循环、辅助循环及体外膜氧合的血液驱动与氧合及二氧化碳排除，即可用于呼吸支持，也可用于循环支持，还可用于呼吸、心跳骤停病人的急救复苏。

背景技术

目前国内外心脏直视手术体外循环所使用的血泵主要有两种类型，一种是滚压式血泵，另一种为离心式血泵。两种血泵都只有血液驱动功能，而无氧合或气体交换功能，用于体外循环，辅助循环及体外膜氧合时都需与氧合器配套使用。并且目前常用的各种氧合器一般使用时间都在6小时以内，长时间体外循环时氧合功能逐渐下降，甚至需要更换氧合器，而更换氧合器操作复杂，还需要停止体外循环，会对病人造成不同程度的影响。本发明之管轴式离心氧合血泵兼具血液驱动与氧合两种功能，可用于长时间血液驱动与氧合，即可用于循环支持，也可用于呼吸支持，并且无需另用氧合器及人工心肺机。

发明内容

本发明之管轴式离心氧合血泵以管轴式离心血泵为基本结构，该血泵主要由管轴、防回流缓冲部分、电机、泵壳、泵盖、轴承、密封及储液室等部分组成。该血泵采用离心力原理，但其对液体做功的部件不是叶轮，而是一段可高速旋转的管道，可称之为管轴。此管轴可看做由做为旋转轴的直管和与之相通连的向远离轴心的径向延伸的侧管两部分所形成，此两部分可以是一体铸成，或为分体连接而成。将此管轴固定于一竖直圆筒形密闭泵壳内，位置在该泵壳内的上部中心处，使管轴直管的一部分穿过密封和轴承开口于泵外的储血室内，电机轴与管轴的直管同轴与管轴相连接.。血液自储血室入口进入储血室，并经管轴在储血室的开口进入管轴及管轴侧管。当管轴被电机驱动旋转时，管轴侧管即绕直管做圆周运动，其内的液体也随之做圆周运动并受到离心力的作用而被抛甩到侧管开口外的泵壳内。管轴及储血室内的液体将因管轴侧管内液体的排出所产生的负压吸引而进入侧管，并重复上述受力过程而不断进入泵壳内，使泵内压力不断增加，最终液体经泵底部的出泵口排出到泵壳外的动脉系统内，完成血液的输送。泵内压力的大小与管轴侧管的长度及泵的转速成正相关。将血泵设计为立式，并将管轴侧管部分设计为位于泵壳内的上部，目的为使管轴的侧管始终旋转于泵壳内液体平面上方的气体中，从而避免旋转的管轴侧管对进入泵壳内的血液的搅拌破坏作用，同时使泵的效率明显提高。为了轴对称，管轴的侧管可以是两条、三条或多条，使其在同一平面成轴对称的向远离轴心的径向延伸。为了防止血液自管轴侧管高速喷出而造成血液破坏，以及防止气、血反流，该血泵在管轴侧管出口处设置有防回流缓冲部分。本发明之管轴式离心氧合血泵是在上述结构的基础上再加上氧合部分和气体交换系统两项功能设置而形成。氧合部分是宽约10~15厘米，长约3~5米的硬质无毒医用材料制成的薄片，可称之为氧合薄片，该薄片的一端与管轴侧管的防回流缓冲部分平滑相连接，实施时可将此两部分作为一个整体，是防回流缓冲部分的延续。薄片的其余部分以管轴为轴心以接近泵壳内壁的曲度平滑向外呈螺旋形展开，使该薄片的另一端在螺旋数圈后逐渐贴向泵壳内壁。距泵壳内壁的距离以管轴旋转时薄片不会刮擦到泵壳内壁为宜，每圈螺旋之间至少保持3毫米的间距。血液自防回流缓冲部分流出后即沿此薄片向外周运动，由于氧合部分与管轴侧管及防回流缓冲部分是作为一个整体同步旋转于气体中，血液在流经此薄片时便形成了一层薄薄的血膜，大大增加了与气体的接触面积。在流经此薄片后血液即被氧合，血液中的二氧化碳则弥散到气体中，最后以最短的距离流到泵壳内壁上，并沿泵壳内壁流到泵下部。每一防回流缓冲部分都连接着上述氧合部分，使氧合薄片的总面积达到1~2平方米。与氧合部分配套的是气体交换系统，该系统设置于泵壳的上部，要求即不影响泵内的压力，同时又能更换泵内气体，使泵内氧气得到补充，二氧化碳得以排除。为了能够调节血液的温度，还可设置一气体温度调节系统，通过调节进入泵内气体的温度和流量，达到间接调节血液温度的作用。