[发明专利]一种人工心脏泵体外驱动方法

说明书

技术领域

本发明属于人工心脏领域，特别涉及人工心脏泵的无接触式体外磁驱动系统。

背景技术

心力衰竭（心衰）是一种严重威胁人类健康的疾病。针对晚期心衰最有效的治疗方法是心脏移植与人工心脏辅助。由于心脏移植远远无法满足心衰治疗的需要，市场对于人工心脏的需求不断增加，因而它的市场前景非常看好。为了减小传统人工心脏对于患者的损伤，采用体外磁驱动方式的人工心脏驱动装置被设计出来。这种设计从根本上解决了传统人工心脏的体内人工心脏的温升以及经皮导线引起的感染等问题。由于体外磁驱动装置与体内人工心脏之间距离较大（通常在150mm～180mm之间），体外磁驱动装置传递到人工心脏的能量会迅速衰减，从而导致人工心脏的稳定性与性能大幅降低。为了解决这一问题，专利申请《一种用于人工心脏的永磁磁体体外驱动系统》（申请号：200910089092.4）提出采用两级传动方式，即在体外磁驱动装置与人工心脏之间的胸腔内部放置第一被动磁体来提高转矩传递效率。这种方式虽然能够增大人工心脏的转矩，但是在植入物体积与人工心脏的受力方面具有以下潜在风险：首先，第一被动磁体增加了植入体内的异物体积。一方面增大了患者的手术损伤以及术后感染几率，另一方面增加了体内部件发生故障的几率；其次，由于第一被动磁体位于体外磁驱动装置与人工心脏之间，因此造成人工心脏受到的磁场力不平衡，而是朝向第一被动磁体一侧，这样会对升主动脉血管产生牵拉作用，从而增加升主动脉血管病变的几率。

发明内容

本发明的目的是克服现有体外磁驱动装置传动距离小和导致人工心脏所受磁场力不平衡的缺点，提供一种用于人工心脏体外磁驱动的驱动方法。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种人工心脏泵体外驱动方法，采用体外的驱动装置和位于升主动脉血管中的泵体，其中所述驱动装置为至少一对，分别位于所述泵体两侧，与泵体呈一线形式。

所述驱动装置由驱动电机与高剩磁的永磁圆柱体组成，其中永磁圆柱体径向充磁，驱动电机带动永磁圆柱体旋转产生变化的磁场；所述泵体为圆柱形外壳，其中安装绞龙形叶轮，该叶轮采用高剩磁的永磁体，并且径向充磁。

为了提高驱动力，所述永磁圆柱体充两对以上的磁极，NS极交替排列，且磁极数为偶数。

为了提高驱动力，所述叶轮充两对以上的磁极。

为了提高相互作用，所述永磁圆柱体与所述泵体平行设置。

为了提高泵体的工作效率，所述叶轮为双绞龙或三绞龙形叶轮。。

本发明与现有的单级驱动方式（一个驱动装置和人工心脏泵体）相比，具有传递转矩能力大和稳定性高的优点。与现有的两级驱动方式相比，具有人体内部异物体积小，可靠性高，驱动力强，以及人工心脏泵体所受磁场力平衡的优点。

附图说明

图1是本发明一种人工心脏泵体外驱动方法的原理示意图。

图2是本发明一种人工心脏泵体外驱动方法的一个实施例的示意图。

图3是本发明中各永磁体的一种充磁方式的横截面示意图。

图中：1、第一对驱动装置，2、第二对驱动装置，3、第三对驱动装置，4、泵体，5体表。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明做进一步详细说明。

本发明中的人工心脏泵体外驱动方法是以驱动装置成对地布置，使位于升主动脉血管中的人工心脏的泵体所受磁场力处于平衡状态，从而避免升主动脉血管长期受到人工心脏泵体的牵拉而引起病变，并且增加对泵体中叶轮的驱动力。图1中驱动装置有三对，分别是第一对驱动装置1、第二对驱动装置2、第三对驱动装置3，三对驱动装置尽量均匀分布，并且尽量使泵体4位于两个驱动装置之间的中点位置，还要使各驱动装置尽量位于同一个平面内，这样布置的人工心脏系统最好。

驱动装置由驱动电机与高剩磁的永磁圆柱体组成，其中永磁圆柱体径向充磁，驱动电机带动永磁圆柱体旋转产生变化的磁场；所述泵体为圆柱形外壳，其中安装绞龙形叶轮，该叶轮采用高剩磁的永磁体，并且径向充磁。为了提高驱动力，永磁圆柱体可以均匀充两对以上的磁极；并且叶轮也可以均匀充两对以上的磁极，NS极交替排列，但两对以上需是偶数对的磁极（如图3）。为了使驱动力最强，永磁圆柱体和泵体要尽量成平行设置。