[发明专利]一种带有脉动调速特征的轴流式磁悬浮血泵

说明书

本发明公开了一种带有脉动调速特征的轴流式磁悬浮血泵，它解决了现有技术中的血泵无法实现脉动性的问题，其通过对电机转速的调节，能实现血流的脉动特征，可以降低出血和血栓栓塞发生率，其技术方案为：包括泵壳，在泵壳内血液入口端设有前导叶，在泵壳内血液出口端设有后导叶；所述前导叶和后导叶之间轴向设置叶轮，在叶轮的径向方向和轴向方向设有保持叶轮径向和轴向悬浮的轴承；所述泵壳外部对应于叶轮处设有电机，所述电机与转速控制装置连接，转速控制装置调控电机的转速形成脉动特征。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种带有脉动调速特征的轴流式磁悬浮血泵。

背景技术

目前，心衰发病率呈指数式逐年增高，各种心脏疾病到晚期，只能通过心脏移植挽救生命，由于心脏供体严重不足，大部分病人等不到供体便心脏极度衰竭而死亡。人工心脏泵又称血泵，是一种帮助心脏实现泵血功能的装置，安装血泵可以延长患者的生命，等待供体；血泵补偿或替代心脏功能，有利于心肌代谢和营养的恢复平衡，促进心脏功能的恢复，起到其他方法无可比拟的作用；对于不能完全恢复功能的心脏，可长期替代自然心脏发挥生理泵血功能。

目前连续性血泵得到了大量临床应用，效果基本良好，但是从心脏持续泵血引起主动脉瓣长期关闭，可导致出血、血栓形成和右心衰等并发症从而降低患者生存率。随着心脏外科手术的进一步开展，对重要脏器的保护也越来越受到重视，脉动又再次成为人们关注的热点。

通过进一步的研究发现脉动血流是有益的，增加轴流泵脉动性可使主动脉瓣开放频率显著增加，并减少通过瓣膜的血液剪切力和凝血因子破坏，从而降低出血和血栓栓塞发生率。其基本优点可归纳为：①自然的血流是最佳的。②增加组织液的流动和形成，淋巴流动增加。③组织代谢率和废物排除加快。④从泵到组织的能量传递更有效。这些基本的优点对于改善和保护某些器官的功能有关，脉动能有效地保持微循环内的血流通畅,降低乳酸生成,改善细胞代谢,减轻全身炎症反应、降低缺血-灌注损伤，从而保护脏器功能。

但现有技术中的血泵都无法实现脉动性，现有技术中对于血泵实现脉动性的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种带有脉动调速特征的轴流式磁悬浮血泵，其通过对电机转速的调节，能实现血流的脉动特征，可以降低出血和血栓栓塞发生率；

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种带有脉动调速特征的轴流式磁悬浮血泵，包括泵壳，在泵壳内血液入口端设有前导叶，在泵壳内血液出口端设有后导叶；所述前导叶和后导叶之间轴向设置叶轮，在叶轮的径向方向和轴向方向设有保持叶轮径向和轴向悬浮的轴承；所述泵壳外部对应于叶轮处设有电机，所述电机与转速控制装置连接，转速控制装置调控电机的转速形成脉动特征。

进一步的，所述转速控制装置包括转子位置检测元件，转子位置检测元件检测电机转子的位置信号，信号处理器将位置信号转换为转速信号，而后经由滤波器传输给比较器，比较器将信号传输给调速模块，比较器和调速模块判断转子位置的滞后或超前状态，进而控制电机转子升速或减速。

进一步的，所述调速模块包括PWM调节器和逆变器，PWM调节器接收比较器的信号，并将控制信号传输给逆变器，逆变器和电机连接。PWM调节器调节控制逆变器的正确导通顺序。

进一步的，所述比较器和PWM调节器之间设置误差放大器，比较器将转子转速与设定值进行比较得到转速误差，误差放大器对其进行放大后输出转矩信号给信号处理器，信号处理器将转矩信号转换成电流信号输出给PWM调节器。

位于所述叶轮径向方向的轴承为永磁轴承。

所述的永磁轴承包括两个，两个永磁轴承沿着叶轮的轴向方向一前一后设置，每个永磁轴承包括两个环形永磁体，两个环形永磁体极性相反、磁力相等。

位于所述叶轮轴向方向的轴承为液膜轴承。