[发明专利]一种磁悬浮轴流式血泵

说明书

本发明涉及一种磁悬浮轴流式血泵，是一种为泵与电机一体化的轴流式血泵装置，该血泵包括驱动电机系统、泵系统和悬浮系统；其中磁悬浮系统包括四个部分：前后两组径向磁悬浮轴承、一组前轴向磁悬浮轴承、一组轴向磁约束装置，即两组起到径向磁悬浮作用，一组起到轴向悬浮作用，一组磁约束，再加上叶轮旋转时的陀螺效应，可以使得叶轮工作时在四自由度悬浮，达到完全悬浮的效果。本发明提供的技术方案，轴承没有摩擦，可降低溶血，减少血栓并发症；血泵体积小重量轻，手术侵犯性小，安全性与实用性高。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴流式血泵。

背景技术

心力衰竭是世界难题，全世界每年有数千万心衰患者，被判定心衰的，五年死亡率高于40％，中国每年因心衰死亡有200多万人。对于晚期心衰患者，治疗终末期心衰，至今仍没有效简单高效的办法，内科治疗只能减轻患者的痛苦，难以延长生命，目前只有“心脏移植”和“人工心脏”两种外科治疗手段最有效，由于“心脏移植”因供体太少而成了象征性的技术，因此“人工心脏”被认为是诸多晚期心衰患者的最后一根救命稻草。

以美国及德国产品为代表的五六种辅助性人工心脏(简称“血泵”)产品已经获得临床应用或试用许可，每年应用总数超过万例。但是目前国际上的二代血泵的主要问题是有机械轴承，即转子叶轮要有滑动轴承来支撑着旋转，由于转速高，达到每分钟数千至一两万转，轴承很容易磨损，有的甚至几十分钟就磨坏了，轴承的寿命决定了血泵的寿命，这与血泵的设计寿命要求达到十几二十年，甚至长期使用的目标，差距实在太大，因此机械轴承的血泵正在被淘汰，没有机械轴承的第三代悬浮式血泵正引领力新发展，以美国血泵HeartIII的磁悬浮为人工心脏发展与追捧的标杆。不过悬浮血泵，也有新问题，主要问题：一是磁悬浮结构复杂，加大了血泵的体积，增大了手术侵犯性大，比如三代磁悬浮血泵HeartIII的体积和重量是二代血泵轴承式血泵Jarvik2000的三倍多；二是主动磁悬浮轴承技术复杂，需要信号检测、反馈、控制系统，技术比传统血泵的电控系统复杂得多，会影响电控系统的安全性与稳定性；三是悬浮血泵虽然没有机械摩擦，但是内部结构可能有血流死角甚至死腔，容易形成血栓。

由此可见，减小悬浮式血泵的体积与重量，提高血泵的安全性与稳定性，减少血栓等并发症，是人工心脏未来发展需要解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁悬浮轴流式血泵。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种磁悬浮轴流式血泵，包括：叶轮、转子内磁钢、定子铁芯、定子线圈绕组和泵管；

所述转子内磁钢设置在所述叶轮内部，所述叶轮设置在所述泵管内，所述定子线圈绕组和所述定子铁芯依次设置在所述泵管的外部，在所述定子线圈绕组和所述定子铁芯前后端分别设置软磁铁环；

在所述叶轮的前端设置前径向磁悬浮轴承，在所述叶轮的后端设置后径向磁悬浮轴承，在所述叶轮的前端设置前轴向磁悬浮轴承；所述前径向磁悬浮轴承、后径向磁悬浮轴承分别包括磁环与磁芯；所述前轴向磁悬浮轴承，在所述前支架中心设置一个轴向磁柱，与所述前径向磁悬浮轴承的磁芯配对，同性磁极相对而排斥。

所述磁环位于所述磁芯的中心，所述磁环和磁芯的磁向均为所述叶轮的轴向，所述磁芯镶嵌在所述叶轮前端或后端的轮毂内。

可选的，所述磁环由两块及以上的永磁磁环按照同性磁极相对的方式粘结而成，所述磁芯由两块及以上的磁柱按照同性磁极相对的方式粘结而成。

可选的，所述装置还包括：支撑环，所述支撑环位于所述泵管的内部其环绕所述叶轮前端的轮毂，所述支撑环将所述泵管的入口处分隔为内、外两个流道；所述前轴向磁悬浮轴承的磁环镶嵌在所述支撑环内部。

可选的，所述泵管的前端管径大于后端管径。

可选的，在所述转子内磁钢的前端和后端分别设置软磁铁片。