[发明专利]一种搏动式离心血泵

说明书

本发明提供了一种应用于人工心脏和心室辅助的搏动式离心血泵。该发明主要包括血泵系统和搏动系统，所述血泵系统由泵壳、底座、波纹管、叶轮和主轴组成，用以维持血液循环，所述搏动系统由泵壳、波纹管、底座、连杆和主轴组成，用以周期性改变泵腔容积来实现血压搏动，所述血泵系统和搏动系统耦合工作。本发明具有结构简单、体积小、可植入和符合人体生理特征的优点。

技术领域

本发明涉及离心式泵技术领域，具体地说是一种搏动式离心血泵。

背景技术

心血管疾病对人类的身体健康造成着不可磨灭的损害，它的最终结果是导致心力衰竭，带走病人的生命。治疗甚至治愈严重心血管病最有效的手段是进行心脏移植，但是由于病患者与心脏供应者的心脏精确匹配的难度大、心脏受体量总是远远高于心脏供体，使得众多病患者还在等候心脏源的过程中就无奈死亡。心脏，人类最为关键的器官之一，如果只依赖自然心脏移植，这将远不能满足患者对供体的需求，因此寻找新的适合的可靠的心脏来源，缓解心脏病患者的痛苦成为科学界医学界重要的研究方向，人工心脏和心室辅助应运而生。

人工心脏和心室辅助通常包括血泵、监控系统、驱动装置和能源供给装置四大部分，其中血泵是最核心的部件。人工心脏和心室辅助从问世到现在，经历了漫长的发展历程。第一代人工心脏和心室辅助的血泵是气动容积式的，虽然具有仿生的搏动性，但体积大，植入性差。第二代人工心脏和心室辅助的血泵是旋转叶片式，包括离心式、轴流式和混流式，体积小、植入性好。其产生的是连续稳定的血压，不具有搏动性。另外，由于其采用的是机械轴承来支承转子，摩擦升温会使得血液被破坏而发生溶血和血栓现象，而且需要采取密封措施。第三代人工心脏和心室辅助的血泵仍是旋转叶片式，不过采用磁浮或液浮轴承，有效降低了溶血和血栓的发生几率。

人体自然心脏是搏动的，在一个心动周期中由于心室收缩和舒张产生收缩压和舒张压。血泵是否需要搏动以符合人体自然生理特征一直以来是个备受讨论的话题。一些学者认为，搏动性血泵可以改善微循环，促进新陈代谢，改善肾、脑、肝和心脏等重要器官的灌注及其功能。非搏动性血泵输出的是连续流体，通过动脉管流速较小、压力较低，无负压期，随着时间的延长，外周血管阻力增加，毛细血管关闭，微循环灌注不良，易产生代谢酸中毒，使组织水肿，及重要器官功能障碍。另一些学者认为，在很多方面，搏动流与非搏动流并无明显区别，并且有相关实例辅证。因此目前来说，搏动流肯定是最好的，非搏动流是否有隐患存疑。

基于上述技术背景，本文提出一种搏动式离心血泵，既具备离心血泵的体积小、易植入优点，又具备搏动性以符合人体生理特征。

发明内容

本发明提供了一种应用于人工心脏和心室辅助的搏动式离心血泵，其特征在于，包括耦合工作的血泵系统和搏动系统；其中血泵系统，包括泵壳(2)、底座(8)、波纹管(6)、叶轮(18)、主轴(11)；其中搏动系统，包括泵壳(2)、波纹管(6)、底座(8)、连杆(9)、主轴(11)；所述泵壳(2)，其圆周上有关于泵壳入口(1)对称分布的2组泵壳平台(4)和泵壳圆柱(5)，泵壳平台(4)和泵壳圆柱(5)一一对应；所述底座(8)，开有底座中心孔(17)，圆周上有关于底座中心孔(17)对称分布的2组底座平台(14)和底座平台孔(15)，底座平台(14)和底座平台孔(15)一一对应，每个底座平台(14)下方开有底座矩形孔(16)；所述叶轮(18)，开有叶轮中心孔(19)，周向均匀分布多个叶轮叶片(20)，叶轮叶片(20)为螺旋线流道；所述连杆(9)，开有连杆泵壳孔(12)和连杆底座孔(13)，连杆(9)形状是折线式或弧线式；所述主轴(11)，其带有主轴槽型凸块(10)，主轴槽型凸块(10)截面是矩形或双圆头槽形，主轴槽型凸块(10)关于主轴(11)中心对称。

所述血泵系统，其各部件连接方式为：泵壳(2)底面与圆柱状的波纹管(6)固接，波纹管(6)另一面与底座(8)固接，泵壳(2)、波纹管(6)和底座(8)构成了封闭泵腔，主轴(11)穿过叶轮中心孔(19)与叶轮(18)固接。