[发明专利]一种人工心脏泵叶轮结构

说明书

本发明提供一种人工心脏泵叶轮结构，所述叶轮结构包括2组离心泵叶片、2个离心泵上盖板、2个导流锥，还包括相应的外壳，其包括外部壳体、1至2组导叶和1至2个导流锥，从而构成本发明的特殊结构，可实现人工心脏泵的小型化和血液相容性优化。本发明采用外形小巧且血液相容性良好的多级离心泵结构，构造出一种结构简单、紧凑的人工心脏泵结构，该结构采用多个离心泵叶片串联，可在更为紧凑的空间中实现更高效率的泵血，同时加入导流锥结构，可有效改善心脏泵的流场结构并实现各离心泵流场的良好过渡，提高血液相容性。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种人工心脏泵叶轮结构。

背景技术

心力衰竭简称心衰，是指由于心肌功能障碍，而引发静脉的回心血无法充分从心脏中泵出的一组临床综合征。心衰多由各种心血管疾病引发，是心脏病发展的终末期，死亡率和再入院率极高，三年再入院率高于50％，五年死亡率高达50％，十年死亡率则高达90％，与恶性肿瘤或晚期癌症相当，被认为是“心血管领域尚未被攻克的堡垒”。根据全球流行病学调查显示，在全球，平均每100人中就有3至5人患有不同程度的心衰，与此同时，每5个人中就有1位，在某个年龄段会发生不同程度的心衰。随着人口老龄化问题在全球范围的极速加重，心力衰竭的人数将会呈现严重的上升趋势，除此之外，由于生活压力和生活健康等问题，心力衰竭的患者呈现令人担忧的小龄化趋势。在医疗技术发达的国家，急性心血管疾病的治疗水平较高，但大多无法根治且会带来众多潜在问题，从而诱发心衰，因此，即使在医疗高度发达的国家，心衰依然是极度困扰的医疗难题。

另一方面，在心衰治疗方面的技术手段还急需发展，传统治疗方案中最有效的心脏移植，由于配型合适的心脏供体数量严重短缺，绝大多数患者在等到合适配体之前便已经死亡，普适性较差；而药物治疗方面，目前并没有关于采用药物治疗手段根治心力衰竭的报道，有效性较差。因此，心脏移植和药物治疗均不适合作为心力衰竭的普适性治疗手段，而随着人造材料和生物机械技术的发展，人工心脏有望成为众多心衰患者最为有效和可靠的治疗手段。

人工心脏是针对于心衰患者，用生物材料制造的一种用来暂时或者永久地部分或完全替代人体心脏来实现泵血功能的机械装置。人工心脏的涵盖范围十分广泛，以人工心脏泵最为主要，其具有结构紧凑、工作可靠，无需摘除患者自身心脏的优点，除直接植入于人体心脏外，也是于新冠肺炎疫情的治疗中扮演重要角色的体外膜肺氧合(ECMO)系统的关键部分。

在人工心脏泵领域中，主要有离心泵和轴流泵两种形式，各有优缺点，由于离心泵的优良性质，第三代人工心脏泵几乎全部采用离心泵形式，但单级离心泵效率较低，转速和体积较大。而当前，为了减小手术创口、提高患者生活质量，小型化、轻量化以及高生物相容性是该领域的研究重点，其中，通过特殊的结构设计来优化心脏泵的泵血效率、血液相容性等是一大趋势。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种人工心脏泵叶轮结构，其采用以下技术方案：

一种人工心脏泵叶轮结构，包括2组离心泵叶片、2个离心泵上盖板和2个离心泵导流锥；所述叶轮结构外部设置相应的外壳，所述外壳包括外壳体、1至2组导叶和1至2个所述导叶的导流锥；所述离心泵叶片、离心泵上盖板和离心泵导流锥组合成为一个不可分割的整体的叶轮，或者通过键或销结构通过中心轴相互固定为一个整体的叶轮；所述外壳的内部固定1至2组导叶和1至2组所述导叶的导流锥；所述离心泵叶片和导叶自入口处开始交替出现直至出口，且离心泵叶片更接近入口侧。

进一步地，所述外壳上固定的导叶及导叶的导流锥与叶轮之间留有一定间隙，以防止叶轮旋转时与外壳碰撞。

进一步地，所述离心泵导流锥的外侧面进行特殊设计，实现各级离心泵的良好过渡和血液相容性的优化；

所述导流锥外侧面的特殊设计是：入口、每级离心泵叶片和每级导叶处配均有单独的导流锥，导流锥为内凹形、直线型、外突形或三者的结合。