非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涉及醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)。該非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)包括泵體，泵體包括依次連接的第一泵液流動(dòng)腔、磁性控制腔和第二泵液流動(dòng)腔；所述磁性控制腔的外部設(shè)置有至少4組沿所述磁性控制腔的腔體的長(zhǎng)度方向等間隔排列的線圈組，磁性控制腔中設(shè)有磁性動(dòng)子，所述磁性動(dòng)子可在所述線圈組的控制下移動(dòng)；第一泵液流動(dòng)腔和第二泵液流動(dòng)腔中分別設(shè)有彈性薄膜。本發(fā)明直接利用電磁耦合，摒棄電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，避免了機(jī)械損耗與產(chǎn)熱。同時(shí)兼有步進(jìn)電機(jī)抗超過載的優(yōu)點(diǎn)，一般可抗2-3倍過載，大大降低了線圈過載發(fā)熱甚至燒毀的可能性。
【專利說明】非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]時(shí)至今日，呼吸衰竭依然是重癥醫(yī)學(xué)最常見的疾病。急性呼吸窘迫綜合癥(acuterespiratory distress syndrome, ARDS)作為其最嚴(yán)重形式，病死率可高達(dá)20%—41%, 一旦進(jìn)展為重癥ARDS,病死率則上升至90%,主要死因?yàn)轭B固性低氧血癥。
[0003]ARDS是各種原因?qū)е碌姆蚊?xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞損傷引起彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫，臨床表現(xiàn)為以進(jìn)行低氧血癥，呼吸窘迫為特征的綜合征。低氧血癥的傳統(tǒng)治療方式主要依賴機(jī)械通氣。機(jī)械通氣可以起到改善氧合，維持肺容積，支持肺泡通氣，有效降低呼吸功等作用。但是機(jī)械通氣并不能糾正所有ARDS患者的低氧血癥。作為一把雙刃劍，機(jī)械通氣在改善低氧血癥的同時(shí)，也帶來很多不良后果，例如呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(Ventilator-associated lung injury, VILI),呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎(ventilatorassociated pneumonia, VAP),人機(jī)不同步,去氮性肺不張等，這些不良后果甚至可能導(dǎo)致患者產(chǎn)生嚴(yán)重不良預(yù)后。治療重癥ARDS患者需要很高的機(jī)械通氣條件，這必然會(huì)加重呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷，不利于肺組織的修復(fù)。
[0004]體外膜氧合(Extra-CorporealMembrane Oxygenation,ECM0)代替或部分代替心肺功能，糾正低氧血癥，排除二氧化碳，避免了機(jī)械通氣可能造成的呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷，并且能夠降低肺動(dòng)脈壓力，減輕右心臟后負(fù)荷，有利于心肺功能的恢復(fù)。大量研究顯示，與傳統(tǒng)機(jī)械通氣比較對(duì)ARDS患者實(shí)施ECMO后，患者氧合明顯改善，除分鐘通氣量，呼吸頻率及平臺(tái)壓明顯下降外，ECMO干預(yù)組的炎癥介質(zhì)水平也明顯下降[3，4]。這些都充分說明，ECMO在改善ARDS氧合的同時(shí)，可以使損傷的肺組織得到充分休息，有利于ARDS肺的修復(fù)。2009年HlNl大流行，導(dǎo)致嚴(yán)重ARDS發(fā)病率明顯升高，MaxLaen等研究發(fā)現(xiàn)早期應(yīng)用常規(guī)機(jī)械通氣治療，患者住院病死率達(dá)80%以上，但采用ECMO治療后，嚴(yán)重ARDS患者病死率則下降至21%，此結(jié)果令人震驚。那么也就是說，ECMO在嚴(yán)重ARDS治療中可以發(fā)揮其重要的作用，縮短住院時(shí)間，更能夠降低住院病死率。
[0005]目前ECMO已經(jīng)成為嚴(yán)重ARDS患者治療的一線選擇，能夠有效維持氧合，促進(jìn)二氧化碳排出。靜脈一靜脈(VV — ECM0)是一項(xiàng)較理想的選擇，甚至有研究發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重ARDS患者無創(chuàng)支持無效或失敗時(shí)，應(yīng)首先考慮采用ECMO輔助肺功能，同時(shí)降低呼吸機(jī)支持條件，減少肺泡通氣量，降低吸入氧濃度，從而降低VILI的發(fā)生率，為損傷的肺組織提供有效保護(hù)，并等待其恢復(fù)，為患者病因治療提供有創(chuàng)的條件和強(qiáng)效的生命支持。
[0006]ECMO采用離心泵驅(qū)動(dòng)。設(shè)備巨大。人員與技術(shù)要求高,費(fèi)用昂貴,不適宜廣泛開展。
[0007]pECLA,亦稱為干預(yù)性肺輔助(inteiveutional lung assist, iLA)利用患者自身的股動(dòng)靜脈壓差，將動(dòng)脈血泵入低阻力的氣體交換膜構(gòu)成的中空纖維內(nèi)進(jìn)行氣體交換后在動(dòng)靜脈壓差作用下重新流回體內(nèi)，PECLA是一種超緊湊型的體外肺輔助系統(tǒng)，主要包括一根動(dòng)脈內(nèi)置管，一根靜脈內(nèi)置管，一個(gè)超聲流量傳感器和一個(gè)氣體交換器(Novalung, Talheim, Germany)。為保證此系統(tǒng)的長(zhǎng)期使用，系統(tǒng)內(nèi)部包括血管內(nèi)置管表面都經(jīng)過肝素化處理。由于此系統(tǒng)裝置具有無泵驅(qū)動(dòng)，與血液接觸面積少和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。pECLA的并發(fā)癥發(fā)生率(12% — 25%)顯著低于較傳統(tǒng)ECMO (50%)。
[0008]此系統(tǒng)的血液量一般為0.8 — 2.5L/min。主要受平均動(dòng)脈血壓和血管內(nèi)置管內(nèi)徑的影響。因此對(duì)于心輸出量降低[Cl < 2.7 L / (min.m2)]或低血壓(收縮壓< 70mmHg)的患者不適合應(yīng)用。限制了 PECLA在臨床上的應(yīng)用。
[0009]此外，pECLA排出集體二氧化碳能力較強(qiáng)，即使在較低血流量(I一2.5L/min)下，排出二氧化碳的量可占全身二氧化碳量的50%。此系統(tǒng)排出二氧化碳能力主要由血流量和氧流量決定。但此系統(tǒng)糾正缺氧的能力有限，這主要是由于進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的血液(動(dòng)脈)已進(jìn)行了充分氧合。此系統(tǒng)改善氧合的能力主要由血流量決定。從本質(zhì)上講此系統(tǒng)只是將動(dòng)靜脈作短路，截取部分動(dòng)脈血再氧合，故對(duì)全身血液的氧合提高作用不大。因此應(yīng)用的主要目的是降低PaCO2，保障肺保護(hù)性通氣策略的實(shí)施，預(yù)防和降低呼吸機(jī)相關(guān)性損傷的發(fā)生。
[0010]Being T等回顧性分析了 90例不同病因?qū)е翧RDS患者應(yīng)用pECLA的情況。在此研究中，pECLA平均應(yīng)用時(shí)間為5天，在應(yīng)用pECLA2小時(shí)后，患者PaCO2水平出現(xiàn)了顯著性的下降(60mmHg VS36mmHg);患者氧合亦顯示了中度的增加(Pa02/Fi02, 58mmHg VS82mmHg),并持續(xù)改善至24小時(shí)(Pa02/Fi02，lOlmmHg)。
[0011]pECLA雖然有無泵驅(qū)動(dòng)，與血液接觸面積較少和操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但是肺輔助能力上存在缺陷。氧合能力差。這恰恰是肺輔助系統(tǒng)功能的主要方面。利用動(dòng)靜脈壓差驅(qū)動(dòng)血液流動(dòng)。因而只能采用A— V連接模式。在低心排量與低血壓時(shí)不適用。
`[0012]其他常見的驅(qū)動(dòng)泵:例如CRRT，或血透機(jī)上血泵為滾動(dòng)泵。利用滾動(dòng)柱擠壓管路，驅(qū)動(dòng)血液流動(dòng)。存在缺陷為:
[0013](I)血細(xì)胞在不斷反復(fù)的機(jī)械壓迫下造成破壞，且破壞與泵轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)；
[0014](2)血流量限制。現(xiàn)在常用的泵速一般< 350ml/min若提高到800— 2500ml/min目標(biāo)值，則擠壓次數(shù)的增加會(huì)造成血細(xì)胞破壞加劇，持續(xù)血流靜脈血管無充盈期會(huì)造成空吸現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0015]那么結(jié)合ECMO和pECLA的各自優(yōu)缺點(diǎn)，是否能在原有的技術(shù)面上開發(fā)出一款緊湊型液體泵，在操作上方便安全且經(jīng)濟(jì)實(shí)用是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的首要目的就在于克服現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備中的各種泵所存在的不足，從而提供一種非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)。
[0017]本發(fā)明的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，包括泵體，所述泵體包括依次連接的第一泵液流動(dòng)腔、磁性控制腔和第二泵液流動(dòng)腔；所述磁性控制腔的外部設(shè)置有至少4組沿所述磁性控制腔的腔體的長(zhǎng)度方向等間隔排列的線圈組，所述磁性控制腔中設(shè)有磁性動(dòng)子，所述磁性動(dòng)子可在所述線圈組的控制下沿所述磁性控制腔的腔體的長(zhǎng)度方向移動(dòng)；所述磁性動(dòng)子將所述磁性控制腔內(nèi)部分隔為第一工作區(qū)和第二工作區(qū)；所述第一泵液流動(dòng)腔中設(shè)有第一彈性薄膜，所述第一彈性薄膜的膜邊緣與所述第一泵液流動(dòng)腔的內(nèi)壁密封連接，所述第一彈性薄膜將所述第一工作區(qū)分隔為第一血室和第一液體區(qū)，所述第一液體區(qū)連通所述第一工作區(qū)，構(gòu)成第一儲(chǔ)液區(qū)，所述第一血室與所述第一儲(chǔ)液區(qū)不連通；所述第二泵液流動(dòng)腔中設(shè)有第二彈性薄膜，所述第二彈性薄膜的膜邊緣與所述第二泵液流動(dòng)腔的內(nèi)壁密封連接，所述第二彈性薄膜將所述第二工作區(qū)分隔為第二血室和第二液體區(qū)，所述第二液體區(qū)連通所述第二工作區(qū)，構(gòu)成第二儲(chǔ)液區(qū)，所述第二血室與所述第二儲(chǔ)液區(qū)不連通；所述第一血室上設(shè)有第一流入單向閥和第一流出單向閥；所述第二血室上設(shè)有第二流入單向閥和第二流出單向閥，所述第一流入單向閥、所述第一流出單向閥、所述第二流入單向閥和所述第二流出單向閥外部均設(shè)置對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈，四個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈和所述至少4組線圈組均與驅(qū)動(dòng)控制器電連接。
[0018]所述第一流入單向閥、第一流出單向閥、第二流入單向閥和第二流出單向閥均采用永磁薄不銹鋼片閥門。
[0019]所述第一流入單向閥、第一流出單向閥、第二流入單向閥和第二流出單向閥均采用電磁控碟瓣單向閥。
[0020]所述第一泵液流動(dòng)腔和第二泵液流動(dòng)腔為球形。
[0021 ] 所述磁性控制腔為圓柱形。
[0022]所述磁性動(dòng)子為圓柱形。
[0023]所述磁性動(dòng)子采用永磁鐵。
[0024]所述驅(qū)動(dòng)控制器為單片機(jī)芯片。
[0025]所述單片機(jī)芯片通過步進(jìn)電機(jī)伺服器或光電耦合器控制連接所述線圈組。
[0026]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn):
[0027]1、有別于目前現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)泵即離心泵與滾動(dòng)泵，本發(fā)明具有不同的工作原理，SP:直接利用電磁耦合，摒棄電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，避免了機(jī)械損耗與產(chǎn)熱。同時(shí)兼有步進(jìn)電機(jī)抗超過載的優(yōu)點(diǎn)，一般可抗2-3倍過載，大大降低了線圈過載發(fā)熱甚至燒毀的可能性。
[0028]2、通過增加線圈組中的電流，增加磁強(qiáng)度，能夠避免動(dòng)子失步現(xiàn)象。
[0029]3、電磁控碟瓣單向閥能夠保證單向閥開啟時(shí)截面積損失最小。應(yīng)用電磁原理控制閥門可以保證閥門的關(guān)閉時(shí)的靈敏度和無反流。
[0030]4、采用模塊式插裝，方便安裝使用，且本發(fā)明的泵體能夠?qū)崿F(xiàn)小型化生產(chǎn)。
[0031]5、本發(fā)明操作方便，安全可靠且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0032]6、驅(qū)動(dòng)控制器能夠同時(shí)控制所有單向閥和所有線圈組。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實(shí)施例的步驟一的示意圖。
[0034]圖2為本實(shí)施例的步驟二的示意圖。
[0035]圖3為本實(shí)施例的步驟三的示意圖。
[0036]圖4為本實(shí)施例的步驟四的示意圖。
[0037]圖5為本實(shí)施例的步驟五的示意圖。
[0038]圖6為本實(shí)施例的步驟六的 示意圖。
[0039]圖7為本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)線圈斷電時(shí)，驅(qū)動(dòng)線圈對(duì)應(yīng)的第一流入單向閥、第一流出單向閥、第二流入單向閥或第二流出單向閥打開的示意圖。[0040]圖8為本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)線圈通電時(shí)，驅(qū)動(dòng)線圈對(duì)應(yīng)的第一流入單向閥、第一流出單向閥、第二流入單向閥或第二流出單向閥關(guān)閉的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0042]如圖1至圖8所示，本發(fā)明的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，包括泵體1，所述泵體I包括依次連接的第一泵液流動(dòng)腔11、磁性控制腔12和第二泵液流動(dòng)腔13 ;所述磁性控制腔12的外部設(shè)置有沿所述磁性控制腔12的腔體的長(zhǎng)度方向等間隔排列的第一組線圈組21、第二組線圈組22、第三組線圈組23、第四組線圈組24、第五組線圈組25和第六組線圈組26，所述磁性控制腔12中設(shè)有磁性動(dòng)子3，所述磁性動(dòng)子3可在所述線圈組的控制下沿所述磁性控制腔12的腔體的長(zhǎng)度方向移動(dòng)；所述磁性動(dòng)子3將所述磁性控制腔12內(nèi)部分隔為第一工作區(qū)41和第二工作區(qū)42 ；
[0043]所述第一泵液流動(dòng)腔11中設(shè)有第一彈性薄膜51，所述第一彈性薄膜51的膜邊緣與所述第一泵液流動(dòng)腔11的內(nèi)壁密封連接，所述第一彈性薄膜51將所述第一工作區(qū)41分隔為第一血室61和第一液體區(qū)71，所述第一液體區(qū)71連通所述第一工作區(qū)41，構(gòu)成第一儲(chǔ)液區(qū)101，所述第一血室61與所述第一儲(chǔ)液區(qū)101不連通；
[0044]所述第二泵液流動(dòng)腔13中設(shè)有第二彈性薄膜52，所述第二彈性薄膜52的膜邊緣與所述第二泵液流動(dòng)腔13的內(nèi)壁密封連接，所述第二彈性薄膜52將所述第二工作區(qū)42分隔為第二血室62和第二液體區(qū)72，所述第二液體區(qū)72連通所述第二工作區(qū)42，構(gòu)成第二儲(chǔ)液區(qū)102，所述第二血室62與所述第二儲(chǔ)液區(qū)102不連通；
[0045]所述第一血室61上設(shè)有第一流入單向閥81和第一流出單向閥82 ;所述第二血室62上設(shè)有第二流入單向閥91和第`二流出單向閥92，所述第一流入單向閥81、所述第一流出單向閥82、所述第二流入單向閥91和所述第二流出單向閥92外部均設(shè)置對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈10，四個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈10和所述六組線圈均與驅(qū)動(dòng)控制器電連接。
[0046]所述第一儲(chǔ)液區(qū)101、所述第二儲(chǔ)液區(qū)102、所述第一血室61和第二血室62均為
密封腔室。
[0047]所述第一儲(chǔ)液區(qū)101、所述第二儲(chǔ)液區(qū)102中均充滿生理鹽水。
[0048]所述六組線圈組中離第一血室61最近的是所述第一組線圈組21，離所述第二血室62最近的是所述第六組線圈組26。
[0049]所述第一流入單向閥81、第一流出單向閥82、第二流入單向閥91和第二流出單向閥92均采用永磁薄不銹鋼片閥門。
[0050]所述第一流入單向閥81、第一流出單向閥82、第二流入單向閥91和第二流出單向閥92均采用電磁控碟瓣單向閥。
[0051]如圖1至圖6所示，所述第一泵液流動(dòng)腔11和第二泵液流動(dòng)腔13為球形。
[0052]所述磁性控制腔12為圓柱形。
[0053]所述磁性動(dòng)子3為圓柱形。
[0054]所述磁性動(dòng)子3采用永磁鐵。
[0055]所述驅(qū)動(dòng)控制器為單片機(jī)芯片。[0056]所述單片機(jī)芯片通過步進(jìn)電機(jī)伺服器或光電耦合器控制連接所述線圈組。
[0057]所述第一流出單向閥82連通第二流入單向閥91。
[0058]本實(shí)施例的步驟如下:
[0059]如圖1所示，步驟一、初始狀態(tài)，將磁性動(dòng)子3設(shè)置在第二組線圈組22所處的截面上，驅(qū)動(dòng)控制器使第一組線圈組21和第三組線圈組23通電形成正向磁場(chǎng)，根據(jù)磁性物質(zhì)同性相斥，異性相吸原理，對(duì)磁性動(dòng)子3前推后拉，使磁性動(dòng)子3朝第二血室62的方向前進(jìn)，第一儲(chǔ)液區(qū)101的生理鹽水依次推動(dòng)磁性動(dòng)子3和第二儲(chǔ)液區(qū)102的生理鹽水向第二血室62前進(jìn)；
[0060]第一血室61內(nèi)壓力下降，在第一組線圈組21和第三組線圈組23通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第一流入單向閥81的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第一流入單向閥81開啟，且控制第一流出單向閥82的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第一流出單向閥82關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流入第一血室61 ；[0061]第二血室62內(nèi)壓力升高，在第一組線圈組21和第三組線圈組23通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第二流出單向閥92的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第二流出單向閥92開啟，且控制第二流入單向閥91的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第二流入單向閥91關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流出第二血室62 ；
[0062]當(dāng)磁性動(dòng)子3達(dá)到與第三組線圈組23所處的截面相同的位置時(shí)，第一組線圈組21和第三組線圈組23斷電；
[0063]如圖2所示，步驟二、磁性動(dòng)子3處于與第三組線圈組23相同截面上，驅(qū)動(dòng)控制器使第二組線圈組22和第四組線圈組24通電形成正向磁場(chǎng)，使磁性動(dòng)子3朝第二血室62的方向前進(jìn)，第一儲(chǔ)液區(qū)101的生理鹽水依次推動(dòng)磁性動(dòng)子3和第二儲(chǔ)液區(qū)102的生理鹽水向第二血室62前進(jìn)；
[0064]第一血室61內(nèi)壓力下降，在第二組線圈組22和第四組線圈組24通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第一流入單向閥81的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第一流入單向閥81開啟，且控制第一流出單向閥82的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第一流出單向閥82關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流入第一血室61 ；
[0065]第二血室62內(nèi)壓力升高，在第二組線圈組22和第四組線圈組24通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第二流出單向閥92的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第二流出單向閥92開啟，且控制第二流入單向閥91的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第二流入單向閥91關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流出第二血室62 ；
[0066]當(dāng)直至磁性動(dòng)子3達(dá)到與第四組線圈組24所處的截面相同的位置時(shí)，第二組線圈組22和第四組線圈組24斷電；
[0067]如圖3所示，步驟三、磁性動(dòng)子3處于與第四組線圈組24相同截面上，使第三組線圈組23和第五組線圈組25通電形成正向磁場(chǎng)，使磁性動(dòng)子3朝第二血室62的方向前進(jìn)，第一儲(chǔ)液區(qū)101的生理鹽水依次推動(dòng)磁性動(dòng)子3和第二儲(chǔ)液區(qū)102的生理鹽水向第二血室62前進(jìn)；
[0068]第一血室61內(nèi)壓力下降，在第三組線圈組23和第五組線圈組25通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第一流入單向閥81的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第一流入單向閥81開啟，且控制第一流出單向閥82的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第一流出單向閥82關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流入第一血室61 ；
[0069]第二血室62內(nèi)壓力升高，在第三組線圈組23和第五組線圈組25通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第二流出單向閥92的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第二流出單向閥92開啟，且控制第二流入單向閥91的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第二流入單向閥91關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流出第二血室62 ；
[0070]當(dāng)磁性動(dòng)子3達(dá)到與第五組線圈組25所處的截面相同的位置時(shí)，第三組線圈組23和第五組線圈組25斷電；
[0071]如圖4所示，步驟四、磁性動(dòng)子3處于與第五組線圈組25相同截面上，使第四組線圈組24和第六組線圈組26通電形成反向磁場(chǎng)，使磁性動(dòng)子3朝第一血室61的方向前進(jìn)，第二儲(chǔ)液區(qū)102的生理鹽水依次推動(dòng)磁性動(dòng)子3和第一儲(chǔ)液區(qū)101的生理鹽水向第一血室61前進(jìn)；
[0072]第二血室62內(nèi)壓力下降，在第四組線圈組24和第六組線圈組26通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第二流入單向閥91的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第二流入單向閥91開啟，且控制第二流出單向閥92的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第二流出單向閥92關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流入第二血室62 ；
[0073]第一血室61內(nèi)壓力升高，在第四組線圈組24和第六組線圈組26通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第一流出單向閥82的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第一流出單向閥82開啟，且控制第一流入單向閥81的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第一流入單向閥81關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流出第一血室61 ；
[0074]當(dāng)磁性動(dòng)子3達(dá)到與第四組線圈組24所處的截面相同的位置時(shí)，第四組線圈組24和第六組線圈組26斷電；
`[0075]如圖5所示，步驟五、磁性動(dòng)子3處于與第四組線圈組24相同截面上，使第三組線圈組23和第五組線圈組25通電形成反向磁場(chǎng),使磁性動(dòng)子3朝第一血室61的方向前進(jìn)，第二儲(chǔ)液區(qū)102的生理鹽水依次推動(dòng)磁性動(dòng)子3和第一儲(chǔ)液區(qū)101的生理鹽水向第一血室61前進(jìn)；
[0076]第二血室62內(nèi)壓力下降，在第三組線圈組23和第五組線圈組25通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第二流入單向閥91的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第二流入單向閥91開啟，且控制第二流出單向閥92的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第二流出單向閥92關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流入第二血室62 ；
[0077]第一血室61內(nèi)壓力升高，在第三組線圈組23和第五組線圈組25通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第一流出單向閥82的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第一流出單向閥82開啟，且控制第一流入單向閥81的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第一流入單向閥81關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流出第一血室61 ；
[0078]當(dāng)磁性動(dòng)子3達(dá)到與第三組線圈組23所處的截面相同的位置時(shí)，第三組線圈組23和第五組線圈組25斷電；
[0079]如圖6所示，步驟六、磁性動(dòng)子3處于與第三組線圈組23相同截面上，使第二組線圈組22和第四組線圈組24通電形成反向磁場(chǎng)，使磁性動(dòng)子3朝第一血室61的方向前進(jìn)，第二儲(chǔ)液區(qū)102的生理鹽水依次推動(dòng)磁性動(dòng)子3和第一儲(chǔ)液區(qū)101的生理鹽水向第一血室61前進(jìn)；[0080]第二血室62內(nèi)壓力下降，在第二組線圈組22和第四組線圈組24通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第二流入單向閥91的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第二流入單向閥91開啟，且控制第二流出單向閥92的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第二流出單向閥92關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流入第二血室62 ；
[0081]第一血室61內(nèi)壓力升高，在第二組線圈組22和第四組線圈組24通電的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器控制第一流出單向閥82的驅(qū)動(dòng)線圈10斷電，使第一流出單向閥82開啟，且控制第一流入單向閥81的驅(qū)動(dòng)線圈10通電，使第一流入單向閥81關(guān)閉，所需輸送的液體持續(xù)流出第一血室61 ；
[0082]當(dāng)磁性動(dòng)子3達(dá)到與第二組線圈組22所處的截面相同的位置時(shí)，第二組線圈組22和第四組線圈組24斷電；
[0083]步驟七、重新開始重復(fù)第一步。
[0084]本發(fā)明控制各線圈組陣斷、通電頻率及電流的大小即可控制動(dòng)子進(jìn)退的速率與壓力的大小，參數(shù)計(jì)算公式如下:
[0085]例:假設(shè)磁性動(dòng)子3的截面積S=50cm2 ；
[0086]移動(dòng)速率V=lcm/s;
[0087]秒流量f=SV=50*l=50cm3 ；
[0088]分鐘流量F=f*60=50*60=3000cm3=30000ml。
[0089]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn):
[0090]1、有別于目前現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)泵即離心泵與滾動(dòng)泵，本發(fā)明具有不同的工作原理，SP:直接利用電磁耦合，摒棄電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，避免了機(jī)械損耗與產(chǎn)熱。同時(shí)兼有步進(jìn)電機(jī)抗超過載的優(yōu)點(diǎn)，一般可抗2-3倍過載，大大降低了線圈過載發(fā)熱甚至燒毀的可能性。
[0091]2、通過增加線圈組中的電流，增加磁強(qiáng)度，能夠避免動(dòng)子失步現(xiàn)象。
[0092]3、電磁控碟瓣單向閥能夠保證單向閥開啟時(shí)截面積損失最小。應(yīng)用電磁原理控制閥門可以保證閥門的關(guān)閉時(shí)的靈敏度和無反流。
[0093]4、采用模塊式插裝，方便安裝使用，且本發(fā)明的泵體I能夠?qū)崿F(xiàn)小型化生產(chǎn)。
[0094]5、本發(fā)明操作方便，安全可靠且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0095]6、驅(qū)動(dòng)控制器能夠同時(shí)控制四個(gè)單向閥和六組線圈組。
[0096]7、本發(fā)明可用于主動(dòng)體外肺輔助系統(tǒng)中，替換血泵。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于， 包括泵體，所述泵體包括依次連接的第一泵液流動(dòng)腔、磁性控制腔和第二泵液流動(dòng)腔； 所述磁性控制腔的外部設(shè)置有至少4組沿所述磁性控制腔的腔體的長(zhǎng)度方向等間隔排列的線圈組，所述磁性控制腔中設(shè)有磁性動(dòng)子，所述磁性動(dòng)子可在所述線圈組的控制下沿所述磁性控制腔的腔體的長(zhǎng)度方向移動(dòng)； 所述磁性動(dòng)子將所述磁性控制腔內(nèi)部分隔為第一工作區(qū)和第二工作區(qū)； 所述第一泵液流動(dòng)腔中設(shè)有第一彈性薄膜，所述第一彈性薄膜的膜邊緣與所述第一泵液流動(dòng)腔的內(nèi)壁密封連接，所述第一彈性薄膜將所述第一工作區(qū)分隔為第一血室和第一液體區(qū)，所述第一液體區(qū)連通所述第一工作區(qū)，構(gòu)成第一儲(chǔ)液區(qū)，所述第一血室與所述第一儲(chǔ)液區(qū)不連通； 所述第二泵液流動(dòng)腔中設(shè)有第二彈性薄膜，所述第二彈性薄膜的膜邊緣與所述第二泵液流動(dòng)腔的內(nèi)壁密封連接，所述第二彈性薄膜將所述第二工作區(qū)分隔為第二血室和第二液體區(qū)，所述第二液體區(qū)連通所述第二工作區(qū)，構(gòu)成第二儲(chǔ)液區(qū)，所述第二血室與所述第二儲(chǔ)液區(qū)不連通； 所述第一血室上設(shè)有第一流入單向閥和第一流出單向閥； 所述第二血室上設(shè)有第二流入單向閥和第二流出單向閥； 所述第一流入單向閥、所述第一流出單向閥、所述第二流入單向閥和所述第二流出單向閥外部均設(shè)置對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈，四個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈和所述至少4組線圈組均與驅(qū)動(dòng)控制器電連接。`
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流入單向閥、第一流出單向閥、第二流入單向閥和第二流出單向閥均采用永磁薄不銹鋼片閥門。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流入單向閥、第一流出單向閥、第二流入單向閥和第二流出單向閥均采用電磁控碟瓣單向閥。
4.如權(quán)利要求1所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述第一泵液流動(dòng)腔和第二泵液流動(dòng)腔為球形。
5.如權(quán)利要求1所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性控制腔為圓柱形。
6.如權(quán)利要求5所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性動(dòng)子為圓柱形。
7.如權(quán)利要求1所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述磁性動(dòng)子米用永磁鐵。
8.如權(quán)利要求1所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制器為單片機(jī)芯片。
9.如權(quán)利要求8所述的非接觸性電磁耦合圓筒型液體泵系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)芯片通過步進(jìn)電機(jī)伺服器或光電耦合器控制連接所述線圈組。
【文檔編號(hào)】A61M1/10GK103845766SQ201410081699
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】方旭晨 申請(qǐng)人:上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院