本發(fā)明涉及一種體外循環(huán)用磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)，屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

醫(yī)用體外循環(huán)技術(shù)是心臟外科手術(shù)中的必備設(shè)備，通過(guò)不斷完善目前在醫(yī)療方面有著廣闊的應(yīng)用。血泵是其中用于灌注血液的醫(yī)用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)由泵頭、主機(jī)構(gòu)成。泵頭是直接接觸血液的部件，是一種一次性使用的器械。目前體外循環(huán)中用于灌注目的的血泵主要是滾壓式與離心式兩種。這兩種設(shè)備各有自己的優(yōu)點(diǎn)及缺陷。

如CN201045340一種滾柱滾壓泵中所述，滾壓泵優(yōu)點(diǎn)是灌注量穩(wěn)定，負(fù)荷阻力不會(huì)對(duì)灌注產(chǎn)生影響，其缺點(diǎn)是對(duì)血液破壞較大，只能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)個(gè)小時(shí)；結(jié)構(gòu)笨重運(yùn)行時(shí)距離患者較遠(yuǎn)因此管路系統(tǒng)長(zhǎng)，預(yù)充量較大。

如CN104373357一種基于對(duì)數(shù)螺旋線葉輪和滑動(dòng)軸承的醫(yī)用磁驅(qū)離心泵中所述，離心泵優(yōu)點(diǎn)是對(duì)血液破壞較小，但由于血流速度高，血流與避免的摩擦也會(huì)導(dǎo)致一定量的損傷；減少管路系統(tǒng)預(yù)充量減小。其缺點(diǎn)是對(duì)外周阻力變化敏感，灌注穩(wěn)定性較差。

如CN104373356中半磁懸浮離心泵中所述，其磁懸浮驅(qū)動(dòng)是依靠主動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁環(huán)與從動(dòng)磁環(huán)通過(guò)磁耦合原理進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)接觸式傳動(dòng)，可以減少機(jī)械摩擦及熱傳導(dǎo)從而減少血液破壞。缺點(diǎn)是主動(dòng)輪質(zhì)量大，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)由于磁場(chǎng)之后現(xiàn)象導(dǎo)致丟轉(zhuǎn)，低轉(zhuǎn)速時(shí)由于磁扭力不足驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述弊端，繼承優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種體外循環(huán)用磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)，通過(guò)磁耦合無(wú)接觸式傳動(dòng)減少漏血，減少管路降低預(yù)充量，齒葉嚙合推送血液無(wú)回流減少負(fù)荷阻力的影響并能夠?qū)崿F(xiàn)低轉(zhuǎn)速下的微流量灌注，并且嚙合接觸面少對(duì)血液破壞小。

發(fā)明技術(shù)方案：

一種體外循環(huán)用的磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)器1、泵體2、永磁體從動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)3、葉輪裝置4、齒葉5組成。永磁體為環(huán)形永磁體多對(duì)極徑向充磁，血泵本體內(nèi)包含徑齒葉形葉輪。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)線圈電流變化產(chǎn)生變化磁場(chǎng)從而無(wú)接觸式驅(qū)動(dòng)永磁體環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而永磁體帶動(dòng)葉輪裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，為人體供血。本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)直接為血泵提供動(dòng)能，血泵本體無(wú)發(fā)熱，齒葉泵能夠減少回流，提高了流量，并且沒(méi)有滾壓造成破壞血液。

附圖說(shuō)明

圖1為磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造原理示意圖。

圖2為實(shí)施例中的系統(tǒng)截面圖。

圖3為磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)齒葉接觸示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖2-3對(duì)本發(fā)明中的一實(shí)施例作具體描述

本實(shí)施例的磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)器1中線圈中電流變化驅(qū)動(dòng)泵體2中徑向充磁的永磁體從動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)3轉(zhuǎn)動(dòng)。永磁體從動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)3帶動(dòng)葉輪裝置4轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到為人體供血的目的。

泵體2外殼固定，永磁體從動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)3與葉輪裝置4成為一體。永磁體從動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)3轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)桿帶動(dòng)葉輪裝置4中對(duì)齒葉5轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合，嚙合的過(guò)程形成包含血液的獨(dú)立腔室，形成單向閥功能，從而不會(huì)產(chǎn)生回流，使得系統(tǒng)不受負(fù)荷阻力變化影響。齒頁(yè)嚙合過(guò)程中保持單點(diǎn)接觸傳遞扭力，從而減少嚙合面的接觸面積降低血液破壞。

葉輪裝置4一端與泵殼底座接觸，整個(gè)葉輪裝置4其余部分在靜止或運(yùn)動(dòng)下均為懸空狀態(tài)。當(dāng)葉輪裝置4內(nèi)發(fā)生徑向移動(dòng)，磁密度增加，抵抗力增大，葉輪裝置4內(nèi)部恢復(fù)原狀態(tài)，保持徑向穩(wěn)定，而葉輪裝置4軸向由永磁體從動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)3吸引，保持軸向穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)整體穩(wěn)定懸浮。

驅(qū)動(dòng)器中線圈根據(jù)所需流量調(diào)整電流變化，控制永磁體環(huán)轉(zhuǎn)速，即通過(guò)實(shí)現(xiàn)控制電流變化梯度達(dá)到控制葉輪的加速減速運(yùn)動(dòng)的目的，形成搏動(dòng)式驅(qū)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程采用磁力驅(qū)動(dòng)，免除機(jī)械接觸，避免了接觸密封等問(wèn)題的產(chǎn)生。

本醫(yī)用磁懸浮式驅(qū)動(dòng)齒葉泵系統(tǒng)是一種多用途磁懸浮血泵，可替代滾壓泵用于體外循環(huán)的灌注系統(tǒng)，效率更高，安全性更好。也可以替代離心泵用于多類體外循環(huán)，如ECMO及臟器移植灌注泵。本系統(tǒng)相比傳統(tǒng)泵，機(jī)械摩擦接觸較少，發(fā)熱量也相對(duì)降低，對(duì)血液破壞小，所需管路系統(tǒng)少降低預(yù)充量，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

以上所述為本發(fā)明的一種實(shí)施案例，并不局限于本發(fā)明。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員對(duì)以上的改變和變化，但凡在本發(fā)明概括范圍內(nèi)，均應(yīng)屬本發(fā)明保護(hù)范圍。