或多根該種線材,例如,I到8根線材,優(yōu)選4至化根,特別優(yōu)選5根。線材優(yōu) 選由上述合金組成。在每種情況下該線材的直徑通常約為O . 09~O . 21mm,優(yōu)選約O . 135~ 0.165mm。驅(qū)動軸的外直徑通常為約0.53~1.32mm,優(yōu)選約0.79~0.97mm。驅(qū)動軸的外直徑 特別優(yōu)選為小于1mm。驅(qū)動軸的內(nèi)直徑通常為約0.17~0.39mm,優(yōu)選約0.25~0.31mm。在兩 個同屯、層的情形中,內(nèi)層中軸向相鄰的線圈互相接觸,而外層中軸向相鄰的線圈優(yōu)選為互 不接觸(在每種情況下都假設(shè)與不彎曲時的驅(qū)動軸對齊),但其軸向距離為約0.018~ 0.042mm,優(yōu)選為約 0.027 ~0.033mm。
[00%] 小的導管外直徑也可通過小的驅(qū)動軸外直徑實現(xiàn),由此可減小在穿刺部位的組織 性傷痛。由于驅(qū)動軸的周向速度減小,較小的驅(qū)動軸外直徑可進一步降低磨損,而由于其質(zhì) 量減小,可減小振動,并減小由振動產(chǎn)生的電機電流信號的擾動/干擾,例如,減小在與血管 壁脫離的血管中可能發(fā)生的巧化W及進入血液循環(huán)而危及病人生命的風險。
[0027]令人驚訝的是,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),傳遞足夠大的扭矩,例如W驅(qū)動伸展狀態(tài)的累轉(zhuǎn)子,也 可長期使用所述的外直徑小于Imm的驅(qū)動軸。據(jù)此,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用直徑在如上文所述的特定 范圍的線材制備的驅(qū)動軸是特別有利的,此外還發(fā)現(xiàn),單根線材的優(yōu)選直徑范圍與驅(qū)動軸 的外直徑密切相關(guān)。
[00%]此外,可W設(shè)想,通過(高)冷成形或加工硬化形成或制造驅(qū)動軸的繞組,從而提高 驅(qū)動軸的彈性和耐久性。
[0029] 對于空腔,可全部或在驅(qū)動軸的軸向部分內(nèi)填充硬化材料,從而賦予并改善驅(qū)動 軸各個軸向部分(可為局部)的剛度和穩(wěn)定性。如本發(fā)明第一方面所述,驅(qū)動軸除了具有足 夠大的柔初性,還需具有足夠的剛度,從而使導管進行可靠操作,特別是在較長操作時間內(nèi) 進行高速操作,例如W使驅(qū)動軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),特別是沿套管(分別沿驅(qū)動軸的遠端段和近端 段)外的遠端或近端延伸的驅(qū)動軸的軸向部分。本發(fā)明第一方面和第二方面W運種方式,形 成協(xié)同互補效果。在優(yōu)選實施例中,可由此設(shè)想,對驅(qū)動軸的遠端段和/或驅(qū)動軸的近端或 近端段進行硬化。硬化的遠或近端或端段優(yōu)選長度為10~60mm,特別是優(yōu)選長度20~50mm。 驅(qū)動軸優(yōu)選在下述部位進行硬化:在設(shè)置用于軸向和/或徑向安裝驅(qū)動軸的軸承元件的位 置(加之套管,或替代套管,即在套管的位置)。此外,在下述部位對驅(qū)動軸進行硬化是有利 的:在驅(qū)動軸近端伸入或伸出套管的位置,且因此不受套管引導。此外,還可在下述部位對 驅(qū)動軸進行有利的硬化:在驅(qū)動軸遠端伸入或遠離套管的位置。在運些過渡區(qū)域可通過對 驅(qū)動軸硬化而減小彎曲負載或其它負載,如驅(qū)動軸的振蕩負載。
[0030] 兼具高硬度和相對較高彈性變形性特征的材料,適于用作硬化驅(qū)動軸的強化材 料。特別是,強化材料或硬化材料應當容許完全彎曲,W使導管或?qū)Ч艿睦垲^在植入或操作 過程中發(fā)生完全彎曲。奧氏體不誘鋼等可視為強化材料,如標號為DIN 1.4310的鋼制材料。
[0031] 可替代的或另外的,用于硬化的強化材料,也可通過對(螺旋)驅(qū)動軸的巧由向或徑 向)相鄰的線圈進行巧由向和/或徑向)焊接或針焊而實現(xiàn)。此外,驅(qū)動軸的適度(某些情況下 足夠大的)硬化也可通過通常W旋轉(zhuǎn)固定方式固定在驅(qū)動軸外周的遠端功能模塊,如累轉(zhuǎn) 子來實現(xiàn)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的第=方面,套管可設(shè)計為具有多個線圈的軸承圈。軸承圈的線圈沿 驅(qū)動軸的軸向螺旋伸展。軸承圈,例如,可W是纏繞的扁平線帶。扁平線帶巧由向測量的)寬 度優(yōu)選為比(徑向測量的)厚度至少大3倍,優(yōu)選6倍。通常,線圈寬度為約0.36~0.84mm,優(yōu) 選約0.54~0.66mm。線圈厚度通常為約0.06~0.14mm,優(yōu)選約0.09~0.11mm。套管內(nèi)直徑通 常為約0.6~1.4mm,優(yōu)選約0.9~1.1mm。套管外直徑通常為約0.72~1.68mm,優(yōu)選約1.08~ 1.32mm。軸承圈的傾斜度優(yōu)選為約0.43~0.98,優(yōu)選為約0.63~0.77,其中套管內(nèi)直徑對應 于柔性驅(qū)動軸的外直徑,特別是大于驅(qū)動軸的外直徑。
[0033] 如果將軸承圈設(shè)計為纏繞的扁平線帶,則軸承圈的線圈相對于(不發(fā)生軸承圈彎 曲的直的情形下的巧由承圈的縱向軸線的(軸向)傾斜具有盡可能低的制造公差。傾斜度優(yōu) 選小于10°,特別優(yōu)選小于5°。套管或軸承圈的線圈的內(nèi)表面優(yōu)選形成圓柱狀的部件表面, 而不是錐形部件表面(傾斜)。線圈相對于縱向軸線的傾斜導致可用軸承表面減小,并在驅(qū) 動軸上產(chǎn)生更大的壓力負載。扁平線帶的側(cè)邊緣優(yōu)選盡可能為圓形,從而盡可能避免在驅(qū) 動軸上產(chǎn)生壓力峰值。邊緣的曲率半徑優(yōu)選為大于或等于0.04mm。
[0034] 套管可全部或至少局部由合金組成。對驅(qū)動軸的合金的描述也可相應適用于套管 的合金。特別是,套管可全部或至少局部由同種材料組成,例如,由與驅(qū)動軸相同的合金組 成。
[0035] 使用同種材料制成的驅(qū)動軸和套管,當在實驗室測試的疲勞試驗中施加不同的脈 動負載且其彎曲半徑明顯小于50mm時,可達到非常好的效果。運在許多方面是令人驚訝的, 例如,為了病人的安全,建議設(shè)計抗磨損材料制成的柔性軸,其與驅(qū)動軸比較相對較硬,從 而在例如常導致軸斷裂區(qū)域產(chǎn)生縫隙的軸斷裂情形下,防止驅(qū)動軸摩擦套管,并且甚至在 隨后的操作中摩擦導管柔軟的護套,及防止其在血管中旋轉(zhuǎn)。此外,經(jīng)典的設(shè)計中不推薦使 用同樣的材料作為滑動部件或摩擦部件,因為在運種情況下,會發(fā)生工件腐蝕,原因是運兩 個滑動/摩擦部件的單個分子彼此連接,進而會撕裂與另一個組件之間的分子連接。特別關(guān) 鍵的一點是,難于或不可能預測兩個部件中的哪一個磨損。此處建議,使用同種材料制造快 速旋轉(zhuǎn)的柔性軸和位于其周圍的軸承圈,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說并非是顯而易見的。
[0036] 本發(fā)明的第四方面設(shè)及驅(qū)動軸的近端連接元件或連接頭的設(shè)計,特別是如果該方 面與其他一方面結(jié)合時,可同樣地大幅改善導管的可靠性及其在持久應用中的適用性,運 點同樣并非是顯而易見的。第四方面的基本概念在于能夠顯著減小驅(qū)動軸中的軸向壓應力 和拉應力,如果驅(qū)動軸的連接元件本身的剛性盡可能大并且與驅(qū)動軸W旋轉(zhuǎn)、牽拉或壓縮 固定的方式連接,驅(qū)動電機的連接元件與之對應,雖然二者被旋轉(zhuǎn)固定,但是驅(qū)動軸的連接 元件及驅(qū)動電機的連接元件間可在軸向進行補償運動。驅(qū)動軸和驅(qū)動電機的連接元件可包 括互相對應的軸向滑動面,軸向滑動面通常與各自連接元件的(局部)旋轉(zhuǎn)軸線或縱向軸線 平行。軸向滑動面的形狀或其外輪廓或內(nèi)輪廓因此在軸向(由此沿旋轉(zhuǎn)軸線或縱向軸線)上 并不發(fā)生變化。驅(qū)動軸的連接元件,例如,其端部為方形,或具有其它側(cè)部的形狀,其橫截面 (定義為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線或縱向軸線)或外輪廓在軸向上是不變的,并沿縱向或旋轉(zhuǎn)軸線延 伸。驅(qū)動電機的連接元件可相應地設(shè)計為用于接收方形端部或側(cè)部的形狀。
[0037] 如上所述,導管在驅(qū)動軸的遠端可包括累轉(zhuǎn)子,例如用于輸送血液,其與驅(qū)動軸固 定連接。累轉(zhuǎn)子,取決于累轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)、設(shè)計和傾斜角度,可配置用于,例如,在血液中 進行近端輸送(近端輸送方向,即沿導管近端的方向)或用于遠端輸送(遠端輸送方向,即沿 導管遠端的方向)。本發(fā)明的第五方面設(shè)及累轉(zhuǎn)子的軸向安裝,其中導管的推力軸承與累轉(zhuǎn) 子的輸送方向相匹配,從而軸向軸承力主要或完全施加于驅(qū)動軸上作為軸向拉應力(拉力) (并且在較小程度上或完全不作為軸向壓力)。驅(qū)動軸的負載,特別是高速狀態(tài)下的負載可 借此顯著降低。據(jù)此,另一個意想不到的效果是,使用運樣的血液累設(shè)計,可使累操作對血 液的破壞較小。因此,在近端輸送方向的情形下,可設(shè)想將推力軸承設(shè)置在累轉(zhuǎn)子的近端, W抵消(由累轉(zhuǎn)子的近端輸送效果引起的)驅(qū)動軸指向遠端的軸向位移。在遠端輸送方向的 情形下,推力軸承設(shè)置在累轉(zhuǎn)子的遠端,用于抵消驅(qū)動軸指向近端的軸向位移。
[0038] 推力軸承可例如可包括第一推力軸承元件和第二推力軸承元件,其中第一推力軸 承元件與驅(qū)動軸W旋轉(zhuǎn)固定方式連接,第二推力軸承元件與套管或護套固定連接。第一推 力軸承元件和第二推力軸承元件包括彼此相對的滑動面(其也可表示為鄰接表面或端面), 優(yōu)選為環(huán)形,并阻止當相互接觸時驅(qū)動軸在至少一個方向上的軸向位移。所述滑動面因此 在徑向上彼此重疊。第一推力軸承元件可設(shè)計為驅(qū)動軸的徑向擴張,也可為通過卷曲固定 于驅(qū)動軸的環(huán)。第二推力軸承元件可同時為徑向軸承元件,例如,具有朝向驅(qū)動軸的滑動 面,優(yōu)選設(shè)計為圓柱狀,并相對驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置。
[0039] 優(yōu)選地,至少一個上述滑動或鄰接表面,優(yōu)選至少推力軸承的第一軸承元件的滑 動面具有壓型,從而使通過(流動的)潤滑油相互作用的兩個滑動面形成水力平軸承。下文 進一步詳述的潤滑油優(yōu)選為潤滑油。壓型具有在兩個滑動面之間產(chǎn)生潤滑油弓形波或壓力 波的功能,其中運些波在旋轉(zhuǎn)操作中在驅(qū)動軸上生成?;瑒用娴脑O(shè)計可使運個部位產(chǎn)生的 磨損減小50% W上,運個效果是意想不到的。
[0040] 滑動面的各個壓型,例如,可優(yōu)選包括6到24個凸起和/或凹部,優(yōu)選在每種情況下 都可具有約0.03~0.1mm的高度或深度。通常,凸起和/或凹部可在滑動面上沿各個滑動面 的周向或外周方向W均勻分布的方式設(shè)置。凸起可如凹部一樣進行同樣的設(shè)置。凸起可與 凹部橫向相鄰,反之亦然。具體地,壓型可設(shè)計為一系列(沿外周方向)交替排列的凸起和/ 或凹部。通常,凸起和/或凹部可分別設(shè)計為背離面向驅(qū)動軸的滑動面內(nèi)邊緣的肋條和溝 槽,并沿遠離驅(qū)動軸的滑動面的外邊緣延伸。通常,溝槽或肋條恰好從內(nèi)邊緣延伸至外邊 緣,其長度與各個滑動面徑向測得的寬度對應。
[0041] 通常肋條或溝槽的(周向上測量的)寬度為約0.08~0.5mm。肋條或溝槽寬度可W 是定值,也可在徑向上變化。通常,沿滑動面周向的壓型包括交替的凹部或溝槽和凸起或肋 條。如果溝槽寬度恒定,則肋條通常向外進行徑向擴張。該實施例通常可特別地,通過銳削 而簡單制造。另一方面,如果肋條寬度恒定,則溝槽通常向外進行徑向擴張。但也可使肋條 和溝槽向外進行徑向擴張。最后一個實施例可特別地,通過激光切割而簡單制造。溝槽或肋 條也可設(shè)計為局部螺旋狀,并沿弧形路徑(例如圓形路徑)從滑動面內(nèi)邊緣延伸至外邊緣。
[0042] 導管可包括上述軸承元件,W及用于驅(qū)動軸的徑向和/或軸向安裝的另外的軸承 元件。例如氧化錯(Zr02,也叫二氧化錯,氧化錯),特別是錠穩(wěn)定的氧化錯、氧化侶(AlOx,通 常Al2〇3)、陶瓷W及第一方面所述的合金,在每種情況下均被視為制造軸承元件的材料。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明第六方面,空腔或驅(qū)動軸與套管之間的縫隙中填充有潤滑油,其具有 生物相容性,并優(yōu)選為同時具有生理相