專利名稱：心尖室壁內微型軸流泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種治療晚期心功能衰竭的可植入式人工心臟輔助裝置， 是一種植入到心尖室壁內的微型軸流泵，連接心室腔和大動脈血管，通過將 心室內血液直接輸送到大動脈內的方法減輕心臟負荷，輔助衰竭心臟。
技術背景心功能衰竭的治療是目前心血管臨床的重要課題。雖然近年來藥物治療 取得了很大進步，但對于極度衰竭的心臟，單獨采用藥物很難在減低心臟負 荷的同時維持良好的外周循環。探索新的有效地治療手段就成為迫切的需要。 很多研究者堅持探索用植入式的血泵長期輔助或替代心臟泵功能。近來，國 外已有多種可植入式心臟輔助裝置應用于臨床，取得了顯著的療效。但由于 生理或解剖相容性問題，現階段的各種輔助裝置均可導致血栓形成，栓塞等 嚴重并發癥，故不能實現植入式心臟輔助裝置的長期應用。為了減少并發癥， 人們正在積極探索各種新型心臟輔助裝置，研制小型甚至微型軸流泵更成為 該領域的熱點。目前，國內外研制的軸流式輔助血泵是從心尖部作接口將左心室內血液 引流到血泵內。該類小型軸流血泵在植入人體時需要連接心室腔與泵入口的管道，如美國的"MicroMedDeBakey" (DeBakey ME, Teitel ER. Use of the MicroMed DeBakey VAD for the treatment of end-stage heart failure. Expert Rev MedDevices. 2005 ;2(2):137-40)，不僅加大了對人體的創傷，而且增加了血液 與異物的接觸面積，不利于防止血栓形成。也有將微型軸流血泵直接通過心 尖部切口，穿過心室壁肌肉植入到心室腔內，泵入口直接開口于左心室腔內 引流血液，從而省去了泵入口管道，減小血液與異物的接觸面還可避免的流入管道中形成負壓區，有利于血液保護，如美國的"Jarvik2000" (WestabyS., Katsumata， T" Evans, R.， et al. The Jarvik 2000 Oxford system: increasing the scope of mechanical circulatory support. J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 1997,114:467)。 Jarvik 2000軸流式血泵的結構特點是用設置在泵管內入口 端的前導葉消除入口血流的旋轉分量，同時支撐葉輪軸前端。將與心尖部心 肌縫合的植入縫合裙設置在圓柱形泵體的尾端以保證泵體全部植入到心室腔 內。從植入方式來看，Jarvik 2000軸流泵有較好的解剖相容性。但是，由于 此種方法將泵體全部植入左心室腔內，使心室腔內長期存在異物，容易在環 繞泵體的心室腔內形成血流緩區，產生渦流等非生理血流，不利于心室腔內 的沖刷，增加了在入口端血栓形成的危險。 發明內容本實用新型針對目前各類軸流泵容易在入口處產生血栓的缺點，用圍繞 泵體中部的縫合裙，限制植入泵體不伸入心腔內，僅使泵入口與心室腔相通， 使入口處保留的旋轉螺旋血流能加強心室腔的沖刷。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是"心尖室壁內微型軸流 泵"，不設置泵入口端的導葉，用單支前懸臂支持葉輪旋轉體前端軸，使入口 血流保留旋轉分量，以加強沖刷心室腔。圍繞泵體中部的縫合裙植入時限制 泵體不伸入心腔內，僅將部分泵體植入到心尖的心室壁肌肉內，既避免了軸 流泵位于心腔內增加心腔內異物，干擾心室內血流的缺點，又使泵入口直接 與心室腔相通，無需入口管道；本實用新型針對目前各類軸流泵容易在入口處產生血栓的缺點，在改進入口結構的同時，考慮到植入人體后與自然心臟 循環系統的組合結構的優劣，主要優點只能在特定的植入方式下才能發揮， 因此，必須用圍繞泵體中部的縫合裙，限制植入泵體不伸入心腔內，僅使泵 入口與心室腔相通，使入口處保留的旋轉螺旋血流能加強心室腔的沖刷。本實用新型的有益效果是植入泵體不伸入心腔內，使心室腔內沒有異物 存留，僅使泵入口與心室腔相通，使泵入口與心室腔連接處保留的血流旋轉 分量能充分沖刷心室腔。去除了入口管道，減小了血液與異物接觸面，有利 于防止血栓形成。
圖l是本實用新型植入到心尖心室壁內時的工作原理圖。
圖2是心尖室壁內微型軸流泵第一個實施例的縱剖面構造圖。 圖中l.泵管入口， 2.室壁肌肉與泵外殼接觸面，3.前滑動軸套，4.心 尖室壁內微型軸流泵前端，5.縫合裙，6.心尖室壁內微型軸流泵后段，7.泵 管出口端，8.前懸臂，9.尾導葉，IO.后滑動軸套，ll.矽鋼片定子筒，12. 鑲嵌槽后唇，13.鑲嵌槽前唇，14.葉輪，15.電機轉子，16.漆包線繞組， 17.筒狀定子外殼，18.葉輪旋轉體轉軸，19.后端蓋，20.葉輪中央輪轂， 21.尾導葉輪轂，22.筒型泵管，23.縫合裙鑲嵌槽，24.人造血管，25.降 主動脈。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。心尖室壁內微型軸流泵為圓柱狀，圖1可見僅將微型軸流泵前段6植入到心 尖的心室壁肌肉內，使室壁肌肉與泵外殼接觸面2緊密接觸，泵管入口l直接 與心室腔相通，縫合裙5與心尖部肌肉縫合，通過泵管出口端7連接的人造血 管24與降主動脈25相連通。圖2可見泵體外壁為包被電機定子的筒狀定子外殼17，由組織相容性良好 的醫用不銹鋼或鈦合金制成。泵的工作機制與一般的軸流泵相同，可分為泵 體和定子兩大部分。泵體由筒型泵管22,電機轉子15，葉輪14，尾導葉9及轉 軸支撐系統四部分組成。筒型泵管由薄壁的鈦合金制成，第一個實施例的直 徑13毫米，長度為55毫米。在筒型泵管22的入口端由管壁向中心伸出固定的 前懸臂8，在筒型泵管22的軸心處支撐前滑動軸套3。轉子，葉輪構成的葉輪 旋轉體由軸流式葉輪14和電機轉子15組成。鈦合金的葉輪14為一組盤繞中央 輪轂20的螺旋形葉片，中央輪轂20為中空結構，中空腔用于容納轉子15。轉 子15為圓柱型，采用高性能稀土永磁材料制成，徑向充磁后密封包被在葉輪中 央的輪轂20中，與鈦合金葉輪14共同形成葉輪旋轉體結構，并沿葉輪旋轉體的中軸線設置轉軸18。葉輪旋轉體置于筒型泵管22內，轉軸在前滑動軸承套3， 后滑動軸承套10的支持下可自由轉動。筒型泵管22內的出口端設置尾導葉9。 尾導葉9為另一組盤繞尾導葉輪轂21的螺旋形葉片，葉片尖端與筒型泵管22內 壁緊密接觸使整個尾導葉9固定。尾導葉9的葉片螺旋方向與葉輪旋轉體葉片反向，以使出口血流的旋轉分量改變為軸向流，提高效率。尾導葉9輪轂中心 含后滑動軸套10以支撐葉輪旋轉體軸后端，與前懸臂8的前滑動軸套3共同組成轉軸支撐系統。葉輪旋轉體軸與前，后軸套套接，以滑動機制接觸旋轉。 定子由環形的矽鋼片疊成定子筒ll，環繞筒型泵管22外壁。在筒型泵管22的 外壁與定子筒ll內壁間的空隙內鑲嵌"空心杯"式三相漆包線繞組16，三相 繞組16順序通電時可產生與泵管同心的旋轉磁場，推動葉輪旋轉體旋轉。定 子筒11外壁由薄壁的筒狀定子外殼17緊密包背并通過后端蓋19與泵管22的外 壁焊接，將矽鋼片定子及繞組完全密封，達到防止液體滲入的目的。定子外 殼17構成的泵體外壁上有環形的縫合裙鑲嵌槽23將泵體分為前段前段4和后 段6。由凸起的環狀鑲嵌槽前唇13和后唇12組成。第一個實施例的鑲嵌槽前唇 和后唇間距為2毫米，可在鑲嵌槽內綁扎編織的縫合裙5。植入時將縫合裙5環 狀縫接在心尖心肌外表面即可達到固定血泵的目的。
權利要求1. 一種心尖室壁內微型軸流泵，由定子、筒型的泵管、葉輪旋轉體、尾 導葉及轉軸支撐系統組成，筒型泵管由薄壁的鈦合金制成，葉輪旋轉體置于筒型泵管內，轉軸在前，后滑動軸承套的支持下可自由轉動；筒型泵管內的出口 端設置尾導葉；尾導葉輪轂中心含后滑動軸套以支撐葉輪軸后端，與前懸臂的 前滑動軸套共同組成轉軸支撐系統；永磁轉子置于內葉輪旋轉體輪轂中；定子 由環形的矽鋼片疊成定子筒，環繞泵管外壁；在泵管的外壁與定子筒內壁間的 空隙內鑲嵌漆包線繞組；定子外殼構成泵體外壁；其特征是在筒型泵管入口 端不設置前導葉，由泵管壁向中心伸出固定的前懸臂，在泵管的軸心處支撐前 滑動軸套；定子外殼構成的泵體外壁中部有環形的縫合裙鑲嵌槽，由凸起的環 狀鑲嵌槽前唇和后唇組成；在前，后唇間形成的鑲嵌槽內綁扎編織縫合裙，將 泵體分為泵體前段和泵體后段兩部分，植入時將泵體前段埋植在心尖室壁的肌 肉內，縫合裙環狀縫接在心肌外表面固定血泵；縫合裙限制泵體，不使泵體前 段過度伸入心室腔內。
2. 根據權利要求1所述的心尖室壁內微型軸流泵，其特征是，在筒型泵 管的入口端無導流葉片，支持前軸套的是一從管壁伸出的懸臂式結構，前懸臂 在泵管的軸心處支撐前滑動軸套。
3. 根據權利要求1所述的心尖室壁內微型軸流泵，其特征是，筒型泵管 入口端不設置前導葉，保留入口血流的旋轉分量。
4. 根據權利要求1所述的心尖室壁內微型軸流泵，其特征是，定子外殼 構成泵體外壁；泵體外壁中部有環形的縫合裙鑲嵌槽，由凸起的環狀鑲嵌槽前 唇和后唇組成，在前，后唇間形成的鑲嵌槽內綁扎編織縫合裙。
5. 根據權利要求1所述的心尖室壁內微型軸流泵，其特征是，在泵體外 壁中部的鑲嵌槽內綁扎編織縫合裙，用于植入時縫接在心肌外表面固定血泵。
6. 根據權利要求1所述的心尖室壁內微型軸流泵，其特征是，綁扎在泵 體外壁中部的縫合裙將泵體分為泵體前段和泵體后段，植入時泵體前段埋植在心尖室壁的肌肉內，受縫合裙限制泵體前段不伸入心腔內。
7. 根據權利要求1所述的心尖室壁內微型軸流泵，其特征是，筒型泵管 由薄壁的鈦合金制成，定子由環形的矽鋼片疊成定子筒，環繞泵管外壁，在泵 管的外壁與定子筒內壁間的空隙內鑲嵌空心杯式三相漆包線繞組。
專利摘要一種治療晚期心功能衰竭的心尖室壁內微型軸流泵，連接心室和大動脈血管；泵體由定子，筒型泵管，電機轉子，葉輪，尾導葉及轉軸支撐系統組成，在筒型泵管的入口端由管壁向中心伸出固定的前懸臂支持葉輪旋轉體前端軸，定子外殼構成的泵體外壁中部有環形的縫合裙鑲嵌槽將泵體分為前段和后段，在鑲嵌槽內綁扎編織的縫合裙，植入時將縫合裙環狀縫接在心尖心肌外表面固定血泵；縫合裙限制泵體前段不伸入心腔內而僅能將泵體前段植入到心尖的心室壁肌肉內，既避免了心腔內異物，又使泵入口直接與心室腔相通；無前導流葉使泵入口血流保持旋轉分量以加強沖刷心室腔；無入口管道減小了血液與異物接觸面，有利于防止血栓形成。
文檔編號A61M1/12GK201020069SQ200720147958
公開日2008年2月13日 申請日期2007年4月29日 優先權日2007年4月29日
發明者朱曉東, 李國榮 申請人:李國榮;朱曉東