《一种心室辅助循环器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种心室辅助循环器.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510836562.4 (22)申请日 2015.11.26 A61M 1/12(2006.01) (71)申请人 曾宪林 地址 100045 北京市西城区南沙沟 3 楼 2 门 5 号 (72)发明人 曾宪林 刘智原 李锋 (74)专利代理机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 11129 代理人 王桂霞 (54) 发明名称 一种心室辅助循环器 (57) 摘要 本发明公开了一种心室辅助循环器， 包括位 于人体外的驱动器、 可安装于人体血管内的血泵 及可安装于人体内但位于血管外的磁场传递装 置， 磁场传递装置位于驱动器和血泵之间 。
2、, 血泵 包括叶轮和带动叶轮旋转的泵磁体， 磁场传递装 置具有传递磁体， 泵磁体和传递磁体均为永磁体， 驱动器在朝向磁场传递装置的方向上可产生 N 极 和 S 极交替出现的第一磁场， 磁场传递装置的永 磁体受到磁场的作用旋转并对血泵的泵磁体产生 第二磁场， 血泵的泵磁体在第二磁场的作用下带 动血泵的叶轮旋转。本发明解决的技术问题在于 克服现有的磁驱动心室辅助装置磁控制距离短人 工泵容易停止运转的缺点， 提供一种可加大磁驱 动控制的距离从而提高人工泵运转稳定性的心室 辅助循环器。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图。
3、2页 CN 105343951 A 2016.02.24 CN 105343951 A 1/1 页 2 1.一种心室辅助循环器， 其特征在于， 包括位于人体外的驱动器、 可安装于人体血管内 的血泵及可安装于所述人体内但位于所述血管外的磁场传递装置， 所述磁场传递装置位于 所述驱动器和所述血泵之间 , 所述血泵包括叶轮和带动所述叶轮旋转的泵磁体， 所述磁场 传递装置具有传递磁体， 所述泵磁体和传递磁体均为永磁体， 所述驱动器在朝向所述磁场 传递装置的方向上可产生 N 极和 S 极交替出现的第一磁场， 所述磁场传递装置的传递磁体 受到第一磁场的作用旋转并对所述血泵的泵磁体产生第二磁场， 所述血泵的。
4、泵磁体在所述 第二磁场的作用下带动所述血泵的叶轮旋转。 2.根据权利要求 1 所述的心室辅助循环器， 其特征在于， 所述传递磁体为可绕其轴线 旋转的圆柱， 其直径为 d1， 其 N 极和 S 极均在圆柱的整个长度上延伸 ； 所述泵磁体为可绕其 轴线旋转的圆柱， 其直径为 d2， 其 N 极和 S 极均在圆柱的整个长度上延伸。 3.根据权利要求 2 所述的心室辅助循环器， 其特征在于， d 1大于或等于 d2。 4.根据权利要求 2 或 3 所述的心室辅助循环器， 其特征在于， 所述传递磁体的 N 极和 S 极各占其圆柱的一半， 所述泵磁体的 N 极和 S 极各占其圆柱的一半。 5.根据权利要求。
5、 4 所述的心室辅助循环器， 其特征在于， 所述驱动器包括驱动磁体和 驱动所述驱动磁体旋转的驱动装置， 所述驱动磁体为永磁体， 所述驱动磁体为直径为 d3的 圆柱， N 极和 S 均在圆柱的整个长度上延伸。 6.根据权利要求 5 所述的心室辅助循环器， 其特征在于， 所述驱动磁体包括两对磁极， 每个磁极占驱动磁体圆柱的 1/4， 且相邻的磁极为异极。 7.根据权利要求 6 所述的心室辅助循环器， 其特征在于， d 3 2d1。 8.根据权利要求 1-3 中任一项所述的心室辅助循环器， 其特征在于， 所述驱动器包括 控制器、 脉冲分配器、 驱动电路及线圈， 在控制器的控制下脉冲分配器以一定的频率。
6、改变驱 动电路的电流方向， 从而使线圈的一端交替形成 N 极和 S 极。 权 利 要 求 书 CN 105343951 A 2 1/4 页 3 一种心室辅助循环器 技术领域 0001 本发明涉及人工心脏领域。具体为一种心室辅助循环器。 背景技术 0002 心脏病是现代人健康的一个主要杀手， 不仅老年人的心脏容易因衰老而出现问 题， 越来越多的年轻人在快节奏、 高压力的生活下也会得心脏病。其中， 对于心脏衰竭或因 其他心脏病导致心脏衰弱， 可通过植入人工泵的方式来治疗。人工泵一般植入主动脉或者 肺动脉， 为主动脉或肺动脉内的血液提供压力， 使血流向肺或者全身。 由于有人工泵为血液 提供压力， 心。
7、室可减小压缩量或者不进行压缩， 大大减轻了心脏的负担。 经过一段时间的减 压， 心脏的收缩功能会得到恢复。 0003 在现有技术中， 可以利用体外旋转的磁驱动器形成的磁场驱动体内的带有磁场的 泵运行， 从而为血液提供压力。这样可免去了电源线穿过人体所带来的感染或者其他不可 控的风险。 但由于设置在血管内的泵的尺寸非常小， 其上固定的永磁体也很小， 这使得永磁 体的磁场覆盖范围很小， 如果体外的驱动器因为意外稍稍离开身体或者受到其他磁场的干 扰， 会导致人工泵停止运转， 从而无法起到辅助心室循环的功能， 对患者的生命健康造成危 害。 发明内容 0004 本发明解决的技术问题在于克服现有的磁驱动心。
8、室辅助装置磁控制距离短人工 泵容易停止运转的缺点， 提供一种可加大磁驱动控制的距离从而提高人工泵运转稳定性的 心室辅助循环器。 0005 本发明的心室辅助循环器， 包括位于人体外的驱动器、 可安装于人体血管内的血 泵及可安装于所述人体内但位于所述血管外的磁场传递装置， 所述磁场传递装置位于所述 驱动器和所述血泵之间 , 所述血泵包括叶轮和带动所述叶轮旋转的泵磁体， 所述泵磁体和 传递磁体均为永磁体， 所述驱动器在朝向所述磁场传递装置的方向上可产生 N 极和 S 极交 替出现的第一磁场， 所述磁场传递装置的传递磁体受到第一磁场的作用旋转并对所述血泵 的泵磁体产生第二磁场， 所述血泵的泵磁体在所述。
9、第二磁场的作用下带动所述血泵的叶轮 旋转。 0006 作为优选， 所述传递磁体为可绕其轴线旋转的圆柱， 其直径为 d1， 其 N 极和 S 极均 在圆柱的整个长度上延伸 ； 所述泵磁体为可绕其轴线旋转的圆柱， 其直径为 d2， 其 N 极和 S 极均在圆柱的整个长度上延伸。 0007 作为优选， d1大于或等于 d 2。 0008 作为优选， 所述传递磁体的 N 极和 S 极各占其圆柱的一半， 所述泵磁体的 N 极和 S 极各占其圆柱的一半。 0009 作为优选， 所述驱动器包括驱动磁体和驱动所述驱动磁体旋转的驱动装置， 所述 驱动磁体为永磁体， 所述驱动磁体为直径为 d3的圆柱， N 极和 。
10、S 均在圆柱的整个长度上延 说 明 书 CN 105343951 A 3 2/4 页 4 伸。 0010 作为优选， 所述驱动磁体包括两对磁极， 每个磁极占驱动磁体圆柱的 1/4， 且相邻 的磁极为异极。 0011 作为优选， d3 2d 1。 0012 作为优选， 所述驱动器包括控制器、 脉冲分配器、 驱动电路及线圈， 在控制器的控 制下脉冲分配器以一定的频率改变驱动电路的电流方向， 从而使线圈的一端交替形成 N 极 和 S 极。 0013 本发明的心室辅助循环器和现有技术相比， 具有以下有益效果 ： 0014 1、 本发明的心室辅助循环器增加了传递磁体， 驱动器驱动传递磁体使其产生了产 生。
11、了第二磁场， 第二磁场驱动血泵的叶轮旋转。传递磁体与驱动器的距离小于现有技术中 驱动器与血泵的距离， 同时传递磁体与血泵的距离也小于现有技术中驱动器与血泵的距 离， 这可保证驱动器驱动传递磁体的稳定性， 同时保证了传递磁体驱动血泵的稳定性， 从 而， 与现有技术相比， 提高了血泵运转的稳定性。 即使驱动器稍稍离开人体也会驱动血泵正 常运转即， 增加了驱动器与血泵之间的有效驱动距离。 0015 2、 传递磁体的直径大于泵磁体的直径， 这样， 传递磁体的磁场可覆盖更大的范围， 进一步提高了驱动器驱动传递磁体的稳定性。 0016 3、 驱动磁体包括两对磁极， 这样， 当驱动磁体旋转1圈时， 传递磁体。
12、旋转2圈， 泵磁 体也旋转 2 圈。因此， 驱动磁体可以以较低的角速度驱动传递磁体和泵磁体以 2 倍于驱动 磁体的角速度旋转， 从而可以降低驱动器的相应配置。 0017 4、 驱动器包括控制器、 脉冲分配器、 驱动电路及线圈， 在控制器的控制下脉冲分配 器以一定的频率改变线圈中的电流方向， 从而使线圈的一端交替形成 N 极和 S 极。线圈中 电流方向改变的频率越高， 传递磁体和泵磁体的旋转角速度越高。这种驱动方式更便于调 整传递磁体和泵磁体的旋转角速。 附图说明 0018 图 1 为本发明第一实施例的心室辅助循环器的驱动原理图。 0019 图 2 为图 1 中的心室辅助循环器沿图 1 中的 A。
13、-A 线的剖视图。 0020 图 3 为本发明第二实施例的心室辅助循环器的驱动原理图。 0021 附图标记 0022 11- 驱动器， 111- 驱动磁体， 112- 驱动装置， 12- 血泵， 121- 叶轮， 122- 泵磁体， 13- 血管， 14- 磁场传递装置， 141- 传递磁体， 15- 皮肤。 0023 21- 驱动器， 211- 控制器， 212- 脉冲分配器， 213- 驱动电路， 214- 线圈， 22- 血泵， 23- 磁场传递装置， 24- 控制电源， 25- 驱动电源。 具体实施方式 0024 图 1 为本发明第一实施例的心室辅助循环器的驱动原理图， 图 2 为图 。
14、1 中的心室 辅助循环器沿图 1 中的 A-A 线的剖视图。如图 1 和图 2 所示， 本发明的心室辅助循环器， 包 括位于人体外的驱动器11、 可安装于人体血管13内的血泵12及可安装于人体皮肤15内但 位于所述血管 13 外的磁场传递装置 14， 所述磁场传递装置 14 位于驱动器 11 和血泵 12 之 说 明 书 CN 105343951 A 4 3/4 页 5 间。所述血泵 12 为轴流泵， 具有泵壳 ( 图中未示出 ) 和叶轮 121， 其叶轮 121 由生物相容性 材料制成， 如钛合金或聚甲醛。 血泵12具有带动叶轮121旋转的泵磁体122， 所述磁场传递 装置 14 具有传递磁。
15、体 141， 所述泵磁体 122 和传递磁体 141 均为永磁体 , 二者之间具有一 定距离， 且二者的旋转轴线最好是平行且位置相对应， 当然， 即使二者的轴线不平行且位置 不相对应也可实现传递磁体 141 对泵磁体 122 的驱动。在本实施例中， 磁场传递装置 14 包 括传递磁体 141 和容纳所述传递磁体 141 的壳体 ( 图中未示出 )。所述传递磁体 141 为可 绕其轴线旋转的圆柱， 其直径为 d1， 其 N 极和 S 极均在圆柱的整个长度上延伸。所述泵磁体 122 为可绕其轴线旋转的圆柱， 其直径为 d2， 其 N 极和 S 极均在圆柱的整个长度上延伸。优 选的方案是， d1大于。
16、或等于 d 2， 传递磁体的尺寸越大， 其磁场所覆盖的空间就越大， 传递磁 体与驱动磁体和泵磁体之间的作用就越可靠， 同时， 也可增大驱动磁体与泵磁体之间的有 效距离。 0025 所述驱动器 11 在朝向所述磁场传递装置 14 的方向上可产生 N 极和 S 极交替出现 的第一磁场， 所述磁场传递装置14的传递磁体141受到第一磁场的作用旋转并对所述血泵 12的泵磁体122产生第二磁场， 所述血泵12的泵磁体122在所述第二磁场的作用下带动所 述血泵 12 的叶轮 121 旋转。 0026 本发明的心室辅助循环器可安装在与左心室连接的主动脉内， 其位置靠近左心 室， 可将左心室内的血泵入主动脉内。
17、， 使其流向全身。 或者本发明的心室辅助循环器安装在 与右心室连接的肺动脉内， 将右心室内的血泵入到肺动脉内， 流向肺部的毛细血管内。 本发 明的心室辅助循环器增加了传递磁体 141， 驱动器 11 驱动传递磁体 141 使其产生了第二磁 场， 第二磁场驱动血泵 12 的泵磁体 122 带动叶轮 121 旋转。传递磁体 141 与驱动器 11 的 距离小于现有技术中驱动器 11 与血泵 12 的距离， 同时传递磁体 141 与血泵 12 的距离也小 于现有技术中驱动器与血泵的距离， 这可保证驱动器 11 驱动传递磁体 141 的稳定性， 同时 保证了传递磁体141驱动血泵12的稳定性， 从而，。
18、 与现有技术相比， 提高了血泵运转的稳定 性。 即使驱动器稍稍离开人体也会驱动血泵正常运转， 即， 增加了驱动器与血泵之间的有效 驱动距离。 0027 在本实施例中， 传递磁体 141 的 N 极和 S 极各占所述传递磁体 141 圆柱的一半， 泵 磁体 122 的 N 极和 S 极各占泵磁体 122 圆柱的一半。在传递磁体 141 旋转一周的同时， 泵 磁体 122 也旋转一周， 同时带动叶轮 121 旋转一周。在本实施例中， d1大于 d2。即传递磁体 141的直径大于泵磁体122的直径， 这样， 传递磁体141的磁场可覆盖更大的范围， 进一步提 高了驱动器 11 驱动传递磁体 141 的。
19、稳定性。 0028 在本实施例中， 所述驱动器 11 包括驱动磁体 111 和驱动所述驱动磁体 111 旋转的 驱动装置 112， 驱动装置 112 可以是电机或者其他装置。所述驱动磁体 111 为永磁体， 所述 驱动磁体 111 为直径为 d3的圆柱， N 极和 S 极均沿圆柱的整个长度延伸。在驱动装置 112 的驱动下， 驱动磁体 111 的 N 极和 S 交替朝向传递磁体 141， 使传递磁体 141 旋转。驱动磁 体111的旋转轴最好是与传递磁体141的旋转轴平行且位置相对应， 当然， 即使二者的旋转 轴不平行位置也不相对应也可实现驱动磁体 111 对传递磁体 141 的驱动。 002。
20、9 优选的方案是， 所述驱动磁体111包括两对磁极， 每个磁极占圆柱的1/4， 且如图1 所示， 相邻的磁极是不同的。即， N 极与 S 极是交替排列的。这样， 当驱动磁体 111 旋转 1 圈 时， 传递磁体 141 旋转 2 圈， 泵磁体 122 也旋转 2 圈。因此， 驱动磁体 111 可以以较低的角 说 明 书 CN 105343951 A 5 4/4 页 6 速度驱动传递磁体 141 和泵磁体 122 以 2 倍于驱动磁体 111 的角速度旋转， 从而可以降低 驱动器 11 的相应配置。在本实施例中， d3 2d1， 这样驱动磁体 111 的每个磁极所占的圆弧 长度与传递磁体 141。
21、 的每个磁极所占的圆弧长度相等， 即， d3/4 d1/2， 使得驱动磁体 111 与传递磁体 141 之间形成更加精确的传动比。当然， 在其他的实施例中， 驱动磁体 111 也可以根据需要设置三对磁极或者四对磁极或者其他数目的磁极。 0030 图 3 为本发明第二实施例的心室辅助循环器的驱动原理图。如图 2 所示， 血泵 22 和磁场传递装置 23 的结构与安装与第一实施例相同。与第一实施例不同的是， 驱动器 21 包括控制器 211、 脉冲分配器 212、 驱动电路 213 及线圈 214， 其中， 控制器 211 和脉冲分配 器 212 由控制电源 24 供电， 驱动电路 213 由驱动。
22、电源 25 供电。驱动电路 213 可连接一个 或者多个线圈 214。 0031 在控制器 211 的控制下脉冲分配器 212 以一定的频率改变驱动电路 213 和线圈 214 中的电流方向， 从而使线圈 214 的一端交替形成 N 极和 S 极。这样， 磁场传递装置 23 传 递磁体和血泵 22 的泵磁体的旋转速度与线圈中电流方向改变的频率有关， 即， 线圈中电流 方向改变的频率越高， 传递磁体和泵磁体的旋转角速度越高。这种驱动方式更便于调整传 递磁体和泵磁体的旋转角速度。 在本实施例中， 为了增强线圈的磁场强度， 也可将线圈缠绕 在铁芯上， 使其形成电磁铁。 0032 以上实施例仅为本发明的示例性实施例， 不用于限制本发明， 本发明的保护范围 由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内， 对本发明做出的各种 修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 105343951 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 105343951 A 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 105343951 A 8 。