[发明专利]超声电机驱动隔膜式血泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械技术领域的血泵，具体是一种用于心室辅助的超声电机驱动隔膜式血泵。

背景技术

对于终末期心力衰竭病人，目前临床上已有动脉内球囊泵(IABP)和心室动脉旁流(V-AB)等选择对循环系统进行辅助。其中心室辅助装置(VAD)作为心室动脉旁流的一种，能帮助终末期心力衰竭患者渡过等待心脏供体的关键时期；或者对于慢性心脏病患者，也能依靠各种植入式的VAD得到持久性支持。迄今，已进入医疗市场或者技术成熟的隔膜心室辅助装置大体可分为气动和电动隔膜式心室辅助装置。隔膜式心室辅助装置提供搏动血流，较为符合生理特点。一般说来，隔膜式心室辅助装置结构简单，维护和使用方便。气动隔膜式心室辅助，将辅助的血泵放置在体外，用引流管穿过皮肤，将血泵与病人的心脏和血管连接。这样病人活动的范围有限，而且穿过皮肤的引流管，容易引起感染。电磁式电机驱动的隔膜泵基本结构与气动隔膜血泵相同，但因为电机的存在，血泵尺寸较大，只能植入到体表面积较大的人体中。

超声电机是一种新型微驱动器，具有输出力矩密度大，反应速度快，宁静运转，结构紧凑体积小，不需要减速机构每分钟旋转速度和心率接近，不产生电磁干扰也不被电磁场干扰。采用超声电机驱动隔膜式血泵，可缩小血泵体积，使其可植入到体表面积较小的人体中；同时因为转速和自然心率接近，可减小血泵对血液的破坏。

经对现有技术的文献检索发现，以美国专利：Blood Pump(血泵)，专利号5,092,878为代表的一类搏动型血泵设计也将超声电机引入其中。该技术以超声电机的旋转运动作为动力源，经过机械转换变向装置，如凸轮或丝杠等，将电机输出的旋转动作转变成直线往复动作，并以此实现搏动泵血的功能。但此发明中超声电机只在正行程驱动隔膜血袋，而反行程则没有做功。因此，血泵的体积没有得到充分的利用，限制了可植入人体体表面积的进一步缩小或血泵对衰竭心脏的辅助性能。

发明内容

本发明为克服现有技术存在的问题，提供一种超声电机驱动，结构紧凑的超声电机驱动隔膜式血泵。在本发明中，超声电机驱动推板，在推板的两侧与外壳之间，分别有两个环形血袋。这样推板的正、反行程，分别交替地挤压和扩张两个环形血袋，以较小的血泵体积实现相对较大的血泵输出。这种可植入隔膜式血泵，能够用于身材相对较小的患者。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述超声电机驱动隔膜式血泵包括：外壳、推板、传动机构、超声电机、环形血袋、入血口、出血口、单向阀、驱动模块、测控模块。连接关系为：外壳和推板之间通过超声电机和传动机构连接，推板一侧连接环形血袋，环形血袋另一侧连接外壳。两个环形血袋上分别有入血口、出血口，每个血口内有内置单向阀，控制血液的流向。测控模块连接驱动模块，驱动模块连接超声电机。

所述旋转超声电机包括定子，转子，预压力紧固件。定子和转子通过预压力紧固件相连接。

所述驱动模块，包括信号发生器、光电隔离器、功率放大器。连接关系为信号发生器连接光电隔离器，光电隔离器后接功率放大器，功率放大器连接超声电机。信号发生器产生的信号，经功率放大器放大到超声电机所需电压和电流，光电隔离器在信号发生器和功率放大器之间实现电气隔离。

所述测控模块，包括流量传感器、反馈信号调理电路、嵌入式控制器。连接关系为：流量传感器检测血泵输出的流量，经过信号调理电路输入到嵌入式控制器，嵌入式控制器控制驱动模块。测控模块通过对血泵的监测，控制驱动模块对超声电机施加驱动信号，实现泵血功能。

所述传动机构采用现有成熟的机构，如丝杠、凸轮机构等，其作用是对超声电机输出的运动进行调整，实现持续泵血。

所述入血口和出血口的单向阀由生物兼容性的瓣膜构成。