[发明专利]一种带有主动调节导流叶片功能的血泵

说明书

本发明涉及一种带有主动调节导流叶片功能的血泵，该装置通过在血泵前端增加带有可以主动变化角度的导流叶片和引导头，导流叶片横截面的轴线根据血泵的实际工况或预期工况，其轴线与水平面所成夹角可以主动变化，使垂直流入血泵的血液通过导流叶片后，提前产生一个与血泵叶片旋转方向相近的切向速度，这一切向速度可以与当前血泵转子的速度相匹配，在提高血泵效率的同时，让血液速度的增量更加平缓，减小离心泵叶片对血液的冲击破坏。本发明能够有效的提高血泵在不同工作情况下的工作效率，同时使血液在流入血泵叶片的过程中受力均匀，减小血泵对血液的破坏。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，特别是涉及一种血泵，用于体内或体外的生命支持。

背景技术

心血管疾病的发病率成逐年上升趋势，心源性休克，心脏功能衰竭属危重病患死亡率极高，人工心室辅助装置(血泵)无论作为治疗措施，还是作为心脏移植的过渡性支持都具有十分重要的临床价值。血泵作为一种血液供给的辅助机械，依靠气动、电动或磁力使血液产生压力差，为人体的循环系统提供辅助支持。

目前，常见的血泵类型有轴流式、离心式还有混流式，其中离心式血泵较为常见，它的原理是将叶片装在血泵转子上，转子在动力源驱动下高速旋转，将血泵内部的血液沿血泵叶片抛至外沿，在这一过程中叶片对血液做工形成血泵出入口的压力差，从而驱动血液循环泵出，提供血液参与循环所需要的压力，该压力的大小主要取决于叶片的转速，一般情况下，转速越高所形成的压力越高，血液的流速也越快。

目前，离心式血泵常见的结构为中国专利CN104703637A、201710804289.6和201210274047.8公开的离心式血泵，它采用一种重量轻且可以在叶轮上提供高转矩的离心式血泵，其中叶轮轴向和径向居中而没有任何的机械轴承，这是一种典型的离心式血泵，虽然这一类离心式血泵在水力学性能上有着不俗的表现，能够充分满足使用中高压差、大流量的使用需求。但是在实际使用中还存在着一定的问题；这一类结构的叶轮在叶片高转速时，血液中的红细胞在进入血泵内部时，会高速撞向血泵的叶片，同时在切线上的速度急速增加，这一急速的变化大大增加了血液的损伤，在使用后会出现各种和血液损伤相关的并发症；同时，对于磁悬浮式的离心式血泵，血液流入血泵后对叶片会产生撞击，影响其叶片在高速旋转时的稳定性，这就需要控制系统消耗额外的能量去维持叶片转子的稳定性；此外，血液在流入离心式血泵时，只有轴向的速度，没有切向的速度，之后由转子叶片做功提供一个切向的速度，在这一过程中，由于速度变化剧烈而迅速，大大增加了血液的损伤。此外，离心式血泵在设计过程中，只是针对某一个特定的工作状态进行设计与优化，而实际使用时往往因为病人的不同以及临床需求的不同，离心式血泵往往会工作做非额定状态，这就会大大增加血泵的功耗，加重对血液的损伤。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供了一种带有主动调节导流叶片功能的血泵。导流叶片和导流叶片转轴固定在一起，导流叶片转轴通过导流叶片轴承与血泵和引导头主体相连接，导流叶片轴承采用高精度低滚阻的轴承，可以有效降低导流叶片的转动阻力，导流叶片转轴一端穿过血泵外壳与被动偏转轮相连接。主动偏转轮分内外两层，内层与血泵外壳相连接固定，外层与被动偏转轮相连接，外层可以在保持与内层同心的同时转动一定的角度。主动偏转轮的转动带动被动偏转轮转动，被动偏转轮的转动带动导流叶片偏转一定的角度。导流叶片的横截面是具有一定导流作用的流线型，从而在有一定角度的导流叶片的作用下，流入血泵内的血液，在进入转子叶片之前，预先产生一个与转子叶片旋转方向相同的速度。导流叶片的偏转角度，可以根据血泵的实际工作状态或预期的工作状态进行主动的调节，从而使流入血泵的血液在流经导流叶片后，切向方向增加的速发生相应的变化，能够提高血泵的调控精度，能够使血液切向上速度的变化更加平缓，能够提高血泵不同工作状态时的效率，能够相应的减小转子叶片对血液的破坏。