[发明专利]具有偏置蜗形部的离心泵

说明书

背景技术

本发明总体涉及泵，尤其涉及医用离心泵。

使用离心泵作为心脏辅助装置，也已知为左或右心室辅助装置(“LVAD”或“RVAD”)已是众所周知。在这样的应用中，将泵连同电源和控制系统一并植入到患者体内。可替代地，电源和控制系统也可置于体外。

离心泵包括包含在壳体中的旋转叶轮，该壳体限定了入口装置和围绕叶轮的环形腔室，该环形腔室通常称为“蜗形部”。流体流在靠近叶轮的中心处流进叶轮并且从叶轮的外围流出。离开叶轮的流体流被收集在蜗形部中并且被引导至出口。传统的离心泵设计将蜗形部部分布置成与叶轮的外径轴向对齐。这将导致在叶轮和蜗形部中的非常短的流体停留时间，并导致循环流体在泵的更多较远部分中的更长的停留时间。

在用作心室辅助系统的血液泵时，血液在泵内的延长的停留时间将引起血栓(血液凝块)形成，以及溶血(红细胞损伤)，这两者都是不期望的。

发明内容

现有技术的这些以及其它缺陷都被本发明解决，本发明提供了一种最小化流体在其中的停留时间的离心泵。

根据本发明的一个方面，泵包括：(a)具有第一端和第二端的细长泵壳体；(b)安装于壳体中用于围绕轴线旋转的主叶轮，该叶轮包括多个叶片，这些叶片的外部尖端限定叶轮平面；(c)布置成与主叶轮流体连通的入口装置；以及(d)与主叶轮和出口连通的环形蜗形部壳体，其中蜗形部壳体相对于叶轮平面轴向偏置。

根据本发明另一方面，一种心脏辅助装置包括：(a)具有第一和第二端的细长壳体；(b)安装于壳体中用于围绕轴线旋转的主叶轮，该叶轮限定叶轮平面；(c)布置成与主叶轮流体连通的入口装置；以及(d)与主叶轮和出口连通的环形蜗形部壳体，其中蜗形部壳体与叶轮平面轴向间隔开。壳体、主叶轮、入口装置和蜗形部壳体由生物相容性材料构造而成。

附图说明

参照下面描述并结合附图可以更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的一个方面构造的离心泵的侧视图；

图2是图1中离心泵的横截面视图；以及

图3是现有技术的离心泵的横截面视图。

具体实施例

参照附图，在所有附图中，其中相同的参考数字表示相同元件。图1和2表示用于泵送血液或相似制品的类型的离心泵10。泵10包括具有相对的第一和第二端14和16，以及中心轴线“A”的泵壳体12。

在示意性实例中，泵壳体12分成主体18和独立的盖板20。盖板20闭合第二端16，并且可通过例如一个或多个紧固件固定至主体18。

泵壳体12的中心部分是大体圆柱形的。泵壳体12的第一端14限定了居于中心的、轴向对齐的入口装置22，其具有带有喉部24和大致圆锥形部分26的传统剖面。

定子壳体28，其可以与盖板20一体，从盖板20延伸进入泵壳体12的中心。定子壳体28的远端终止于圆锥形表面30。包括多个线圈绕组的电定子32包含在定子壳体28的内部。穿透盖板20的电缆34向定子32提供用于电源、控制以及感测功能的电连接。

转子36布置在泵壳体12中，围绕定子壳体28。转子36是大致圆柱形的，具有第一和第二端38和40，它们对应于泵壳体12的第一和第二端14和16。转子36在其第一端38处具有主叶轮41，主叶轮包括位于入口装置22和圆锥形表面30之间的多个叶片的环形阵列。主叶轮41的叶片外部尖端大致处于叶轮平面内，其在图2中示意为“P”。一个或多个永磁体42以环形阵列的方式布置在转子36的壁内。包括多个叶片的环形阵列的二级叶轮44处于转子36的第二端40处。转子36和定子32以已知的方式通过将变化的电流经由电缆34施加给定子32而作为无电刷直流马达运转。

将与血液或组织接触的泵10的所有部分，包括泵壳体12和转子36，用已知的生物相容性材料，诸如钛、医用级聚合物等构造而成。

定子壳体28和转子36一起被构造使得在操作中作为用于转子36的液力轴承。具体地，二级叶轮44促使流经主叶轮41的一小部分血液轴向流到盖板20，径向向内通过二级叶轮44，并且在转子36和定子壳体28之间轴向朝向主叶轮41。该轴承和循环功能在Horvath等人的美国专利7189260中进行了详细说明。