[发明专利]血泵和泵送血液的方法

说明书

相关申请

本申请要求于2006年3月31日提出的名称为“Rotary Blood Pump”的美国临时申请No. 60/787,738的优先权，该临时申请以引用方式结合在本文中。

技术领域

本申请涉及血泵的技术领域，具体涉及血泵和泵送血液的方法。

背景技术

血泵对于治疗心脏病且尤其是心力衰竭仍然特别地有用。通常，血泵植入患者体内并连接至患者的循环系统作为心室辅助装置，或在某些情况下，作为人造心脏。然而，血液的脆弱性和泵的可靠性的绝对必要对于设计更完美的血泵提出了很多障碍。

例如，大多数血泵包含运动部件，例如，迫使血液进入和离开泵壳体的推动器。如果这些运动部件未合理地设计和调节，则穿过该泵的血液会被损坏，从而导致溶血或血栓症。此外，这些运动部件会相互磨损，从而导致部件故障和对血液造成的热积聚的可能性增大。

在授予Wampler等人的美国专利No. 6,234,772和授予Woodard等人的美国专利No. 6,250,880中，可以看到两种最近的血泵实例。Woodard的专利显示了一种旋转式血泵，其包括专门由流体动力轴承所支承的推动器。Wampler的专利描述了一种旋转式血泵，其既包括流体动力支承轴承又包括利用排斥磁力的径向磁性轴承。

在这两个专利中任一者的情况下，血泵的推动器都包含布置在推动器叶片内的电动机驱动磁体。电磁体定位在泵壳体中，以产生驱动电动机驱动磁体且因此驱动推动器进行旋转的磁场。

这两种血泵都受到液压低效率的困扰，这至少部分地是由于为了包含电动机转子磁体所需要的大型、非常规的推动器叶片的几何结构。这些设计的进一步低效率是由推动器电动机转子磁体与电磁体背铁之间自然的吸引作用而引起的。另外，这些血泵设计唯独依赖于流体动力轴承来提供轴向支承，这会导致能损坏血液并导致患者健康的医学并发症的过度剪切力。

鉴于以上论述，显而易见，需要一种克服现有技术局限性的血泵。具体来说，需要一种降低现有技术泵设计中固有的会导致泵故障或血液损坏的低效率。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术的局限性。

本发明的又一目的是提供一种具有比现有技术设计更长寿命的旋转泵。

本发明的另一目的是提供一种降低对患者血液的损坏的旋转泵。

本发明的再一目的是提供一种包括比现有技术设计功率消耗更低的旋转泵。

本发明的另一目的是提供一种更有效地通过患者循环系统泵送血液的旋转泵。

本发明试图通过提供一种带有磁性轴向轴承和流体动力轴承的旋转式血泵来实现这些目的。在根据本发明的一个实施例中，旋转泵包括通过磁性轴向轴承和流体动力轴承而支承在泵壳体组件内的转子组件。该磁性轴向轴承包括定向为相互吸引的至少两个磁体。一个磁体定位在泵壳体主轴中，而另一磁体布置在转子组件内、靠近该主轴。在这个方面，这两个磁体形成了轴向吸引力，该轴向吸引力至少部分地保持转子组件的相对轴向位置。流体动力轴承形成于在该转子组件下方的形成紧密间隙的倾斜表面之间。当血液进入该泵时，流体动力轴承会在转子组件上产生向上的轴向力。因此，在运行期间，转子组件的总体位置得以保持，其中在运行期间与泵壳体发生最小的实体接触或不发生实体接触。

本发明的一个优选实施例包括：泵壳体，其限定了具有入口孔和出口孔的泵腔室；转子，其布置在泵壳体内；及轴向磁性轴承，其布置在所述泵腔室内，以至少部分地支承所述转子；所述轴向磁性轴承包括第一磁体，其形状设计为使得所述第一磁体的质量中心偏离所述轴向磁性轴承的轴线，所述第一磁体产生特定径向方向上的磁力。

该优选实施例的另一方面可进一步包括主轴，且其中所述第一磁体布置在所述主轴中。

在该优选实施例的另一方面中，所述轴向磁性轴承进一步包括第二磁体，所述第二磁体的形状设计为使得所述第二磁体的质量中心与所述轴向磁性轴承的所述轴线对准，所述第二磁体布置在所述转子内。

在该优选实施例的另一方面中，所述第一磁体的截面为非圆形。

在该优选实施例的另一方面中，所述第一磁体的所述非圆形截面大致为“D”形截面。