[发明专利]用于调节心脏搭桥滚子泵闭塞的装置及设有该装置的滚子泵

说明书

本发明公开了一种用于调节滚子泵的闭塞的装置，其中，所述装置设置有：长形杆件，其在滚子泵的泵头部的中心轴线上取向；以及驱动件，其附接至长形杆件，以沿长形杆件在第一位置和第二位置之间移动，其中，驱动件连接至泵头部的泵转子的各滚子座，使驱动件以恒定增量沿长形杆件的移动引起各滚子座在相对泵头部中心轴线的径向方向的非均匀和/或非线性增量式移动。

技术领域

本发明广义地涉及用于诸如心肺机、体外膜肺氧合机、其他心肺转流机、以及用于透析的体外循环机等医疗设备中的滚子泵领域。更具体地，本发明的领域可解释为涉及在诸如用于心肺机、体外膜肺氧合机、其他心肺转流机、以及透析所用的体外循环机的滚子泵等医疗设备中使用的闭塞装置。

背景技术

滚子泵还已知为蠕动泵，用于内科及外科中，以在诸如透析机等体外循环机、诸如心肺机等心肺转流机以及体外膜肺氧合机(ECMO) 等中循环血液。通过利用闭塞挠性管的旋转式滚子的正位移，滚子泵操作为泵送诸如血液等流体。关于心肺转流机，多个滚子泵可用作灌注回路的一部分，以提供主动脉根部抽吸器、出口抽吸器、血液心脏停搏泵和全身血液泵。例如，参见Glenn P.Gravlee等人的心肺转流：原理及实践(2008)的第五章图1。然而，滚子泵也可用于其他环境中，诸如与透析器一起使用或用作向患者经静脉输注静脉注射液的泵。

滚子泵为简易构造的装置，其产生恒定流量，并且使用一次性管线作为流体被泵送经过的流体路径。滚子泵通常包括泵驱动装置和泵头部，其中，连接泵驱动装置以驱动泵头部旋转来泵送流体。泵头部包括泵定子和泵转子，其中，泵定子形成限定内周面或管槽的壳体，流体流经的一个或多个管通过连接至泵转子的滚子压抵内周面或管槽。通过旋转连接至泵转子的驱动轴而使泵转子旋转时，连接至泵转子的滚子将流体管线压抵泵定子的内周，使得滚子沿管线的滚动在泵转子旋转的方向上推动管线中的流体。需要调节由泵滚子对流体管线施加的压缩量(即，闭塞)，以补偿例如由不同供应商提供的流体管线在直径方面的细微制造差异，或者对使用不同尺寸的流体管线进行补偿。

由于在管线中流动的流体可包括血液，在滚子旋转和泵送过程中，重要的是滚子泵在管线的压缩程度方面可调节。如果完成压缩使管壁在压缩过程中完全塌陷，那么所泵送血液的红血球可能溶解，从而使所泵送血液不适合使用。如果压缩不够，使管壁在泵转子旋转期间没有被足够压缩，那么可导致流体流量不够或甚至回流。因此，根据滚子泵中可能使用不同直径的流体管线的事实，需要能够在泵转子旋转期间调节滚子和管槽施加在管线上的压缩量。

在该领域中，已知将调节由滚子对管槽中流体管线施加的压缩量的能力称为“闭塞”，并且这个术语反应了在泵转子旋转期间，流体管线在滚子和管槽表面之间被压缩或闭塞的程度。滚子泵通常设置有用来调节闭塞的装置，其通过在一个方向旋转旋钮或转动其他组件以径向向外并靠近泵定子的内表面移动滚子从而增加闭塞，以及通过在另一个方向旋转旋钮或转动其他组件以径向向内并远离泵定子的内表面移动滚子从而减少闭塞。因此，当泵滚子完全与管槽中的流体管线脱离接合时，需要能够快速移动泵滚子，以接合管槽中的流体管线。当泵滚子已经与管槽中的流体管线接合时，需要以精细的增量移动滚子，以精细调节闭塞程度。一旦精细调节好闭塞程度，则增量被锁定在用于泵送过程持续的位置。泵滚子增量可评估为滚子与流体管路相应部分之间的间距。此外，滚子泵的所有滚子需要保持流体管线的相同压缩量。

需要显著的力来压缩流体管线以实现理想闭塞量。为获得理想的流体管线压缩量，用户所需的力典型地与管的压缩力直接相关。现有技术中例如用于滚子泵的闭塞调节装置的致动装置例如拇指轮致动装置几乎没有机械优势。这是不理想的。

用于调节滚子泵闭塞的常规装置所具有的其他缺陷与调节装置的线性性质相关。旋钮或诸如拇指轮等其他调节装置的每次旋转产生滚子相对于泵定子内表面相同的增量移动，而与滚子是否靠近泵定子表面或远离泵定子表面定位无关。换句话说，常规地，滚子的增量行程与输入的运动程度成线性比例。这意味着对于用户对致动器诸如旋钮进行的每次微小调节，会发生滚子在径向方向相对于滚子中心轴线的正比例平移。这种正比例可由输入运动与输出运动的比率表示，诸如由图1的曲线A所示。