[发明专利]用于泵送流体的泵系统和泵系统运行方法

说明书

本发明涉及一种用于泵送流体的泵系统以及一种泵系统运行方法。该泵系统包括第一隔膜流体泵、与第一隔膜流体泵相连的用于将流体输入至第一隔膜流体泵的第一入口插管以及与第一隔膜流体泵相连的用于从第一隔膜流体泵排出流体的第一出口插管、通过第一压力管线连接至第一隔膜流体泵的且设立用于通过第一压力管线驱动第一隔膜流体泵的第一工作泵。该泵系统还包括用于测知第一入口插管内的流体的第一入口流的第一入口流传感器和/或用于测知在第一出口插管内的流体的第一出口流的第一出口流传感器。

本发明涉及用于泵送流体的泵系统以及泵系统运行方法。本发明还涉及用于辅助人心脏或动物心脏的心脏辅助系统。

在现有技术中知道了作为心脏辅助系统一部分的用于泵送流体的泵系统。这样的泵系统可被设计用于一侧或双侧心脏辅助。该泵系统包括至少一个隔膜流体泵，其与用于从心脏的心室或心房或血管将血液引导至隔膜流体泵的入口插管以及用于从隔膜流体泵将血液引导至血管的出口插管相连。此外，该泵系统包括至少一个工作泵，工作泵通过压力管线连接至隔膜流体泵并通过压力管线驱动隔膜流体泵。

作为隔膜流体泵用驱动机构，知道了各种不同的气压驱动机构。一个驱动机构变型方案拟定活塞泵作为工作泵，它包括气压缸连同可在其中轴向移动的工作活塞。在此，工作活塞可以如此运动，即，处于与压力管线的压力交换连通中的工作腔交替缩小和扩大。该气压缸还具有平衡阀，空气经此可从环境流入工作腔或从工作腔流出至环境。该泵系统还具备至少一个用于控制工作活塞运动以及用于控制工作腔所含空气质量的控制单元。

该工作活塞通过电动机被驱动。在此，该控制单元如此控制电动机，即，工作活塞在轴向上在气压缸内来回运动。如果工作缸运动向压力管线，则工作腔被缩小，工作腔和压力管线内的压力被增大。较高的压力造成隔膜流体泵的隔膜鼓凸向出口插管并且将血液从隔膜流体泵经由出口插管压入到与出口插管相连的血管。接着，工作缸的运动掉转方向，使得工作腔和压力管线内的压力降低。由此，隔膜流体泵的隔膜现在鼓凸向压力管线并且将血液经由入口插管自心室或心房或血管吸入隔膜流体泵中。

第二驱动变型方案作为工作泵包括一个负压容器、一个压缩机、一个过压容器和一个阀，它们在气动回路中串列相连。该阀在此被连接到压力管线，使得存在于负压容器中的负压和存在于过压容器中的过压通过该阀被交替传输到压力管线。交替存在的负压和过压通过该压力管路被传递到隔膜流体泵的隔膜，因而血液被交替吸入隔膜流体泵中和从流体泵中被压出。

当负荷变化时有无法再完充满或排空隔膜流体泵的血液腔的风险，由此平均血流量降低。在此，完全充满和排空意味着完全隔膜完全移动到其最终位置。在排空阶段结束时可能会有剩余血液量，而在填充阶段结束时可能会有剩余空气量。血流量减少的可能后果可能是血栓形成或患者供血不足。理论上，负荷变化可以通过高压储备来补偿。但是，一方面，泵系统内的高压导致流动很短暂且可能损伤血液。因此应该避免血流量减少以及高压以防止供血不足、减轻血液负荷并不会出现停滞时间。尤其在移动使用泵系统的情况下，这种负荷变化不会频繁出现。

因此，本发明的任务是提供一种泵系统和一种包括这种泵系统的心脏辅助系统，其允许监测入口插管和/或出口插管内的流动以及在每个泵周期中的隔膜流体泵的填充程度和排空程度。在每个泵送循环中启用泵。此外，本发明的任务是提供一种用于运行这种系统的方法。

根据本发明的用于泵送流体的泵系统包括第一隔膜流体泵、与第一隔膜流体泵相连的用于将流体输入至第一隔膜流体泵的第一入口插管以及与第一隔膜流体泵相连的用于从第一隔膜流体泵排出流体的第一出口插管、和通过第一压力管线连接至第一隔膜流体泵且设立用于通过第一压力管线驱动第一隔膜流体泵的第一工作泵。本发明的泵系统的特点是具有用于测知在第一入口插管内的流体的第一入口流的第一入口流传感器和/或用于测知在第一出口插管内的流体的出口流的第一出口流传感器。