[发明专利]一种体外离心式磁悬浮人工心脏泵及使用方法

说明书

本公开涉及一种体外离心式磁悬浮人工心脏泵及使用方法，属于医疗器械技术领域，该人工心脏泵包括壳体结构，所述壳体结构的顶部设有血液进口通道，在所述壳体外壁面上设有血液出口通道，在所述壳体内部中心位置设有悬浮且可转动地叶轮底座，所述壳体内部在血液出口通道的下方设有导流锥；所述叶轮底座的外壁面圆周方向上均匀设有若干个永磁体，在所述壳体的底部圆周方向均匀设有若干个与所述壳体相连接的定子铁芯，所述定子铁芯上设有线圈。本公开的人工心脏泵有利于减少溶血和血栓的发生的同时，可以模拟输出搏动式血流。

技术领域

本公开属于医疗器械技术领域，具体是涉及一种体外离心式磁悬浮人工心脏泵及使用方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

当前，我国心力衰竭的患者数量逐年上升，心脏移植被认为是治疗心力衰竭的有效方法，但是心脏供体的数量十分有限，导致这一方法无法广泛应用。人工心脏泵是一种通过机械循环为人体血液循环提供动力的装置，既可以短期辅助帮助患者安全过渡至心脏移植或心功能恢复，也可以替代心脏移植进行长期循环辅助治疗，延长患者寿命并显著提升患者的生存质量。根据安装路径和使用目的，可以将人工心脏分为植入式和体外式两类。其中，体外人工心脏主要用于应急医疗中快速恢复和建立有效循环，以及应对外伤、手术、心肌炎等导致的急性心功能不全进行的短期恢复性循环辅助治疗，具有安装快捷、创伤小及撤机方便等优点。

人工心脏泵历经了数次技术革新，可以把人工心脏泵的发展分成三个阶段，从第一代人工心脏泵发展到第三代人工心脏泵，逐渐向着体积小、质量轻、溶血性能好、性能稳定的方向发展，但溶血与血栓等问题依然存在。溶血以及血栓现象的发生与血液在泵内所受到的剪切力大小以及暴露时间有关。红细胞长时间暴露在高剪切应力的环境下，随着细胞膜脆性的累积作用，会增加红细胞破碎引起溶血的风险。其次，叶轮是人工心脏泵最主要且唯一的运动部件，其作用是驱动泵内的血液，辅助或替代衰竭的心脏实现泵血功能。叶轮与上下盖板的形状与结构，是决定人工心脏泵的水力性能和溶血性能的关键。衡量人工心脏泵性能的一个重要指标就是溶血性能，因此，对叶轮与上下盖板的参数进行优化，减少人工心脏泵内的剪切应力，有利于减少溶血和血栓的发生。

发明人发现：目前的体外心室辅助泵还存在许多问题。(1)当前，国内没有成熟的体外离心式人工心脏泵产品和配合膜肺作为ECMO使用的动力血泵，现有的进口ECMO血泵大多采用磁耦合的驱动方式，这种驱动方式容易发生转速损失的问题，而且这种驱动方式由于存在轴承结构容易导致溶血和血栓的发生。(2)由于体外离心式人工心脏采用泵头和驱动电机分离的结构，在泵头运输状态下容易发生叶轮和蜗壳碰撞，可能导致叶轮和蜗壳刮伤引起溶血和血栓发生概率增加。(3)原始的搏动血流以及血泵的放置角度、手术操作及搬运过程中的振动都会影响叶轮的运行稳定性，引起叶轮振动会导致血泵内部流场紊乱，加剧对血细胞的损伤作用，甚至导致血泵停转的严重并发症。(4)单自由度磁悬浮结构在叶轮高速旋转时存在稳定性不足的问题，也无法输出模拟生理状态下的搏动血流，现有的通过单纯改变叶轮转速模拟搏动血流的方式又会加剧血细胞损伤。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本公开提供了一种体外离心式磁悬浮人工心脏泵及使用方法，该心脏泵有利于减少溶血和血栓发生的同时，可以模拟输出搏动式血流。

本公开至少一实施例提出了一种体外离心式磁悬浮人工心脏泵，该心脏泵包括壳体，所述壳体的顶部设有血液进口通道，在所述壳体外壁面上设有血液出口通道，在所述壳体内部中心位置设有悬浮且可转动的叶轮底座，所述壳体内部在血液入口通道的下方设有导流锥；所述叶轮底座的外壁面圆周方向上均匀设有若干个永磁体，在所述壳体的底部圆周方向均匀设有若干个定子铁芯，所述定子铁芯上设有驱动线圈，所述壳体的底部设有支撑座支撑壳体，在所述的支撑座与定子铁芯外部设有底座外壳固定整个部件。

进一步地，所述若干个定子铁芯均固定在同一底盘上，其中每两个定子铁芯之间设有叶轮位置控制组件，所述叶轮控制组件包括位置控制线圈以及叶轮位置测量传感器。