灌注装置及包含该装置的血泵

文档序号:654590 发布日期:2021-04-27 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 灌注装置及包含该装置的血泵 (Perfusion device and blood pump comprising same ) 是由 谢超宇 李剑青 卢飞 易博 罗七一 于 2020-12-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及灌注装置及包含该装置的血泵,灌注装置包括内管件,在内管件上开设第一腔以及围绕所述第一腔分布的至少一第二腔,第二腔用于连接输液部分,第一腔用于连接出液部分,第一腔和第二腔相通构成通路,以用于流入灌注装置的流体分为至少两部分,其中一部分流体从所述第二腔流出并引入患者体内以及另一部分流体回流至第一腔并引出至出液部分,以用于在患者体外回收。血泵,包括灌注装置及泵头装置、传动装置、动力输出装置。本发明利用灌注装置可以减小传动软轴在轴承处高速旋转产生的溶血现象,降低了内管件与传动软轴之间摩擦产生的微粒进入血液的数量,减小了微粒带入血液中污染患者血液,减小血液中毒的风险。(The invention relates to a perfusion device and a blood pump comprising the perfusion device, wherein the perfusion device comprises an inner pipe fitting, the inner pipe fitting is provided with a first cavity and at least one second cavity distributed around the first cavity, the second cavity is used for connecting a transfusion part, the first cavity is used for connecting a liquid outlet part, the first cavity and the second cavity are communicated to form a passage for dividing fluid flowing into the perfusion device into at least two parts, one part of the fluid flows out of the second cavity and is introduced into a patient, and the other part of the fluid flows back to the first cavity and is led out of the liquid outlet part for being recovered outside the patient. The blood pump includes a perfusion unit, a pump head unit, a driver and a power output unit. The invention can reduce the hemolysis phenomenon generated by the high-speed rotation of the transmission flexible shaft at the bearing by using the perfusion device, reduces the quantity of particles generated by the friction between the inner pipe fitting and the transmission flexible shaft entering the blood, reduces the pollution of the blood of a patient caused by the particles brought into the blood, and reduces the risk of blood poisoning.)

灌注装置及包含该装置的血泵

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及灌注装置及包含该装置的血泵。

背景技术

短期跨瓣膜血泵主要用于心源性休克的急救和高危PCI手术期间的辅助循环。短期跨瓣膜血泵放置于主动脉瓣膜上可以提供高达4L/min的流量支持,从而代替心脏的泵血功能,可以挽救心源性休克患者的生命,或者在高危PCI患者的手术期间,稳定心脏状态,减少心律失常的发生,从而降低手术风险,保证高危PCI手术的成功率。

跨瓣膜血泵需要灌注系统实现对轴承及传动软轴的润滑和冲刷,避免溶血和血栓的产生。但是传统的灌注系统会将传动软轴旋转时产生的微粒,带入血液中,从而污染患者的血液,容易产生血栓及血液中毒。同时,跨瓣膜血泵因为其精密的结构和达到上万转的高转速,如果在灌注系统的远端放置动密封来避免灌注液进入患者体内,动密封会很容易发生磨损,同时会在动密封处产生因为密封摩擦带来的高温,从而产生溶血和血栓。

发明内容

针对上述现有技术的缺点,本发明的目的是提供灌注装置及包含该装置的血泵,以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的,本发明的技术方案如下:

灌注装置,所述灌注装置包括内管件,在所述内管件上开设第一腔以及围绕所述第一腔分布的至少一第二腔,所述第二腔用于连接输液部分,所述第一腔用于连接出液部分,所述第一腔和所述第二腔相通构成通路,以用于流入所述灌注装置的流体分为至少两部分,其中一部分流体从所述第二腔流出并引入患者体内以及另一部分流体回流至第一腔并引出至出液部分,以用于在患者体外回收。

进一步的,所述第二腔所述内管件的外侧具有侧孔,所述侧孔与所述第二腔连通,以用于通过所述侧孔将流体引入所述第二腔。

进一步的,所述第二腔在所述内管件的近端贯通或封闭。

进一步的,所述灌注装置还包括外管件,所述内管件的外侧被所述外管件覆盖。

进一步的,所述灌注装置还包括紧固装置,所述紧固装置设置于所述外管件,通过所述紧固装置使所述外管件与所述内管件相对固定,所述紧固装置还具有至少一接头用于抽吸血栓或注入流体。

进一步的,所述灌注装置还包括手柄,所述手柄具有输液口和排液口,所述手柄的远端与所述内管件的近端连接,以用于使所述输液口、所述第二腔、所述第一腔及所述排液口连通形成循环回路。

进一步的,所述灌注装置还包括压力控制系统,所述压力控制系统具有与所述输液口连接的输液部分及与所述排液口连接的排液部分,所述输液部分具有动力输入机构用于向所述灌注装置提供动力,所述排液部分具有调节机构用于控制进入灌注装置的流量,以使流体压力大于心脏内血液压力。

血泵,包括灌注装置及泵头装置、传动装置、动力输出装置,所述泵头装置设置于所述传动装置的远端,所述灌注装置包覆所述传动装置,所述传动装置的近端与所述动力输出装置连接,以通过所述动力输出装置提供动力并驱动所述传动装置传动至泵头装置,以实现部分所述泵头装置旋转。

进一步的,所述泵头装置用于介入心脏,所述泵头装置包括至少一桨叶、覆膜网篮及芯棒,所述桨叶设置于所述芯棒的远端,所述覆膜网篮覆盖于所述桨叶的外侧,所述覆膜网篮由可扩张部分和不可扩张部分构成。

进一步的,所述传动装置包括轴承组件、传动软轴及被动磁钢组件,所述芯棒的近端贯穿所述轴承组件并与所述传动软轴的远端连接,所述被动磁钢组件设置于所述传动软轴的近端。

进一步的,所述轴承组件包括轴承套以及与所述轴承套配合的至少一轴承,所述轴承用于与所述芯棒配合。

进一步的,所述传动软轴由若干根细丝编织构成,以通过所述细丝使所述传动软轴具有挠曲性,以用于通过主动脉弓的弯形区域并传递动力至所述芯棒。

与现有技术相比,本发明的有益技术效果如下:

(一)本发明通过设置灌注装置使流体可以形成多条支路,其中一条支路可以回流并浸润传动软轴并且将被污染的流体通过排液口排出患者体外进入废液袋,另一条支路可以润滑轴承组件并进入患者体内,利用该种灌注装置可以减小传动软轴在轴承处高速旋转产生的溶血现象,降低了内管件与传动软轴之间摩擦产生的微粒进入血液的数量,减小了微粒带入血液中污染患者血液,减小血液中毒的风险。

(二)进一步的,压力控制系统的设置可以避免体内血液存在压力从芯棒与第二轴承之间的间隙倒灌进入灌注装置,以及为了避免血液在经过该间隙时受高温和高转速的液体环境下发生溶血和血栓问题,保证流体可以从第二轴承和芯棒之间的间隙流经第三孔、以及流经第一轴承与芯棒之间的间隙并进入患者体内,并且使流量始终维持在低流量。

(三)进一步的,本发明不需要在体内植入压力计即可计算出血泵出口位置的压力值,并可以控制流体压力,避免对人体组织产生额外的伤害。

附图说明

图1示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵的结构示意图。

图2示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中可扩张部分的结构示意图。

图3示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中传动部分的示意图。

图4示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中传动部分在A-A方向的剖视结构示意图。

图5示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中轴承组件的结构示意图。

图6示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中灌注结构的示意图。

图7示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中内导管的主视图。

图8示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中内导管的轴测图;

图9示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中内导管在B-B方向的剖视结构示意图。

图10示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中灌注结构和液体的流向示意图。

图11示出了本发明实施例灌注装置及包含该装置的血泵中压力控制系统的结构示意图。

附图中标记:10、泵头装置;11、桨叶;12、覆膜网篮;121、不可扩张部分;122、可扩张部分;13、芯棒;20、传动装置;21、轴承组件;211、轴承套;2111、第一孔;2112、第二孔;2113、第三孔;221、第一轴承;222、第二轴承;23、传动软轴;24、被动磁钢组件;30、灌注装置;301、外管件;3011、旋锁;3012、接头;3013、旋紧帽;302、内管件;3021、第一腔;3022、第二腔;3023、侧孔;3025、封堵件;31、金属套;32、手柄;321、输液口;322、排液口;40、动力输出装置;50、压力控制系统;501、输液袋;502、废液袋;503、排液管;504、压力调节器;505、蠕动泵;506、输液管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的灌注装置及包含该装置的血泵作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的,术语“近端”通常是靠近操作者的一端,术语“远端”通常是靠近患者病变部位的一端,以图1为例,图1的右边为近端,图1的左边为远端。

请参考图1,本发明主要涉及一种跨瓣膜血泵,所述血泵包括泵头装置10、传动装置20、灌注装置30以及动力输出装置40,其中所述泵头装置10具有部分(下文在泵头装置10的结构中详细描述)用于抽吸血液并且设置于传动装置20的远端,所述灌注装置30包覆传动装置20并实现对其润滑,传动装置20的近端与动力输出装置40连接,以通过动力输出装置40提供动力并驱动传动装置20传动至泵头装置10,以实现部分泵头装置10的高速旋转。

下面具体描述泵头装置10的具体结构:

请参考图2,所述泵头装置10通过介入的方式进入心脏,其可以在相对较低的转速下获得更大的流量。其中所述泵头装置10包括一桨叶11、覆膜网篮12及芯棒13,桨叶11设置于芯棒13的远端,覆膜网篮12覆盖于桨叶11的外侧,覆膜网篮12由可扩张部分122和不可扩张部分121构成,其中所述可扩张部分122在工作状态时位于心脏瓣膜处并通过所述桨叶11抽吸血液。

下面描述传动装置20的具体结构:

请参考图3、图4和图5,所述传动装置20包括轴承组件21、传动软轴23及被动磁钢组件24,芯棒13的近端贯穿轴承组件21并与传动软轴23的远端连接,被动磁钢组件24设置于传动软轴23的近端。

进一步的,请继续参考图3、图4和图5,所述轴承组件21包括轴承套211以及与轴承套211配合的至少一轴承,优选的,在所述轴承套211的远端开设第一孔2111,在所述轴承套211的近端开设第二孔2112,在本实施例中所述轴承为设置在第一孔2111中的第一轴承221及设置在第二孔2112中的第二轴承222,在所述轴承套211上还具有连通所述第一孔2111和第二孔2112的第三孔2113,所述第三孔2113用于供芯棒13穿过,所述第三孔2113的孔径均大于所述芯棒13的直径,并且所述第一轴承221及第二轴承222的中心孔与所述芯棒13间隙配合,优选的,所述第一孔2111、第二孔2112和第三孔2113互相连通。

进一步的,请继续参考图3、图4和图5,所述第一轴承221和第二轴承222优选为滑动轴承,所述轴承套211可以采用耐磨材料提高轴承套211的使用寿命。

进一步的,请继续参考图3、图4和图5,所述传动软轴23采用不锈钢细丝编织构成,通过该不锈钢钢丝使传动软轴具有挠曲性,以用于通过主动脉弓的弯形区域并将动力传递至芯棒13以及芯棒13远端的桨叶11。

进一步的,上述被动磁钢组件24与动力输出装置40具有的主动磁钢组件(未示出)均为转子磁钢,其中被动磁钢组件24和主动磁钢组件同轴设置,所述主动磁钢组件受动力输出装置40控制并带动被动磁钢组件24同步转动,所述被动磁钢组件24同步转动并将动力传递至传动软轴23,以供所述传动软轴23转动。

下面描述灌注装置30的具体结构:

请参考图6、图7、图8及图9,为了防止血液发生倒灌进入血泵产生溶血和血栓的风险,本发明设置了灌注装置30,以通过所述灌注装置30实现对轴承组件21及传动软轴23的润滑和冲刷,同时还能将灌注的废液回收。

具体的,请继续参考图6、图7、图8及图9,所述灌注装置30包括内管件302,在内管件302上开设第一腔3021以及围绕第一腔3021分布的至少一第二腔3022,第二腔3022用于连接输液部分,第一腔3021用于连接出液部分,第一腔3021和第二腔3022相通构成通路,以用于流入灌注装置30的流体分为至少两部分,其中一部分流体从第二腔3022流出并引入患者体内以及另一部分流体回流至第一腔3021并引出至出液部分,以用于在患者体外回收。

下面具体描述内管件302的具体结构:

请参考图7、图8及图9,所述内管件302通过第一腔3021将传动软轴23包裹但不限制其旋转,流体可以经过所述第一腔3021并对所述传动软轴进行润滑以降低其磨损。优选的,所述第一腔3021呈轴向贯通设置于所述内管件302的轴心处,所述第二腔3022在本实施例中优选为3~6个并沿圆周方向围绕所述第一腔3021,第一腔3021与第二腔3022之间互相独立。

请参考图7、图8及图9,为了使所述第二腔3022与手柄32的内部连通,所述第二腔3022靠近所述内管件302的外侧具有侧孔3023,所述侧孔3023与第二腔3022相连通,以用于流经手柄的流体通过所述侧孔3023引入至第二腔3022,优选的,所述第二腔3022靠近内管件302的近端封闭,以使所述流体向所述内管件302的远端流出。

进一步的,请参考图10,为了避免流体在内管件302的远端泄漏且能更好的进入轴承组件21,所述内管件302的远端与覆膜网篮12近端密闭连接,所述密闭连接优选采用金属套31,其中所述金属套31的远端套接在覆膜网篮12不可扩张部分121的外侧,所述金属套31的近端套设于内管件302的远端。

进一步的,所述内管件302采用耐磨材料例如PTFE(聚四氟乙烯)、FEP(全氟乙烯丙烯共聚物)材料制成,以降低磨损率。

当然,在本发明的其他实施例中,所述第二腔3022也可以以非均布形式围绕在第一腔3021的周围,所述第一腔3021也可以偏心开设在内管件302上。所述内管件302的近端也可以与第二腔3022连通,但在靠近所述内管件302的近端可以通过封堵件3025堵住,也可以使流体只从内管件302的远端流出。上述封堵装置可以选用胶水,待所述胶水凝固形成固体后即可堵住内管件302的近端,当然,在本发明其他实施例中也可以选用其他结构封堵,只要满足堵住内管件302的近端使流体只从内管件302的远端流出即可。

下面具体描述外管件301的具体结构:

请参考图6,所述外管件301包裹在内管件302外侧并用于收束泵头装置10中覆膜网篮12的可扩张部分122。其中在所述外管件301的近端还设置紧固装置,通过紧固装置使外管件301与内管件302相对固定,紧固装置具有至少一接头3012用于抽吸血栓以及注入生理盐水。

进一步的,请继续参考图6,所述接头3012优选为一个并采用鲁尔接头,其用于连接输液袋501或注射器,以定时从该处抽走位于内管件302和外管件301之间间隙处形成的血栓并向所述间隙内注入生理盐水进入人体。所述紧固装置包括可以互相螺纹连接的旋锁3011和旋紧帽3013,当所述旋紧帽3013旋紧后使靠近旋锁3011和旋紧帽3013处的外管件301与内管件302相对固定并使两者之间无间隙,避免生理盐水和血液从缝隙处泄漏,所述无间隙仅指旋锁3011与旋紧帽3013旋紧后处于该旋紧区域的外管件301与内管件302之间无间隙,除该无间隙之外的其他区域的外管件301和内管件302之间是具有间隙的,以用于可通过接头3012抽吸血栓以及通入升力盐水。

进一步的,请继续参考图10,所述灌注装置30还包括手柄32,所述手柄32具有输液口321和排液口322,所述手柄32的远端与内管件302的近端连接,所述手柄32的近端用于安装被动磁钢组件24,以用于使输液口321、第二腔3022、第一腔3021及排液口322连通形成循环回路。

具体的,请继续参考图10,本实施例中所述内管件302的近端在装配到手柄32的远端后,靠近内管件302近端处的侧孔3023与所述输液口321连通。

上述图10中内管件302为清楚说明作缩略处理,所述内管件302的实际长度比图10中所看到的长度要长。

下面描述流体即润滑液在所述灌注装置30处的流向:

请继续参考图10,流体从输液口321流入并由侧孔3023引入至第二腔3022中,流体沿箭头所示流出内管件302后在金属套31的内部形成两条支路,其中一条支路如箭头所示回流至内管件302的第一腔3021并对传动软轴23进行润滑,由于传动软轴23是贯穿内管件302的内管件302的,并且所述传动软轴23是由若干不锈钢细丝编织构成,因此所述流体可以通过不同细丝之间的间隙穿设流动,使每一根细丝都可以被流体浸润,最后流体还可将传动软轴23旋转时磨损产生的微粒通过排液口322排出。另一条支路通过第二轴承222与芯棒13之间的间隙通过第三孔2113,然后穿过第一轴承221与芯棒13之间的间隙并进入患者体内,以实现对轴承组件21的润滑。

虽然通过灌注装置30将流体分为两路,但是为了避免体内血液存在压力从芯棒13与第二轴承222之间的间隙倒灌进入灌注装置30,以及为了避免血液在经过该间隙时受高温和高转速的液体环境下发生溶血和血栓问题,本发明还设置了压力控制系统50,所述压力控制系统50可以使流体在排液口322处的压力大于泵头装置10处被抽吸血液的压力,保证流体可以从第二轴承222和芯棒13之间的间隙流经第三孔2113、以及流经第一轴承221与芯棒13之间的间隙并进入患者体内,并且使流量始终维持在较低流量。

所述压力控制系统50的具体结构如下:

请参考图11,压力控制系统50具有与输液口321连接的输液部分及与排液口322连接的排液部分,输液部分具有动力输入机构用于向灌注装置30提供动力,排液部分具有调节机构用于控制管路中液体压力,以使第一轴承221与芯棒13之间的间隙处的流体压力大于心脏内血液压力。

进一步的,请继续参考图11,所述输液部分具体是指连接输液口321的输液管506,所述输液管506与输液袋501连接,所述输液袋501的流体即润滑液通过所述输液管506可以进入手柄32,在动力输入机构的作用下,为所述灌注装置30提供动力。动力输入机构可以是注射泵、蠕动泵等。在本实施例中,所述动力输入机构为安装在输液管506上的蠕动泵505,所述蠕动泵505为恒流泵,通过调节所述蠕动泵505的流量可以控制进入灌注装置30中流体的总量。所述排液部分具体是指连接排液口322的排液管503,所述排液管503与废液袋502连接,所述废液袋502用于收集回流且带有被污染(包含微粒的)的流体。所述调节机构具体是指连接在排液管503上的压力调节器504,用于调节流体压力。在本实施例中,所述压力调节器504通过调节排液管503横截面大小,从而控制灌注装置30中流体的压力。当所述灌注装置30流量一定的情况下,排液管503的横截面面积越小,流体压力越大。

进一步的,由于第二轴承222与芯棒13之间间隙处流体的压力与压力调节器504处的流体压力存在相关性,因此可在压力调节器504上设置压力传感器以用于测试流体压力数据进行估算,根据估算结果调整压力调节器504的压力,以保证流体的压力大于心脏内血液的压力,避免血液倒灌。

在本发明的其他实施例中,所述输液袋501也可以是其他容器,例如可以是瓶体、盒体等,其只要满足可以存储液体即可。所述压力调节器504也可以是集成于排液管503上的节流阀,其只要满足可以控制灌注装置30中流体的压力即可。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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