血泵制造技术

本发明专利技术涉及用于经皮插入患者的血管中的血管内血泵(1)。血泵(1)包括具有血流入口(21)和血流出口(22)的泵壳体(2)，以及布置在所述泵壳体(2)中以绕旋转轴线(10)可旋转的叶轮(3)。叶轮(3)具有大小为且成形为用于将血液从血流入口(21)输送到血流出口(22)的叶片(31)。血泵包括用于使叶轮(3)旋转的驱动单元(4)，驱动单元(4)包括绕旋转轴线(10)布置的多个柱体(40)以及背板。线圈绕组(44)围绕柱体(40)中的每个设置并且具有指向叶轮(3)的叶轮侧端部(420)。线圈绕组(44)能够被控制以创建旋转磁场，其中叶轮(3)包括布置成与旋转磁场相互作用以引起叶轮(3)旋转的磁性结构(32)。柱体(40)的后端部表面(45)接触背板(50)。(40)的后端部表面(45)接触背板(50)。(40)的后端部表面(45)接触背板(50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血泵


[0001]本专利技术涉及血泵，特别是血管内血泵，用于经皮插入患者的血管中，以支持患者的血管中的血液流动。该血泵具有改进的驱动单元。

技术介绍

[0002]已知不同类型的血泵，诸如轴向血泵、离心(即径向)血泵或由轴向力和径向力两者引起血液流动的混合型血泵。血管内血泵凭借导管被插入患者的诸如主动脉的血管中。血泵一般包括具有由通路连接的血流入口和血流出口的泵壳体。为了引起沿着通路从血流入口到血流出口的血液流动，叶轮或转子可旋转地支撑在泵壳体内，其中叶轮设置有用于输送血液的叶片。
[0003]血泵一般由驱动单元驱动，驱动单元可以是电动马达。例如，US 2011/0238172 A1披露了具有可磁耦合至电动马达的叶轮的体外血泵。该叶轮包括磁体，其设置成与电动马达中的磁体相邻。由于叶轮中与马达中的磁体之间的吸引力，故马达的旋转传递至叶轮。为了减少旋转部件的数量，从US 2011/0238172 A1中也已知利用旋转磁场，其中驱动单元具有绕旋转轴线布置的多个定子柱体，每个柱体承载线圈绕组并充当磁芯。控制单元按顺序向线圈绕组供应电压以创建旋转磁场。为了提供足够强的磁耦合，磁力必须足够高，这可以通过向驱动单元供应足够高的电流或通过提供大型磁体实现，然而这导致血泵的总体直径较大。
[0004]EP 3222301 B1披露了在驱动单元与叶轮之间具有磁耦合的血泵，特别是血管内血泵，其中血泵具有紧凑设计，特别是泵送动力与泵的大小的高比例，造成外尺寸足够小以允许血泵经血管地、经静脉地、经动脉地、或经瓣膜地插入，或出于操作方便的原因而甚至更小。
[0005]更具体地，EP 3222301 B1中的血泵包括具有血流入口和血流出口的泵壳体、叶轮以及用于使叶轮旋转的驱动单元。通过叶轮绕旋转轴线在泵壳体内部的旋转，血液可以通过叶轮的叶片从血流入口被输送到血流出口。驱动单元包括多个、优选六个柱体以及连接柱体的后端部以充当轭的背板。当在垂直于旋转轴线的平面中看时，柱体围绕旋转轴线呈圆形布置，其中每个柱体具有纵向轴线，纵向轴线优选平行于所述旋转轴线。柱体均具有杆部和设置成围绕每个柱体的线圈绕组。为了生成旋转磁场以驱动叶轮，线圈绕组可以以协调一致的方式被控制。叶轮包括磁体形式的磁性结构，其布置成与旋转磁场相互作用，使得叶轮跟随其旋转。背板具有通过开口，柱体的后端部以贴合方式接收在通过开口的每个中，使得每个柱体的后端部的端部表面与背板的后表面平齐。这样，在柱体的圆周与背板的开口的内轮廓之间生成了柱体与背板之间的磁连接。
[0006]此构造的弊端在于，要么连接是松配合，而无法提供柱体与背板之间良好的机械耦合并且也意味着糟糕的磁耦合，要么连接是紧配合，会提供良好的机械耦合以及磁耦合，但是需要开口与柱体的截面的形状彼此精确匹配。中间配合则相似地要求精确的公差，致使其制造昂贵。

技术实现思路

[0007]本专利技术的血泵对应于上文所述的血泵。据此，其可为轴向血泵或部分轴向地且部分径向地泵送的对角血泵(对于血管内应用来说纯离心血泵的直径通常太大)。然而，根据本专利技术的一个方面，柱体中的至少一个、优选所有柱体以相应柱体的后端部表面接触背板。这提供了一个优点：柱体与背板之间的磁连接的质量可以与柱体到背板的机械紧固的质量相独立。例如，柱体可在背板中的对应的凹部中机械紧固至背板或借助于围绕柱体的后端部设置的胶水机械紧固至背板。因此，良好的磁连接以及因此良好的磁通可以经由柱体的后端部进入背板中直接实现，而不会被迫接受柱体与背板之间在机械连接的机械特性方面的约束。而且，在柱体的后端部接收在背板中的适当大小的凹部中的情况下，建立了可在磁通的周向传递之外存在的磁通的传递磁路。
[0008]根据本专利技术，柱体中的至少一个、优选所有柱体的后端部表面可基本上垂直于柱体中的至少一个的纵向轴线布置。柱体中的至少一个、优选所有柱体可还包括绕柱体的纵向轴线设置并沿着所述纵向轴线延伸的周向/外缘表面，其中后端部表面设置在所述周向表面的纵向后端部并且后端部表面背对叶轮。优选地，后端部表面基本上垂直于周向表面。
[0009]因此，柱体可在背板的对应接触平面磁连接至背板。接触平面优选平行于柱体的后端部表面布置。优选地，其垂直于旋转轴线布置。在任何情况下，优选地柱体的后端部表面的全表面区域都与背板接触。这显著减少了柱体与背板之间的连接的磁阻。后端部表面与背板的接触平面的不平整度优选为使得造成的间隙不大于10μm。
[0010]柱体中的每个具有纵向轴线。优选地，每个柱体的纵向轴线平行于旋转轴线。柱体均包括在横向于、优选垂直于相应柱体的纵向轴线的截面中不连续的软磁性材料。换句话说，柱体的软磁性材料在横向于、优选垂直于由柱体中的相应线圈绕组引起的磁通方向的截面中是不连续的。通过在截面中分隔或中断软磁性材料，可以减少或避免柱体中的涡电流，使得发热和耗能可以减少。减少耗能对于血泵的长期应用来说特别有用，在长期应用中期望血泵是电池供电的而为患者提供活动能力。而且在长期应用中，血泵可在不清洗(purge)的情况下运行，这只在发热较低的情况下有可能。
[0011]“不连续”在本申请文件的意义上表示在横向于纵向轴线的任何截面中所见的软磁性材料是通过绝缘材料或其他材料或间隙而中断、分开、截断等，以形成软磁性材料的严格分开的区域或被中断但又在不同部位连接的区域。
[0012]提供在横向于磁通方向的截平面中的不连续软磁性材料减少了涡电流并因此减少了发热和耗能，如上所述。为了与连续或通体(即实心)软磁性材料相比基本上不减弱磁场，软磁性材料的总量要最大化，同时将软磁性材料的连续区域最小化。这可以例如通过提供呈多个软磁性材料片材形式的软磁性材料实现，诸如电工钢。特别是，片材可形成片材的堆叠。片材优选地彼此电绝缘，例如通过在片材中的相邻片材之间设置粘合剂、漆、烤瓷等。这种布置可以叫做“开缝(slotted)”。与通体软磁性材料相比，软磁性材料的量只减少了一点点并且绝缘材料的量保持较少，使得由开缝柱体引起的磁场与由实心柱体引起的磁场基本上相同。换句话说，在发热和耗能可以显著减少的同时，由绝缘材料引起的磁场的损失是微不足道的。
[0013]片材优选基本上平行于相应柱体的纵向轴线延伸。换句话说，片材可基本上平行于磁通方向延伸，使得柱体在横向于或垂直于磁通方向的截面中是不连续的。可以理解，片
材可相对于相应柱体的纵向轴线成角度地延伸，只要软磁性材料在横向于纵向轴线的截面中是不连续的。片材优选具有范围在25μm至约1mm，更优选50μm至450μm，例如200μm的厚度。
[0014]在电动马达中提供开缝软磁性材料，诸如电工钢，以避免或减少涡电流是周知的。然而，此技术过去应用于片材通常具有范围在约500μm或更高的厚度的大型设备。在小型应用中，诸如在柱体中的一个通常具有所述数量级的直径并且动力输入相对较低(例如上至20瓦特(W))的本专利技术的血泵中，预期不会有涡电流和相关问题。出乎意料地，虽然柱体的直径小，但可以通过提供开缝柱体减少涡电流并因此减少发热和耗能。这对血泵的运行是有利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种血管内血泵(1)，用于经皮插入患者的血管中，所述血管内血泵(1)包括：泵壳体(2)，所述泵壳体(2)具有血流入口(21)和血流出口(22)，叶轮(3)，所述叶轮(3)布置在所述泵壳体(2)中以绕旋转轴线(10)可旋转，所述叶轮(3)具有大小为且成形为用于将血液从所述血流入口(21)输送到所述血流出口(22)的叶片(31)，驱动单元(4)，所述驱动单元(4)用于使所述叶轮(3)旋转，所述驱动单元(4)包括绕所述旋转轴线(10)布置的多个柱体(40)以及连接所述柱体(40)的后端部的背板(50)，其中所述柱体(40)的所述后端部(450)中的每个具有后端部表面(45)，以及线圈绕组(44)，所述线圈绕组围绕所述柱体(40)中的每个设置，所述线圈绕组能够被控制以创建旋转磁场，其中所述叶轮(3)包括布置成与所述旋转磁场相互作用以引起所述叶轮(3)旋转的磁性结构(32)，其特征在于，所述柱体(40)中的至少一个的所述后端部表面(45)接触所述背板(50)。2.根据权利要求1所述的血管内血泵(1)，其中所述柱体(40)中的所述至少一个包括在横向于相应的所述柱体(40)的纵向轴线(LA)的截面中在导电性方面不连续的软磁性材料、或由在横向于相应的所述柱体(40)的纵向轴线(LA)的截面中在导电性方面不连续的软磁性材料构成。3.根据权利要求2所述的血管内血泵(1)，其中所述柱体(40)中的所述至少一个包括在电绝缘方面不连续的不连续软磁性材料、或由在电绝缘方面不连续的不连续软磁性材料构成，其中不连续的方向取向为横向于所述旋转轴线(10)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的血管内血泵(1)，其中所述背板(50)具有凹部(501)，所述柱体(40)中的所述至少一个的所述后端部(450)插入所述凹部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：阿比奥梅德欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：