專利名稱：采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種血泵葉輪，屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
血泵已經(jīng)逐漸成為了治療心力衰竭的有效方法之一，并且現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了驅(qū)動裝置置于體外的血泵。由于驅(qū)動裝置置于體外，這種血泵的電機(jī)部分相當(dāng)于電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子處于非緊密配合狀態(tài)，定子與轉(zhuǎn)子相互作用減弱。由于體內(nèi)的血泵本體部分受到人體血管的限制，體積不能很大，所以只能加大驅(qū)動裝置的體積來加強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，維持血泵本體正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就造成了驅(qū)動裝置體積較大。目前這種血泵本體中的葉輪都是采用不導(dǎo)磁材料，如不銹鋼或鈦合金，象專利“一種微型軸流血泵”(CN201020651674. 5)，僅采用轉(zhuǎn)子外表面鑲嵌永磁體，而血泵葉片不導(dǎo)磁；又如清華大學(xué)的“一種植入式微型流線形軸流血泵”(CN200810226113. 8)，除永磁轉(zhuǎn)子，其余均采用鈦合金制作，對磁場沒有加強(qiáng)作用；再如“泵 機(jī)合一可植入式軸流血泵轉(zhuǎn)子葉片結(jié)構(gòu)”(CN200720077869. I)。血泵葉片作為推動血液流動的機(jī)構(gòu)，由永磁轉(zhuǎn)子帶動，永磁轉(zhuǎn)子與體外的驅(qū)動裝置相互作用實(shí)現(xiàn)血泵運(yùn)轉(zhuǎn)。但是葉片血泵本體的一部分，若也可以與驅(qū)動裝置相互作用，則可以增強(qiáng)血泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而減小驅(qū)動裝置的體積。目前，高導(dǎo)磁材料，如軟磁鐵氧體材料，具有密度高、硬度高、耐磨性好及晶粒不易剝落的優(yōu)點(diǎn)，適合加工形狀復(fù)雜；再如坡莫合金，由于具有非常高的磁導(dǎo)率和起始磁導(dǎo)率和高磁飽和性，可以很快的被磁化并產(chǎn)生較高磁場，并且其強(qiáng)度和可加工性也很好。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種由高導(dǎo)磁材料作為葉輪的血泵，使葉輪也可以參與與驅(qū)動裝置的相互作用，從而增強(qiáng)血泵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，該血泵包括體外驅(qū)動裝置和置于人體主動脈內(nèi)的血泵本體，所述血泵本體由血泵外殼、通過軸承架安裝在血泵外殼內(nèi)的永磁體轉(zhuǎn)子芯，以及安裝在轉(zhuǎn)子芯上的螺旋狀葉輪組成。其中葉輪采用高磁導(dǎo)率材料制作，由于葉輪采用高磁導(dǎo)率材料制作，葉輪可以被永磁體轉(zhuǎn)子芯磁化，并且磁化方向與永磁體轉(zhuǎn)子芯的磁化方向一致，這樣葉輪作為轉(zhuǎn)子的一部分，有很好的提高轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)效率的功效，即使體外驅(qū)動裝置提供較小的感應(yīng)磁場，也能同樣使血泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就可以不必使用大體積的驅(qū)動裝置，而且也可以節(jié)省電力。所述轉(zhuǎn)子和葉輪的表面包被一層Ti02薄膜，Τ 02薄膜能夠減少金屬材料受到體液的腐蝕，阻止毒性鎳離子等的析出，且可以降低血栓和溶血形成。在血泵葉輪制備一層Τ 02薄膜，提高了血泵的血液相容性。所述葉輪采用軟磁鐵氧體材料，既可以被磁化，也容易加工。所述葉輪采用坡莫合金材料，可以得到高磁飽和度的葉輪，可以極大地提高血泵的效率。所述葉輪采用硅鋼材料，這樣的葉輪強(qiáng)度高，磁飽和度也高，并且廉價。所述葉輪采用電工純鐵材料，這樣的葉輪易加工，并且廉價。本發(fā)明的有益效果由于泵體中的葉輪采用高導(dǎo)磁材料，與體外驅(qū)動裝置的耦合磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，相比采用不導(dǎo)磁材料制作的葉輪，可以用體積較小的驅(qū)動裝置就可以產(chǎn)生同樣的勵磁場強(qiáng)，從而減輕了患者負(fù)擔(dān)。采用軟磁鐵氧體材料作為葉輪，可以很好地加工成血泵葉片的復(fù)雜形狀，可以實(shí)現(xiàn)更好的泵血效果，可以增加血管內(nèi)的血液流量和壓力，提高心臟血液灌注。并且，在轉(zhuǎn)子和葉輪的表面包被一層Ti02薄膜，相比釹鐵繃等永磁性材料，高磁導(dǎo)率合金更易制備Ti02薄膜，因此采用高磁導(dǎo)率材料制作葉輪相比采用永磁材料制作葉輪，不僅可以達(dá)到相似的磁場強(qiáng)度，而且更容易制備生物膜，提高血液相容性。



圖I為本發(fā)明采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵的一個實(shí)施例的橫截面示意圖；圖2為圖I所示實(shí)施例中血泵本體的縱截面示意圖。圖中，I、驅(qū)動裝置，2、轉(zhuǎn)子芯，3、生物膜，4、葉輪，5、血泵外殼，6、磁力線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中的一個實(shí)施例作具體描述。本實(shí)施例的采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵中，位于體外的驅(qū)動裝置I為由電機(jī)帶動的圓柱體釹鐵硼N50，釹鐵硼N50徑向充四對磁極，其外徑為30mm，長度為30mm。位于體內(nèi)血管中的血泵本體的大小為外徑20mm,長度30mm,由血泵外殼5、轉(zhuǎn)子芯2和以轉(zhuǎn)子芯2為軸的雙螺旋狀葉輪4構(gòu)成。其中，外殼5兩頭的中間各設(shè)有軸窩；轉(zhuǎn)子芯2為徑向充兩對磁極的釹鐵硼N50材料，其兩頭架設(shè)在所述軸窩內(nèi)；葉輪4圍繞在轉(zhuǎn)子芯2上，采用軟磁鐵氧體制作。在轉(zhuǎn)子芯2和葉輪4外面包被生物膜3，生物膜3采用生物活性材料納米Ti02薄膜。在軟磁鐵氧體上很容易制備Ti02薄膜。血泵使用時，血泵本體放置在主動脈內(nèi)，位于主動脈根與主動脈弓之間，體外驅(qū)動裝置I放置在患者胸外部，靠近皮膚，與身體內(nèi)的血泵本體平行。驅(qū)動裝置I中的圓柱體釹鐵硼N50由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的釹鐵硼N50通過磁力線6帶動轉(zhuǎn)子芯2和葉輪4轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)血泵工作。
權(quán)利要求
1.采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，包括體外驅(qū)動裝置(I)和置于人體主動脈內(nèi)的血泵本體，其特征在于 所述血泵本體由血泵外殼(5)、通過軸承架安裝在血泵外殼(5)內(nèi)的永磁體轉(zhuǎn)子芯(2)，以及安裝在轉(zhuǎn)子芯(2)上的螺旋狀葉輪(4)組成，且葉輪(4)采用高磁導(dǎo)率材料制作。
2.如權(quán)利要求I所述的采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，其特征在于所述轉(zhuǎn)子芯和葉輪(4)的表面包被一層Ti02薄膜。
3.如權(quán)利要求I或2所述的采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，其特征在于所述葉輪(4)采用軟磁鐵氧體材料。
4.如權(quán)利要求I或2所述的采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，其特征在于所述葉輪(4) 采用坡莫合金材料。
5.如權(quán)利要求I或2所述的采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，其特征在于所述葉輪(4)采用硅鋼材料。
6.如權(quán)利要求I或2所述的采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，其特征在于所述葉輪(4)采用電工純鐵材料。
全文摘要
采用高磁導(dǎo)率材料葉輪的血泵，涉及血泵的葉輪，屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。包括體外驅(qū)動裝置(1)和置于人體主動脈內(nèi)的血泵本體，其中血泵本體由血泵外殼(5)、轉(zhuǎn)子芯(2)和葉輪(4)組成，且葉輪(4)采用高磁導(dǎo)率材料制作，可以采用軟磁鐵氧體材料或坡莫合金材料等。由于泵體中的葉輪采用高導(dǎo)磁材料，與體外驅(qū)動裝置的耦合磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，相比采用不導(dǎo)磁材料制作的葉輪，可以用體積較小的驅(qū)動裝置就可以產(chǎn)生同樣的勵磁場強(qiáng)，從而減輕了患者負(fù)擔(dān)。其中軟磁鐵氧體材料作為葉輪，可以很好地加工成血泵葉片的復(fù)雜形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的泵血效果，可以增加血管內(nèi)的血液流量和壓力，提高心臟血液灌注。
文檔編號A61M1/10GK102755672SQ201210212668
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者喬愛科, 馮繼宏, 劉有軍, 常宇, 張婭, 男群, 馬鑫蕊 申請人:北京工業(yè)大學(xué)