一种冷却系统和导管泵系统的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种冷却系统和导管泵系统。

背景技术：

目前，对心脏病的经皮植入介入治疗的主要策略是在人体左心室植入导管泵辅助心脏泵血。目前市面上的导管泵中的驱动电机通常设置在人体外，通过一根柔性传动轴将驱动电机的驱动力传导到泵叶，以通过泵叶对人体辅助泵血。

虽然，现有的驱动电机上设有用于冷却电机的冷却系统，但冷却介质通常使用灌注液(用于冲洗导管内部及泵叶的生理盐水)废液，冷却路径主体整合在驱动电机的内部，由于导管的内部空间有限，灌注液废液的流量被限制，整体散热效率不高，而且即使使用额外的流体来进行冷却，由于冷却路径与灌注系统相连通，且冷却路径主体位于驱动电机的内部，通常与远端导管连通，远端导管需要伸入人体内部，因此冷却介质的流量和流速仍然受到较大限制，对驱动电机的冷却效果不佳；另一方面，灌注系统或电机腔室出现问题时，不能及时切断冷却回路，冷却回路与灌注系统回路容易发生连锁事故，而冷却系统出现问题时，则需要拆解驱动电机，操作十分不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种冷却系统和导管泵系统，以解决现有的冷却系统的冷却效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冷却系统，用于医用导管泵，所述医用导管泵具有一驱动电机，所述驱动电机包括外壳，所述冷却系统包括热交换器和冷却介质供应装置，所述热交换器设置在所述驱动电机的外壳上，以冷却所述驱动电机，所述冷却介质供应装置用于与所述热交换器相连通，以向所述热交换器中灌注冷却介质并回收所述热交换器中的冷却介质。

可选的，所述热交换器与所述驱动电机的所述外壳可拆卸连接。

可选的，所述热交换器与所述驱动电机的所述外壳直接接触。

可选的，所述热交换器呈螺旋状设置在所述驱动电机的所述外壳上。

可选的，所述冷却介质供应装置包括冷却箱、灌注管道、回收管道和冷却介质驱动器，所述灌注管道的一端用于与所述热交换器连通，所述灌注管道的另一端用于与所述冷却箱连通，所述回收管道的一端用于与所述热交换器连通，所述回收管道的另一端用于与所述冷却箱连通，所述冷却介质驱动器设置在所述灌注管道上，所述冷却介质驱动器用于将所述冷却箱中的冷却介质泵入所述热交换器中。

可选的，所述冷却箱包括至少一个散热孔，且所述散热孔贯穿所述冷却箱的外壳。

可选的，所述冷却介质供应装置还包括管道接头，所述管道接头用于连接热交换器和灌注管道，和/或连接所述热交换器和所述回收管道。

可选的，所述冷却介质供应装置还包括电机温度检测器和控制器，所述电机温度检测器用于检测所述驱动电机的温度信息，所述控制器用于根据所述电机温度检测器检测的温度信息控制所述冷却介质驱动器调节冷却介质的流速。

可选的，所述驱动电机还包括电机定子，所述电机定子设置于所述外壳中，所述电机温度检测器设置在所述电机定子中，所述电机温度检测器用于检测所述电机定子的温度信息。

可选的，所述冷却介质供应装置还包括入口温度检测器、出口温度检测器和控制器，所述热交换器包括热交换本体、与热交换本体连接的导管入口和导管出口，所述入口温度检测器用于检测所述热交换器的导管入口处的温度，所述出口温度检测器用于检测所述热交换器的导管出口处的温度，所述控制器用于根据所述入口温度检测器检测的温度信息和所述出口温度检测器检测的温度信息控制所述冷却介质驱动器调节冷却介质的流速。

可选的，所述冷却介质供应装置还包括传感器接头，所述传感器接头用于将所述电机温度检测器、入口温度检测器和出口温度检测器分别与所述控制器连接。

可选的，所述冷却介质供应装置还包括管道接头，所述管道接头用于连接所述热交换器和所述灌注管道，和/或连接所述热交换器和所述回收管道，所述传感器接头和所述管道接头一体设置。

本发明还提供一种导管泵系统，包括医用导管泵和上述的冷却系统，所述冷却系统用于冷却所述医用导管泵的驱动电机。

本发明提供的一种冷却系统和导管泵系统，具有以下有益效果：

由于所述热交换器设置在所述驱动电机的外壳上，所述冷却介质供应装置用于向所述热交换器中灌注冷却介质以及回收所述热交换器中的冷却介质，因此冷却介质可被冷却介质供应装置灌注到所述热交换器中，并从所述热交换器中回收到冷却介质供应装置中，从而可使冷却介质在热交换器中流动，因此在热交换器中流通的冷却介质可吸收驱动电机中产生的热量，从而随着冷却介质的流动将热量传导至冷却介质供应装置中，进而实现对电机的冷却，改善电机的冷却效果，以避免电机的温度过高影响电机的稳定性和使用寿命，同时改善患者的使用感受。

附图说明

图1是本发明一种实施例中导管泵系统的结构示意图；

图2是本发明一种实施例中冷却箱的立体示意图；

图3是本发明一种实施例中冷却箱的主视图；

图4是本发明一种实施例中管道接头的结构示意图；

图5是本发明一种实施例中管道接头的局部剖视图；

图6是本发明一种实施例中导管泵系统的一种局部结构示意图；

图7是本发明一种实施例中导管泵系统的另一种局部结构示意图。

附图标记说明：

100-驱动电机；110-驱动电机的外表面；

200-热交换器；210-热交换本体；220-导管入口；230-导管出口；

310-冷却箱；311-箱体；312-箱体进水口；313-箱体排水口；314-补水口；315-排气口；316-散热孔；317-吊耳；320-灌注管道；330-回收管道；340-冷却介质驱动器；341-调速电机；342-调速泵；350-管道接头；351-入水腔；352-出水腔；353-密封圈；354-传感器信号接头腔；360-控制器；371-入口温度检测器；372-出口温度检测器；380-挂架；

410-手柄；420-安装座；440-联轴器；450-柔性轴；460-导管；470-电源线。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的冷却系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均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例的目的。

本实施例提供一种导管泵系统，包括医用导管泵和用于医用导管泵的冷却系统。参考图1，图1是本发明一种实施例中导管泵系统的结构示意图。所述医用导管泵具有一驱动电机100，所述驱动电机100包括外壳110、电机定子和电机转子，所述电机定子和电机转子设置在所述外壳110的内腔中。所述驱动电机可为空心杯电机。所述冷却系统包括热交换器200和冷却介质供应装置，所述热交换器200设置在所述驱动电机100的外壳110上，所述冷却介质供应装置用于向所述热交换器200中灌注冷却介质，以及回收所述热交换器200中的冷却介质。

由于所述热交换器200设置在所述驱动电机100的外壳110上，所述冷却介质供应装置用于向所述热交换器200中灌注冷却介质以及回收所述热交换器200中的冷却介质，因此冷却介质可被冷却介质供应装置灌注到所述热交换器200中，并从所述热交换器200中回收到冷却介质供应装置中，从而可使冷却介质在热交换器200中流动。由于热交换器200设置在所述驱动电机的外壳110上，因此在热交换器200中流通的冷却介质可吸收驱动电机100中产生的热量，从而随着冷却介质的流动将热量传导至冷却介质供应装置中，进而实现对电机的冷却，以避免电机的温度过高影响电机的稳定性和使用寿命，同时改善患者的使用感受。

优选的，所述热交换器200与所述驱动电机的外壳110直接接触，可便于热交换器200中的冷却介质充分吸收电机中的热量，以进一步改善电机的冷却效果。

优选的，所述热交换器200与所述驱动电机的外壳110可拆卸连接，可便于拆卸和维护以及提高热交换器200的利用率。

如图6和图7所示，具体的，所述热交换器200包括热交换本体210、与热交换本体210连接的导管入口220和导管出口230。优选的，所述热交换本体210呈螺旋状设置在所述驱动电机的外壳110上，以增大所述热交换器200与所述电机的外表面相接触的面积，从而可增加热交换器200吸收的热量，进而可提高热交换器200对电机的冷却效果。在其他的实施例中，所述热交换本体210还可以以其他的形状设置在所述电机的外表面上。

所述热交换本体210优选采用铝合金矩形管，以便于将热交换本体210设置呈螺旋状。

所述冷却介质供应装置包括冷却箱310、灌注管道320、回收管道330、冷却介质驱动器340和冷却介质。所述灌注管道320的一端与所述导管入口220连通，所述灌注管道320的另一端与所述冷却箱310连通，所述回收管道330的一端与所述导管出口230连通，所述回收管道330的另一端与所述冷却箱310连通，所述冷却介质驱动器340设置在所述灌注管道320上，所述冷却介质驱动器340用于将冷却介质泵入所述热交换器200中。

参考图2和图3，图2是本发明一种实施例中冷却箱310的立体示意图，图3是本发明一种实施例中冷却箱310的主视图，所述冷却箱310包括箱体311、箱体进水口312、箱体排水口313、补水口314、排气口315、至少一个散热孔316和吊耳317。

所述箱体311用于容置冷却介质。例如可为悬挂设置的水袋。

所述箱体进水口312和所述箱体排水口313开设在所述箱体311上，所述箱体进水口312与所述回收管道330连通，所述箱体排水口313与所述灌注管道320连通。

所述补水口314设置在所述箱体311的下部，所述排气口315设置在所述箱体311的上部。在冷却系统开始运行前，需检查箱体311中的冷却介质的含量，若有冷却介质流失的情况，需从补水口314向箱体311中注入冷却介质，同时打开排气口315以将冷却介质供应装置和热交换器200中的空气排出。

优选的，至少一个散热孔316设置在所述箱体311上，且所述散热孔316贯穿所述箱体311的外壳。如图2和图3所示，多个散热孔316类似蜂窝孔，空气可穿过散热孔316。由于散热孔316可增大箱体311与空气的接触面积，因此可提高从回收管道330中回收的冷却介质的冷却速度，进而改善对驱动电机100的冷却效果。

所述吊耳317设置在所述箱体311的上部，用于悬挂箱体311。

参考图1，所述冷却介质供应装置还包括挂架380，所述吊耳317可悬挂在所述挂架380上，以便于冷却介质从箱体311中流出。

所述冷却介质供应装置还包括管道接头350，所述管道接头350用于连接热交换器200的导管入口220和灌注管道320以及连接热交换器200的导管出口230和回收管道330。通过所述管道接头350可方便的连接或者断开灌注管道320与热交换器200的导管出口230，以及方便的连接或者断开回收管道330与热交换器200的导管出口230。

由于冷却介质供应装置中的灌注管道320和回收管道330可方便的与热交换器200连接或者断开，因此所述冷却介质供应装置在手柄410因故障或消毒工序而暂停使用的情况下，可将冷却介质供应装置中的灌注管道320和回收管道330与管道接头350断开，之后将其与其他的热交换器200连接，以冷却其他的驱动电机100，从而可提高冷却系统中冷却介质供应装置的利用率，有效降低冷却系统的使用成本，同时可便于对冷却系统进行维护以及更换故障元件。此外，由于热交换器200与所述驱动电机100独立设置，因此，一方面冷却介质供应装置中的冷却介质不能进入驱动电机100内部，因此可避免冷却介质供应装置污染驱动电机100内部的组件，以及与驱动电机100连接的医用导管泵的其他组件，冷却系统的安全性高；另一方面当热交换器200或驱动电机100出现故障需要维修时，也便于将两者分离，方便地进行修理或更换故障部分。

所述管道接头350包括入口接头和出口接头，所述入口接头设置在所述灌注管道320上，所述出口接头设置在所述回收管道330上。

参考图4和图5，图4是本发明一种实施例中管道接头350的结构示意图，图5是本发明一种实施例中管道接头350的局部剖视图，所述入口接头和出口接头一体设置。所述管道接头350上开设有入水腔351和出水腔352。所述热交换器200的导管入口220与所述入水腔351连通，所述灌注管道320可插入所述入水腔351中与所述入水腔351连通。所述热交换器200的导管出口230与所述出水腔352连通，所述回收管道330可插入所述出水腔352中与所述出水腔352连通。

优选的，所述入水腔351和出水腔352中设置有密封圈353，所述密封圈353用于防止冷却介质从所述管道接头350中泄露。具体的，所述热交换器200的导管出口230与所述出水腔352连通处设置有防止泄露的密封圈，所述热交换器200的导管入口220与所述入水腔351连通处设置有防止泄露的密封圈，所述灌注管道320与所述入水腔351连通处设置有防止泄露的密封圈，所述回收管道330与所述出水腔352连通处设置有防止泄露的密封圈。

参考图1，冷却介质驱动器340包括调速电机341和调速泵342，所述调速泵342设置在所述灌注管道320中，所述调速电机341用于驱动调速泵342旋转以将冷却介质泵入热交换器200中。本实施例中，所述调速泵342为离心泵。

所述冷却介质可为生理盐水、常见的工业用水，以及其他的常见冷却介质。

所述冷却介质供应装置还包括传感器组件和控制器360，所述传感器组件用于检测所述驱动电机100的温度信息，以及所述热交换器200的导管入口220和导管出口230的温度信息，所述控制器360用于根据传感器组件检测的温度信息控制所述调速电机341调节冷却介质的流速，从而调节流经所述热交换器200中冷却介质的流量，进而可调节热交换器200对所述电机的冷却效果。其中，所述控制器360通过控制所述调速电机341的电压进而控制所述调速电机341的转速。

具体的，所述传感器组件包括电机温度检测器，所述电机温度检测器用于检测所述驱动电机100的温度信息。例如，所述电机温度检测器设置在所述电机定子中，并用于检测所述电机定子的温度信息。

参考图5，所述传感器组件还包括入口温度检测器371和出口温度检测器372。所述入口温度检测器371用于检测所述热交换器200的导管入口220处的温度信息并将检测的温度信息输出给所述控制器360，所述出口温度检测器372用于检测所述热交换器200的导管出口230处的温度信息并将检测的温度信息输出给所述控制器360。

具体的，所述电机温度检测器通过第一信号线与所述控制器360连接，所述入口温度检测器371通过第二信号线与所述控制器360连接，所述出口温度检测器372通过第三信号线与所述控制器360连接。

优选的，所述冷却介质供应装置还包括传感器接头。所述传感器接头设置在所述第一信号线、第二信号线和第三信号线上，所述传感器接头用于连接所述传感器组件和所述控制器360，以便于连接或者断开所述传感器组件和所述控制器360。

由于所述传感器组件和所述控制器360可通过传感器接头连接或者断开，因此所述控制器360可与不同的传感器组件连接，从而可提高控制器360的利用率，有效降低控制器360的使用成本，同时可便于对所述传感器组件和控制器360进行更换和维护。

具体的，所述第一信号线包括第一线段和第二线段，所述第二信号线包括第三线段和第四线段，所述第三信号线包括第五线段和第六线段。所述第一线段的一端与所述电机温度检测器连接，所述第一线段的另一端与所述传感器接头连接。所述第三线段的一端与所述入口温度检测器371连接，所述第三线段的另一端与所述传感器接头连接。所述第五线段的一端与所述出口温度检测器372连接，所述第五线段的另一端与所述传感器接头连接。所述第二线段、第四线段和第六线段的一端与所述传感器接头连接，另一端与所述控制器360连接。优选的，所述传感器接头与所述管道接头350一体设置，在便于连接传感器组件和控制器360的同时，可便于热交换器200与灌注管道320和回收管道330断开和连接。

如图4和图5所示，所述传感器接头与所述管道接头350一体设置，所述入口温度检测器371和出口温度检测器372封装在所述管道接头350中。具体的，所述管道接头350中设置有传感器信号接头腔354，所述第二线段可通过所述传感器信号接头腔354与所述第一线段连接，所述第四线段可通过所述传感器信号接头腔354与所述第三线段连接，所述第六线段可通过所述传感器信号接头腔354与所述第五线段连接。

当所述驱动电机100运行时，为保证驱动电机100稳定运行，可通过控制器360设定驱动电机的外壳110的目标温度，设定生效后控制器360将电机温度检测器检测的温度信息与设定值对比，然后调节调速电机341的转速，以在满足驱动电机100散热需求的前提下节约冷却系统的功耗，若调速电机341用电池供电，可延长冷却系统使用时间。此外，所述控制器360根据入口温度检测器371和出口温度检测器372检测的温度信息作为调节后的补偿反馈信号，以调节控制器360控制调速电机341转动的参数，实现对驱动电机100外表面的温度的闭环控制。在其他的实施例中，所述传感器组件也可不具备入口温度检测器371和出口温度检测器372，所述控制器360对所述驱动电机100外表面的温度进行开环控制。

参考图6和图7，图6是本发明一种实施例中导管泵系统的一种局部结构示意图，图7是本发明一种实施例中导管泵系统的另一种局部结构示意图，其中，图6为将手柄410全剖后看到的水冷系统的驱动电机100部分的结构示意图，图7为将手柄410半剖后看到的水冷系统的驱动电机100部分的结构示意图，所述医用导管泵还包括手柄410、安装座420、泵叶、联轴器440、柔性轴450、导管460和电源线470。

所述安装座420设置在所述手柄410的壳体内，所述驱动电机100设置在所述手柄410的壳体内且与所述安装座420固定连接，所述热交换器200设置于所述手柄410的壳体内。所述驱动电机100用于驱动联轴器440转动，从而驱动与所述联轴器440连接的柔性轴450转动，进而驱动与所述柔性轴450连接的泵叶转动，所述泵叶设置在所述导管460内。所述联轴器440设置在所述手柄410的壳体内。

所述管道接头350固定设置在所述手柄410上。

所述电源线470一端穿过所述手柄410与所述控制器360连接，另一端与驱动电机100相连接。

本领域的技术人员可知，在其他实施例中，实施例中冷却系统也可以应用于其他导管泵，并不限制于图6和图7中的导管泵。

上述实施例中的“近端”和“远端”是从使用该医疗器械的医生角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置、方向，尽管“近端”和“远端”并非是限制性的，但是“近端”通常指该医疗设备在正常操作过程中靠近医生的一端，而“远端”通常是指首先进入患者体内的一端。此外，上述实施例中的术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，另外明确指出的除外。上述实施例中，“两端”是指近端和远端。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。