双永磁动圈式血泵的制作方法

本发明涉及医用辅助设备，尤其是涉及双永磁动圈式血泵。

背景技术：

心脏辅助装置作为一种辅助治疗装置对于终末期心力衰竭具有很好的作用，然而心室辅助装置的进步发展离不开其核心部件血泵的研发，血泵的主要作用是代替心室的搏出功能和术中失血的回收或用于心脏停搏液的灌注。目前来说，在心室辅助装置中应用较多的血泵类型是滚压血泵和离心血泵，滚压泵是利用滚轴在泵槽内旋转滚动推动血液流动，但是滚压血泵在泵血的同时，泵头对泵管产生较大的挤压力可能会造成溶血、微栓现象；离心泵是利用泵头内部高速旋转产生的涡流和离心力推动血液前进，离心泵的发展较为迅速，特别是第二代、第三代离心泵的出现，使得血泵的溶血性进一步降低，但离心泵在泵血时是连续性血流，与自然心脏的搏动式泵血不一致，有实验表明血管长期不发生搏动会导致主动脉管壁结构的改变以及血管收缩功能的下降，这对于人体微循环及器官会造成一些损伤。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种泵血效果较好的双永磁动圈式血泵。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种双永磁动圈式血泵，其特征在于，包括底座，所述底座上设置泵壳，所述泵壳内部为容置空间，所述容置空间一侧为泵液腔，所述泵液腔处设置血液进口与血液出口，所述血液进口与血液出口处均设置单向阀；

所述容置空间内靠近泵液腔处设置第一永磁体，背离泵液腔侧设置第二永磁体，所述第一永磁体与第二永磁体之间设置隔板；

所述泵液腔处设置血囊，所述血囊背离泵液腔侧接于活塞，所述活塞接于导杆一端，导杆另一端穿过第一永磁体及隔板后，接于弹簧限位板，第一永磁体与隔板之间的导杆上安装线圈，隔板与弹簧限位板之间的导杆上安装压缩弹簧，所述压缩弹簧一端接于隔板，另一端接于弹簧限位板。

优选的是：所述第一永磁体靠近泵液腔侧为N极，背离泵液腔侧为S极；所述第二永磁体靠近泵液腔侧为S极，背离泵液腔侧为N极。

优选的是：所述第一永磁体上设置用于防止负压产生的气孔。

优选的是：所述第一永磁体具有第一永磁体孔，所述第一永磁体孔内安装有塑料轴套，所述导杆穿设在塑料轴套处。

优选的是：所述第一永磁体与隔板之间的容置空间为中部线圈活动腔，所述中部线圈活动腔的侧壁上侧、下侧、前侧及后侧均设置散热孔，分别为上侧散热孔、下侧散热孔、前侧散热孔及后侧散热孔；

所述底座上设置散热风扇，所述散热风扇位于下侧散热孔下方。

优选的是：所述线圈为多层H形线圈。

优选的是：所述线圈的线头通过上侧散热孔与电源连接。

优选的是：所述单向阀为双叶瓣蝶阀。

优选的是：所述泵壳由呈半圆球状的泵头、呈筒状的泵主体及后盖构成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明双永磁动圈式血泵，与常见的滚柱泵和离心泵相比，整个系统没有对血液施加额外的刚性挤压力或者使液体相对高速流动，对血液的破坏程度很低。本发明电磁驱动，弹簧缓冲在线圈运动到最左或最右侧时可以减少冲击，且在断电到通电的瞬间弹簧能使线圈运动起步更加平稳，相比传统电磁搏动式血泵进一步减少了机械推动对于血液的破坏。本发明设计合理，结构紧凑，操作简便，抗干扰能力强。

附图说明

图1为本发明双永磁体动圈式血泵整体结构剖视图。

图2为本发明双永磁体动圈式血泵用双叶瓣蝶阀结构图。

图3为本发明双永磁体动圈式血泵用多层H形线圈结构图。

图4为本发明双永磁体动圈式血泵工作步骤一示意图。

图5为本发明双永磁体动圈式血泵工作步骤一示意图。

图6为本发明双永磁体动圈式血泵工作步骤二示意图。

图7为本发明双永磁体动圈式血泵工作步骤二示意图。

具体实施方式

参见图1到图3，一种双永磁动圈式血泵，包括底座11，所述底座11上设置泵壳2，所述泵壳2内部为容置空间，所述容置空间一侧为泵液腔，所述泵液腔处设置血液进口15与血液出口17，所述血液进口15与血液出口17处均设置单向阀16。

所述容置空间内靠近泵液腔处设置第一永磁体3，背离泵液腔侧设置第二永磁体8，所述第一永磁体3与第二永磁体8之间设置隔板100。

所述泵液腔处设置血囊14，所述血囊为具有较好的压缩与拉伸性能的材料制成，其外壁呈波浪形，内壁为血液相容性较好的聚氨酯材料。所述血囊14背离泵液腔侧接于活塞13，所述活塞13接于导杆6一端，导杆6另一端穿过第一永磁体3及隔板100后，接于弹簧限位板9，第一永磁体3与隔板100之间的导杆6上安装线圈4，隔板100与弹簧限位板9之间的导杆6上安装压缩弹簧5，所述压缩弹簧5一端接于隔板100，另一端接于弹簧限位板9。

本实施例中，所述第一永磁体3靠近泵液腔侧为N极，背离泵液腔侧为S极；所述第二永磁体8靠近泵液腔侧为S极，背离泵液腔侧为N极。

本实施例中，所述第一永磁体3上设置用于防止负压产生的气孔。

本实施例中，所述第一永磁体3具有第一永磁体孔，所述第一永磁体孔内安装有塑料轴套12，所述导杆6穿设在塑料轴套12处。

本实施例中，所述第一永磁体3与隔板100之间的容置空间为中部线圈活动腔，所述中部线圈活动腔的侧壁上侧、下侧、前侧及后侧均设置散热孔，分别为上侧散热孔、下侧散热孔、前侧散热孔及后侧散热孔；

所述底座11上设置散热风扇10，所述散热风扇10位于下侧散热孔下方。

本实施例中，所述线圈4为多层H形线圈。

本实施例中，所述线圈4的线头通过上侧散热孔与电源连接。

本实施例中，所述单向阀16为采用高分子材料制成的双叶瓣蝶阀(双瓣单向阀)。双瓣单向阀(双瓣止回阀)为现有技术，不作详述。需要说明的是，在满足功能的情况下，单向阀还可以选择现有技术中的其他阀门。

本实施例中，所述泵壳2由呈半圆球状的泵头1、呈筒状的泵主体及后盖7构成。

所述泵壳2采用透明PMMA有机玻璃材料，内壁光滑，接触摩擦力较小。所述第一永磁体3及第二永磁体8均采用烧结钕铁硼材料。所述活塞13、导杆6以及弹簧限位板9均采用医用高分子材料。所述压缩弹簧5使用高分子非金属材料，是防磁性较好的SPEC塑料弹簧。

具体而言，附图中左侧的泵液腔位于半圆球形状的泵头1处，在泵头1上有血液进口15以及血液出口17，血液进出口中均装有单向阀，单向阀为设计的双叶瓣蝶阀16，泵液腔处存在暂时存储血液的血囊14，血囊14紧套在活塞上，通过与导杆6相连的活塞13改变血囊14体积，推动血液流动。泵头1右端与泵壳2的泵主体采用螺纹连接的连接方式，血液进口15以及血液出口17与泵壳2的泵头1之间相对固定且没有间隙，采用过盈配合的配合方式。

线圈与导杆相对固定可随导杆左右活动，活动范围在左侧固定的第一永磁体3以及右侧泵壳2内壁挡板(隔板)之间，其中第一永磁体3左侧为N极，右侧为S极，第一永磁体处设置气孔，塑料轴套12内嵌于第一永磁体孔内，气孔避免中部线圈活动腔工作时产生负压。中部线圈活动腔的泵壳2侧壁前后以及上下侧均有散热孔连通外界。其中，上侧的通孔(上侧散热孔)较小，通电线圈的线头由此孔与外界电源相连。散热风扇10工作时风从下侧通孔(下侧散热孔)进入，从前后侧通孔(前侧散热孔及后侧散热孔)散出，藉此达到给线圈4散热的目的。

压缩弹簧5的左端固定在隔板100上，右端固定在弹簧限位板9上，在初始状态时压缩弹簧5处于原长。第二永磁体8与泵主体内壁以及后盖7之间没有间隙且相对固定。后盖7与泵主体采用螺纹连接的连接方式。

工作过程：

步骤一：参见图4与图5，初始状态，弹簧5处于原长状态，线圈4处于两永磁体中间位置，线圈顺时针紧密缠绕，使线圈4左端连接直流电源正极，右端连接直流电源负极，根据电磁效应，线圈4左端呈现N极，右端呈现S极，与第一永磁体3相互吸引，与第二永磁体8相互排斥。根据力学原理，线圈4将会和导杆6一起向左运动直至压缩弹簧5压至弹性极限内最短位置，之后线圈4断电。

通电过程中，线圈4、导杆6推动活塞13向左运动挤压泵液腔，血囊14体积减小，压力增大，血液出口17中双叶瓣蝶阀(单向阀16)打开，血液流出。

步骤二：参见图6与图7，线圈4处于运动范围最左侧，线圈4断电后，压缩弹簧5伸长，将恢复到原长位置，同时带动线圈4回到初始位置。

断电之后，弹簧5推动导杆以及活塞向右运动，左侧泵液腔中血囊14体积增大，压强减小，血液进口15中的双叶瓣蝶阀(单向阀16)打开，血液流入。

本发明通过控制线圈通电频率以模拟心脏搏动频率，重复上述步骤完成模拟泵血过程。

线圈4是多层叠加的形式，多层线圈4之间采用串联的方式通以恒定的电流，在线圈4端面形成相对稳定的叠加磁场，为工作状态的稳定提供了可靠的环境(多层线圈外形呈H形，均顺时针紧密缠绕，两端面线圈缠绕层数多于线圈中部，线圈与导杆相对固定，通电后带动导杆左右往返运动，通电方式采用间歇型通电方式，频率与心脏搏动频率一致)。采用动圈式的结构，极大程度上减小了部件与泵壳内壁的接触面积，消除了一部分滑动摩擦力带来的影响，使工作过程更容易实现。底座11固定泵壳2的位置，减小外界环境的影响，进一步增强了该装置的抗干扰能力。底座的风扇10能有效为持续通电工作的线圈4降温冷却，延长了血泵的工作时间。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。