一种单滑块容积血泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112972886A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110150595.9(22)申请日2021.02.02(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人高斌薛清心符珉瑞赵大玮(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张立改(51)Int.Cl.A61M60/247(2021.01)A61M60/38(2021.01)A61M60/459(2021.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种单滑块容积血泵(57)摘要一种单滑块容积血泵，属于生物医学工程领域，主要用于体外膜肺氧合的血液驱动。包括血泵本体与其驱动装置。其中血泵本体主要由泵壳、端盖、滑块、隔板、管轴、特斯拉阀、血液出入口等部分组成。该血泵通过一个滑块在泵腔内做往复的圆周运动而产生的正负压来驱动血液，仅需要一套相应的驱动装置，在保留容积式血泵的优势的基础上，减少了能量损失，简化了控制方式。CN112972886ACN112972886A权利要求书1/2页1.一种单滑块容积血泵，其特征在于，包括血泵本体与其驱动装置；其中血泵本体主要包括泵壳(1)、端盖、滑块(2)、隔板(3)、管轴(4)、特斯拉阀(5)、出口A(6)、出口B(7)、入口A(8)、入口B(9)、血液总入口(10)、血液总出口(11)；泵壳为圆柱空腔结构，其两端设有端盖密封，泵壳与端盖组合构成血泵腔室；泵壳侧面设有四个出入口，在一端的侧面上沿周长方向并排设有两个出口记为出口A(6)、出口B(7)，在另一端的侧面上沿周长方向并排设有两个入口记为入口A(8)、入口B(9)，在平行轴长方向一同列排布的出口A(6)、入口A(8)为对应A组出入口，在平行轴长方向另一同列排布的出口B(7)、入口B(9)为对应B组出入口，共两组出入口；并假定沿顺时针方向，A组出入口在B组出入口前面；出口A(6)、出口B(7)、入口A(8)、入口B(9)各与一个特斯拉阀相连，每个特斯拉阀均位于泵壳(1)外且平行，其中两个特斯拉阀正向连接作为出口A(6)和出口B(7)使血液能从泵腔泵出，两个特斯拉阀反向连接作为入口A(8)和入口B(9)使血液能从外界泵入；每一同列排布的出入口连接的特斯拉阀方向相反，沿周向排列的两个出口或入口连接的特斯拉阀方向相同，出口A(6)、出口B(7)对应的两个特斯拉阀最终汇聚连接成为一个血液总出口(11)，入口A(8)、入口B(9)对应的两个特斯拉阀最终汇聚连接成为一个血液总入口(10)。2.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，血液总出口(11)与血液总入口(10)的连线平行于轴长方向。3.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，特斯拉阀(5)是一种几何形状固定的被动单向导通阀，由于流体具有惯性，从不同方向通过阀门时的流阻不同，使流体实现单向流通。4.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，管轴位于平行同轴位于泵壳内即管轴沿泵壳轴的轴向同轴并排放置，滑块、隔板分别位于泵壳与管轴之间的环形部分，滑块位于泵腔内并与隔板将环形部分分为两个独立的弧形腔部分，滑块与管轴固定在一起，管轴可绕其自身的中心轴转动，对应的滑块也可绕上述中心轴转动；隔板与泵壳固定连成一体，隔板一侧固定于A、B两组出入口之间对应的泵壳内侧面，即A组出入口位于隔板一侧，B组出入口位于隔板另一侧，隔板起阻隔血流反流的作用；管轴为机械轴承，液力悬浮轴承或磁悬浮轴承。5.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，A、B两组出入口或入口A(8)、入口B(9)之间或出口A(6)、出口B(7)之间对应的泵壳的锐角弧度θ为15‑30°；滑块在泵腔内隔板的两侧A、B两组出入口对应的锐角弧度外的360‑θ°范围内绕管轴做往复的360‑θ°角度的摆动运动。6.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，滑块运动过程中其前后端会产生正压和负压，从而驱动泵腔内血液流动；所述滑块的优选端面为扇形弧面，滑块内部嵌有用于进行磁力驱动的永磁体。7.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，滑块(2)、隔板(3)沿泵壳(1)轴向的长度分别与泵壳(1)的轴长相等；管轴(4)沿泵壳(1)轴向的长度与泵壳(1)的轴长相等。8.按照权利要求1所述的一种单滑块容积血泵，其特征在于，该容积血泵的工作方式是：2CN112972886A权利要求书2/2页血泵首次运行前，滑块和隔板之间具有夹角角度，按照顺时针方向，滑块位于A、B两组出入口的360‑θ°范围内，且不阻挡两组出入口；启动血泵，泵腔内滑块开始运行，沿某一方向绕管轴做圆周运动，假定起始运行方向为顺时针，