首页 期刊 中国医疗器械信息 对称结构磁悬浮离心泵心脏辅助装置及流体力学特性 【正文】

对称结构磁悬浮离心泵心脏辅助装置及流体力学特性

作者:李国荣; 田步升; 陈海丰; 朱晓东 中国医学科学院中国协和医科大学心血管病研究所阜外心血管病医院; 北京100037; 长治市久安人工心脏科技开发有限公司; 山西长治046000
心脏辅助装置   磁悬浮   离心血泵   人工心脏   心功能衰竭  

摘要:目的:探讨采用对称设计的磁悬浮离心血泵对血泵抗血栓性的影响。方法:对称结构磁悬浮离心泵由园盘状的泵壳,入口管,电机定子,转子-叶轮体构成,转子-叶轮体中包埋两套经向永磁悬浮磁环及轴向控制永磁体。转子-叶轮体采用四极无刷直流电机的驱动方式。入口管外包绕轴向绕组并与轴向控制永磁体相对,馈电时可保持转子-叶轮体的轴向位置。该轴向电磁控制系统采用霍尔信号及反馈控制装置。本文样机最大直径45mm,总长度75mm,总重量210g。所有血液接触面均采用钛合金加工制作。对称结构磁悬浮离心泵在体外模拟循环台进行流体力学特性测试。结果:实现转子-叶轮体的全悬浮需要约2.1W的能耗。悬浮功率还受到泵的重力姿态影响,变化姿态可导致约±0.5W的功率波动。体外模拟实验显示血泵可在6000r/min的转速条件下产生5L/min和100 mm Hg压力的流体输出,能满足左心辅助的需求。改变转子-叶轮体的旋转方向对流体输出特性没有影响,与预想的特性一致。结论:对称结构磁悬浮离心泵流体力学特性可满足左心辅助需要。悬浮耗能虽受重力影响,但可以实现转子-叶轮体全悬浮。流体力学特性在改变旋转方向条件下不变,转子-叶轮体交替旋转的驱动策略可行。

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