与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级调控装置

摘要

本发明公开了一种与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级调控装置，该装置包括与双心室体外辅助循环血泵室连接固定的一个挤压驱动座，所述的挤压驱动座上部设有凹槽的前侧板上并排安装两个直线步进电机，左、右两个直线步进电机的移动丝杆经挤压驱动座前侧板的穿过孔穿过，其前端各装有一个血泵挤压头，两移动丝杆后端经挤压驱动座后侧板的通孔穿过，其尾部各固定连接一圆形导向滑柱，导向滑柱置于与直线步进电机的轴中心上下偏置、且固定于后侧板的直线移动导向套中。本发明可使血泵在不停运转情况下实施左侧单室灌注、右侧单室灌注、双室同流量灌注和双室不同流量灌注等几种模式的转换，从而提高了血泵的可控制程度，使血泵有利于多用途的智能化应用。

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种双心室体外循环调控医 疗器械,特别涉及一种与多用途双心室体外循环辅助搏动式血泵相配 套使用的无级调控装置

背景技术

利用自体肺氧合作用的双心室体外循环转流模式，可减少因传统体 外循环模式所引起的并发症的发生率，近年来，双心室体外循环转流 模式已受到越来越多医务工作者和学者的重视，然而在目前，该模式 实施起来仍存在以下难点。①在心脏体外循环手术中，如何保持协调 一致的双心室转流；②体外循环的血流如何模拟生理循环的搏动血流 从而提高氧合效果和组织灌注质量；③如何突破传统的心脏体外循环 方法的限制，使心脏体外辅助循环技术能在单心室辅助循环和双心室 辅助循环的多个模式之间自由平稳转换。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中常用血泵不能在血泵不停运转， 不改变血流的脉动频率情况下完成流量的定量调节和不同体外辅助循 环模式平稳转换的现状，提供一种由可控步进或伺服电机驱动的双心 室体外辅助循环血泵室辅助模式调控装置，主要是设计与双心室体外 循环转流驱动血泵相配套使用的血泵辅助模式调控装置，该调控装置 利用步进或伺服电机的精准定位能力，可配合各种传感器和电机反馈 的位置信号形成调控环，从而为血泵实施多用途的智能化应用提供可 靠的基础。该血泵辅助模式调控装置所采用独特的无级调节挤压幅度 的技术，能在血泵运行时精确地调节挤压幅度，配合程控程序，能使 血泵在不改变血流的搏动脉冲频率前提下完成流量的定量调节，并能 便捷地实施左、右侧泵室的同步协调运转，可使双心室转流血流量保 持一致，并可同步增减，使双心室转流协调一致的问题得到有效解决。

本发明所采用的技术方案是，一种与双心室体外辅助循环血泵室 配套使用的无级调控装置，该装置包括与双心室体外辅助循环血泵室 连接固定的一个挤压驱动座，所述的挤压驱动座上部设有凹槽的前侧 板上并排安装两个直线步进电机，左、右两个直线步进电机的移动丝 杆经挤压驱动座前侧板的穿过孔穿过，其前端各装有一个血泵挤压头， 两移动丝杆后端经挤压驱动座后侧板的通孔穿过，其尾部各固定连接 一圆形导向滑柱，导向滑柱置于与直线步进电机的轴中心上下偏置、 且固定于后侧板上的直线移动导向套中。

本发明所述的与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级调控 装置，其特征还在于，

所述血泵挤压头前端为半球状。

所述直线移动导向套中导向滑柱的轴中心线与直线步进电机的移 动丝杆轴中心上下偏置。

所述挤压驱动座前侧板上设有的两个直线步进电机移动丝杆的穿 过孔为一个与半球状血泵挤压头形状相配的半球型凹孔。

所述直线步进电机或为直线伺服电机。

本发明与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级调控装置， 可使血泵在不停运转情况下实施左侧单室灌注、右侧单室灌注、双室 同流量灌注和双室不同流量灌注等几种模式的转换，从而协助提高了 血泵的可控制程度，使血泵有利于多用途的智能化应用。

使用本发明的辅助模式调控装置配套的血泵，实施的双心室体外 循环转流术，可免去使用人工氧合器，有效地减少多因传统体外循环 模式所引起的术后肺功能下降等并发症的发生率。使用本发明装置配 套的血泵，可使血泵在不停运转情况下转换成简便的双心室辅助装置， 从而使心脏手术安全系数成倍提高。

本发明与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级调控装置， 与现有技术相比较，具有以下优点：

一、本发明能调节以ml单位定量的循环搏动血流，可以适应不同 的体外循环灌注要求；

二、本发明独特的造型简化了调控装置构造，安装方便，定位准 确，固定牢靠，可适应长时间的运转；

三、本发明双心室体外辅助循环血泵室辅助模式调控装置，通过 电机的编码器和驱动器，可实现挤压幅度的无级数码调控。

附图说明

图1、图2是本发明与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级 调控装置结构示意图；

图3是发明无级调控装置结构剖视图；

图中，1.挤压驱动座，2.前侧板，3.直线步进电机，4.移动丝杆， 5.血泵挤压头，6.后侧板，7.导向滑柱，8.直线移动导向套，9.穿过孔， 10.通孔，11.循环血泵室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种与双心室体外辅助循环血泵室配套使用的无级调控装置，如 图1、图2和图3所示，该装置包括与双心室体外辅助循环血泵室连接 固定的一个挤压驱动座1，所述的挤压驱动座1上部设有凹槽的前侧板 2上并排安装两个直线步进电机3，左、右两个直线步进电机3的移动 丝杆4经挤压驱动座1前侧板2的穿过孔9穿过，其前端各装有一个 血泵挤压头5，两移动丝杆4后端经挤压驱动座1后侧板6的通孔10 穿过，其尾部各固定连接一圆形导向滑柱7，导向滑柱7置于与直线步 进电机3的轴中心上下偏置、且固定于后侧板6的直线移动导向套中。

本发明的血泵挤压头5前端为半球状；直线移动导向套8中导向 滑柱7的轴中心线与直线步进电机3的移动丝杆4轴中心上下偏置。

本发明的挤压驱动座1前侧板2上设有的两个直线步进电机3移 动丝杆4的穿过孔9为一个与半球状血泵挤压头5形状相配的半球型 凹孔。

本发明无级调控装置的工作原理如下：它通过本发明的无级调控 装置在挤压驱动座1凹槽中并排安装两个直线步进电机3，以及挤压驱 动座1后侧板6固定连接的直线移动导向套8中移动丝杆4轴中心偏 置的导向滑柱7，通过直线步进电机3丝杆螺母和移动丝杆4相啮合， 用直线移动导向套8中偏置的导向滑柱7限止丝杆相对转动，从而使 移动丝杆4实现直线往复移动，让左、右两个直线步进电机3电机转 动时产生的可精确定位的角位移转化为左、右两个直线步进电机3移 动丝杆4前端血泵挤压头5的直线位移距离，实现对循环血泵室11挤 压深度大小的调节，并且通过对直线步进电机3的控制，由此实现对 循环血泵室11挤压幅度无级调控的效果。循环血泵室11挤压幅度的 调控范围可从最大值到0，如果一侧挤压幅度为零，就等同于双心室体 外辅助循环血泵该侧循环血泵室11停止输出流量，因此，调节控制本 发明无级调控装置挤压驱动座1凹槽中并排安装的两个直线步进电机 3，就可使左右两侧循环血泵室11的挤压幅度达到各自的预设值，从 而可分别实现双心室体外辅助循环血泵的左侧单循环血泵室11运转、 右侧单循环血泵室11运转、双室同步同流量运转、双室同步不同流量 运转等多种模式的快速或缓慢而平稳的转换。

本发明的工作过程如下：控制开关打开后，左、右两侧的两个直 线步进电机3开始运转，移动丝杆4带动其前端的血泵挤压头5后退 复位，触碰到限位开关后电机停转，血泵挤压头5位置坐标清零，血 泵辅助模式无级调控装置处于待机状态。本发明可根据使用需要和预 先的编程，通过可编程逻辑控制器发出指令驱动直线步进电机3运转， 由移动丝杆4带动血泵挤压头5作直线移动，调节血泵挤压头5与循 环血泵室11之间的距离，当血泵挤压头5位置坐标为零位时，血泵挤 压头5在双心室体外辅助循环血泵工作的任何时相均不与循环血泵室 11接触，等于该泵室停止工作，无流量输出；当血泵挤压头5位置坐 标为最大限定值时，血泵挤压头5在双心室体外辅助循环血泵工作的 收缩末期挤压循环血泵室11幅度最大，等于该泵室满负荷工作，以最 大流量输出，以此类推。血泵挤压头5位置坐标为零位、到中位、到 最大位之间，可以有从小到大的不同挤压泵室幅度可供选择，因此达 到精确调整左、右两侧循环血泵室11流量的目的。左、右两个直线步 进电机3的驱动器如果接到相同的指令，则左、右两侧循环血泵室11 同步运行，流量输出相同；如果接到不同的指令，则以各自的负荷量 工作，流量输出不同。通过发出各种的指令，就可以使双心室体外辅 助循环血泵在双泵同步运行，左侧单泵运行，右侧单泵运行，双泵不 同负荷量运行等各种模式之间转换，使双心室体外辅助循环血泵易于 控制、从而协助提高了血泵的可控制程度，使其有利于多用途的智能 化应用。

本发明无级调控装置的直线步进电机3，也可以采用直线伺服电 机，利用直线伺服电机的位移编码信息反馈，不但同样能够实现上述 技术效果，且更适合智能化精确调控。

上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制发明的实施 与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效 修饰和变化，均应包括在本发明申请专利保护范围内。