旋转血泵产生低溶血搏动流的方法

为减少心室辅助装置中叶轮泵输出搏动流对血液成分的破坏作用 ,我们将泵的入口和叶轮外形轮廓设计成锥形 ,研制出博动流轴流泵 ;并设计出扭曲形叶片的叶轮 ,周期性的改变叶轮的转速 ,研制出搏动流离心泵。理论分析和实验表明这两种类型的装置均无明显附加紊流产生 ,也没有对血液成分产生破坏 。

轴流泵及离心泵产生低扰动搏动流的方法

研制了一种轴流泵和一种离心泵。讨论了叶轮泵的搏动流。搏动流对于减少血液周身循环阻力具有重要意义，但利用叶轮泵产生搏动流将会导致血液破坏。搏动流叶轮血泵需要解决的问题是如何产生低扰动的搏动流。对于搏动流轴流泵，将泵的入口和叶轮外形轮廓设计成锥形，当叶轮以恒定的转速旋转时，搏动流轴流泵产生的搏动流可预期是低扰动的。对于搏动流离心泵，其搏动流的产生通过周期性的改变叶轮转速来实现，同时，设计出扭曲形叶片的叶轮，使血流的速度在叶轮周期性改变转这时只改变方向，而大小不变。通过这种方法，也可以产生搏动流，而且可将紊流减至最小。与搏动流轴流泵相比，搏动流离心泵只需要一个驱动部件，实用性更强。搏动流离心泵已成功试用于存活期达数月的小公牛血液辅助循环试验，没有发现明显的血液成分破坏和器官功能损坏。搏动流离心泵用作心功能恢复期间的循环辅助装置是最合适的，因为其不仅能像隔膜泵那样产生搏动流，减少了血液周身循环阻力，而且能像非搏动流旋转泵那样不发生倒流，从而增加了主动脉舒张压及自然心脏的冠状动脉灌注。

永磁减载耐久性叶轮血泵的研制

为了延长血泵使用寿命 ,目前除了电磁磁浮还没有更好的解决办法 ,但是电磁磁浮需要位置检测和反馈控制 ,而且增加能耗、可靠性差 ,因此提出了永磁减载的新方法。介绍了一种新颖的永磁轴承 ,它具有径向支承和轴向弹簧的双重作用。在血泵驱动电机的两端安装两个永磁轴承 ,既可以为转子提供径向减载 ,又可以使转子轴向悬浮。为了减小定子与转子之间的摩擦 ,除了提高轴承的径向支承力以外 ,还要减小定子铁心对转子磁钢的径向吸引力 ,解决的办法是适当减小铁心和转子磁钢的用量 ,同时增大定子与转子间的气隙。通过实验研究转子磁钢参数和气隙的变化对电机效率的影响 ,可以确定转子磁钢的尺寸和气隙值 ,从而使电机保持高效率运转 ,同时又实现了永磁减载。通过永磁减载方法设计的耐久性叶轮血泵已连续稳定运转八个月 ,振动小 ,噪音低 。