一种柔性传动系统及血泵的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种柔性传动系统及血泵。


背景技术：

2.血泵装置一般用于促使手术中的医疗对象的血液正常流通，即将血泵装置具有血泵的一端等插入医疗对象的心室内，血泵装置的另一端插入心脏的动脉中，通过血泵的运转，将心脏心室内的血液抽向医疗对象的动脉中，从而保证医疗对象的正常血液循环，以在对医疗对象进行心脏相关手术时，仍能使医疗对象的血液正常流通。
3.部分相关技术中，血泵装置的外置电机和泵体一起置入患者体内，但可能产生的影响包括：外置电机在患者体内环境中存在系统的使用风险；外置电机内部线圈、转子、磁铁等元件有颗粒物析出的风险；外置电机的结构限制了植入人体部分的尺寸缩小。
4.为此，有的相关技术中的血泵装置采用电机外置的方式，通过柔性轴连接叶轮和电机轴。但该方式，叶轮的同轴度较差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例期望提供一种提升叶轮同轴度的柔性传动系统及血泵。
6.本技术实施例提供一种血泵的柔性传动系统，包括：
7.柔性轴，用于接收外置电机输入的转矩；
8.导管，所述柔性轴设置于所述导管内；
9.设置于所述柔性轴远端的硬轴，所述硬轴的近端位于所述导管内，所述硬轴的远端用于与泵体的叶轮连接；
10.设置于所述导管内的第一轴承组件，所述硬轴转动地支承于所述第一轴承组件上。
11.一些实施方案中，所述第一轴承组件包括轴承支架以及设置于所述轴承支架内的多个第一轴承，各所述第一轴承同轴设置，所述硬轴依次穿过各所述第一轴承，所述轴承支架的周缘与所述导管内壁抵接。
12.一些实施方案中，所述柔性传动系统包括第一联轴器，所述柔性轴和所述硬轴之间通过所述第一联轴器连接。
13.一些实施方案中，所述柔性传动系统包括套管，所述套管嵌套设置于所述导管内且套设在所述柔性轴上，所述柔性轴的外壁和所述套管的内壁之间限定出用于容纳液体介质的第一腔道。
14.一些实施方案中，液体介质被封装于所述第一腔道内。
15.一些实施方案中，所述套管的外壁和所述导管的内壁之间限定出用于容纳液体介质的第二腔道；
16.液体介质被封装于所述第二腔道内；或者，所述柔性传动系统的近端设置有与所述第一腔道连通的灌注入口、以及与所述第二腔道连通的灌注出口，所述第一腔道的远端
与所述第二腔道的远端连通，所述第二腔道位于所述第一腔道沿液体介质流动方向的下游，且所述第一腔道和所述第二腔道中的液体介质流向相反。
17.一些实施方案中，所述套管的外壁设置有凸出部，所述套管通过所述凸出部与所述导管的内壁抵接。
18.一些实施方案中，所述凸出部包括沿所述套管的轴向螺旋延伸的螺旋结构。
19.一些实施方案中，所述柔性轴的周向表面具有螺旋缠绕结构，在所述柔性轴转动过程中，所述螺旋缠绕结构能够推动所述第一腔道中的液体介质向所述第一腔道的远端流动。
20.一些实施方案中，所述柔性传动系统包括固定架，所述柔性轴的近端至少部分穿设于所述固定架中，所述固定架的轴向第一侧设置有第一安装槽，所述导管的近端端部和所述套管的近端端部均固定于所述第一安装槽内。
21.一些实施方案中，所述柔性轴的近端端部穿出所述固定架，所述固定架的轴向第二侧设置有第二安装槽，所述柔性传动系统包括第二轴承，所述第一轴承组件设置于所述第二安装槽中，所述柔性轴的近端支承于所述第二轴承上。
22.本技术实施例提供一种血泵，包括：
23.泵体，所述泵体包括泵壳以及设置于所述泵壳内的叶轮；
24.外置电机；
25.以及本技术任意实施例所述的柔性传动系统，所述外置电机向所述柔性轴输入转矩。
26.本技术实施例中，在叶轮和柔性轴之间增设了硬轴，通过硬轴向叶轮传递转矩，且通过第一轴承组件对硬轴的支承作用，由于硬轴本身具有较好的刚度，因此，硬轴和第一轴承组件的配合能够使得叶轮具有较好的同轴；使得叶轮的轴向另一侧无需设置另一个轴承，也能保障叶轮的转动的同轴度。
27.本技术实施例的血泵，采用柔性轴传递转矩的方案，在保障叶轮的转动的同轴度的情况下，无需在泵体内设置相关技术中的轴承，便于导丝的穿丝操作，减少穿丝时间，节约手术时间。
附图说明
28.图1为本技术第一实施例的血泵穿过导丝后的结构示意图；
29.图2为图1中a处的局部放大示意图；
30.图3为图1中的a处的泵出口的另一实施例的示意图；
31.图4为本技术一实施例的柔性传动系统的结构示意图；
32.图5为本技术第二实施例的血泵的结构示意图；
33.图6为本技术第三实施例的血泵的结构示意图；
34.图7为图6中c处的局部放大示意图；
35.图8为本技术一实施例的叶轮的结构示意图；
36.图9为本技术另一实施例的叶轮的结构示意图；
37.图10为本技术一实施例的套管的结构示意图；
38.图11为本技术另一实施例的套管的结构示意图；
39.图12为本技术一实施例的柔性轴的结构示意图；
40.图13为本技术另一实施例的柔性轴的结构示意图。
41.附图标记说明
42.血泵100；
43.泵体1；泵壳11；叶轮12；泵入口11a；泵出口11b；
44.柔性传动系统2；柔性轴21；螺旋缠绕结构21a；硬轴22；套管23；凸出部231；导管24；第一腔道2a；第二腔道2b；
45.第一轴承组件25；第一轴承251；轴承支架252；
46.固定架26；轴孔26a；第一安装槽26b；第二安装槽26c；灌注入口26d；灌注出口26f；
47.第一联轴器27；第二轴承28；
48.外置电机4；电机轴41；
49.第二联轴器5；
50.柔性保护管6；
51.导丝300
具体实施方式
52.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。
53.在本技术实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.本技术实施例中，“远端”、“近端”指代方位。
55.本技术实施例提供一种血泵100，请参阅图1、图5和图6，包括泵体1、柔性传动系统2以及外置电机4。
56.需要说明的是，柔性传动系统2为细长柔性结构，柔性传动系统2和泵体 1置入患者体内；外置电机4不会置入患者体内，而是位于患者体外，避免外置电机4置入患者体内而带来的风险，此外，外置电机4的形状、尺寸等方面无需受到血管的限制，设计和布置更加灵活。
57.请参阅图1、图5和图6，泵体1包括泵壳11以及设置于泵壳11内的叶轮 12。泵壳11设置有泵入口11a和泵出口11b，泵出口11b位于叶轮12近端的一侧，泵入口11a位于叶轮12远端的一侧，也就是说，泵出口11b和泵入口11a 位于叶轮12轴向相对两侧。
58.当叶轮12转动时，心室内的血液从泵入口11a被抽吸进泵壳11内，叶轮 12驱动血液从泵出口11b泵出。
59.叶轮12的类型不限，例如，请参阅图8，一些实施例中，叶轮12可以是轴流式叶轮；请参阅图9，另一些实施例中，叶轮12可以是混流式叶轮等。
60.请参阅图1、图5和图6，在泵体1的远端设置有柔性保护管6，柔性保护管6能够适度弯曲。
61.请参阅图1，柔性保护管6内具有用于供导丝300穿过的通道。安装过程中，导丝300从柔性保护管6的远端穿入柔性保护管6内，从柔性保护管6的内部穿过，从柔性保护管6的近端穿出至泵壳11内，导丝300在泵壳11内沿着泵壳11的轴向穿设，并从泵出口11b穿出。
62.血泵100在导丝300的导引下沿着血管移动至患者体内的目标位置。
63.需要说明的是，在血泵100置入患者体内的目标位置后，会将导丝300抽出来。
64.请参阅图1、图4、图5和图6，柔性传动系统2包括导管24、柔性轴21、设置于柔性轴21远端的硬轴22，柔性轴21设置于导管24内。
65.需要说明的是，导管24为柔性导管，可以与柔性轴21一同弯曲变形，适应人体血管构造。导管24与患者体内环境接触，柔性轴21不与患者体内环境接触。
66.外置电机4用于向柔性轴21输入转矩。
67.硬轴22的近端位于导管24内，硬轴22的远端用于与泵体1的叶轮连接，也就是说，硬轴22的远端伸入泵壳11内且与叶轮12连接，硬轴22用于将柔性轴21的转矩传递给叶轮12。
68.需要说明的是，硬轴22指的是具有一定刚度的轴，在置入患者体内的过程中，不会跟随柔性轴21发生弯曲，例如，金属轴。
69.为了保障叶轮12转动的同轴度，本技术实施例的血泵100还包括设置于导管24内的第一轴承组件25，硬轴22转动地支承于第一轴承组件25上。也就是说，第一轴承组件25不会伸入泵壳11内，不会占用泵壳11内的空间。
70.相关技术中，软轴从叶轮的中心穿过叶轮，在叶轮的轴向相对两端都需要设置轴承，叶轮两端的软轴部位支承在轴承上。一方面，虽然有轴承，但软轴具有柔性，叶轮在转动过程中，无法保证叶轮的同轴度；另一方面，在泵体内也有布置有轴承，当导丝穿过泵壳时，导丝需要穿过泵壳内的轴承，轴承不利于导丝的穿丝操作，比较费时、费力，可能会延长手术时长，增加患者的手术风险。
71.本技术实施例中，在叶轮12和柔性轴21之间增设了硬轴22，通过硬轴22 向叶轮12传递转矩，且通过第一轴承组件25对硬轴22的支承作用，由于硬轴 22本身具有较好的刚度，因此，硬轴22和第一轴承组件25的配合能够使得叶轮12具有较好的同轴度，使得叶轮12的轴向另一侧无需设置另一个轴承，也能保障叶轮12的转动的同轴度。
72.本技术实施例的血泵，采用柔性轴21传递转矩的方案，在保障叶轮12的转动的同轴度的情况下，无需在泵体11内设置相关技术中的轴承，便于导丝 300的穿丝操作，减少穿丝时间，节约手术时间。
73.泵壳11的具体构造不限。
74.示例性地，一些实施例中，泵壳11包括可折叠支架以及覆盖在可折叠支架上的覆膜，可折叠支架将覆膜撑起并形成泵腔，叶轮12设置在泵腔内。可折叠支架为覆膜提供结构支撑。该实施例中，泵壳11可折叠，在血管中递送时，泵壳11收缩至较小的尺寸，当泵体1到达心室后，泵壳11撑开，尺寸变大。
75.另一些实施例中，泵壳11采用不可折叠结构，例如，泵壳11的硬度相对较大，泵壳11始终保持相同的尺寸和构造。
76.示例性地，请参阅图2和图3，泵出口11b的边缘具有倒角或圆角，降低导丝300在泵出口11b的边缘产生弯折或磨损的风险。
77.可以理解的是，一些实施例中，叶轮12的至少部分结构和硬轴22可以是一体成型结构；另一些实施例中，叶轮12和硬轴22也可以是分体式结构并连接在一起，在此不做限制。
78.第一轴承组件25的具体结构不限。
79.示例性地，请参阅图1，第一轴承组件25包括轴承支架252以及设置于轴承支架252内的多个第一轴承251，各第一轴承251同轴设置，硬轴22依次穿过各第一轴承251，轴承支架252的周缘与导管24内壁抵接。
80.本技术实施例中，“多个”指的是至少两个。
81.该实施例中，轴承支架252为各个第一轴承251提供安装位置，便于将各个第一轴承251进行统一的定位和安装。由于采用多个第一轴承251，因此，各第一轴承251限定了一条确定的轴线，硬轴22的转动中心线与该轴线重合，如此，能够进一步提升硬轴22的同轴度，降低硬轴22的偏摆几率。
82.需要说明的是，第一轴承251可以是市场上采购的标准件。
83.第一轴承251的类型不限，例如，可以是径向滑动轴承，滚动轴承，轴向滑动轴承等，在此不做限制。
84.轴承支架252作为刚性结构件，其能够将导管24的远端支撑起来，对导管 24的远端起到一定的定位作用。
85.柔性轴21和硬轴22之间的连接方式不限。
86.示例性地，请参阅图5，一些实施例中，柔性轴21和硬轴22之间通过焊接等方式直接连接在一起。
87.请参阅图1、图4、图6，另一些实施例中，柔性传动系统2包括第一联轴器27，柔性轴21和硬轴22之间通过第一联轴器27连接。该实施例中，柔性轴21作为主动轴，硬轴22作为从动轴，第一联轴器27联接两根轴使之共同旋转并传递转矩。
88.第一联轴器27的具体结构形式不限，例如，可以采用现有技术中已有的标准件。
89.示例性地，一些实施例中，请参阅图1、图4、图5、图6，柔性传动系统 2包括套管23，套管23嵌套设置于导管24内且套设在柔性轴21上，也就是说，沿径向向外的方向，柔性轴21的径向外侧依次嵌套了套管23和导管24，导管 24套在套管23外，套管23也不与患者体内环境接触。
90.示例性地，请参阅图1、图4、图5、图6，柔性轴21的外壁和套管23的内壁之间限定出用于容纳液体介质的第一腔道2a，第一腔道2a与泵腔互不相通。也就是说，第一腔道2a中的液体介质不会进入泵腔，泵腔中的血液也不会进入第一腔道2a中。
91.需要说明的是，第一腔道2a的长度大致为套管23的长度。
92.第一腔道2a中的液体介质能够减少柔性轴21和套管23的内壁之间的摩擦、减少柔性轴21高速旋转引起的振动，此外，还能起到为柔性轴21散热降温、润滑的作用。
93.液体介质可以为生物相容性液体，例如生理盐水、葡萄糖溶液等。
94.请参阅图1、图4、图5、图6，套管23的外壁和导管24的内壁之间限定出第二腔道2b。第二腔道2b与泵腔互不相通。也就是说，第二腔道2b中的液体介质不会进入泵腔，泵腔中的血液也不会进入第二腔道2b中。
95.第二腔道2b中的液体与套管23的外壁接触，吸收套管23的热量，降低套管23的温度，进而能够降低套管23向柔性轴21和第一腔道2a中的液体介质传递的热量，也有利于降低柔性轴21的温度。
96.需要说明的是，血泵100需要经人体的血管置入心脏，因此，导管24的外径受到限
制。相关技术中，需要在导管24的管壁中加工出狭小的腔道，由于导管24的尺寸本身就很小，加工难度大，工艺要求高。
97.本技术实施例中，利用套管23和导管24嵌套设置的方式形成第一腔道2a 和第二腔道2b，套管23和套管23都可以使用比较薄的管壁，结构简单，有利于降低加工制造要求，便于制造。
98.需要说明的是，至少在血泵100工作时，第一腔道2a和第二腔道2b中有液体介质。
99.示例性地，一些实施例中，第一腔道2a和第二腔道2b内均封装有液体介质。也就是说，第一腔道2a和第二腔道2b中的液体介质均不会与体外环境进行交换。液体介质被密封在第一腔道2a和第二腔道2b中。该实施例中，第一腔道2a和第二腔道2b互不连通，或者，相互连通。
100.在第一腔道2a和第二腔道2b互不连通的实施例中，密封在第一腔道2a内的液体介质和密封在第二腔道2b中的液体介质可以相同，或者，不同。
101.示例性地，另一些实施例中，请参阅图7，柔性传动系统2的近端设置有与第一腔道2a连通的灌注入口26d、以及与第二腔道2b连通的灌注出口26f，也就是说，灌注入口26d和灌注出口26f均位于柔性传动系统2的近端。
102.第一腔道2a的远端与第二腔道2b的远端连通，第二腔道2b位于第一腔道 2a沿液体介质流动方向的下游，且第一腔道2a和第二腔道2b中的液体介质流向相反。也就是说，沿液体流动方向，第一腔道2a和第二腔道2b形成通路。
103.该实施例中，第一腔道2a中的液体介质和第二腔道2b中的液体介质处于动态的流动状态。血泵100使用过程中，外界的液体介质从灌注入口26d灌入第一腔道2a中，并从第一腔道2a的近端流向远端，进入第二腔道2b中，再从第二腔道2b的远端流向近端，最终从灌注出口26f排出。流动的液体介质能够及时带动柔性轴21产生的热量，提升对柔性轴21的散热降温效果。
104.需要说明的是，第一腔道2a的远端与第二腔道2b的远端的连通方式不限，例如，一些实施例中，第二腔道2b的远端开放形成端口，第一腔道2a的液体介质从第二腔道2b的端口进入第二腔道2b内。另一些实施例中，套管23的远端的管壁上设置有过流孔，第一腔道2a和第二腔道2b通过过流孔连通。
105.柔性轴21的构造形式不限，只要能够便于柔性轴21传递转矩且具有弯曲性能即可。例如，请参阅图12，一些实施例中，柔性轴21采用多股编织绞丝编织而成。再例如，请参阅图13，另一些实施例中，柔性轴21为金属弹簧。
106.需要说明的是，柔性轴21的旋向与其传递转矩时的转动方向一致，使得柔性轴21在转动过程中，柔性轴21的结构不会变得松散。
107.示例性地，请参阅图12和图13，柔性轴21的周向表面设置有螺旋缠绕结构21a，例如，请参阅图12，在柔性轴21采用多股编织绞丝编织而成的实施例中，编织后形成的螺旋纹路即为螺旋缠绕结构21a。再例如，请参阅图13，在柔性轴21采用金属弹簧的实施例中，金属弹簧本身的螺旋盘绕即为上述的螺旋盘绕结构。
108.在柔性轴21转动过程中，螺旋缠绕结构21a能够推动第一腔中的液体介质向第一腔道2a的远端流动。柔性轴21在转动过程中，能够通过螺旋缠绕结构 21a推动液体介质的流动，加速液体交换速度，提升散热降温效果。
109.示例性地，套管23的外壁设置有凸出部231，套管23通过凸出部231与导管24的内壁抵接。一方面，凸出部231能够保障套管23在导管24内的位置，且能减少套管23和导管24的接触面积，减少导管24套装在套管23过程中的摩擦阻力，另一方面，使得套管23基本没有径向窜动间隙，从而减小柔性轴 21沿径向的摆动；再一方面，还便于形成上述的第二腔道2b。
110.凸出部231的结构形状不限。例如，一些实施例中，凸出部231包括沿套管23的轴向螺旋延伸的螺旋结构。可以理解的是，一些实施例中，请参阅图 10，螺旋结构可以从套管23的近端连续延伸至套管23的远端。另一些实施例中，请参阅图11，套管23只有一部分管段上设置螺旋结构。
111.螺旋结构能够增加套管23与液体介质的接触面积，也即增加散热面积，提升散热效果。
112.螺旋结构的径向内侧形成螺旋槽；螺旋槽的旋向与螺旋缠绕结构21a的旋向相同。柔性轴21转动过程中，螺旋缠绕结构21a具有泵送液体介质从近端向远端流动的作用，而液体介质也会顺着螺旋槽流动，如此，可以降低流动阻力。
113.示例性地，请参阅图1、图4、图5、图6、图7，柔性传动系统2包括固定架26，柔性轴21的近端至少部分穿设于固定架26中。固定架26对柔性轴 21的近端起到支撑、定位作用。具体地，固定架26设置有沿柔性轴21的长度方向贯穿固定架26的轴孔26a，柔性轴21转动地穿设于该轴孔26a中。
114.可以理解的是，柔性轴21的近端端部可以埋设在固定架26里，也可以穿过固定架26。
115.请参阅图7，固定架26的轴向第一侧设置有第一安装槽26b，导管24的近端端部和套管23的近端端部均固定于第一安装槽26b内。也就是说，柔性轴 21会从第一安装槽26b中穿过。且导管24、套管23均不会伸入轴孔26a中。
116.示例性地，导管24的近端端部以及套管23的近端端部均与第一安装槽26b 的槽底壁抵接，如此，便于对导管24和套管23的近端进行定位。
117.在设置有灌注入口26d和灌注出口26f的实施例中，灌注入口26d和灌注出口26f设置于固定架26上。灌注入口26d的端口设置在第一安装槽26b的槽底壁上，且对准套管23的近端端部和柔性轴21之间的空隙处。灌注出口26f 的端口设置在第一安装槽26b的槽底壁上，且对准套管23的近端端部和导管 24之间的间隙处。
118.示例性地，柔性轴21的近端端部穿出固定架26，固定架26的轴向第二侧设置有第二安装槽26c，柔性轴21从第二安装槽26c中穿过。
119.柔性传动系统2包括第二轴承28，第一轴承组件25设置于第二安装槽26c中，柔性轴21的近端支承于第二轴承28上。
120.需要说明的是，一些实施例中，请参阅图5、柔性轴21和外置电机4的电机轴41之间可以直接通过焊接等方式直连在一起。
121.另一些实施例中，请参阅图1和图6，血泵100包括第二联轴器5，外置电机4的电机轴41和柔性轴21之间通过第二联轴器5连接。
122.在本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包
含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本技术中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本技术中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合。
123.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。