CN109847128B - 一种血泵及心肺转流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血泵及心肺转流系统，该血泵包括泵头驱动器、泵头和泵头别元件，该泵头驱动器具有对应该第一识别元件的第二识别元件，该第二识别元件识别该第一识别元件，并产生识别结果，该泵头驱动器根据该识别结果控制该泵头的作动方式。该心肺转流系统使用本发明的血泵。本发明的血泵是于泵头适配器上设有第一识别元件，于泵头驱动器上设置第二识别元件，通过第二识别元件识别第一识别元件以控制泵头驱动器带动泵头作动，如此能辅助医疗人员操作，减少误操作的问题。

Description

一种血泵及心肺转流系统

技术领域

本发明涉及用于体外生命支持的医疗器械领域，尤其涉及一种血泵及心肺转流系统。

背景技术

心肺转流系统，又称体外膜式氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)，为一种可经皮置入的机械循环辅助技术。心肺转流系统通常由控制主机、离心泵头和膜式氧合器三个部分构成。控制主机对心肺转流系统的运行进行控制和监测，离心泵头用于使体内外的血液进行循环，膜式氧合器用于提供氧气并交换体内排出的血液内的二氧化碳。心肺转流系统主要引流患者体内的静脉血液至体外，经过膜式氧合器氧合并排除血液中的二氧化碳后的血液回输患者体内。根据血液回输的途径不同，心肺转流系统主要有静脉到静脉(venovenous ECMO，VV-ECMO)和静脉到动脉(venous-arterial ECMO，VA-ECMO)两种形式，前者仅具有呼吸辅助作用，而后者同时具有循环和呼吸辅助作用。

目前血泵包括泵头驱动器及泵头，泵头与泵头驱动器连接，但泵头的规格很多，每一种规格的泵头都有对应的泵头驱动器，也就是每一种规格的泵头与对应的泵头驱动器形成一组血泵。每一种规格的泵头都有不同的使用规则，如转动方向或转动速度。随著泵头的规格增多时，也就是会形成多种规格的血泵，医疗人员需要花较长的时间熟悉多种血泵的规格，于使用过程中容易发生误操作的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种血泵及心肺转流系统，以解决血泵的规格多种，医疗人员需要熟悉每一种规格的血泵的操作，容易发生误操作的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，提供了一种血泵，其包括泵头驱动器、泵头和泵头适配器，该泵头适配器连接该泵头驱动器与该泵头，该泵头适配器具有第一识别元件，该泵头驱动器具有对应该第一识别元件的第二识别元件，该第二识别元件识别该第一识别元件，并产生识别结果，该泵头驱动器根据该识别结果控制该泵头的作动。

第二方面，提供了一种心肺转流系统，其使用如第一方面所述的血泵。

在本发明实施例中，本发明的血泵是于泵头适配器上设有第一识别元件，于泵头驱动器上设置第二识别元件，通过第二识别元件识别第一识别元件以控制泵头驱动器带动泵头作动，如此能辅助医疗人员操作，减少误操作的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明第一实施例的血泵的立体图；

图2是本发明第一实施例的血泵的分解图；

图3是本发明第一实施例的血泵的剖视图；

图4是本发明第二实施例的血泵的剖视图；

图5是本发明第三实施例的血泵的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1及图2，其是本发明第一实施例的血泵的立体图和分解图；如图所示，本实施例的血泵1包括泵头驱动器10、泵头11和与泵头驱动器10及泵头11的泵头适配器12，泵头适配器12具有第一连接件121及与第二连接件122，第一连接件121穿设于第二连接件122内。第一连接件121与泵头驱动器10连接，第二连接件122与泵头11连接。第一连接件121通过泵头驱动器10驱动，第一连接件121能相对于第二连接件122转动，以使泵头11开始运作。泵头适配器12的结构是根据泵头11的规格而定，当更换另一种规格的泵头11时，仅要更换泵头11及泵头适配器12即可，无须更换新的泵头驱动器10。每一个泵头适配器12与泵头11的结构对应的结构是根据泵头11的规格而不同，每一个泵头适配器12与泵头驱动器10连接的结构是固定的。

上述泵头适配器12具有第一识别元件14，泵头驱动器10上具有第二识别元件15，第二识别元件15用以识别第一识别元件14，并产生识别结果，此识别结果显示泵头11的作动规则，如转动方向、转动速度、搏动驱动的参数或自动实现零流量的参数。泵头驱动器10根据识别结果控制第一连接件121的作动，进而控制泵头11的作动。血泵1还包括控制器13，控制器13与泵头驱动器10的电机102和第二识别元件15电性连接，控制器13根据识别结果控制电机102的作动。控制器13可选择设置于泵头驱动器10的驱动壳体101内，也可以与泵头驱动器10分离设置，并通过有线或无线方式与电机102和第二识别元件15传输信号。

于本实施例中，第一识别元件14为电子标签，如RFID标签或二维码，其设置于泵头适配器12朝向泵头驱动器10的表面上。第二识别元件15根据第一识别元件14的规格而定，可为RFID读取器或二维码读取器，其设置于泵头驱动器10并与第一识别元件14对应，以识别第一识别元件14。当然上述仅是本发明的一实施例，第一识别元件14与第二识别元件15的设置位置能依据需求而改变，只要第一识别元件14设置于泵头适配器12上，第二识别元件15设置于泵头驱动器10上即可。

第二识别元件15识别第一识别元件14，并产生识别信号，第二识别元件15传输识别信号至控制器13，控制器13根据识别信号产生控制信号，并传输控制信号至电机102，电机102根据控制信号带动第一连接件121转动，第一连接件121带动泵头11作动。

请一并参阅图3，其是本发明第一实施例的血泵的剖视图；如图所示，泵头11包括壳体111和设置于壳体111内的叶轮112，壳体111具有血液输入管1111及血液输出管1112，血液输入管1111位于叶轮112的上方，血液输出管1112位于叶轮112的周缘。泵头11的运作是血液从血液输入管1111进入壳体111内，血液经转动的叶轮112产生离心血液，离心血液从血液输出管1112流出。泵头11中叶轮112的转动是通过泵头驱动器10带动。

叶轮112的底部具有驱动部1121，此仅为本发明的一实施例，驱动部1121不限于设置于叶轮112的底部，其可以设置于叶轮112的侧边。当泵头11设置于第二连接件122内时，泵头11的驱动部1121与第一连接件121之间为接触式连接或非接触式连接，其中接触式连接为泵头11的驱动部1121与第一连接件121之间通过机械结构连接，举例说明：驱动部1121为凸柱，第一连接件121具有对应驱动部1121的凹槽，为凸柱的驱动部1121插设于位于第一连接件121的凹槽内，如此第一连接件121通过与泵头11的驱动部1121连接而驱动泵头11的叶轮112转动。非接触式连接为磁力耦合或电磁耦合，举例说明：驱动部1121具有磁性体(图中未示)，第一连接件121上具有与驱动部1121对应的多个磁性体1210，通过第一连接件121的多个磁性体1210与驱动部1121的磁性体的极性关系而驱动泵头11的叶轮112转动。于本实施例中，泵头11的驱动部1121与第一连接件121之间采用磁耦合。

本实施例的第二连接件122为固定座体，固定座体具有容置槽1221，容置槽1221的底部具有穿孔1222。第一连接件121包括驱动转盘1211及连接转轴1212连接转轴1212设置于驱动转盘1211的表面上，驱动转盘1211的中心点位于连接转轴1212的中心轴线上。驱动转盘1211内嵌设有多个磁性体1210，于本实施例中，驱动转盘1211具有定位槽1214，多个磁性体1210间隔排列于定位槽1214的侧壁内。

泵头驱动器10包括驱动壳体101与电机102，驱动壳体101具有安装部1011，于本实施例中，安装部1011为开口。电机102设置于驱动壳体101内，电机102具有芯轴1021，芯轴1021朝向安装部1011。芯轴1021朝向安装部1011的一端上设有连接接头103，连接接头103的两端分别具有连接孔1031。芯轴1021朝向安装部1011的一端插设于连接接头103一端的连接孔1031，使连接接头103安装于芯轴1021朝向安装部1011的一端上。

当泵头适配器12与泵头驱动器10连接时，第二连接件122先设置于泵头驱动器10设置于安装部1011上，穿孔1222与连接接头103的另一个连接孔1031对应。第一连接件121的连接转轴1212穿过穿孔1222并插设于对应的连接孔1031内，同时驱动转盘1211位于容置槽1221内，连接转轴121的中心轴线与芯轴1021的中心轴线位于同一线上。上述电机102的芯轴1021与第一连接件121的连接转轴1212的连接是通过连接接头103连接，当然芯轴1021与连接转轴1212能直接连接，例如芯轴1021插设于连接转轴1212的一端。本实施例的连接方式能增加芯轴1021与连接转轴1212的连接稳固性。

完成泵头适配器12与泵头驱动器10连接之后，将泵头11组装于泵头适配器12内泵头11的壳体111的底面抵接于第二连接件122的容置槽1221周围的表面上，叶轮112的驱动部1121通过第二连接件122的容置槽1221进入第一连接件121的定位槽1214内，第二连接件122用以支撑泵头11，使驱动部1121与第一连接件121的转盘1211之间能进行非接触驱动泵头11的驱动部1121位于定位槽1214内。上述驱动转盘1211的磁性体1210的极性、数量及设置位置是根据驱动部1121内嵌设的磁性体的极性、位置及数量而定，上述驱动转盘1211的磁性体1210的设置仅为本发明一实施例，不应以此为限。

完成血泵1的组装后，泵头驱动器10的电机102通过芯轴1021与连接转轴1212的连接而带动第一连接件101转动，第一连接件121的多个磁性体1210与驱动部1121的多个磁性体作用，以带动泵头11的叶轮112转动。上述定位槽1214主要防止泵头11于作动时容易脱离第一连接件121。

具体应用时，第二连接件122的底部还具有定位凸部1223，容置槽1221底部的穿孔1222贯穿定位凸部1223，当第二连接件122设置于泵头驱动器10的驱动壳体101时，定位凸部1223直接设置于安装部1011内，不用再进行额外对位的动作。第一连接件121的连接转轴1212与穿孔1222之间设有轴承1224，使连接转轴1212能顺畅地于穿孔1222内转动。

驱动部1121的侧表面与定位槽1214的侧壁之间与转盘1211的侧表面与容置槽1221的侧壁之间均具有间隙，避免驱动部1121于转动过程中与定位槽1214产生摩擦和转盘1211于转动过程中与容置槽1221产生摩擦。

第二连接件122的顶部设有限位凸部1225，限位凸部1225与容置槽1221周缘的表面形成限位槽1226，限位槽1226用于容纳泵头11的壳体111，避免泵头11的壳体111随叶轮112转动。限位凸部1225具有缺口12251，泵头11的壳体111的血液输出管1112从缺口12251穿出。限位凸部1225具有插槽12252，插槽12252用以容纳限位件1227，限位件1227远离插槽12252的一端抵压于泵头11的壳体111的表面，避免泵头11沿著垂直叶轮112的转动方向的方向脱离泵头适配器12。具体应用时，泵头11的壳体111的外周缘还设有抵接凸部1113，限位件1227远离插槽12252的一端直接抵压于抵接凸部1113上，避免泵头11脱离泵头适配器12。本实施例的泵头驱动器10的驱动壳体101上还设有手提把手1012，使用者通过手提把手1012手持泵头驱动器10或血泵1，达到便于携带的作用。

请参阅图4及图5，其是本发明第二实施例的血泵的剖视图；如图所示，本实施例的血泵1与上述实施例的血泵不同在于，上述实施例的泵头驱动器的作动是采用电力驱动，本实施例的泵头驱动器10的作动是采用手摇驱动，如此本实施例的泵头11于停电状态下能通过手摇式泵头驱动器10驱动。本实施例的泵头驱动器10的驱动壳体101的安装部1011为凹槽，安装部1011的底部具有开口10111。泵头驱动器10的驱动壳体101内安装转动件104，转动件104的中心点与开口10111的中心点于同一线上。泵头驱动器10还包括手摇把手105，手摇把手105具有连接端部1051及与连接端部1051连接的驱动端部1052，手摇把手105的连接端部1051连接转动件104，其驱动端部1052位于驱动壳体101的外部，转动件104的中心点位于连接端部1051的中心轴线上。

泵头11欲设置于手摇式泵头驱动器10时，先将泵头适配器12设置于泵头驱动器10的驱动壳体101的安装部1011内，泵头适配器12的第一连接件121的连接转轴1212穿过开口10111，并与转动件104连接。接著将泵头11设置于泵头适配器12中。以上就完成血泵1的组装，使用者仅要通过驱动端部1052带动连接端部1051转动，连接端部1051带动转动件104转动，转动件104带动泵头适配器12的第一连接件121转动，转动的第一连接件121驱动泵头11的叶轮112转动。其中连接端部1051与转动件104之间还能设置增速齿轮箱(行星齿轮结构)，以增加转动件104的转动速度，让由转动件104带动的第一连接件121的转动速度增加至符合泵头11转动的速度。

上述安装部1011的内侧设有定位凸块10112，定位凸块10112用于抵压于泵头适配器12的第二连接件122上，以限制泵头适配器12于安装部1011内，避免泵头适配器12于使用时脱离安装部1011。定位凸块10112的数量为多个，多个定位凸块10112中至少一者为固定于安装部1011上，其余定位凸块10112可与安装部1011分离设置，与安装部1011分离设置于定位凸块10112能待泵头适配器12安装于安装部1011之后再安装于安装部1011上的预定位置。与安装部1011分离设置于定位凸块10112的结构可与第一实施例中的限位件的结构相同或其他结构，仅要使泵头适配器12不脱离安装部1011。

因每一种规格的泵头11的转动方向可能为正转或反转，所以使用者必须依据使用中的泵头11规格控制转动件104的转动方向。本实施例的泵体驱动器10的驱动壳体101内还设有控制转动件104转向的转向限制结构106，转向限制结构106位于转动件104的一侧，以限制转动件104沿着单方向转动。此转向限制结构106即为第二识别元件，并对应泵头适配器12的定位凸部1223，定位凸部1223即位于第二连接件122底部的第一识别元件。第一识别元件与第二识别元件的接触关系而改变第二识别元件与泵头驱动器10内的转动件104的连接关系，泵头驱动器10根据所述第二识别元件与转动件104的连接关系驱动泵头11的作动。

转向限制结构106具有第一转向限制件1061和第二转向限制件1062，根据泵头11的规格选择第一转向限制件1061或第二转向限制件1062与转动件104连接。本实施例的转向限制结构106能自动依据泵头11规格控制转动件104的转动方向，下述说明转向限制结构106如何识别泵头11的规格。

于本实施例中驱动壳体101的安装部1011的内缘还具有阶梯部10113，通过阶梯部10113将安装部1011内的空间分成第一容纳空间10115和第二容纳空间10116，第二容纳空间10116位于第一容纳空间10115的上方，第一容纳空间10115与第二容纳空间10116相连通。当泵头适配器12安装于安装部1011时，泵头适配器12的第二连接件122位于第二容纳空间10116内，其底面抵接于接体部10113上，第二连接件122底部的定位凸部1223(第一识别元件)会进入第一容纳空间10115。

转向限制结构106还包括连动杆1063，连动杆1063串接第一转向限制件1061及第二转向限制件1062，第一转向限制件1061及第二转向限制件1062的中心点位于连动杆1063的中心轴线上。连动杆1063能带动第一转向限制件1061及第二转向限制件1062于驱动壳体101内沿著平行于转动件104的中心轴线的方向移动。连动杆1063的一端从安装部1011的底部凸出，并位于第一容纳空间10115内。连动杆1063从安装部1011的底部凸出的高度小于第一容纳空间10115的侧壁高度。转向限制结构106的初始位置为连动杆1063的一端从安装部1011的底部凸出，第一转向限制件1061与转动件104连接，第一转向限制件1061限制转动件104沿第一方向(顺时钟方向)转动。

若泵头11的转动方向为沿著第一方向转动时，必须维持转向限制结构106的初始位置，也表示位于第一容纳空间10115内的定位凸部1223不能推动位于第一容纳空间10115内的连动杆1063，换句话说，定位凸部1223平行于限位凸部的中心轴线的高度小于等于第一容纳空间10115的侧壁高度与连动杆1063从安装部1011的底部凸出的高度的差值。若泵头11的转动方向为沿著第二方向(逆时针方向)转动时，必须让连动杆1063带动第二转向限制件1062远离安装部1011的方向移动，使第二转向限制件1062与转动件104连接，第二转向限制件1062限制转动件104沿第二方向转动。为了使连动杆1063能带动第二转向限制件1062远离安装部1011的方向移动，通过位于第一容纳空间10115内的定位凸部1223推动连动杆1063的一端，所以定位凸部1223平行于定位凸部1223的中心轴线的高度大于第一容纳空间10115的侧壁高度与连动杆1063从安装部1011的底部凸出的高度的差值，甚至等于第一容纳空间10115的侧壁高度。综上述，泵头驱动器10根据转向限制结构106与转动件104的连接关系驱动叶轮112的转动方向，转向限制结构106与转动件104的连接关系是通过定位凸部1223与转向限制结构106接触关系而改变。

由上述可知，通过定位凸部1223的高度设计实现转向限制结构106自动根据泵头11的规格限制转动件104的转动方向，换句话说，通过第二连接件122的定位凸部1223转换转向限制结构106限制转动件104的转动方向。本实施例的转动件104为齿轮，第一转向限制件1061及第二转向限制件1062各自为单向轴承，通过第一转向限制件1061或第二转向限制件1062与转动件104啮合连接，使第一转向限制件1061或第二转向限制件1062限制转动件104沿著单方向转动。转动件104、第一转向限制件1061及第二转向限制件1062可为其他结构，例如：棘轮与棘爪，仅要达到上述作用即可。

本实施例的连动杆1063远离安装部1011的一端还设有弹性件1064，弹性件1064远离连动杆1063的一端固定于驱动壳体1011内，当连动杆1063经定位凸部1223往驱动壳体101内推动时，连动杆1063压缩弹性件1064。待定位凸部1223脱离第一容纳空间10115后，弹性件1064因压缩而产生的弹力带动连动杆1063往安装部1011移动，使转向限制结构106恢复其初始位置，达到自动复位的作用。

本发明还提供一种心肺转流系统，心肺转流系统包括使用上述实施例的血泵。

综上所述，本发明提供一种血泵及心肺转流系统，泵头适配器的结构是根据泵头的规格而定，也就是每一种规格的泵头有对应的泵头适配器。本发明的血泵是于泵头适配器上设有第一识别元件，于泵头驱动器上设置第二识别元件，通过第二识别元件识别第一识别元件以控制泵头驱动器带动泵头作动，如此能辅助医疗人员操作，减少误操作的问题。

需要说明的是，在本文中，术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句″包括一个......″限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (13)

1.一种血泵，其特征在于，包括泵头驱动器、泵头和泵头适配器，所述泵头适配器连接所述泵头驱动器与所述泵头，所述泵头适配器具有第一识别元件，所述泵头驱动器具有的第二识别元件，所述第二识别元件识别所述第一识别元件，并产生识别结果，所述泵头驱动器根据所述识别结果控制所述泵头的作动；

所述第一识别元件与所述第二识别元件的接触关系而改变所述第二识别元件与所述泵头驱动器内的转动件的连接关系，所述泵头驱动器根据所述第二识别元件与所述转动件的连接关系驱动所述泵头的作动；

所述泵头适配器包括第一连接件及第二连接件，所述第一连接件穿设于所述第二连接件内，所述第一连接件与所述泵头驱动器连接，所述第二连接件与所述泵头连接，所述泵头驱动器带动所述第一连接件相对于所述第二连接件转动，所述第一连接件驱动所述泵头作动，所述第一识别元件设置于所述第二连接件的底部，所述泵头驱动器包括驱动壳体，所述驱动壳体具有安装部，所述转动件设置于所述驱动壳体内，所述转动件与所述安装部对应，所述第二识别元件设置于所述驱动壳体内，并与所述转动件连接，且从所述安装部的底部凸出，所述第二识别元件与所述第一识别元件对应；

所述泵头包括壳体和设置于所述壳体内的叶轮，所述壳体具有血液输入管及血液输出管，所述血液输入管位于所述叶轮的上方，所述血液输出管位于所述叶轮的周缘；所述泵头的运作是血液从血液输入管进入壳体内，血液经转动的叶轮产生离心血液，离心血液从血液输出管流出。

2.如权利要求1所述的血泵，其特征在于，所述第二识别元件读取所述第一识别元件，所述第二识别元件产生识别信号，所述泵头驱动器根据所述识别信号控制所述泵头的作动。

3.如权利要求2所述的血泵，其特征在于，还包括控制器，所述控制器电性连接所述泵头驱动器的电机及所述第二识别元件，所述控制器接收所述识别信号，并根据所述识别信号控制所述电机的作动，以控制所述泵头的作动。

4.如权利要求2所述的血泵，其特征在于，所述第一识别元件为电子标签，所述第二识别元件为电子标签读取器。

5.如权利要求1所述的血泵，其特征在于，所述安装部具有第一容纳空间和位于所述第一容纳空间的上方的第二容纳空间，所述第二连接件位于所述第二容纳空间内，所述第一识别元件位于所述第一容纳空间内，所述第二识别元件从所述安装部的底部凸出的一端位于所述第一容纳空间内。

6.如权利要求5所述的血泵，其特征在于，所述第一识别元件的高度小于等于所述第一容纳空间的侧壁高度与所述第二识别元件从所述安装部的底部凸出的高度的差值，所述第一识别元件不与所述第二识别元件接触，所述第二识别元件限制所述转动件沿第一方向转动。

7.如权利要求5所述的血泵，其特征在于，所述第一识别元件的高度大于所述第一容纳空间的侧壁高度与所述第二识别元件从所述安装部的底部凸出的高度的差值，所述第一识别元件与所述第二识别元件接触，所述第二识别元件限制所述转动件沿第二方向转动。

8.如权利要求5所述的血泵，其特征在于，所述第二识别元件包括连动杆、第一转向限制件和第二转向限制件，所述连动杆串接所述第一转向限制件和所述第二转向限制件，其一端位于所述第一容纳空间内，并对应所述第一识别元件，根据所述第一识别元件与所述连动杆的连接关系所述转动件与所述第一转向限制件或所述第二转向限制件连接，所述第一转向限制件用以限制所述转动件沿第一方向转动，所述第二转向限制件用以限制所述转动件沿第二方向转动，所述第一方向与所述第二方向相反。

9.如权利要求8所述的血泵，其特征在于，所述连动杆远离所述安装部的一端设有弹性件，所述弹性件远离所述连动杆的一端固定于所述驱动壳体的底部。

10.如权利要求1所述的血泵，其特征在于，所述泵头驱动器还包括手摇把手，所述手摇把手的一端连接所述转动件，所述手摇把手远离所述转动件的一端位于所述驱动壳体的外部。

11.如权利要求1所述的血泵，其特征在于，所述叶轮具有驱动部，所述泵头设置于所述第二连接件内，所述驱动部与所述第一连接件之间为非接触连接或接触连接。

12.如权利要求11所述的血泵，其特征在于，所述非接触连接为磁耦合或电磁耦合。

13.一种心肺转流系统，其特征在于，使用如权利要求1-12中任一项所述的血泵。