DE69027525T2 - Zentrifugalblutpumpe und Motorantrieb - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zentrifugal- Blutpumpen, die für das Pumpen von Blut außerhalb des Körpers bestimmt sind.
• Bekannte Blutpumpen dieses Typs haben sich als nicht vollständig zuverlässig erwiesen, was zumindest teilweise auf ihrer mechanischen Komplexität und auf der Verwendung von Konfigurationen beruht, die die Blutthrombenbildung zulassen.
• Die US-Patentneuerteilung 28,742 beschreibt eine Pumpenkonstruktion, die als eine Herzpumpe verwendet werden kann. Die Konstruktion verwendet eine Wirbelpumpe und zwei Flügelradoberflächen und hat die für Wirbelpumpen, welche nach dem Prinzip funktionieren, daß eine sich drehende Kammer die Rotation ihres Inhalts bewirkt, herkömmliche Form. Die Flügelradoberflächen sind parallel, aber durch Stützen so getrennt, daß zwischen den Flügelrädem ein Raum geschaffen wird. Das Blut wird durch den Raum zwischen den Flügelrädem geleitet und rotiert aufgrund der Rotation der Flügelräder.
• ASAIO Transactions 35 (1989), S. 46-53, beschreibt eine Flügelrad-Blutpumpe mit nach außen gerichteten Schaufeln mit Winkeln in logarithmischer Spiralform, die bei der Entwicklung von Hämolysedaten zum Vorhersagen der optimalen Form des Flügelrads verwendet werden.
• Beiden diesen Pumpen vom Stand der Technik gelingt es aufgrund des Schocks, den das Blut erfährt, wenn es beschleunigt wird, jedoch nicht, die Hämolyse- und Thrombenbildungsgefahr wesentlich zu verringern.
• Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Zentrifugal-Blutpumpe vorzusehen, welche die Hämolyse- und Thrombenbildungsgefahr reduziert.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Zentrifugal-Blutpumpe vorzusehen, welche konstruktionsmäßig einfacher ist als bestehende Pumpen dieses Typs und deshalb zuverlässiger funktioniert.
• In bezug auf diesen Hauptaspekt der Erfindung sind die Anmelder zu dem Schluß gekommen, daß Bluthämolyse bei Pumpen des betrachteten Typs durch mechanische Belastungen hervorgerufen wird, die durch den Pumpenprozeß auf das Blut ausgeübt werden, und haben eine neue Flügelradkonfiguration konzipiert und entwickelt, die so auf das Blut einwirkt, daß das Auftreten von Hämolysen wesentlich reduziert ist. Flügelräder nach der vorliegenden Erfindung sind hauptsächlich dafür ausgelegt, das Blut beim Einströmen in die Pumpe und beim Durchfließen dieser glatten Geschwindigkeitsübergängen auszusetzen und Hohlsog in der Pumpe zu verringern, besonders am Einlaß.
• Die Anmelder haben bestimmt, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man den Flügelradschaufeln einen Blattwinkel gibt, der von dem dem Pumpeneinlaß zugeordneten Ende bis zu dem dem Pumpenauslaß zugeordneten Ende so variiert, daß die Tangente des Blattwinkels in Abhängigkeit von dem radialen Abstand von der Flügeiradachse zunimmt. Es wird gegenwärtig angenommen, daß ein optimales Ergebnis erzielt wird, wenn die Tangente vom Einlaß zum Auslaß linear oder zumindest ungefähr linear ansteigt.
• Nach der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine Zentrifugal-Blutpumpe vorgesehen, die folgendes umfaßt: ein Flügelradgehäuse, das einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und eine Längsachse hat und eine Blutpumpkammer begrenzt, die einen entlang der Längsachse verlaufenden Bluteinlaßanschluß und einen am Umfang der Kammer angeordneten Blutauslaßanschluß aufweist, ein Flügelrad, das mit einer Mehrzahl radial verlaufender gekrümmter, in der Kammer angeordneter Schaufeln versehen ist, wobei jede Schaufel ein erstes, dein Bluteinlaßanschluß benachbartes Ende und ein zweites, zum Umfang der Kammer hin verlaufendes Ende hat, eine das Flügelrad zur Drehung um die Längsachse der Blutpumpkammer tragende axiale Welle und Antriebsmittel zum Drehen des Flügelrads in einer Richtung, um zu bewirken, daß die Schaufeln Blut radial vom Einlaßanschluß zum Auslaßanschluß treiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln lange Schaufeln aufweisen und jede Schaufel nach der folgenden Formel ausgeführt ist:
• R = R1 + Cl.Θ + C2.ΘC3
• wobei:
• R der radiale Abstand von jedem Punkt entlang jeder Schaufel zur Drehachse der genannten Welle ist;
• R1 der radiale Abstand vom ersten Ende jeder langen Schaufel zur Achse der genannten Welle ist;
• Θ der Winkel in Radianten um die Drehachse der Welle zwischen einer Linie, die zwischen der Wellenachse und dem ersten Ende jeder langen Schaufel verläuft, und einer Linie ist, die zwischen der Wellenachse und dem Punkt an derselben Schaufel verläuft, deren radialer Abstand von der Wellenachse R ist;
• C1 = R1 . tan β&sub1;, wobei β der an einem Punkt entlang einer Schaufel liegende Winkel zwischen einer die Blattoberfläche tangierenden Linie und einer Linie, die einen durch diesen Punkt verlaufenden und auf der Drehachse der Welle zentrierten Kreis tangiert, und β&sub1; der Blattwinkel in Radianten jeder Schaufel an ihrem ersten Ende ist;
• C2 = (R2 tan β&sub2; - C1)/(C3.Θ&sub2; (C3-1)), wobei R2 der radiale Abstand vom zweiten Ende jeder Schaufel zur Wellenachse, β2 der Blattwinkel in Radianten jeder Schaufel am zweiten Ende und Θ&sub2; der mit der radialen Abstand R2 assoziierte Wert für Θ ist, und wobei
• C3 = (R2. tan β&sub2; - C1).Θ&sub2;/(R2 - R1 - C1.Θ&sub2;) ist.
• Fig. 1 ist ein Querschnittsaufriß einer bevorzugten Ausbildungsform einer Zentrifugal-Blutpumpe nach der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 2 ist ein Querschnittsaufriß eines in der Pumpe von Figur 1 vorgesehenen Elements.
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein Flügelradteil der Pumpe von Figur 1.
• Fig. 4 ist eine Ansicht auf die Unterseite des zweiten Flügelradelements der in Figur 1 gezeigten Pumpe.
• Fig. 5 ist eine weggeschnittene Perspektive eines Abschnitts des Magnetantriebssystems für die Pumpe von Fig. 1.
• Eine Ausbildungsform einer Zentrifugal-Blutpumpe nach der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 veranschaulicht, die eine Querschnittsansicht entlang einer durch die Drehachse des Pumpenflügelrads verlaufenden Ebene ist.
• Die dargestellte Pumpe weist ein Gehäuse auf, das aus einem vorderen Gehäuseteil 2 und einem hinteren Gehäuseteil 4 zusammengesetzt ist, wobei Teile 2 und 4 zusammen eine Pumpenkammer 6 umschließen&sub4; Das Pumpengehäuse weist ferner ein Lagergehäuse 8 und einen Lagerdeckel 10 auf, wobei das hintere Ende von Gehäuse 8 durch Deckel 10 geschlossen wird und das vordere Ende von Gehäuse 8 durch den hinteren Gehäuseteil 4 geschlossen wird.
• Der vordere Gehäuseteil 2 ist geformt, um einen Einlaßdurchgang 12, der entlang der Pumpenachse verläuft, und einen Auslaßdurchgang 14 zu haben, der in einer allgemein tangentialen Richtung am Umfang von Kammer 6 verläuft.
• In Kammer 6 ist ein Flügelrad montiert, das nach der vorliegenden Erfindung aus einem vorderen Flügelradteil 16 und einem hinteren Flügelrad. teil 18 gebildet ist, wobei Teile 16 und 18 entlang einer Ebene senkrecht zur Pumpenachse angefügt und miteinander verbunden sind. Flügelrad 16, 18 ist an einer Flügelradwelle 20 montiert, die von einem im Lagergehäuse 8 befestigten Traglagerpaar 22 drehbar getragen wird. Der Bereich zwischen Lagern 22 im Gehäuse 8 ist vorzugsweise mit einer Masse 24 eines geeigneten Fetts ausgefüllt.
• Die Innenfläche des Deckels 10 ist mit einer zylindrischen Sackbohrung versehen, die eine Stahlkugel 26 enthält, welche ein Gegenlager darstellt, das Welle 20 und Flügelrad 16, 18 axial stützt.
• Zwischen dem hinteren Gehäuseteil 4 und dem daran angrenzenden Traglager 22 ist eine Wellendichtung 36 angeordnet, welche unten ausführlich erläutert wird.
• Flügelradteile 16 und 18 sind geformt, um eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, bogenförmigen Kammern zu begrenzen, wobei sechs derartige Kammern in einer praktischen Ausbildungsform der Erfindung vorgesehen sind. Jede Kammer hält eine bogenförmige Antriebsplatte 28, die aus einem magnetisch permeablen aber unmagnetisierten Werkstoff besteht. Die Platten 28 können relativ dünn hergestellt werden, wobei sich eine Dicke in der Größenordnung von 0,1 cm (0,040") als geeignet erwiesen hat.
• Der vordere Flügelradteil 16 trägt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten langen Schaufeln 30 und eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten kurzen Schaufeln 32, die in Umfangsrichtung zwischen aufeinanderfolgenden langen Schaufeln 30 angeordnet sind. Alle Schaufeln 30 und 32 stehen axial zum Einlaßdurchgang 12 hin vor, und die Ränder der Schaufeln 30 und 32, die zum Einlaßdurchgang 12 gerichtet sind, entsprechen allgemein dem Umriß des vorderen Gehäuseteils 2.
• Der hintere Flügelradteil 18 trägt eine Mehrzahl von kurzen Schaufeln 34, die jeweils auf eine jeweilige kurze Schaufel 32 und die äußeren Teile der langen Schaufeln 30 ausgerichtet sind und diesen in Konfiguration entsprechen. Der Abschnitt jeder langen Schaufel 30, der von einer jeweiligen Schaufel 34 radial eingeschlossen ist, verläuft bis auf die gleiche Höhe wie die zugeordnete Schaufel 34 axial zum hinteren Gehäuseteil 4 hin, so daß die jeweilige Schaufel 34 an der zum hinteren Gehäuseteil 4 gerichteten Seite eine radiale Fortsetzung der zugeordneten Schaufel 30 bildet.
• Flügelradwelle 20 tritt über einen im hinteren Gehäuseteil 4 vorgesehenen Durchgang in Kammer 6 ein, welcher so bemessen ist, daß er das zulässige Mindestspiel für Welle 20 vorsieht. Vorzugsweise ist ein radiales Spiel von höchstens 0,0025 bis 0,005 cm (0,001 bis 0,002") vorgesehen.
• Darüber hinaus ist der an Kammer 6 angrenzende Rand des Wellendurchgangs ausgeformt, um scharf zu sein, so daß er eine Scherkante darstellt.
• Der Durchgang für Welle 20 ist durch Wellendichtung 36 vom Inneren der Lagerkammer 8 isoliert.
• Wie in Figur 2 abgebildet, ist Wellendichtung 36 aus einem ringförmigen Flanschabschnitt 38 zusammengesetzt, der am an den hinteren Gehäuseteil 4 angrenzenden Traglager 22 anliegt. Wellendichtung 36 weist ferner zwei konzentrische, mit radialem Abstand voneinander angeordnete zylindrische Abschnitte 40 auf, von denen der äußere an der Oberfläche einer zylindrischen Entlastungsöffnung anliegt, die im hinteren Gehäuseteil 4 vorgesehen ist. Der innere zylindrische Abschnitt 40 ist so bemessen, daß eine enge Passung mit Welle 20 hergestellt wird.
• Zwischen zylindrischen Abschnitten 40 ist ein Druckelement 42 angeordnet, das aus einer Schraubenfeder zusammengesetzt ist, welche zu einer Ringform gebogen und aus einem geeigneten Werkstoff hergestellt ist, beispielsweise einem nichtrostenden Federstahl. Element 42 ist so konfiguriert, daß es einen radialen Druck auf zylindrische Abschnitte 40 ausübt, wodurch diese Abschnitte gegen Welle 20 beziehungsweise die innere Oberfläche der im hinteren Gehäuseteil 4 vorgesehenen zylindrischen Entlastungsöffnung gedrückt werden. Somit wird zwischen Kammer 6 und dem Inneren von Lagergehäuse 8 eine wirksame Dichtung vorgesehen.
• Als Folge der engen Passung zwischen Welle 20 und der öffnung im hinteren Gehäuseteil 4 ist Wellendichtung 36 effektiv von der Kammer 6 "verdeckt". Dies trägt dazu bei, die Thrombenbildung an Dichtung 36 zu verhindern.
• Das Tragen der Welle 20 auf Traglagern 22 anstelle von Lagern vom Kugellagertyp und der Ausschluß von Luft aus der Lagerkammer durch Ausfüllen dieser mit Fettmasse 24 sind Faktoren, die wesentlich zur überlegenen Zuverlässigkeit der Pumpen nach der vorliegenden Erfindung beitragen. Bei dieser Anordnung muß Dichtung 36 keine perfekte Dichtwirkung bewirken, sondern nur die grobe Migration von Blut und Fett verhindern.
• Figur 3 ist eine in Richtung des Fluidenflusses in die Pumpe blickende Draufsicht des vorderen Flügelradteils 16, der im wesentlichen aus einem inneren Nabenabschnitt 44 und einem äußeren ringförmigen Abschnitt 46 zusammengesetzt ist, wobei die beiden Abschnitte durch die langen Schaufeln 30 aneinander befestigt sind. Kurze Schaufeln 32 sind so zwischen den langen Schaufeln 30 angeordnet, daß Schaufeln 30 und 32 mit gleichen Abständen zueinander um den Umfang des oberen Flügelradteils 16 herum angeordnet sind.
• Figur 4 ist eine entgegen der Richtung des Fluidenflusses in die Pumpe blickende, d.h. der Blickrichtung von Figur 3 entgegengesetzte, Draufsicht des hinteren Flügelradteils 18.
• Der hintere Flügelradteil 18 ist im wesentlichen aus einem ringförmigen Ring 48 zusammengesetzt, der kurze Schaufeln 34 trägt, von denen jede auf einen zugeordneten Abschnitt einer jeweiligen Schaufel 30 oder 32 ausgerichtet ist.
• Nach der Erfindung erhält jede Schaufel 30, 32, 34 eine Krümmung, so daß die Variation der Tangente des Blattwinkels in Abhängigkeit von dem Flügelradradius entlang der Länge jedes Blattes einen positiven Wert hat.
• Figur 3 und 4 veranschaulichen darüber hinaus eine der Antriebsplatten 28, die zwischen Flügelradteilen 16 und 18 eingesetzt ist und welche am Umfang des Flügelrads voneinander beabstandet sind.
• Was den axialen Abstand zwischen Schaufeln 30, 32, 34 und Gehäuseteilen 2 und 4 betrifft, werden diese klein genug zum Erzielen einer einwandfreien Pumpkraft und doch groß genug zum Minimieren der auf das Blut ausgeübten Scherkräfte ausgewählt. Auf der Grundlage dieser Erwägungen liegt der axiale Abstand zwischen Schaufeln 30 und 34 und dem hinteren Gehäuseteil 4 in einer beispielhaften Ausbildungsforin der Erfindung in der Größenordnung von 0,3 cm (0,12 Inch) am äußeren Durchmesser des Flügelrads. In dieser Ausbildungsform, die in Figur 1 veranschaulicht wird, hat die Oberfläche des hinteren Gehäuseteils 4, der die Kammer 6 begrenzt, eine leichte Aufwärtsneigung zur Welle 20 hin, so daß der axiale Abstand zwischen den Schaufeln und dieser Oberfläche des unteren Gehäuseteils 4 eine leichte progressive Verminderung der Richtung zur Welle 20 hin aufweist. Diese axiale Abstandsabmessung wurde in einer Pumpe vorgesehen, deren Flügelradschaufeln so konfiguriert sind, daß das innere Ende jeder Schaufel 30 einen Abstand von 0,76 cm (0,3 Inch) zur Drehachse der Welle 20 und das äußere Ende jeder Schaufel einen Abstand von 3,55 cm (1,4 Inch) zur Drehachse der Welle 20 hat. Figur 1 ist maßstabgerecht gezeichnet und stellt eine Pumpe mit den oben genannten Abmessungen dar.
• Schaufeln 34 und die Abschnitte von Schaufeln 30, welche zum hinteren Gehäuseteil 4 hin vorstehen, dienen dazu, Blut, das sich zwischen dem Flügelrad und dem hinteren Gehäuseteil 4 befindet, einer radialen, nach außen gerichteten Kraft auszusetzen, und verhindern dadurch, daß das Blut um den Außenrand des Flügelrads herum zurückzirkuliert. Die Wirkung dieser Schaufelabschnitte zusammen mit der vom hinteren Gehäuseteil 4 um Welle 20 an der an Kammer 6 angrenzenden Seite vorgesehenen scharfen Scherkante dient also dazu, Blut von dem Bereich wegzuziehen, in dem Welle 20 durch den hinteren Gehäuseteil 4 passiert, der ein potentielles Stasengebiet ist, und dadurch die Thrombenbildung an dieser Stelle zu verhindern.
• Wie an früherer Stelle hierin bemerkt, sind Schaufeln 30, 32, 34 mit dem Ziel konfiguriert, die Beschleunigung und den Schock zu minimieren, die bzw. den das Blut innerhalb der Pumpe erfährt. Der Einlaßblattwinkel jeder Schaufel, wobei der Blattwinkel an jedem Punkt entlang eines Blattes der Winkel zwischen der Blattoberfläche und einem auf der Achse der Flügelradumdrehung zentrierten und durch den betreffenden Punkt verlaufenden Kreis ist, wird so ausgewählt, daß die von jeder Schaufel erzeugte Geschwindigkeit für eine ausgewählte Flügelradgeschwindigkeit der Ansaugfließgeschwindigkeit des Bluts eng entspricht.
• Erfindungsgemäß wurde die Konfiguration jeder Schaufel 30, 32, 34 auf der Grundlage der folgenden Gleichung bestimmt:
• R = R1 + C1 x Θ + C2 x ΘC3 (1)
• wobei:
• R der radiale Abstand von jedem Punkt entlang der Schaufel zur Drehachse von Welle 20 ist;
• R1 der radiale Abstand von dem Ende jeder langen Schaufel 30, das der Achse der Wellenuindrehung am nächsten liegt, d.h. am Einlaßende jeder langen Schaufel 30, zu dieser Achse ist;
• Θ der Winkel in Radianten um die Drehachse der Welle 20 zwischen einer Linie, die zwischen dieser Achse und dem Einlaßende einer langen Schaufel 30 verläuft, und einer Linie ist, die zwischen dieser Achse und dem Punkt an derselben Schaufel verläuft, deren radialer Abstand von der Achse R ist;
• C1 = R1 x tan β&sub1;, wobei β&sub1; der Blattwinkel in Radianten einer Schaufel 30 an ihrem Einlaßende ist;
• C2 = (R2 x tan β&sub2; - C1)/(C3 x Θ&sub2; (C3-1)),
• wobei R2 der radiale Abstand von dem Ende jeder Schaufel, das am weitesten von der Drehachse der Welle 20 entfernt ist, zu dieser Achse, β&sub2; der Blattwinkel in Radianten jeder Schaufel an dem von der Drehachse der Welle 20 am weitesten entfernten Ende und Θ&sub2; der mit dem radialen Abstand R2 assoziierte Wert für Θ ist, und
• C3 = (R2 x tan β&sub2; - C1) x Θ&sub2;/(R2 - R1 - C1 x Θ&sub2;) ist.
• Beispielsweise werden die folgenden ausgewählten Parameter verwendet:
• R1 = 0,76 cm (0,3"); R2 = 3,55 cm (1,4"); β&sub1; = 0,1745 Radianten = 10º; β&sub2; = 1,047 Radianten = 60º und Θ&sub2; = 2,094 Radianten = 120º.
• R1, R2, β&sub1;, β&sub2; und Θ&sub2; sind in Figur 3 abgebildet. Blattwinkel β ist der Winkel an einem Punkt entlang einer Schaufel zwischen einer die Blattoberfläche tangierenden Linie und einer Linie, die einen durch diesen Punkt verlaufenden und auf der Drehachse von Welle 20 zentrierten Kreis tangiert.
• Figur 5 zeigt die Hauptkomponenten eines Magnetantriebs nach der vorliegenden Erfindung. Dieser Antrieb ist aus einer Mehrzahl von Dauermagneteinheiten 50 zusammengesetzt, die auf einer Platte 52 montiert sind, welche eine zentrale öffnung 53 zum Anschließen an die Welle eines Antriebsmotors hat. Eine Hälfte des Antriebs ist in Figur 5 gezeigt. Jede Magneteinheit ist aus zwei Stabmagneten 54 zusammengesetzt, deren magnetische Achse jeweils parallel zur Drehachse von Platte 52 ausgerichtet ist, wobei die Magnete 54 jeder Einheit 50 in Polaritätsentgegensetzung zueinander ausgerichtet sind, wie abgebildet. Die Magnetpole jeder Einheit 50 sind darüber hinaus entgegengesetzt zu denen jeder benachbarten Einheit 50 ausgerichtet. Jede Einheit so ist ferner aus einer bogenförmigen Platte 56 aus ferromagnetischem Material zusammengesetzt, das den magnetischen Kreis an einem Ende der zugeordneten Einheit 50 schließt.
• Der Magnetantrieb ist direkt unter dem hinteren Gehäuseteil 4 angeordnet, so daß die Magneteinheiten 50 Gehäuse 8 umgeben und Platte 52 sich hinter Deckel 10 befindet. Das von Platte 52 entfernte Ende jeder Magneteinheit so ist somit zu einer jeweiligen Platte 28 gerichtet. Der Abstand zwischen Platten 28 und Einheiten so ist so klein wie möglich ausgeführt, um den Luftspalt zwischen jeder Platte 28 und ihrer zugeordneten Einheit 50 zu minimieren und dadurch die von jeder Platte 28 ausgeübte magnetische Anziehung zu maximieren.
• Die Anordnung der magnetischen Einheiten so ist so, daß der Magnetflußweg jeder Einheit durch eine jeweilige Platte 28 geschlossen wird, und die benachbarten der Platten 28 zugeordneten Magnetflußwege durch die Ausrichtung der benachbarten Einheiten 50 zugeordneten Magnete voneinander getrennt gehalten werden. Wenn Platte 52 gedreht wird, so bewirken die auf Platten 28 ausgeübten magnetischen Anziehungskräfte die damit übereinstimmende Drehung von Flügelrad 16, 18.
• Außerdem zieht die von Einheiten 50 ausgeübte magnetische Anziehungskraft das Flügelrad 16, 18 nach unten, um Welle 20 gegen Kugel 26 zu drücken.
• Die in Figur 5 gezeigte Antriebsanordnung erzeugt besonders starke magnetische Kräfte, was die Verwendung dünner, unmagnetisierter Platten 28 ermöglicht und es zuläßt, daß selbst bei einem vergleichsweise großen Luftspalt zwischen Einheiten 50 und Platten 28 eine ausreichende Antriebskraft auf Flügelrad 16, 18 ausgeübt wird.

Claims (14)

1. Zentrifugal-Blutpumpe, die folgendes umfaßt: ein Flügelradgehäuse (2, 4), das einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und eine Längsachse hat und eine Blutpumpkammer (6) begrenzt, die einen entlang der Längsachse verlaufenden Bluteinlaßanschluß (12) und einen am Umfang der Kammer (6) angeordneten Blutauslaßanschluß (14) aufweist, ein Flügelrad (16, 18), das mit einer Mehrzahl radial verlaufender gekrümmter, in der Kammer (6) angeordneter Schaufeln (30, 32, 34) versehen ist, wobei jede Schaufel ein erstes, dem Bluteinlaßanschluß (12) benachbartes Ende und ein zweites, zum Umfang der Kammer hin verlaufendes Ende hat, eine das Flügelrad (16, 18) zur Drehung um die Längsachse der Blutpumpkammer (6) tragende axiale Welle (20) und Antriebsmittel zum Drehen des Flügelrads (16, 18) in einer Richtung, um zu bewirken, daß die Schaufeln Blut radial vom 20 Einlaßanschluß (12) zum Auslaßanschluß (14) treiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (30, 32, 34) lange Schaufeln (30) aufweisen und jede Schaufel (30, 32, 34) nach der folgenden Formel ausgeführt ist:

R = R1 + C1 x Θ + C2 x ΘC3

wobei:

R der radiale Abstand von jedem Punkt entlang jeder Schaufel (30, 32, 34) zur Drehachse der genannten Welle (20) ist;

R1 der radiale Abstand vom ersten Ende jeder langen Schaufel (30) zur Achse der genannten Welle (20) ist;

Θ der Winkel in Radianten um die Drehachse der Welle (20) zwischen einer Linie, die zwischen der Wellenachse und dem ersten Ende jeder langen Schaufel (30) verläuft, und einer Linie ist, die zwischen der Wellenachse und dem Punkt an derselben Schaufel verläuft, deren radialer Abstand von der Wellenachse R ist;

C1 = R1 x tan β&sub1;, wobei β der an einem Punkt entlang einer Schaufel (30, 32, 34) liegende Winkel zwischen einer die Blattoberfläche tangierenden Linie und einer Linie, die einen durch diesen Punkt verlaufenden und auf der Drehachse der Welle zentrierten Kreis tangiert, und β&sub1; der Blattwinkel in Radianten jeder Schaufel an ihrem ersten Ende ist;

C2 = (R2 x tan β&sub2; - C1)/(C3 x Θ&sub2; (C3-1)), wobei R2 der radiale Abstand vom zweiten Ende jeder Schaufel (30, 32, 34) zur Wellenachse, β2 der Blattwinkel in Radianten jeder Schaufel am zweiten Ende und Θ&sub2; der mit dem radialen Abstand R2 assoziierte Wert für Θ ist, und wobei

C3 = (R2 x tan β&sub2; - C1) x Θ&sub2;/(R2 - R1 - C1 x Θ&sub2;) ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, bei der das genannte Flügelrad eine planare Tragplatte aufweist und die genannten Schaufeln (30, 32, 34) in beiden axialen Richtungen von der genannten Platte vorstehen.

3. Pumpe nach Anspruch 2, bei der die genannte Tragplatte mit einer den radialen inneren Enden der genannten Schaufeln benachbarten ringförmigen Öffnung zum Durchströmen von Blut axial von einer Seite zur anderen der genannten Tragplatte versehen ist.

4. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das genannte Gehäuse (4) so ausgeführt ist, daß der Abstand zwischen den genannten Schaufeln (34) und dem genannten Gehäuse (4) an der dem genannten Bluteinlaßanschluß (12) entfernten Seite des genannten Flügelrads (16, 18) in der radialen Richtung von der genannten Welle (20) weg zunehmend größer wird.

5. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das genannte Flügelradgehäuse (2, 4) mit einer öffnung versehen ist, durch die die genannte Welle (20) in die genannte Kammer (6) verläuft, wobei die genannte Öffnung einen Umriß hat, der sich eng an den Umriß der genannten Welle (20) anpaßt, und ferner folgendes umfaßt: ein Lagergehäuse, das am genannten Flügelradgehäuse (4) befestigt ist und eine Lagerkammer (8) begrenzt, in welche die genannte Welle (20) verläuft; in der genannten Lagerkammer (8) angeordnete und die genannte Welle (20) drehbar tragende Lagermittel (22, 24); und

Dichtungsmittel (36), die der genannten Öffnung benachbart und die genannte Welle (20) umgebend in der genannten Lagerkammer (8) angeordnet sind, um eine Fluiddichtung zwischen der genannten Blutpumpkammer (6) und der genannten Lagerkammer (8) zu bilden.

6. Pumpe nach Anspruch 5, bei der das Ende der genannten Öffnung, die an die genannte Kammer (6) angrenzt, so geformt ist, daß es eine scharfe Kante aufweist.

7. Pumpe nach Anspruch 5 oder 6, bei der die genannten Lagermittel (22) zwei Traglager (22) umfassen, die entlang der genannten Längsachse voneinander beabstandet sind, und ferner eine Schmierfettmasse (24), die den Bereich der genannten Lagerkammer (8) zwischen den genannten Traglagern (22) ausfüllt, umfassen.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, die ferner ein Gegenlager (26) umfaßt, das in der genannten Lagerkammer (8) angeordnet ist und die genannte Welle (20) axial stützt.

9. Pumpe nach Anspruch 8, bei der das genannte Gegenlager (26) aus einer Metallkugel besteht.

10. Pumpe nach Anspruch 5, bei der die genannte Öffnung so bemessen ist, daß der Unterschied zwischen dem Radius der genannten Öffnung und dem Radius der genannten Welle (20) nicht größer als 0,005 cm (0,002 Inch) beträgt.

11. Pumpe nach Anspruch 1, bei der die genannten Antriebsmittel folgendes umfassen: eine Mehrzahl von an dem genannten Flügelrad (16, 18) befestigten und um die Längsachse voneinander beabstandeten magnetisierbaren Platten (52); und eine drehbare, an der Außenseite des genannten Flügelradgehäuses (2,4) angeordnete und zum Drehen um die Längsachse montierte Magnetantriebsbaugruppe, wobei die genannte Antriebsbaugruppe Mittel (50) zum Erzeugen eines magnetischen Felds aufweist, das durch jede genannte Platte (52) hindurchgeht, um die genannten Platten (52) zur genannten Antriebsbaugruppe zu ziehen und das genannte Flügelrad (16, 18) mit der genannten Antriebsbaugruppe zu drehen.

12. Pumpe nach Anspruch 11, bei der die genannten Mittel (50) zum Erzeugen eines magnetischen Felds so konstruiert sind, daß sie für jede genannte Platte (52) ein separates magnetisches Feld erzeugen.

13. Pumpe nach Anspruch 11 oder 12, bei der die genannten Mittel (50) zum Erzeugen eines magnetischen Felds eine Mehrzahl von Magneteinheiten (54) umfassen, wobei jede Magneteinheit (54) einer entsprechenden Platte (52) zugeordnet ist und zwei Stabmagneten (54), deren magnetische Achsen parallel zur Längsachse ausgerichtet sind und einander entgegengesetzte Polarität aufweisen, und eine zwischen den zwei genannten Stabmagneten (54) an ihren vom genannten Flügelradgehäuse (2, 4) entfernten Enden verlaufende ferromagnetische Platte (56) umfaßt.

14. Pumpe nach Anspruch 13, bei dem die magnetische Achse jedes Stabmagneten (54) so ausgerichtet ist, daß sie die gleiche Polarität hat wie die magnetische Achse des benachbarten Stabmagneten (54) der benachbarten Magneteinheit (50), so daß das von jeder genannten Magneteinheit (50) erzeugte magnetische Feld umf angsgemäß von den magnetischen Feldern der jeweils benachbarten Magneteinheiten (50) abgestoßen wird.