简介
离心型人工心脏,血液的输送不是象自然心脏或传统的隔膜型人工心脏那样,靠血腔容积的变化,而是靠叶轮带动血流旋转产生离心力来实现的。由于离心泵输出的压力和流量可以通过提高转速来达到,所以装置可以制成小型甚至微型,离心型人工心脏不需要进、出口瓣膜,不需要每分钟振动七十余次的隔膜,因此它在血流相容性及机械可靠性方面,较隔膜泵有明显的优点[1]。 离心式磁悬浮心脏泵总体结构分为结构部分和控制部分,其中结构部分又分为:支承部分,叶轮部分,乐谱架泵腔部分以及驱动部分。控制部分又分为:传感器,功率放大器和控制系统。本章节将对这些内容进行详细的叙述离心式磁悬浮心脏泵基本工作原理:电机定子线圈中通入三相对称电流后,产生稳定旋转磁场,在叶轮铝盖上感应出涡流,从而产生转矩,带动叶轮转子高速旋转,血液从泵的入口流入泵腔后防火拉链,在高速旋转的叶轮转子的作用下被抛至泵的出口,在出口处达到人体 所需的血流压力。当电磁铁产生的轴向力'叶轮的重力,永磁同步电机的轴向力以及流体的悬浮力达到平衡时'叶轮转子就稳定悬浮起来,霍尔传感器可以精确的检测到叶轮转子的位置'输出电信号到功率放大器和控制系统,控制系统通过闭环反馈方式改变电流的大小,从而控制电磁铁上电磁力的大小,以保证叶轮转子在轴向达到稳定悬浮,磁力轴承和永磁环的特殊结构产生的磁场向心效应足以保证叶轮转子在径向稳定悬浮[2]。
离心式磁悬浮人工心脏泵与轴流式磁悬浮人工心脏泵的比较
离心式磁悬浮人工心脏泵与轴流式磁悬浮人工心脏泵都采用磁力轴承支承叶轮转子,它们各自的特点如下:淤轴流式磁悬浮人工心脏泵:其轴向长而轴颈小,整体体积小,加工工艺要求高、难度大;转速高,抗溶血.超顺磁性性控制难度大;》离心式磁悬浮人工心脏泵:其轴颈大而轴向短,整体体积大,加工难度小;相同的血液血压及流量要求下,离心泵的转速低烟饼,可有效减小溶血[3]。
[1]钱坤喜,郑铭.离心型人工心脏叶轮血泵的设计原理和动物试验结果[J].航天医学与医学工程,1996,05:349-354.
[2]方思源.离心式磁悬浮心脏泵支承特性研究[D].武汉理工大学,2012.3.2.2
[3]纤维素水解周长华. 离心式磁悬浮人工心脏泵的结构设计与性能仿真[D].武汉理工大学三极管自锁电路,2010.
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