鉑-鈷-硼血泵元件制造技術

本發明專利技術是鉑-鈷-硼血泵元件。其公開了一種血泵的磁性葉輪，其中血泵例如是用于抽吸患者血液的磁性驅動的旋轉式心室輔助裝置，所述葉輪包含含有鉑、鈷和硼的磁性合金。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用在血泵例如旋轉式心室輔助裝置(VAD)中的包含含有有效量的鉬、鈷和硼的合金的葉輪。
技術介紹
在心血管醫學中，心室輔助裝置(VAD)作為心臟移植的橋梁或作為晚期治療形式來支持晚期心臟病患者的臨床應用已成為可接受的臨床實踐。據估計，超過35，000個患有晚期心臟衰竭的患者是心臟支持療法的候選者。 VAD可以使用血泵為患者的血液提供動量，從而將血液推向更高壓力。尤其是，旋轉式VAD是一種包括電磁耦合葉輪的血泵，通過葉輪旋轉以有助于患者的循環系統。于2008年2月26日提交的美國專利申請No. 12/072，471 (將其公開內容并入本申請作為參考)提供了一種血管內旋轉式VAD的例子，它可以植入患者體內，為患有充血性心臟衰竭等癥狀的心臟的血液抽吸提供協助。這種血管內旋轉式VAD是一種微型VAD，由于其尺寸小，所以具有很多應用。這種微型化使得侵入性植入更少的新技術成為可能，預期這會縮短患者的術后恢復時間。美國專利申請公開No. US2007/0078293A1 (將其公開內容并入本申請作為參考)提供了一種包含鉬-鈷合金的血泵葉輪，其可被高度磁化并可以作為單件制造。美國專利No. 4，983，230 (將其公開內容并入本申請作為參考)記載了一種用于各種應用的具有高矯頑力的磁性鉬-鈷-硼合金。本專利技術提供了一種用在例如旋轉式VAD中的改進血泵葉輪。已經發現，包含含有預定量的鉬、鈷和硼的合金的葉輪效率更高并具有優越的磁性、機械性能和生物相容性。這些優越的性能使VAD泵的進一步微型化和流線型化成為可能，這對于VAD行業以前是不可能的。
技術實現思路
本專利技術的一方面提供了一種血泵例如旋轉式VAD的磁性葉輪。根據本專利技術的這個方面，優選地，所述血泵的磁性葉輪包含含有鉬、鈷和硼的磁性合金。更優選地，所述磁性葉輪包含主要由約12-14&七％的硼以及鉬與鈷的原子百分比比率為O. 90-1. 2的鉬和鈷構成的合金。最優選地，所述磁性葉輪包含主要由約13at%的硼、42at%的鉬和45at%的鈷構成的磁性合金。本專利技術的另一方面提供了一種用于抽吸患者血液的磁性驅動的可植入的旋轉式心室輔助裝置。根據本專利技術的這個方面，所述心室輔助裝置包括葉輪，所述葉輪包含含有鉬、鈷和硼的磁性合金。優選地，所述心室輔助裝置的葉輪包括單一體，并具有生物相容的血液接觸面，所述血液接觸面包含主要由鉬、鈷和硼構成的磁性合金。更優選地，所述葉輪包含主要由約12-14at%的硼以及鉬與鈷的原子百分比比率為O. 90-1. 2的鉬和鈷構成的合金。最優選地，所述磁性葉輪包含主要由約13at%的硼、42at%的鉬和45at%的鈷構成的磁性合金。 主要由約13at%的硼、42at%的鉬和45at%的鈷構成的葉輪或者主要由鉬和鈷構成的葉輪其磁性增強，使得轉子和定子之間的效率更大。這種效率導致了具有醫療優勢的進一步微型化。附圖說明為進一步理解本專利技術，可以參照附圖，從中將易于理解本專利技術的本質優點和附加優點，在附圖中圖I示出了根據本專利技術一個實施例的可植入的密封旋轉式血泵的放大縱剖面圖；·圖2是圖I所示的泵的旋轉式葉輪的放大立體圖；圖3和圖4是圖2所示的葉輪處于不同位置的其他側視圖；圖5為沿圖2的線5-5的剖視圖。具體實施例方式在描述附圖中所示的本專利技術實施例時，為清楚起見使用具體術語。然而，本專利技術的公開內容并不意圖局限于所選擇的具體術語，應該理解的是，每個具體元件包括以相似方式操作的所有技術等同物。現在參照圖f 5，示出了根據本專利技術各實施例的葉輪或轉子14。“葉輪”被定義為泵的可移動的流體驅動部。從圖I中可以看出，葉輪14可定位在軸流旋轉式VAD泵10中。在一個實施例中，葉輪14包含含有鉬、鈷和硼的合金。更優選地，合金含有12-14at%(原子百分比)的硼以及鉬與鈷的原子百分比比率為O. 90-1.2的鉬和鈷。在優選實施例中，鉬的含量略小于鈷的含量。最優選地，合金主要由鉬、鈷和硼構成。例如，合金可以含有約42at%的鉬、45at%的鈷和13at%的硼。如美國專利No. 4，983，230中所公開的，鉬、鈷和硼合金可以通過鉬、鈷和硼的均勻熔體的快速固化來形成。該美國專利還公開了，鉬、鈷和硼的均勻熔體的快速固化和固化合金的熱處理，對于含有12-14&丨％的硼以及鉬與鈷的原子比率為O. 90-1. I的合金而言，可以產生12-14K0e的固有矯頑力。另外，此處公開的合金具有生物相容性并且具有高耐腐蝕性，這使其適于接觸血液。此外，由于上述合金具有磁各向同性，因此合金可被高度磁化，多個磁極在任意幾何方向取向。再者，合金通常洛氏硬度為31Rc級，這避免了對硬質外涂層的需要。由于上述優點，可以實現高效、緊湊的VAD設計，這避免了對構造常規磁鐵組件和支撐構造的需要，從而降低了制造成本。此外，通過避免對常規組件和支撐構造的需要，進一步增加了微型化的可能性。整個葉輪14可以通過加工合金的固化單件來形成，然后以需要的磁極分布對其進行磁化。優選地，葉輪14形成為包含上述合金的一體件，使用常規金屬加工方法可將其制成復雜的形狀，這不同于用在常規旋轉式VAD中的其他“高強度”永磁體。單件葉輪的使用避免了裝配過程以及與傳統方法中將磁性材料置于葉輪殼內并將封閉帽激光焊接在殼上有關的氣密封問題。單件葉輪可以完全由主要含有鉬、鈷和硼的生物相容性合金構成，這確保了整個葉輪(包括葉輪的外表面和內部)的生物相容性，使其適于接觸血液。葉輪14可被磁化成使得北磁極(N)和南磁極⑶位于葉片狀突起20上(如圖4所示)。圖I飛中所示的葉輪14可在VAD 10 (圖I)中運行，如下面所描述的。葉輪或轉子14可以定位在泵殼體12的管腔內，并且隨著葉輪14順時針旋轉，具有液力面(具體而言，一系列液力面16，傾向于沿箭頭18所示的軸向方向推動血液)。血泵10可與患者的血管系統連接，以作為旋轉式VAD起作用。如圖I所示，葉輪14可以包括向外徑向延伸并具有壁16的葉片狀突起20，壁16限定突起20之間的通常縱向延伸的空間22。構成液力面的突起20和其側壁16可以成形為在縱向延伸空間22中形成曲線形，隨著葉輪14旋轉(在圖I所示的實施例中，順時針方向旋轉)，這種形狀趨于將血液沿軸向方向18驅動。 從圖5中可以看出，各縱向延伸空間22—起的總圓周寬度可以基本上小于各突起20—起的總圓周寬度。如圖5所示，各縱向延伸空間22具有圓周或外圍寬度26。四個縱向延伸空間22的四個外圍寬度26 —起構成所有縱向延伸空間22的總外圍寬度。相似地，弧28的距離代表葉片狀突起20的圓周或外圍寬度。縱向延伸空間22 —起的總外圍寬度基本上小于各葉片狀突起20 —起的總外圍寬度。優選地，縱向延伸空間22的橫截面具有通常平行的側壁16，但是從圖I和其他附圖中可以看出，縱向延伸空間22的總寬度可沿其長度改變，如圖I所示，在上游區域30較窄，在下游區域32較寬。轉子14的順時針旋轉會導致血液在殼體12的管腔中自左向右沿方向18流動。血泵10還可以包括電機定子36(如圖I所示)，電機定子36包括位于包圍殼體12和葉輪或轉子14的機罩40內的導電線圈38。電機定子36用于通過將電力常規施加到線圈38上，然后轉化為使葉輪14根據電力的極性順時針旋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種協助患者的血管系統內的血液流動的可轉動葉輪，所述葉輪具有包含含有鉑、鈷和硼的預定合金的表面區域。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：查爾斯·R·香博，杰弗里·A·拉魯斯，
申請(專利權)人：哈特威爾公司，
類型：發明
國別省市：