泰尔茂的“Dur aHeart”:采用磁悬浮技术驱动叶轮旋转

2011-11-29 17:55:45来源: 日经电子

  泰尔茂的“DuraHeart”是与Sunmedical技术研究所的“EVAHEART”同时在日本国内获得药事批准并得以上市的另一款植入型辅助人工心脏。在开发过程中,该公司因在日本国内采购部材比较困难等原因,于2000年将开发基地迁到了美国,情况与Sunmedical不同。DuraHeart属于“在日本出生在美国长大”(泰尔茂临床开发部临床开发科辅助人工心脏项目现场临床专员本间纱帆)的产品。另外,该产品在此次于日本国内发售之前,已于2007年在欧洲上市。

  由于这些原因,DuraHeart的构成部材“大部分在海外生产”(本间纱帆)。而Sunmedical的EVAHEART“海外部材只占整体的10%左右”(Sunmedical的牛山),二者形成了鲜明的对比。

传感器控制旋转位置

  泰尔茂的DuraHeart使用的是通过泵内部的叶轮旋转来泵出血液的连续流型血泵。这一点与Sunmedical的EVAHEART相同。但驱动叶轮旋转的原理却大不相同。具体而言,泰尔茂采用了一项名为“磁悬浮型离心泵”的技术(图A-1)。这是一种利用磁力使叶轮悬浮并驱动其旋转的方式,由京都大学工学系名誉教授赤松映明与恩梯恩共同提出。泰尔茂从1994年开始与二者一同进行开发。

  磁悬浮型离心泵的最大特点是,不再需要叶轮支撑轴,可以省去容易导致血栓及血液损伤的机械轴承。而Sunmedical的冷却密封系统(Cool Seal System,参考下图)是在有轴存在的前提下,防止血栓形成及血液损伤的机构。二者的实现方法不同。

  泰尔茂的血泵比较大,由电磁铁、叶轮及马达3个部件构成(图A-1(b))。马达部分也装有磁铁,未接通电源时,叶轮与马达紧贴在一起。接通电源时,电磁铁会发挥作用,使叶轮处于悬浮状态,驱动叶轮与带磁铁的马达同步旋转(图A-1(c))。

 
图A-1:采用“磁悬浮型离心泵”的辅助人工心脏
泰尔茂的辅助人工心脏“DuraHeart”(a)。采用以磁力使推出血液的叶轮悬浮并旋转的方式(b、c)。

  悬浮的叶轮还采用了在适当位置继续旋转的机制。电磁铁部分配置了多个位置传感器,通过这些传感器控制叶轮的旋转位置。

控制器的重量不同

  泰尔茂与Sunmedical的辅助人工心脏在部分性能参数上存在差别。其原因如上所述,两公司为防止血栓形成及血液损伤而采用的方法不同。

  以控制器为例,泰尔茂的控制器约重2kg,而Sunmedical的控制器重4.3kg,约为前者的两倍。重量存在差别的主要原因是,Sunmedical的技术通过冷却密封系统带动水进行循环,控制器内需要安装蓄水罐。

  其他不同点是,Sunmedical的血泵的叶轮通过轴与马达直接连结并一同旋转,因此没有像泰尔茂的血泵那样使用位置传感器。Sunmedical表示,“我们采用的方式未在血泵内安装任何电子部件,因此对长期使用十分有利”。

关键字:采用  旋转

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/1129/article_2538.html
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