ES3033781T3

ES3033781T3 - Intravascular blood pump

Info

Publication number: ES3033781T3
Application number: ES21175160T
Authority: ES
Inventors: Gerd Spanier; Frank Kirchhoff; Thorsten Siess; Dirk Michels
Original assignee: Abiomed Europe GmbH
Current assignee: Abiomed Europe GmbH
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2025-08-07
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: JP2025010426A; AU2021218070B2; US20170087286A1; EP3338825A1; US20250032774A1; EP4023282B1; AU2021218070A1; US20230302271A1; DE102012202411B4; JP2019022735A; DE102012202411A1; JP6261517B2; AU2019283822A1; EP3338825B1; US20200261633A1; JP2018057878A; EP4691542A3; AU2019283822B2; KR102605430B1; AU2017265155A1

Abstract

Una bomba de sangre intravascular con una pieza de accionamiento (11), un catéter (14) unido proximalmente a la pieza de accionamiento y una pieza de bomba (12) unida distalmente a la pieza de accionamiento, cuenta con un motor eléctrico (21) cuyo eje (25) está montado en la pieza de accionamiento (11) mediante dos cojinetes radiales lisos (27, 31) y un cojinete axial liso (40). Durante el funcionamiento, el líquido de enjuague se bombea a través del espacio entre cojinetes del cojinete axial liso (40) y a través del cojinete radial liso (31) en el extremo distal de la pieza de accionamiento (11). El líquido de enjuague es muy viscoso, por ejemplo, una solución de glucosa al 20 %. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba de sangre intravascular

La invención se refiere a una bomba de sangre intravascular para asistir a la circulación sanguínea en cuerpos humanos u opcionalmente también animales. Se introduce de forma percutánea, por ejemplo, en la arteria femoral y se guía a través del sistema vascular del cuerpo para asistir o sustituir, por ejemplo, la actividad de bombeo del corazón. La invención se refiere también a un sistema que comprende dicha bomba de sangre intravascular. Además, se da a conocer un método para asistir a la circulación sanguínea utilizando una bomba de sangre intravascular de este tipo.

Los requerimientos planteados a este tipo de bombas de sangre en cuanto a tiempo de uso y tamaño reducido son cada vez mayores. Las bombas más pequeñas de este tipo tienen un diámetro exterior de unos 4 mm aproximadamente. Una reducción adicional del diámetro exterior viene limitada, entre otras cosas, por los elementos mecánicos utilizados en la bomba, que no están disponibles en cualquier tamaño reducido. Además, los elementos mecánicos están sometidos a enormes cargas ya que, debido a su tamaño constructivo reducido y a los caudales de por sí considerables que deben transportarse en el sistema circulatorio humano, estas bombas funcionan a altas velocidades de varias decenas de miles de revoluciones por minuto. Si bien este tipo de bombas de sangre estaban destinadas inicialmente a la asistencia ventricular a corto plazo, cada vez se utilizan más para el tratamiento de larga duración durante varios días o semanas. De la Patente EP 0961 621 B1 se conoce una bomba de sangre intravascular que comprende una pieza de accionamiento, un catéter conectado al extremo proximal de la pieza de accionamiento, atravesado por líneas para el suministro eléctrico de la pieza de accionamiento, y una pieza de bomba fijada al extremo distal de la pieza de accionamiento. La pieza de accionamiento comprende una carcasa de motor con un motor eléctrico dispuesto en su interior, y en la que el árbol de motor eléctrico sobresale distalmente de la pieza de accionamiento y se introduce en la pieza de bomba. La pieza de bomba, por su lado, comprende una carcasa de bomba tubular en la que gira una rueda de paletas, dispuesta sobre el extremo del árbol de motor que sobresale de la carcasa de motor. En este caso, el árbol de motor está apoyado en la carcasa de motor en exactamente dos cojinetes, separados entre sí a una distancia máxima para garantizar un guiado preciso, centrado y sin excentricidad de la rueda de paletas en la carcasa de la bomba. Mientras que en la práctica se utiliza un cojinete de bolas radial para el apoyo en el extremo proximal de la carcasa de motor, el cojinete en el lado de la rueda de paletas está diseñado también como una obturación de árbol para evitar la entrada de sangre en la carcasa de motor. En la práctica, la entrada de sangre en la carcasa de motor se contrarresta además guiando un líquido de lavado a través de la carcasa de motor y el cojinete en el lado de la rueda de paletas diseñado como obturación de árbol. Esto se realiza con una presión de líquido de lavado más alta que la presión sanguínea circundante.

Normalmente, la bomba de sangre intravascular transporta la sangre desde la zona distal a la zona proximal a través de la carcasa de bomba y pasando por la carcasa de motor. También es posible el transporte en dirección inversa. En ambos casos, la rueda de paletas genera fuerzas axiales durante el transporte de la sangre, que se transmiten a través del árbol de motor a los cojinetes y son absorbidas por el cojinete de bolas radial.

La Patente US 2010/0174131 A1 describe una bomba semejante con cojinetes axiales y radiales.

Basándose en este estado de la técnica, el objetivo de la presente invención es proponer medidas para continuar reduciendo el tamaño de este tipo de bombas de sangre intravasculares y prolongar su vida útil. Este objetivo se consigue mediante una bomba de sangre intravascular con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos y realizaciones ventajosas de la invención.

También la bomba de sangre, según la invención, en la que el árbol de motor está apoyado en la carcasa de motor en exactamente dos cojinetes, que están separados entre sí a una distancia máxima, en particular en el extremo proximal y en el extremo distal de la carcasa de motor, se caracteriza por estar apoyada axialmente en la carcasa de motor mediante un cojinete axial, en el que el cojinete axial es un cojinete de deslizamiento axial o un cojinete de deslizamiento radial-axial combinado. Las fuerzas axiales del árbol de motor, por tanto, no necesitan ser absorbidas por un cojinete de bolas radial situado en el extremo proximal de la carcasa de motor. Por consiguiente, el cojinete de bolas radial se puede construir correspondientemente más pequeño y, según la invención, se sustituye por otro cojinete radial de diseño constructivo reducido, en particular, por un cojinete de deslizamiento radial. Esto, a su vez, permite desarrollar bombas de sangre con un diámetro exterior reducido.

De este modo, según la invención, los cojinetes radiales para el árbol de motor en el extremo proximal y/o en el extremo distal de la carcasa de motor están diseñados respectivamente como cojinetes de deslizamiento.

Dado que estos cojinetes radiales esencialmente solo sirven para guiar el árbol de forma precisa y, por tanto, solo deben absorberse pequeñas fuerzas radiales, pueden diseñarse como simples cojinetes de deslizamiento. Un cojinete de deslizamiento radial requiere mucho menos espacio constructivo en dirección radial que un cojinete de rodamiento con sus anillos interiores y exteriores. Esto también tiene un efecto positivo en las posibilidades de fabricar bombas de sangre con un diámetro exterior más reducido.

Al mismo tiempo, esta medida prolonga la vida útil de la bomba de sangre ya que el cojinete radial se ve descargado debido a la reducción de las fuerzas axiales para cuya absorción, de todos modos, no está diseñado principalmente un cojinete radial, por lo que está sometido a un desgaste reducido.

Alternativamente, la invención se puede integrar en los tamaños constructivos existentes para aumentar la vida útil y reducir el grado de complejidad.

Particularmente, según la invención, el cojinete de deslizamiento radial dispuesto en el extremo proximal de la carcasa de motor está fabricado en cerámica, de modo que el cojinete de cerámica se apoya directamente en la superficie circunferencial del árbol de motor, que a su vez está fabricado de cerámica resistente a la rotura. De manera correspondiente se puede diseñar también el cojinete radial dispuesto en el extremo distal de la carcasa de motor. La superficie cerámica del cojinete cerámico y la superficie cerámica opuesta del árbol de motor forman.

Las fuerzas axiales que actúan sobre el árbol de motor son opuestas a la dirección de transporte. Si la bomba de sangre está diseñada para transportar sangre alternativamente en dirección proximal y distal, las fuerzas axiales actúan sobre el árbol de motor en dirección distal en un caso y en dirección proximal en el otro caso. Para ello, este tipo de bomba de sangre debe estar dotada de dos cojinetes de deslizamiento axiales o cojinetes de deslizamiento axiales-radiales en la carcasa de motor para el apoyo axial del árbol de motor. El cojinete de deslizamiento axial puede estar formado de manera sencilla por un disco dispuesto en el árbol de motor y apoyado contra un reborde circunferencial de la carcasa de motor. En el caso de un cojinete de deslizamiento axial-radial, el disco presenta una superficie de cojinete convexa o cóncava, particularmente esférica. En adelante, se utiliza el término "cojinete de deslizamiento axial" como sinónimo de ambas variantes: cojinetes de deslizamiento axial y cojinetes de deslizamiento radial-axial.

La propia carcasa de motor se llena con un líquido adecuado que forma una película lubricante en el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial. Alternativamente, el líquido de lavado suministrado a través de una entrada de líquido de lavado, que fluye por el cojinete radial dispuesto en el extremo distal de la carcasa de motor, también puede fluir por el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial y ser utilizado de este modo para formar la película lubricante en el intersticio de apoyo. En este caso, para asegurar que el líquido de lavado llegue al cojinete radial distal con una presión superior a la presión sanguínea circundante, se puede prever un canal en, como mínimo, una de las superficies que forman el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial, que pase a través del intersticio de apoyo del cojinete desde la zona radialmente exterior a la zona radialmente interior, de modo que el líquido de lavado pueda fluir a través de este canal hasta el cojinete radial distal. Este canal no tiene que estar necesariamente dispuesto en la superficie de un intersticio de apoyo, sino que también puede ser realizado como un canal separado o como una perforación. Sin embargo, el hecho de prever el canal en una de las superficies del intersticio de apoyo tiene la ventaja de que la película lubricante del intersticio de apoyo se calienta menos, porque parte de la película lubricante se sustituye constantemente por el líquido de lavado que sigue fluyendo. Preferiblemente, el canal se encuentra en la superficie estacionaria del intersticio de apoyo con el fin de minimizar el rendimiento del transporte radial.

Preferiblemente, el cojinete de deslizamiento axial está diseñado como un cojinete de deslizamiento hidrodinámico. Contrariamente a un cojinete de deslizamiento sencillo, en un cojinete de deslizamiento hidrodinámico se genera una presión en la película lubricante mediante la acción de bombeo de las dos superficies que se desplazan una respecto a la otra. Para ello, según una variante preferida, el intersticio de apoyo se puede diseñar por zonas como un intersticio convergente en la dirección circunferencial del cojinete de deslizamiento axial. Preferiblemente, la superficie desplazada es plana, es decir, la superficie estacionaria opuesta al intersticio de apoyo presenta rampas que convergen hacia la superficie desplazada en la dirección de giro de la superficie desplazada. De este modo se forma una cuña en el intersticio de apoyo hacia cuyo interior se transporta el líquido lubricante, generando una presión gracias a la cual la superficie desplazada se aleja de la superficie estática. En este estado se produce fricción por deslizamiento sobre una película líquida, que prácticamente no sufre desgaste. Puesto que la bomba de sangre suele transportar continuamente y con un número elevado de revoluciones, la bomba de sangre sufre un desgaste especialmente reducido y, por tanto, es adecuada para aplicaciones de larga duración.

En el modo de realización más sencillo, el disco desplazado se puede diseñar como un plato cíclico y simplemente formar el intersticio convergente o cuña a través de la posición inclinada.

En lugar de un intersticio de apoyo con zonas de superficie convergentes, una de las superficies que forman el intersticio de apoyo puede presentar una o más ranuras dispuestas en espiral. En este caso, el líquido lubricante se bombea hacia el centro del cojinete mediante el desplazamiento relativo de las dos superficies a lo largo de las ranuras, lo que genera una presión que a su vez hace que las dos superficies se alejen entre sí. Preferiblemente, en la variante de cojinete con ranura en espiral, se prevén las ranuras dispuestas en espiral en la superficie desplazada, ya que de este modo el transporte del líquido lubricante hacia dentro de las ranuras resulta más eficaz.

Si, debido a su diseño de construcción, el empuje axial (F<ax Rotor>) del dispositivo de bombeo es mayor que la capacidad de carga del cojinete de deslizamiento axial, el empuje axial del dispositivo de bombeo se puede compensar parcialmente mediante una disposición axial adecuada del imán rotatorio del motor. Según la invención, el imán rotatorio se comporta como un imán de inmersión que persigue permanecer magnéticamente en el centro de la pieza estática del motor. Si este es desplazado de esta posición de reposo, se genera una fuerza magnética en dirección inversa (F<ax Imán>). Dicha fuerza se puede aplicar en la dirección del empuje axial (F<ax Rotor>) para una mayor estabilización axial o en la dirección inversa y descargar el cojinete de deslizamiento axial. Además, la fuerza resultante sobre el cojinete axial se puede ajustar variando la presión del líquido de lavado (véase la figura 2).

También es preferible que las superficies que forman el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial estén compuestas de cerámica, preferiblemente de óxido de circonio. La cerámica se puede utilizar para fabricar superficies de alta resistencia y desgaste reducido. Particularmente, todo el extremo distal de la carcasa de motor, incluida la superficie para el cojinete de deslizamiento axial, se puede fabricar de manera sencilla a partir de una pieza única de cerámica, de modo que los costes de fabricación totales de la bomba de sangre se reducen considerablemente.

Los cables de conexión del motor eléctrico alojado en la carcasa de motor suelen ir por el exterior del cojinete radial dispuesto en la zona proximal y están conectados de forma eléctricamente conductiva, en particular soldados, a las líneas de suministro eléctrico que discurren por el catéter. A continuación, según una realización preferida de la invención, los alambres de conexión del motor eléctrico se guían a través del anillo exterior del cojinete radial o, ventajosamente, en una o más ranuras dispuestas en una zona radialmente exterior del anillo exterior. De este modo se ahorra espacio constructivo en dirección radial, lo que a su vez influye positivamente en el desarrollo de bombas de sangre con un diámetro exterior reducido. Por ejemplo, se puede conseguir un espacio constructivo para una medición de presión y su realización en el extremo proximal del motor.

Los cables de conexión se pueden soldar ventajosamente a las líneas de suministro eléctrico sobre una superficie de la carcasa del motor, en una zona proximal del cojinete radial dispuesto proximalmente. Esto resulta ventajoso, porque la conexión eléctrica directa de los alambres de conexión del motor eléctrico a las líneas de suministro eléctrico puede generar dificultades, debido al diámetro reducido de los alambres de conexión y al diámetro comparativamente mayor de las líneas de suministro eléctrico. Si la superficie en cuestión del motor eléctrico está compuesta de un plástico o una cerámica, como se explicará a continuación, la zona de unión de los puntos de soldadura puede recubrirse conductivamente antes de la soldadura, por ejemplo con cobre, y la soldadura de los alambres de conexión y las líneas de suministro eléctrico se realiza por separado en esta zona en cada caso.

Preferiblemente, la parte correspondiente de la carcasa de motor se incrusta a continuación en plástico, en el que se incrustan los puntos de soldadura y, preferiblemente, también los devanados del motor, de modo que los puntos de soldadura están aislados eléctricamente, por un lado, y protegidos mecánicamente, por otro. En funcionamiento, la bomba de sangre se conecta a una fuente de líquido de lavado y se guía líquido a través de la línea de líquido de lavado hacia la carcasa de motor. A continuación, el líquido de lavado fluye a través del cojinete de deslizamiento axial y continúa a través del cojinete radial distal. En el cojinete de deslizamiento axial forma la película lubricante en el intersticio de apoyo. La presión con la que fluye el líquido de lavado a través de la carcasa del motor tiene, sin embargo, un efecto negativo sobre la anchura del intersticio de apoyo. Esto se debe a que, cuanto mayor sea la presión del líquido de lavado, menor es la anchura del intersticio de apoyo y más fina es la película lubricante entre las superficies de deslizamiento. Cuanto más fina es la película lubricante, mayor es la corriente del motor necesaria para superar las fuerzas de fricción y accionar el motor eléctrico. Esto resulta desfavorable para el control de la bomba de sangre, ya que normalmente el volumen de transporte actual se determina mediante curvas características registradas, solo en función de la corriente del motor y el número de revoluciones (ambas variables conocidas). En caso de que la presión del líquido de lavado también tenga un efecto adicional en la corriente del motor, se deberá tener en cuenta otra variable de influencia. Teniendo en cuenta que el mismo tipo de bomba de sangre se puede operar con diferentes presiones de líquido de lavado entre 300 y 1400 mmHg para una gran variedad de aplicaciones, hay que evitar que la corriente del motor dependa de la presión del líquido de lavado.

Efectivamente, esto solo se puede lograr si se elige como líquido de lavado un líquido con una viscosidad considerablemente superior a la del agua (n = 0,75 mPa • s a 37°C). Esto se debe a que, con un líquido de lavado altamente viscoso, la película líquida se mantiene incluso a presiones elevadas y la fricción del cojinete axial resulta, por tanto, independiente de la presión del líquido de lavado. Se ha comprobado que con un fluido de lavado cuya viscosidad a 37°C es de aproximadamente 1,2 mPa • s o incluso superior, el cojinete de deslizamiento axial puede diseñarse como un cojinete de deslizamiento sencillo y no se necesita diseñar como un cojinete de deslizamiento hidrodinámico. Se obtuvieron buenos resultados, por ejemplo, con una solución de glucosa a > del 20% entre superficies cerámicas de óxido de circonio.

A continuación, se explicará la invención a modo de ejemplo mediante las figuras siguientes. Se muestra en: La figura 1, una representación esquemática de la introducción de una bomba de sangre antes del ventrículo izquierdo, con ubicación de su cánula de aspiración en el ventrículo izquierdo,

la figura 2, un corte longitudinal esquemático de un ejemplo de realización de una bomba de sangre, la figura 3, una representación ampliada del detalle III de la figura 2,

la figura 4, una variante del detalle III de la figura 3,

la figura 5, una representación ampliada del detalle IV de la figura 2,

las figuras 6A y 6B, una superficie de cojinete de deslizamiento axial en vista superior y en desarrollo según un primer ejemplo de realización,

la figura 7, una superficie de cojinete de deslizamiento axial en sección transversal, según un segundo ejemplo de realización, y

la figura 8, una superficie de cojinete de deslizamiento axial en vista superior, según un tercer ejemplo de realización.

En la figura 1 se representa el uso de una bomba de sangre 10 para asistir al ventrículo izquierdo. La bomba de sangre presenta una pieza de motor 11 y una pieza de bomba 12, dispuestas coaxialmente una detrás de la otra y que dan lugar a un diseño en forma de barra. La pieza de la bomba se prolonga mediante un tubo de aspiración 13 flexible, que presenta aberturas en su extremo y/o en su pared lateral para permitir la entrada de sangre a la bomba. El extremo de la bomba de sangre 10 que está alejado del tubo de aspiración 13 está conectado a un catéter 14 introducido a través del arco aórtico 15a y de la aorta 16. La bomba de sangre 10 está dispuesta de manera que se ubica principalmente en la aorta ascendente 15b, mientras que la pieza de bomba 12 con el tubo de aspiración 13 se ubica esencialmente en el ventrículo 17 izquierdo. En estado cerrado, la válvula aórtica 18 se apoya en el exterior de la carcasa de la bomba o del tubo de aspiración 13. La bomba de sangre 10 con el tubo de aspiración 13 previo se desplaza hasta la posición representada desplazando hacia adelante el catéter 14, en su caso, mediante un alambre guía. El tubo de aspiración 13 pasa a través de la válvula aórtica 18 de forma retrógrada, de modo que la sangre es aspirada a través del tubo de aspiración 13 y bombeada a la aorta 16. En este aspecto, la bomba de sangre corresponde a la bomba de sangre conocida de la Patente EP 0961 621 B1.

El uso de la bomba de sangre no se limita a la aplicación representada en la figura 1, sino que es solo un ejemplo de aplicación típico. De este modo, la bomba también se puede introducir a través de otros vasos periféricos, como la arteria subclavia, o colocarse en el corazón derecho.

La figura 2 muestra un ejemplo de realización preferido de la bomba de sangre con la pieza de motor 11 y la pieza de bomba 12 firmemente unida a ella. La pieza de motor 11 presenta una carcasa 20 alargada, en la que se aloja el motor eléctrico 21. De forma habitual, el estator 24 del motor eléctrico 21 presenta numerosos devanados distribuidos por la circunferencia y un retorno 28 magnético en la dirección longitudinal. Este está firmemente unido a la carcasa de motor. El estator 24 rodea el rotor 26, unido al árbol de motor 25, que está compuesto por imanes permanentes magnetizados en la dirección de acción. El árbol de motor 25 se extiende a lo largo de la longitud total del motor 20 y sobresale de ella por la zona distal. Allí lleva una rueda de paletas 34 con paletas 36 salientes o palas de bomba que giran en una carcasa de bomba 32 tubular, que a su vez está firmemente unida a la carcasa de motor 20.

El catéter 14 flexible está conectado de forma estanca al extremo proximal de la carcasa de motor 20. A través del catéter 14 discurren cables 23 para el suministro eléctrico y el control del motor eléctrico 21. Además, un conducto de líquido de lavado 29 discurre a través del catéter 14 y atraviesa la pared frontal proximal 22 de la carcasa de motor 20. El líquido de lavado se alimenta hacia el interior de la carcasa de motor 20 a través del conducto de líquido de lavado 29 y sale por el lado frontal 30 en el extremo distal de la carcasa de motor. La presión de lavado se elige de manera que sea superior a la presión sanguínea aplicada, evitando así que la sangre entre en la carcasa de motor, y oscila entre 300 y 1400 mmHg, dependiendo del caso de aplicación.

Al rotar la rueda de paletas 34, la sangre es aspirada a través de la abertura de aspiración 37 en el lado frontal de la carcasa de bomba 32, y transportada hacia atrás en dirección axial en la carcasa de bomba 32. A través de aberturas de salida 38 en la carcasa de bomba 32, la sangre fluye hacia fuera de la pieza de bomba 12 y sigue a lo largo de la carcasa de motor 20. De esta forma se garantiza la evacuación del calor generado en el accionamiento. También es posible operar la pieza de bomba con dirección de transporte inversa, de modo que la sangre es aspirada a lo largo de la carcasa de motor 20 y sale por la abertura 37.

El árbol de motor 25 se apoya en cojinetes radiales 27 y 31, por un lado, en el extremo proximal de la carcasa de motor y, por otro, en el extremo distal de la carcasa de motor. En este modo de realización, los cojinetes radiales están diseñados como cojinetes de deslizamiento sencillos. Además, el árbol de motor 25 también está apoyado axialmente en la carcasa de motor 20. El cojinete axial 40 también está diseñado como cojinete de deslizamiento. A continuación, se explica con mayor detalle el cojinete de deslizamiento axial 40 en relación con la figura 3. Su función es absorber las fuerzas axiales del árbol de motor 25 que actúan en dirección distal cuando la rueda de paletas 34 se desplaza desde la zona distal a la zona proximal. En caso de que la bomba de sangre se utilice para transportar sangre también o únicamente en dirección inversa, se debe prever un cojinete de deslizamiento axial 40 (también/o) de forma correspondiente en el extremo proximal de la carcasa de motor 20.

La bomba de sangre según la Fig. 2 se puede utilizar alternativamente sin líquido de lavado para un uso de corta duración de unas pocas horas. En este caso, los cojinetes de deslizamiento se lubrican únicamente una vez y el cojinete de deslizamiento distal 31 se dota además de una junta labial radial para evitar la entrada de sangre. De este modo, se puede prescindir ventajosamente de un conducto de líquido de lavado en su totalidad.

La figura 3 muestra la sección III de la figura 2 con más detalle. Son especialmente visibles el cojinete de deslizamiento radial 31 y el cojinete de deslizamiento axial 40. El intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento radial 31 está formado, por un lado, por la superficie circunferencial del árbol de motor 25 que, en este caso, está revestido de DLC, no según la invención, y, por otro lado, por la superficie de perforación pasante en la pared frontal distal 30 de la carcasa de motor 20, que se fabrica como pieza cerámica, por ejemplo, de óxido de circonio.

El intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial 40 está formado, por una parte, por la superficie 41 de la pared frontal 30, dispuesta axialmente en el interior, y por una superficie 42 opuesta a ella. Dicha superficie 42 opuesta forma parte de un disco cerámico 44 que está dispuesto en el árbol de motor 25 en la zona distal del rotor 26 y que gira con el rotor 26. Un canal 43 en la superficie del intersticio de apoyo del cojinete 41 de la pared frontal 30 asegura que el líquido de lavado pueda fluir entre las superficies del intersticio de apoyo 41 y 42 del cojinete de deslizamiento axial 40 hacia el cojinete de deslizamiento radial 31 y salir por la zona distal de la carcasa de motor 20. El líquido de lavado se elige con una viscosidad de, como mínimo, 1,2 mPa • s a 37°C. Por ejemplo, una solución de glucosa al 20% ha resultado adecuada. El cojinete de deslizamiento axial 40 representado en la figura 3 es un cojinete de deslizamiento normal. A continuación, se describen variantes de cojinetes de deslizamiento hidroestáticas en relación con las figuras 6A/B, 7 y 8. Al contrario de como está representado, el intersticio axial del cojinete de deslizamiento axial 40, de unos pocos pm, es muy pequeño.

En lugar del cojinete de deslizamiento axial 40 y del cojinete de deslizamiento radial 31, se puede realizar también un cojinete de deslizamiento radial-axial 46 combinado, con un semicojinete cóncavo en el que discurre una superficie de apoyo convexa. Esta variante se representa en la figura 4 mediante un cojinete de deslizamiento 46 esférico. La superficie del intersticio de apoyo 41 está realizada de forma esféricamente cóncava y la superficie opuesta del intersticio de apoyo 42 está diseñada, correspondientemente, de forma esféricamente convexa. El canal 43 está de nuevo dispuesto en la superficie del intersticio de apoyo 41 estacionario de la pared frontal 30. Alternativamente, la superficie del intersticio de apoyo 41 estacionario de la pared frontal 30 puede diseñarse de forma convexa y la superficie del intersticio de apoyo 42 opuesta, de forma cóncava. Las superficies 42, 43 también pueden ser cónicas en lugar de esféricas. Preferiblemente, está previsto un cojinete de deslizamiento radial-axial correspondiente en ambos lados de la carcasa de motor 20 para evitar el desplazamiento radial en caso de movimiento axial del árbol 25. La ventaja de un cojinete axial-radial combinado es su mayor capacidad de carga. Por el otro lado, una desventaja es el mayor diámetro de fricción.

La figura 5 muestra el cojinete radial 27 en el extremo proximal de la carcasa de motor 20. En este caso también, el eje del motor 25 está provisto de un revestimiento de DLC, no según la invención, y discurre en un casquillo de cojinete que forma parte integral de la pared frontal proximal 22 de la carcasa de motor 20, también fabricada en cerámica. A este respecto, el cojinete de deslizamiento radial 27 se corresponde con el cojinete de deslizamiento radial 31.

Distribuidas por el perímetro de la pared frontal 22 están previstas tres ranuras 50 que discurren axialmente con una distancia de 120° entre sí, de las cuales solo se puede ver una en la figura 2. Unos finos cables de conexión 51 pasan por estas ranuras 50 hacia los devanados del estator 24. Los cables de conexión 51 se sueldan fijamente al lado proximal de la pared frontal 20, por lo que el punto de soldadura 52 se hace previamente conductivo con un revestimiento local de cobre. En el mismo punto de soldadura 52 se suelda también el extremo de la línea de alimentación eléctrica 23. La conexión de los alambres de los devanados del estator con las líneas de alimentación eléctrica se puede realizar con todos los métodos de unión convencionales (soldadura blanda, soldadura, sujeción, soldadura láser, soldadura con huecos, adhesión por contacto, etc.). Posteriormente, la pared frontal 22, incluyendo los cables de conexión 51 y los puntos de soldadura 52, se recubren con un material plástico, tal que los devanados de motor del estator también se recubren de forma simultánea. Esto se puede realizar, por ejemplo, en un proceso de colada en vacío.

La bomba de sangre descrita anteriormente prescinde de cojinetes radiales de bolas para apoyar el árbol de motor 25, que son difíciles de instalar y tienen un tamaño mínimo de 3 mm. De este modo, es posible fabricar bombas con diámetros exteriores aún más reducidos, de tan solo 3 mm, por ejemplo. Además, la vida útil de esta bomba de sangre aumenta significativamente en comparación con la de cojinetes de bolas radiales, gracias a un desgaste inferior. De este modo, se pueden realizar tiempos de funcionamiento > 30 días con un desgaste reducido. Esto último es extremadamente importante, dado que el apoyo y el funcionamiento sin excentricidad de la rueda de paletas son determinantes para que el daño a la sangre sea mínimo.

La figura 6A muestra una vista superior de la superficie 41 de la pared frontal distal 30 de la carcasa de motor 20, según un modo de realización alternativo. La figura 6B muestra un desarrollo de la superficie 41 de la figura 6A. La propia superficie 41 es estacionaria. La dirección indicada por la flecha muestra en qué dirección se desplaza la superficie 42 opuesta del cojinete de deslizamiento 40. Esto también se corresponde con la dirección en la que la película lubricante se desplaza dentro del intersticio de apoyo en relación con la superficie estacionaria 41. En consecuencia, la superficie 41 presenta rampas dispuestas una detrás de otra que, junto con la superficie 42 opuesta desplazada, que es plana, forman intersticios convergentes. De este modo se produce una presión hidrodinámica en la película lubricante, lo que garantiza que las superficies que forman el intersticio de apoyo se mantengan a distancia.

Aunque una realización de la superficie rotativa con las estructuras en forma de rampa, mostradas en las figuras 6A y 6B, resulta ventajosa para el rendimiento del cojinete de deslizamiento axial, no obstante, da lugar a una mayor acción de transporte radial en el intersticio de apoyo, que es opuesta a la dirección de transporte del líquido de lavado. En la figura 7 se representa el modo más sencillo de realización tipo rampa del intersticio convergente en forma de un plato cíclico. En este caso, el disco 44 se instala sencillamente de forma inclinada o se pule con una inclinación mínima. La inclinación es típicamente de 1 a 5 pm.

La figura 8 muestra otra variante de una superficie de acción hidrodinámica del cojinete de deslizamiento axial 40. Se trata de un llamado cojinete de ranuras en espiral, que se forma preferiblemente en la superficie que se desplaza del intersticio de apoyo, es decir, correspondientemente en la superficie 42 del disco cerámico 44. Varias ranuras 45 están dispuestas, en este caso, en forma de espiral en la superficie 42. Las ranuras 45 solo se indican de forma esquemática en la figura 8. Al girar el disco cerámico 44 en la dirección indicada por la flecha de la figura 8, la película lubricante es transportada radialmente hacia el interior a lo largo de las ranuras 45 y genera presión en ellas, lo que a su vez garantiza que las superficies que forman el intersticio de apoyo se mantengan a distancia entre sí.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Bomba de sangre intravascular (10), que comprende

- una pieza de accionamiento (11), que presenta una carcasa de motor (20) con un extremo proximal y un extremo distal y un motor eléctrico (21) dispuesto dentro de la carcasa de motor, tal que el motor eléctrico presenta un árbol de motor (25), que sobresale con un extremo del extremo distal de la carcasa de motor (20) y está apoyado de forma radial (27, 31) en la carcasa de motor tanto en el extremo proximal como en el extremo distal de la carcasa de motor, tal que el apoyo radial (27) del árbol de motor (25) en el extremo proximal de la carcasa de motor (20) y/o el apoyo radial (31) del árbol de motor (25) en el extremo distal de la carcasa de motor (20) están diseñados como cojinetes de deslizamiento radial y el árbol de motor (25) está apoyado axialmente en la carcasa de motor (20) mediante, como mínimo, un cojinete de deslizamiento axial (40) o un cojinete de deslizamiento radial-axial (46),

- un catéter (14), conectado al extremo proximal de la carcasa de motor (20), y a lo largo del cual discurren líneas (23) para el suministro eléctrico del motor eléctrico, y

- una pieza de bomba (12) con una carcasa de bomba (32) tubular fijada al extremo distal de la carcasa de motor (20), y una rueda de paletas (34) dispuesta sobre el extremo del árbol de motor (25) que sobresale del extremo distal de la carcasa de motor (20) y que es giratoria en la carcasa de bomba (32),caracterizada por queel árbol de motor (25) está fabricado en cerámica y una de las superficies que forman el intersticio de apoyo del cojinete radial (27, 31), diseñado como cojinete de deslizamiento radial, es una superficie de cerámica y la otra superficie correspondiente, que forma el intersticio de apoyo, está formada por el árbol de cerámica, en la que el árbol de motor (25) está apoyado en la carcasa de motor (20) en exactamente dos cojinetes, que están separados entre sí a una distancia máxima, en particular en el extremo proximal y en el extremo distal de la carcasa de motor (25).

2. Bomba de sangre intravascular, según la reivindicación 1, en la que el cojinete de deslizamiento axial (40) o el cojinete de deslizamiento radial-axial (46) comprende un disco (44), preferiblemente un disco cerámico, dispuesto en el árbol de motor (25) y que se apoya en un reborde circunferencial de la carcasa de motor (20).

3. Bomba de sangre intravascular, según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende un conducto de líquido de lavado (29) que está dispuesto de tal manera que el líquido suministrado a través del conducto de líquido de lavado fluye a través del intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial (40) y del cojinete radial (31) dispuesto en el extremo distal de la carcasa de motor o del intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento radial-axial (46).

4. Bomba de sangre intravascular, según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 3, en la que, como mínimo, una de las superficies (41, 42) que forman el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial (40) o del cojinete de deslizamiento radial-axial (46) presenta un canal (43) que atraviesa el intersticio de apoyo desde la zona radialmente exterior hasta la zona radialmente interior.

5. Bomba de sangre intravascular, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial (40) o del cojinete de deslizamiento radial-axial (46) está diseñado por zonas en dirección circunferencial como un intersticio convergente, en el que, preferiblemente, una superficie (42) desplazada de las superficies (42, 41), que forman el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial (40) o del cojinete de deslizamiento radial-axial (46), es plana.

6. Bomba de sangre intravascular, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que una de las superficies (41, 42) que forman el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial (40) o del cojinete de deslizamiento radial-axial (46) presenta una o más ranuras dispuestas en espiral (45), en el que, preferiblemente, una superficie (42) desplazada de las superficies (42, 41) que forman el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento axial (40) o del cojinete de deslizamiento radial-axial (46) presenta la(s) ranura(s) dispuesta(s) en espiral.

7. Bomba de sangre intravascular, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la cerámica es óxido de circonio.

8. Bomba de sangre intravascular, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el cojinete radial (27) dispuesto en el extremo proximal de la carcasa de motor (20) presenta un anillo exterior, y los cables de conexión (51) del motor eléctrico (21) discurren a través del anillo exterior o en una ranura (50) dispuesta radialmente en el exterior del anillo exterior.

9. Bomba de sangre intravascular, según la reivindicación 8, en la que los cables de conexión (51) del motor eléctrico (21) y las líneas (23) que discurren a lo largo del catéter (14) están conectados de forma eléctricamente conductiva, en particular soldados, a una superficie (52) situada proximalmente del cojinete radial (27) situado en el extremo proximal de la carcasa de motor, en la que preferiblemente la carcasa de motor está compuesta, cómo mínimo parcialmente, por una carcasa de plástico colada, y en la que las soldaduras blandas (52) están cubiertas también por la colada.

10. Sistema que comprende la bomba de sangre intravascular, según la reivindicación 3, y una fuente de líquido de lavado para alimentar el conducto de líquido de lavado con un líquido, cuya viscosidad a 37°C es > 1,2 mPa • s.

11. Bomba de sangre intravascular (10), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que la totalidad del extremo distal de la carcasa de motor (20), incluida una superficie (41) del cojinete de deslizamiento axial (40) o del cojinete de deslizamiento radial-axial (46), está fabricada de una sola pieza de cerámica.

12. Bomba de sangre intravascular (10), según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que el cojinete de deslizamiento axial (40) o cojinete de deslizamiento radial-axial (46) está formado por una superficie (41) dispuesta axialmente en el interior de una pared frontal de la carcasa de motor (20) y una superficie (42) opuesta a ella, formando la superficie opuesta (42) parte de un disco cerámico (44) que está dispuesto en la zona distal de un rotor (26) en el árbol de motor (25) y que gira con el rotor (26).

13. Bomba de sangre intravascular (10), según la reivindicación 12, en la que el intersticio de apoyo del cojinete de deslizamiento radial (31) está formado por la superficie circunferencial del árbol de motor (25) y una superficie de una perforación pasante en una pared frontal distal (30) de la carcasa de motor (20).

14. Bomba de sangre intravascular (10), según la reivindicación 12, que comprende un casquillo de cojinete que está integrado en una pared frontal proximal (22) de la carcasa de motor (20) fabricada en cerámica.