磁悬浮心脏泵

项目名称:磁悬浮心脏泵

团队成员介绍:

项目负责人仇瑀珑是清华大学协和临床医学八年制大三学生,主要兴趣在于医工交叉技术的研究及医疗器械的研发与创新实践。领先的团队成员还有来自计算机系、电子系、经管学院及法学院。

指导老师介绍:

项目指导老师郑养波,清华大学博士,基础工业训练中心双创教学部副部长,从事机电一体化、机器人、智能制造技术的工程教育与学生的创新培育教学,具有丰富的机电产品开发经验。


项目概述:

磁悬浮心脏泵是新一代心室辅助装置的核心,它通过无接触磁悬浮技术取代传统机械轴承,实现转子的悬浮运转,使摩擦力趋近于零。这项技术能显著降低血液损伤,将溶血发生率降至0.5%以下,并有效减少血栓风险,同时使设备寿命延长至5000小时以上,满足长期辅助需求。同时,将考虑融入了AI算法,能根据患者心率、血压动态调节泵速,实现自适应血流辅助,并支持远程监控,为心衰患者提供了一种重要的生命支持解决方案


关键技术:

磁悬浮心脏泵作为先进的心室辅助装置,其关键技术主要集中在悬浮驱动、血液相容性和智能控制等方面。以下是它的几项核心技术:

技术维度
核心技术要点
磁悬浮驱动
采用无接触磁悬浮技术取代机械轴承,实现转子悬浮运转,使摩擦力趋近于零。通过混合悬浮(如永磁轴承与磁力轴承结合)等方式,实现转子的稳定支承。
血液相容性
通过优化泵内血流路径与结构设计(如出口直径、流道圆角),降低对血液的剪切力,有效减少溶血和血栓形成风险。
结构与材料
采用紧凑型、模块化设计,泵体使用钛合金等生物相容性好的材料,旨在实现小型化、轻量化并满足长期植入的需求。
智能控制与安全
引入多入多出智能控制系统和AI算法,能根据患者生理参数动态调节泵速,实现自适应血流辅助。配备双冗余控制系统,在故障时能自动切换,保障设备连续安全运行。


应用情况:

磁悬浮心脏泵作为第三代心室辅助装置,目前已广泛应用于终末期心力衰竭患者的治疗,在为患者争取心脏移植时间的同时,也作为无法移植患者的长期替代治疗方案(即目的地治疗)。通过无接触旋转实现了血液的更温和输送,能有效降低溶血和血栓的形成风险,该技术已从成人领域延伸至儿童治疗。






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