Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem mit einer Standeinheit, mit einem Impeller und mit einem zwischen dem Impel- ler und der Standeinheit ausgebildeten Zwischenraum zum Führen eines Spül fluidstroms aus einem Fluid, wobei die Standeinheit einen in den Impeller ra- genden Teilabschnitt aufweist und ausgeformt ist, den Impeller um eine Dreh- achse drehbar zu lagern, wobei der Impeller ausgebildet ist, sich bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems zum Fördern eines Pumpenflu- idstroms aus dem Fluid in eine Flussrichtung um eine mit der Drehachse fluch- tende Längsachse zu drehen, und wobei der Impeller wenigstens einen Spül- eingang für das Einleiten des Spülfluidstroms in den Zwischenraum und we- nigstens einen Spülausgang für das Ausleiten des Spülfluidstroms aus dem Zwischenraum aufweist.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Herzunterstützungssystem mit einer Lagervorrichtung sowie ein Verfahren zum Spülen eines Zwischenraums für das Führen eines Spülfluidstroms mit einem Fluid in einer Lagervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem sowie ein Verfahren zum Herstellen einer La- gervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem.

Zur Herz-Kreislauf-Unterstützung herzinsuffizienter Patienten werden insbe- sondere Systeme eingesetzt, die einen Teil oder die komplette Pumpfunktion des Herzens übernehmen. Diese Systeme, auch Herzunterstützungssysteme oder kurz VAD (ventricular assist device) genannt, können in temporäre Sys- teme zur kurzeitigen Herzunterstützung und dauerhafte Systeme zum langzei- tigen Verbleib am oder im Patienten untergliedert werden. Bestandteil eines solchen Systems ist in der Regel eine Blutpumpe, typischerweise eine Kreiselpumpe (Turbopumpe), die durch einen integrierten Elektromotor ange- trieben wird und mittels eines Laufrades den geforderten Blutfluss erzeugt. Die Pumpe kann hierbei an unterschiedlichen Stellen implantiert werden. Bei- spielsweise kann die Pumpe durch eine invasive Operation per Sternotomie von außen an das Herz angenäht werden oder minimalinvasiv durch einen Katheter in der Aorta oder im Ventrikel abgesetzt werden. Im letzteren Fall ist der maximal zulässige Außendurchmesser der Pumpe in der Regel auf 10 mm limitiert, weshalb der Einsatz einer Pumpe axialer Bauart mit einem axial an- geströmten Laufrad anzustreben ist. Dabei wird das zu fördernde Blut durch am Umfang eines zylindrischen Pumpengehäuses angebrachte Austrittsöff nungen ausgestoßen, um wieder der Aorta zugeführt zu werden.

Aus der EP 3 127 562 A1 ist eine Blutpumpe für ein Herzunterstützungssystem bekannt, die ein Pumpengehäuse mit einem Impeller aufweist, der in dem Pumpengehäuse in einem Gleitlager drehbar gelagert ist, das stationäre La- gerflächen hat, an denen an den Schaufeln des Impellers ausgebildete Lager- flächen anliegen. Die komplexe Struktur der Schaufeln des Impellers, an dem die Lagerflächen ausgebildet sind, bewirkt, dass beim Pumpen von Blut in der Blutpumpe das Gleitlager gespült und aus diesem Wärme abtransportiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagervorrichtung für ein Herzunterstüt- zungssystem bereitzustellen, die ohne komplexe Schaufelstrukturen und/oder Schläuche mit zusätzlichen Spülpumpen für das Spülen mit einem Fluid aus- kommt, und ein Verfahren zum Spülen einer Lagervorrichtung für ein Herzun- terstützungssystem anzugeben, das gewährleistet, dass aus der Lagervorrich- tung bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems ausreichend Wärme abgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 sowie Anspruch 2 angegebene Lagervorrichtung und das in Anspruch 20 angegebene Verfahren gelöst. Vor- teilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprü- chen angegeben. Eine erfindungsgemäße Lagervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem enthält eine Standeinheit sowie einen Impeller und weist einen zwischen dem Impeller und der Standeinheit ausgebildeten Zwischenraum zum Führen eines Spülfluidstroms aus einem Fluid auf. Die Standeinheit hat einen in den Impeller ragenden Teilabschnitt, der ausgeformt ist, den Impeller um eine Drehachse drehbar zu lagern. Der Impeller ist ausgebildet, sich bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems zum Fördern eines Pumpenfluidstroms aus dem Fluid in eine Flussrichtung um eine mit der Drehachse fluchtende Längsachse zu drehen, wobei der Impeller wenigstens einen Spülausgang für das Auslei- ten des Spülfluidstroms aus dem Zwischenraum aufweist. Der wenigstens eine Spülausgang in dem Impeller ist derart ausgeformt, dass ein Rotieren des Im- pellers um die Drehachse bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems aufgrund einer auf das Fluid in dem wenigstens einen Spülausgang wirkenden Zentrifugalkraft das Austreiben des Fluids aus dem Zwischenraum durch den Spülausgang hindurch zu wenigstens einer Austrittsöffnung bewirkt, wobei der Spülfluidstrom aus dem Zwischenraum ausgeleitet wird. Der wenigstens eine Spülausgang in dem Impeller kann hierfür eine Ausrittsöffnung für das Austre- ten des Spülfluidstroms aufweisen, die einen Öffnungsquerschnitt hat, bei dem an wenigstens einer Stelle ein Öffnungsquerschnittsnormalenvektor eine der Drehachse abgewandte und zu der Drehachse radiale Richtungskomponente aufweist. Der wenigstens eine Spülausgang in dem Impeller ist derart ausge- formt, dass ein Rotieren des Impellers um die Drehachse bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems aufgrund einer auf das Fluid in dem wenigstens einen Spülausgang wirkenden Zentrifugalkraft das Austreiben des Fluids aus dem Zwischenraum durch den Spülausgang hindurch zu wenigstens einer Austrittsöffnung bewirkt, wobei der Spülfluidstrom aus dem Zwischenraum ausgeleitet wird. In dem Impeller können mehrere Spülausgänge ausgeformt sein. Bevorzugt ist der wenigstens eine Spülausgang entlang einer die Längsachse des Impel- lers schneidende oder hierzu windschief angeordnete Achse erstreckt. Insbesondere kann der wenigstens eine Spülausgang als eine Röhre ausge- formt sein. Die wenigstens eine Austrittsöffnung des Spülausgangs kann z. B. in einem den in den Impeller ragenden Teilabschnitt der Standeinheit um- schließenden Mantelabschnitt des Impellers angeordnet sein. Insbesondere kann die wenigstens eine Austrittsöffnung des Spülausgangs in einem Über- gangsabschnitt zwischen einem Bereich eines Propellers des Impellers und einem den in den Impeller ragenden Teilabschnitt der Standeinheit umschlie- ßenden Mantelabschnitt des Impellers angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Impeller eine Mehrzahl von Spülausgängen auf- weist, wobei die wenigstens einen Austrittsöffnungen der Spülausgänge zu- mindest teilweise in einem Übergangsabschnitt zwischen einem Bereich eines Propellers des Impellers und einem den in den Impeller ragenden Teilabschnitt der Standeinheit umschließenden Mantelabschnitt des Impellers angeordnet sind.

Zu bemerken ist, dass eine Anzahl der Spülausgänge in dem Impeller einem Vielfachen der Anzahl der Schaufeln des Impellers entsprechen kann. Zu be- merken ist auch, dass die Lagervorrichtung einen Spüleingang aufweisen kann, der im montierten Zustand der Gleitlagervorrichtung in den Zwischen- raum mündet. Der Spüleingang kann dabei z. B. als ein Spalt zwischen einer Basis der Standeinheit und einem den in den Impeller ragenden Teilabschnitt der Standeinheit umschließenden Mantelabschnitt des Impellers ausgeformt sein.

Zu bemerken ist, dass der Spüleingang auch als wenigstens ein eine die Längsachse des Impellers schneidende oder hierzu windschief verlaufende Richtung erstreckter Eingangskanal ausgeformt sein kann. Die Lagervorrich- tung kann auch einen Spüleingang mit mehreren Eingangskanälen aufweisen. Der Spüleingang kann insbesondere bezüglich des Spülausgangs in der Flussrichtung des Pumpenfluidstroms gesehen stromabwärts angeordnet sein.

Der Impeller kann sich in einem Gehäuse mit einem Gehäuseabschnitt befin- den, an den ein Zulaufschlauch für das Zuführen des Fluids angeschlossen ist.

Der Gehäuseabschnitt der Lagervorrichtung hat bevorzugt wenigstens eine Austrittsöffnung für das Austreten des Pumpenfluidstroms. Der Gehäuseab- schnitt kann dabei Stege für das Verbinden mit einem Anschlussabschnitt für das Anschließen eines Zulaufschlauchs aufweisen, wobei die Stege wenigs- tens eine Austrittsöffnung des Gehäuseabschnitts begrenzen.

Eine erfindungsgemäße Lagervorrichtung kann als eine Gleitlagervorrichtung ausgebildet sein, die für das Lagern einer sich drehenden Komponente ein Gleitlager enthält, oder als eine Magnetlagervorrichtung ausgebildet sein, in der eine sich drehende Komponente magnetisch gelagert ist.

Eine erfindungsgemäße Gleitlagervorrichtung weist eine Standeinheit und ei- nen Impeller auf. Die Standeinheit ist ausgeformt, den Impeller drehbar zu la- gern. Der Impeller ist ausgebildet, sich bei einem Betrieb eines Herzunterstüt- zungssystems zum Fördern eines Pumpenfluidstroms zu drehen. Der Impeller ist ausgeformt, zumindest einen Teilabschnitt der Standeinheit im montierten Zustand der Gleitlagervorrichtung zu umschließen. Zwischen dem Teilab- schnitt und dem Impeller ist ein Zwischenraum zum Führen eines Spülflu- idstroms angeordnet. In dem Impeller ist zumindest ein Spülausgang ausge- formt, um im Betrieb des Herzunterstützungssystems den Spülfluidstrom mit- tels Zentrifugalkraft aus dem Zwischenraum auszuleiten.

Eine erfindungsgemäße Gleitlagervorrichtung für ein Herzunterstützungssys- tem ermöglicht insbesondere, dass diese basierend auf einer Ausnutzung der Zentrifugal kraft gespült werden kann. Dazu kann ein Impeller der Gleitlager vorrichtung einen mit dem Impeller rotierenden Spülausgang aufweisen, um die Zentrifugalkraft am rotierenden Spülausgang als treibende Kraft für das Spülen der Gleitlagervorrichtung zu nutzen. Das Spülen der Gleitlagervorrich- tung ist bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems vorteilhaft, um Wärme abzuführen und eine Thrombosebildung zu verhindern.

Durch eine Spülung, bei der die Zentrifugalkraft genützt wird und daher die Spülrate im Wesentlichen nur von der Drehzahl des Herzunterstützungssys- tems und nicht von der statischen Druckdifferenz zwischen Spülungsein- und -ausgang abhängt, ist vorteilhafterweise das Risiko einer Thrombosebildung geringer, weil die Spülrate wesentlich weniger vom Druckverlust im Blutkreis lauf beeinflusst wird und damit robuster eingestellt werden kann. Zudem muss keine äußere Druckdifferenz über das Spülsystem aufgeprägt werden.

Zudem ermöglicht die Ausnutzung der Zentrifugalkraft mittels des Spülaus- gangs in dem Impeller eine kompakte Bauweise der Gleitlagervorrichtung, was insbesondere für die Verwendung der Gleitlagervorrichtung in Verbindung mit dem Herzunterstützungssystem vorteilhaft ist.

Bei dem Herzunterstützungssystem kann es sich beispielsweise um eine Herzpumpe wie ein linksventrikuläres Unterstützungssystem, ein rechtsventri- kuläres Unterstützungssystem oder ein biventrikuläres Unterstützungssystem handeln. Unter der Standeinheit kann eine sich nicht drehende Komponente der Gleitlagervorrichtung verstanden werden. Der Impeller kann eine sich dre- hende Komponente wie ein Laufrad sein. Im montierten Zustand der Gleitla gervorrichtung kann der Impeller zumindest einen Teilabschnitt der Standein- heit umschließen, wodurch die Gleitlagervorrichtung beispielsweise als zylind- risches Gleitlager ausgebildet sein kann. Im implantierten Zustand des Her- zunterstützungssystems kann der Impeller im Blut gelagert sein. Der zu för- dernde Pumpenfluidstrom kann ein Blutstrom sein, der beispielsweise von dem Herzunterstützungssystem gepumpt und mittels des Herzunterstützungssystems generiert wird. Im montierten Zustand kann zwi- schen dem Impeller und dem Teilabschnitt der Standeinheit ein Zwischenraum in Form eines Spalts entstehen. Der Spülausgang kann als Bohrung oder eine andere Art von Durchgangsöffnung in dem Impeller realisiert sein. Der Spülausgang kann ausgeformt sein, den Spülfluidstrom von dem Zwischen- raum durch einen Abschnitt des Impellers zu leiten, um den Spülfluidstrom aus dem Zwischenraum auszuleiten. Es können auch zwei oder mehr Spülaus- gänge in dem Impeller ausgeformt sein.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Spülausgang bezüglich einer Längs- achse des Impellers geneigt sein, die insbesondere einer Drehachse des Im- pellers entspricht. Dies ist zum Ausnutzen der Zentrifugalkraft von Vorteil, um ein Spülen der Gleitlagervorrichtung zu bewirken. Der Spülausgang kann da- bei eine Längserstreckungsachse aufweisen, die bezüglich der Längsachse des Impellers geneigt ist. Die Längserstreckungsachse des Spülausgangs kann auch rechtwinklig bezüglich der Längsachse des Impellers geneigt sein.

Der Spülausgang kann gemäß einer Ausführungsform als eine Röhre mit einer Austrittsöffnung ausgeformt sein. Vorteilhafterweise ist der Spülausgang somit kostensparend beispielsweise als eine Bohrung in dem Impeller realisierbar, was zudem eine kompakte Bauweise der Gleitlagervorrichtung ermöglicht.

Die Austrittsöffnung kann gemäß einer Ausführungsform in einem den Teilab- schnitt der Standeinheit umschließenden Mantelabschnitt des Impellers oder in einem Übergangsabschnitt zwischen einem Bereich eines Propellers des Impellers und dem Teilabschnitt angeordnet sein. Der Übergangsabschnitt kann beispielsweise als Verjüngung des Mantelabschnitts in Richtung des Pro- pellers ausgeformt sein. Alternativ kann die Austrittsöffnung auch im Bereich des Propellers angeordnet sein. Mittels der Positionierung der Austrittsöffnung kann das Potential der Zentrifugalkraft eingestellt werden, wodurch vorteilhaf- terweise die Spülwirkung zum Spülen der Gleitlagervorrichtung eingestellt werden kann. Zudem kann der Impeller gemäß einer Ausführungsform eine Mehrzahl von Spülausgängen aufweisen. Die Austrittsöffnungen der Spülausgänge können zumindest teilweise in dem Übergangsabschnitt angeordnet sein. Im montier- ten Zustand der Gleitlagervorrichtung können die Spülausgänge bezüglich der Standeinheit beispielsweise radial auswärts verlaufen. Die Austrittsöffnungen können gleichmäßig beabstandet um den Übergangsabschnitt umlaufend an- geordnet sein. Diese Positionierung der Spülausgänge und der Austrittsöff nungen ist in Bezug auf die gleichmäßige Durchspülung des Zwischenraumes und in Bezug auf die Darstellung eines möglichst großen Querschnittes der Spülausgänge vorteilhaft.

In dem Impeller kann gemäß einer Ausführungsform zumindest ein Paar Spülausgänge ausgeformt sein. Die Spülausgänge des zumindest einen Paars können bezüglich einer Längsachse des Impellers einander gegenüber- liegend angeordnet sein. Die Ausformung des gegenüberliegenden Paars Spülausgänge ist vorteilhaft, um eine Unwucht des drehenden Propellers vor- zubeugen. Eine Anzahl der Spülausgänge in dem Impeller kann einem Vielfachen der Anzahl der Schaufeln des Impellers entsprechen. Beispielhaft werden die Spülausgänge in Form von Spülbohrungen genauso periodisch angeordnet wie die Beschaufelung des Impellers. Dadurch kann einer Unwucht vorge- beugt werden. In diesem Fall folgt aus beispielsweise zwei Schaufeln ein Viel- faches von zwei als Anzahl der Spülausgänge.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Gleitlagervorrichtung auch einen Spüleingang zum Einleiten des Spülfluidstroms aufweisen. Im montierten Zu- stand der Gleitlagervorrichtung kann der Spüleingang in den Zwischenraum münden. Mittels der wirkenden Zentrifugalkraft kann der Spülfluidstrom den Zwischenraum und somit auch das Lager der Gleitlagervorrichtung spülen, auch ohne dass eine statische Druckdifferenz zwischen dem Spüleingang und dem Spülausgang bereitgestellt wird.

Der Spüleingang kann gemäß einer Ausführungsform auch als ein Spalt zwi- schen einer Basis der Standeinheit und einem den Teilabschnitt der Standein- heit umschließenden Mantelabschnitt des Impellers ausgeformt sein. Zusätz- lich oder alternativ kann der Spüleingang als ein Eingangskanal in dem Impel- ler ausgeformt sein. Der Eingangskanal kann gegenüber einer Drehachse des Impellers geneigt sein. Ferner kann der Spülausgang durch mehrere Ein- gangskanäle mit mindestens einem geneigten Eingangskanal in dem Impeller ausgeformt sein. Dadurch kann zumindest eine Seite des Spüleingangs ste- hend und eine Seite drehend ausgeformt sein. Der Spülfluidstrom kann an der stehenden Seite des Spüleingangs, z. B. an einer Wand der Standeinheit an- gesaugt werden. Wenn der Spüleingang als ein Eingangskanal in dem Impel- ler ausgeformt ist, kann der Spüleingang zumindest abschnittsweise in dem rotierenden Körper des Impellers ausgeformt sein. Ein in dem Zwischenraum teileingeschlossener Teil des Spülfluidstroms kann durch den Spüleingang eingeleitet und durch den Spülausgang wieder ausgeleitet werden, um bei- spielsweise Wärme an der Standeinheit aufzunehmen und abzuführen. Vor- teilhafterweise wird der Zentrifugaldruck verstärkt, wenn der Spüleingang nicht oder nur teilweise im rotierenden Körper, dem Impeller, liegt.

Ferner kann der Spüleingang bezüglich des Spülausgangs in Flussrichtung des Pumpenfluidstroms stromabwärts angeordnet sein. Durch das Einleiten des Spülfluidstroms entlang der Standeinheit und entlang des Impellers kann vorteilhafterweise auch bei einem gleichen Druckniveau am Spüleingang und Spülausgang aufgrund der Drehung des Spülfluidstroms am Spülausgang ein konstantes Spülen der Gleitvorrichtung eingestellt werden.

Es wird zudem ein Flerzunterstützungssystem mit einer Ausführungsform der vorstehend genannten Gleitlagervorrichtung vorgestellt. Das Flerzunterstüt- zungssystem kann beispielsweise eine linksventrikuläre Herzunterstützungspumpe sein. Zudem kann das Herzunterstützungssystem zum minimalinvasiven transfemoralen oder transaortalen Einführen beispiels weise eine längliche, zylindrische Form aufweisen.

Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer als eine Gleitlagervorrichtung oder als eine Magnetlagervorrichtung ausgebildete Lagervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem vorgestellt. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:

Bereitstellen einer Standeinheit, die ausgeformt ist, einen Impeller drehbar zu lagern, und des Impellers, der ausgebildet ist, sich bei einem Betrieb des Her- zunterstützungssystems zum Fördern eines Pumpenfluidstroms zu drehen;

Ausformen zumindest eines Spülausgangs in dem Impeller, wobei der Spülausgang ausgeformt ist, bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems einen Spülfluidstrom mittels Zentrifugalkraft aus der Lagervorrichtung auszu- leiten; und

Montieren des Impellers und der Standeinheit, um die Lagervorrichtung her- zustellen, wobei zumindest ein Teilabschnitt der Standeinheit von dem Impel- ler umschlossen wird, und wobei zwischen dem Teilabschnitt und dem Impel- ler ein Zwischenraum zum Führen des Spülfluidstroms angeordnet ist.

Durch Ausführen des Verfahrens ist eine Ausführungsform der vorstehend ge- nannten Lagervorrichtung vorteilhaft herstellbar.

Im Folgenden wird die Bedingung dafür dargelegt, dass die Spülung durch Wirkung der Zentrifugalkraft funktioniert:

Die Spülung ist dabei unabhängig von der statischen Druckdifferenz. Zum Spülen der Gleitlagervorrichtung wird die Zentrifugalkraft genutzt, es werden keine externe Pumpe oder zusätzlichen Geometrien oder Strukturen zur Erzeugung einer statischen Druckdifferenz benötigt. Dazu ist es erforderlich, dass die mechanische Energiebilanz aufgrund der kinetischen Rotationsener- gie am Austritt, an der Austrittsöffnung des Spülausgangs positiv ist, d. h. die mechanische Energie der Strömung am Austritt muss größer als am Eintritt, am Spüleingang sein. Im Folgenden wird dies anhand von Formeln nach dem Satz von Bernoulli verdeutlicht: Wenn v gleich der Rotationsgeschwindigkeit ist, und der Spüleingang nicht der Rotation unterliegt folgt: umgestellt:

( V Austritt- PEintritt ) Austritt

<

Dichte 2 mit der Rotationsgeschwindigkeit v = 2 p R n und mit n gleich der Drehzahl in Umdrehungen/Sekunde folgt

(p Austritt- PEintritt ) < 2 ( nRn ) ²

Dichte woraus wiederum folgt: statische Druckdifferenz « 2 (nRn) ² * Dichte

Für Wasser entspricht der„Zentrifugaldruck“ einem Druckunterschied von ca. 5 bar bei einem Radius von 1 cm und einer Drehzahl von 30000 Umdrehungen/Minute. Der beschriebene Ansatz ist bei diesem Zahlen- beispiel daher wirksam, wenn der statische Druckunterschied ca. nur 500 mbar beträgt („viel größer“ als Faktor zehn interpretiert).

Zum Erreichen des Spülens der Gleitlagervorrichtung mittels Zentrifugalkraft ist ein drehendes System erforderlich, mit Systemgrenzen, dem„Ein-,, und „Austritt“ in Richtung normal zur Drehachse, nach außen zeigend. Der Spül pfad des Spülfluidstroms verläuft dabei zwischen dem drehenden Körper, dem Mantelabschnitt des Impellers, und dem relativ dazu ruhenden Körper, der Standeinheit. Der Spülfluidstrom bewegt sich dazu gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel entlang des Pfades, als entlang des Zwischenraums zum Spülausgang. Am Austritt des Spülausgangs strömt der Spülfluidstrom aus dem Spülpfad heraus. Zur Aufprägung der Zentrifugalkraft über den gesamten Querschnitt liegt die Austrittberandung des Spülausgangs innerhalb des rotie- renden Körpers, innerhalb des Mantelabschnitts. Der Querschnittsnormalen- vektor soll eine Komponente in radialer Richtung haben, was beispielsweise an der Stirnseite einer zylindrischen Gleitlagervorrichtung nicht gegeben ist, wohl aber in radialer Richtung, d. h. wenn der Mantelabschnitt angebohrt wird.

Die Erfindung erstreck sich auch auf ein Herzunterstützungssystem, in der es eine vorstehend beschriebene Lagervorrichtung gibt.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Spülen eines Zwischenraums für das Führen eines Spülfluidstroms mit einem Fluid in einer Lagervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem, wobei der Zwischenraum wenigstens einen Spüleingang für das Einleiten des Spülfluidstroms und wenigstens einen Spülausgang für das Ausleiten des Spülfluidstroms aufweist und wobei der Zwischenraum zwischen einem um eine Drehachse drehbaren Impeller zum Fördern eines Pumpenfluidstroms und einer Standeinheit für das drehbare La- gern des Impellers ausgebildet ist, bei dem das Fluid durch den wenigstens einen Spüleingang in den Zwischenraum eingeleitet wird, wird das Fluid mittels einer auf dieses in dem wenigstens einen Spülausgang wirkenden Zentrifugal kraft zu der Drehachse aus dem Zwischenraum durch den Spülaus- gang hindurch zu wenigstens einer Austrittsöffnung ausgetrieben.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Gleitlagervorrichtung für ein Flerzunterstützungssystem mit einem Impeller und mit einer Standeinheit als Schnitt;

Fig. 2 einen Abschnitt eines Flerzunterstützungssystems mit der ersten

Gleitlagervorrichtung; Fig. 3 eine Seitenansicht der ersten Gleitlagervorrichtung;

Fig. 4 eine Rückansicht des Impellers in der Richtung des Pfeils IV aus

Fig. 3; Fig. 5 weitere mögliche Bauformen eines Impellers in einer Gleitlagervor- richtung für ein Flerzunterstützungssystem;

Fig. 6 einen Zwischenraum mit verschiedenen Spülfluidvolumina in unter- schiedlichen Gleitlagervorrichtungen für ein Flerzunterstützungs- System bei unterschiedlichen Ausformungen von Spülausgängen;

Fig. 7 eine weitere Gleitlagervorrichtung mit einem Impeller und mit einer

Standeinheit; Fig. 8 die weitere Gleitlagervorrichtung mit einem Impeller und mit einer

Standeinheit als Schnitt; Fig. 9 einen Ausschnitt einer weiteren Gleitlagervorrichtung für ein Herz- unterstützungssystem in einer Schnittansicht;

Fig. 10 den Ausschnitt der weiteren Gleitlagervorrichtung für ein Herzunter- stützungssystem der Fig. 9 in einer Draufsicht;

Fig. 1 1 einen Ausschnitt einer weiteren Gleitlagervorrichtung für ein Herz- unterstützungssystem in einer Schnittansicht; und Fig.12 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Flerstellen einer Gleitla gervorrichtung.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vor- liegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestell- ten gleichen oder ähnlich wirkenden Elemente identische Bezugszeichen ver- wendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer als eine Gleitlagervorrichtung ausgebildete Lagervorrichtung 100 für ein Herzunterstützungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lagervorrichtung 100 weist eine Standeinheit 105 und einen Impeller 1 10 auf. Die Standeinheit 105 ist ausgeformt, den Im- peller 1 10 um eine Drehachse 1 12 drehbar zu lagern, die koaxial zu der Längs- achse 1 14 des Impellers 1 10 verläuft. Der Impeller 1 10 ist ausgebildet, sich bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems zum Fördern eines Pum- penfluidstroms 1 15 um die Drehachse 1 12 zu drehen. Im hier gezeigten mon- tierten Zustand der Gleitlagervorrichtung umschließt der Impeller 1 10 zumin- dest einen Teilabschnitt 120 der Standeinheit 105. Zwischen dem Teilabschnitt 120 und dem Impeller 1 10 ist ein Zwischenraum 125 zum Führen eines Spül- fluidstroms 130 angeordnet. In dem Impeller 1 10 ist zumindest ein Spülaus- gang 135 ausgeformt. Der Spülausgang 135 ist ausgeformt, bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems den Spülfluidstrom 130 mittels Zentrifugal- kraft aus dem Zwischenraum 125 auszuleiten.

Der Spülausgang 135 hat eine Ausrittsöffnung 140 für das Austreten des Spül- fluidstroms 130, die einen Öffnungsquerschnitt 132 aufweist, bei dem an we- nigstens einer Stelle ein Öffnungsquerschnittsnormalenvektor 134 eine der Drehachse 1 12 abgewandte und zu der Drehachse 1 12 radiale Richtungskom- ponente 136 aufweist.

Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spülausgang 135 be- züglich der zu der Drehachse 1 12 koaxialen Längsachse 1 14 des Impellers 1 10 geneigt. Der Spülausgang 135 weist dabei eine Achse 137 auf, entlang welcher der Spülausgang 135 erstreckt ist und die damit eine Längserstre- ckungsachse des Spülausgangs 135 ist, die bezüglich der Längsachse 1 14 des Impellers 1 10 geneigt ist und mit dieser einen spitzen Winkel a einschließt. Zu bemerken ist, dass diese Achse 137 zu der Längsachse 1 14 des Impellers 1 10 grundsätzlich auch windschief verlaufen kann.

Zudem ist der Spülausgang 135 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbei- spiel als Röhre mit einer Austrittsöffnung 140 ausgeformt. Die Austrittsöffnung 140 ist an einem von dem Zwischenraum 125 abgewandten Ende der Röhre angeordnet.

Auch weist die Gleitlagervorrichtung 100 gemäß dem hier gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel einen Spüleingang 145 zum Einleiten des Spülfluidstroms 130 auf. Der Spüleingang 145 mündet in dem hier gezeigten montierten Zustand der Lagervorrichtung 100 in den Zwischenraum 125.

Der Spüleingang 145 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Spalt zwischen einer Basis 107 der Standeinheit 105 und einem den Teil abschnitt 120 der Standeinheit 105 umschließenden Mantelabschnitt 150 des Impellers 1 10 ausgeformt. Zu bemerken ist, dass der Spüleingang grundsätz- lich auch als ein Eingangskanal in dem Impeller 1 10 ausgeformt sein kann.

Bei der in der Fig. 1 gezeigten Gleitlagervorrichtung ist der Spüleingang 145 wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bezüglich des Spülausgangs 135 in der Flussrichtung des Pumpenfluidstroms 1 15 stromabwärts angeord- net. Die Fig. 1 zeigt einen Spülfluidstrom 130 mit einem Spülungspfad zum Spülen der Lagervorrichtung 100, der von dem Spüleingang 145 durch den Zwischenraum 125 zu dem Spülausgang 135 mit der Austrittsöffnung 140 ver- läuft.

Die Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt eines Her- zunterstützungssystems 200 mit der Gleitlagervorrichtung 100 in Form einer Linksventrikulären Herzunterstützungspumpe (LVAD-Herzpumpe). Die Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Lagervorrichtung 100.

Im Folgenden wird die Lagervorrichtung 100 und deren Funktion in einem Her- zunterstützungssystem näher beschrieben:

Der Impeller 1 10 ist ein Laufrad, das in der Lagervorrichtung 100 des Herzun- terstützungssystems 200 eine drehende Komponente bildet, die per Gleitlager oder magnetisch gelagert ist, wobei die drehende Komponente für die Wärme- abfuhr oder zur Reibreduktion über einem Fluid gelagert ist. Wenn der Impeller 1 10 bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems direkt im Blut gelagert ist, wie dies beispielsweise bei der in der Fig. 2 gezeigten Linksventrikulären Herzunterstützungspumpe (LVAD-Herzpumpe) im implantierten Zustand des Herzunterstützungssystems der Fall ist, so ist es vorteilhaft, die Lagervorrich- tung 100 zu spülen, um eine Wärmeabfuhr zu erreichen und eine Thrombose- bildung („Blutverklumpung“) zu verhindern. Zum Ermöglichen des robusten Spülens der Gleitlagervorrichtung 100 ist eine konstante Durchströmung not- wendig. Das Spülen der Gleitlagervorrichtung 100 verhindert eine Thrombo- sebildung. Dazu kann eine Pumpenkonstruktion (wie z. B. Leitbleche) verwendet werden, die mechanische Energie in hydrodynamische umwandelt. Die in der Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Gleitlagervorrichtung 100 ermöglicht, le- diglich mit einer Bohrung in Form des Spülausgangs 135 die Zentrifugalkraft am mit dem Impeller 1 10 rotierenden Spülausgang 135 auszunutzen, wobei die Zentrifugalkraft die treibende Kraft für die Spülung darstellt. Eine solche Struktur ist kostengünstig in der Fertigung.

Alternativ sind auch eine Mehrzahl an Spülausgängen 135 an unterschiedli- chen Stellen des Impellers 1 10 zum Ausnutzen der Zentrifugalkraft realisier bar, wie anhand nachfolgender Figuren gezeigt.

Mittels eines Ausführungsbeispiels der hier gezeigten Lagervorrichtung 100 ist ein Einleiten in Form einer Absaugung des Spülfluidstroms 130 aufgrund der Zentrifugalkraft am Spülausgang 135 realisierbar. Dies geschieht konstruktiv dadurch, dass der Spülausgang 135 so ausgeformt ist, dass der Spülausgang 135 von der drehenden Komponente, dem Impeller 1 10, umschlossen ist, z. B. durch eine Bohrung als Spülausgang 135, während die Eingangsseite in Form des Spüleingangs 145 nicht oder nur teilweise, z. B. nur einseitig, der Drehung unterliegt. Dies wird durch ein Ausformen des Spüleingangs 145 mit zumindest einem Abschnitt der Standeinheit 105 als Wandabschnitt erreicht. In diesem Fall hat die statistische Druckdifferenz praktisch keinen Einfluss auf den Spül fluss des Spülfluidstroms 130, weshalb die Spülwirkung der Lagervorrichtung 100 im Wesentlichen von der Zentrifugalkraft und der Drehzahl der Pumpe des Herzunterstützungssystems bestimmt ist. Die Spülwirkung der Lagervorrich- tung 100 ist damit weitgehend unabhängig von weiteren potentiellen Einfluss- großen wie dem Betrag des Massenstroms oder der Höhe des Druckaufbaus durch oder über das Herzunterstützungssystem. Zum Spülen der Lagervor- richtung 100 ist damit kein statischer Druckunterschied nötig. Daher ist ein Po- sitionieren des Spülausgangs 135 in dem hier beispielhaft trompetenförmig ausgeformten Impeller 1 10 mit stark unterschiedlichen Durchmessern in Be- zug auf eine Längserstreckungsachse 1 14 des Impellers 1 10 unterschiedlich realisierbar, wobei ein Positionieren des Spülausgangs 135 weit stromaufwärts der Längserstreckung des Impellers 1 10 unterbleiben kann. Zum Bewirken des Spülens der Gleitlagervorrichtung 100 sind zudem keine komplexen Strukturen wie z. B. ein Pumpenrad oder die Beaufschlagung einer Druckdifferenz in der oder um die Gleitlagervorrichtung 100 notwendig. Auf- grund der Unabhängigkeit vom Pumpenfluss, der hier gezeigten Pumpenströ- mung des Pumpenfluidstroms 1 15, ist das Spülen der Lagervorrichtung 100 ohne Spülungsausfall möglich, solange die Drehung des Impellers 1 10 erfolgt.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Lagervorrichtung 100 als ein drehendes Teil den Impeller 1 10 auf, der mit der Standeinheit 105 als stehendem Teil ein zylindrisches Gleitlager bildet. Die Spülwirkung der La- gervorrichtung 100 basiert auf der Zentrifugalkraft aufgrund einer Drehung am Spülausgang 135. Voraussetzung dafür ist, dass am Spüleingang 145 wie hier gezeigt mindestens eine Seite steht, hier die innere Seite in Gestalt der Stand- einheit 105. Dadurch ist selbst bei einem vergleichbaren oder gleichen Druck- niveau am Spüleingang 145 und am Spülausgang 135 aufgrund der Drehung beider Seiten des in dem rotierenden Impeller 1 10 ausgeformten Spülaus- gangs 135 bzw. des Fluidvolumens des Spülausgangs 135 eine konstante Spülung der Gleitlagervorrichtung 100 einstellbar. Zudem ist es mittels des hier gezeigten Ausführungsbeispiels der Lagervorrichtung 100 möglich, ein teileingeschlossenes Volumen, das hier in dem Block 155 gezeigt ist, das bei- spielhaft um das Festlager der Standeinheit 105 angeordnet ist, mittels der Kombination einer drehenden und einer stehenden Seite zu spülen. Dies ge- schieht, da an der drehenden Seite des Impellers aufgrund der molekularen Haftbedingung der Spülfluidstrom 130 beschleunigt wird. Der Spülfluidstrom 130 wird entlang der Wand des Zwischenraums 125 aufgrund der Zentrifugal- kraft hin zu einem größeren Durchmesser beschleunigt, wodurch der Spülflu idstrom 130 an der stehenden Seite des Zwischenraums 125 in Form einer Wand der Standeinheit 105 angesaugt wird. Dies führt dazu, dass das teilein geschlossene Fluid des Spülfluidstroms 130 gespült wird und so z. B. Wärme am Festlager der Standeinheit 105 aufgenommen und abgeführt werden kann. Das in der Fig. 2 gezeigte Herzunterstützungssystem 200 umfasst einen Ge- häuseabschnitt 205. In dem Gehäuseabschnitt 205 des Herzunterstützungs- systems 200 befindet sich der Impeller 1 10 der Lagervorrichtung 100. In dem Herzunterstützungssystem 200 ist der Impeller 1 10 in einem Gehäuseab- schnitt 205 angeordnet, an den ein Zulaufschlauch 210 für das Zuführen des Fluids angeordnet ist. In dem Gehäuseabschnitt 205 des Gehäuses des Her- zunterstützungssystems gibt es Austrittsöffnungen 215 für das Austreten des Pumpenfluidstroms 1 15. Für das Anschließen des Zulaufschlauchs 210 gibt es ein dem Herzunterstützungssystem 200 einen Anschlussabschnitt 220, der an Stege 225 des Gehäuseabschnitts 205 angeschlossen ist, welche zwei Austrittsöffnungen 215 für das Austreten von durch ein Rotieren des Impellers 1 10 in dem Herzunterstützungssystem 200 geförderten Fluid aus dem Gehäu- seabschnitt 205 begrenzen.

Der Gehäuseabschnitt 205 des Herzunterstützungssystems 200 weist einen zylinderförmigen, länglichen Aufbau mit im Wesentlichen konstantem Außen- durchmesser zur einfachen Platzierung mittels eines Katheters in einem Blut- gefäß, etwa der Aorta, auf. Die hier gezeigte längliche axiale Bauart ermöglicht eine transfemorale Implantation des Herzunterstützungssystems 200. Ent- sprechend ist die Gleitlagervorrichtung 100 in einer Fensteröffnung in dem Ge- häuseabschnitt 205 so angeordnet, dass die drehende Laufrad-Komponente, der Impeller 1 10, im implantierten Zustand des Herzunterstützungssystems 200 im Blut gelagert ist. Durch die axiale Bauart des Herzunterstützungssys- tems 200 wird der Impeller 1 10 in Bezug auf die Längsachse 1 14 des Impellers 1 10, die einer Längsachse des Herzunterstützungssystems 200 entspricht, axial angeströmt. Der Spülausgang 135 in dem Impeller 1 10 ist dabei in dem Bereich 1 1 1 eines Propellers des Impellers 1 10 angeordnet, wobei der Spülausgang 135 durch ein Bohrloch bzw. eine Durchgangsbohrung oder an- dere Art von Durchgangsloch im Impeller 1 10 realisiert ist.

Die Fig. 3 zeigt die Gleitlagervorrichtung 100 mit der Standeinheit 105 und dem Impeller 1 10 im montierten Zustand, wobei die Standeinheit 105 das nicht- drehende Gegenstück zu dem sich drehenden Impeller 1 10 bildet. Die Stand- einheit 105 hat einen in Richtung des Impellers 1 10 weisenden Abschnitt mit einer Verjüngung. Der verjüngte Abschnitt der Standeinheit 105 ist zum über- wiegenden Teil von dem Impeller 1 10 umschlossen. Die Standeinheit 105 ist mit dem Impeller 1 10 verbunden und lagert den Impeller 1 10 drehbar. In dem Impeller 105 ist der Spülausgang 135 ausgeformt, der eine Austrittsöffnung 140 aufweist. Die Austrittsöffnung 140 des Spülausgangs ist hier beispielhaft im Bereich des Propellers des Impellers 1 10 angeordnet.

Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Rückansicht des Impellers in der Richtung des Pfeils IV aus Fig. 3. Als Rückseite des Impellers 1 10 ist die dem Propeller des Impellers 1 10 abgewandte Seite des Impellers 1 10 gezeigt, die mit der Standeinheit 105 der Lagervorrichtung koppelbar ist. Zum Verbinden des Im- pellers 1 10 mit der Standeinheit 105 weist der Impeller 1 10 hier ein Kugellager 405 zur Lagerung des Impellers 1 10 auf. Ferner sind beispielhaft die hier als Austrittsbohrungen gestalteten Spülausgänge 135 des Impellers 1 10 zu se- hen, die mit dem in der Fig. 1 gezeigten Zwischenraum 125 kommunizieren.

Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist in dem Impeller 1 10 zu- mindest ein Paar Spülausgänge 135 ausgeformt. Die Spülausgänge 135 des zumindest einen Paars sind bezüglich einer Längsachse 1 14 des Impellers 1 10 einander gegenüberliegend angeordnet. Beispielhaft sind die Spülaus- gänge 135 des Paars in Bezug auf die Drehachse 1 12 des Impellers 1 10 gleichmäßig beabstandet, d. h. sie haben einen zu der Drehachse 1 12 koaxi- alen Längsachse 1 14 des Impellers 1 10 symmetrischen Verlauf.

Die Fig. 5 zeigt weitere mögliche Bauformen eines Impellers 1 10 in einer La- gervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem, die als eine Gleitlagervor- richtung oder als eine Magnetlagervorrichtung ausgebildet sein kann. Es ist eine perspektivische Ansicht des Impellers 1 10 gezeigt, wobei unterschiedli- che, beispielhafte Positionierungen einer Austrittsöffnung 140 des Spülaus- gangs 135 in dem Impeller 1 10 sowie ein jeweiliger Öffnungsquerschittsnormalenvektor 134 und die Längsachse 1 14 des Impel- lers 1 10 kenntlich gemacht sind.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Austrittsöffnung 140 des Spülaus- gangs 135 in einem den Teilabschnitt der Standeinheit umschließenden Man- telabschnitt 150 des Impellers 1 10 angeordnet. Alternativ ist die Austrittsöff nung des Spülausgangs in einem Übergangsabschnitt 510 zwischen einem Bereich eines Propellers 515 des Impellers 1 10 und dem Mantelabschnitt 505 angeordnet.

In der vorliegenden Figur ist eine Potentialabschätzung für das Ausführungs- beispiel, wo ist die größte Saugkraft und damit eine geeignete Stelle für die Positionierung des Spülausganges und der Austrittsöffnung des Spülaus- gangs vorliegt, gezeigt. Es sind beispielhaft drei Bereiche 520, 525 und 530 zur Anordnung der Austrittsöffnung des Spülausgangs in dem Impeller 1 10 gezeigt. Der Bereich 520 ist im Bereich des Propellers 515 angeordnet. Der Bereich 525 markiert beispielhaft eine Position der Austrittsöffnung des Spül- ausgangs 135 in dem Übergangsabschnitt 510. Der Bereich 530 markiert eine beispielhafte Positionierung der Austrittsöffnung des Spülausgangs im Man- telabschnitt 150. Gemäß der hier gezeigten Potentialabschätzung wird beim Positionieren des Spülausgangs 135 und der Austrittsöffnung 140 im Bereich 530 eine vorteilhafte Spülwirkung in einer Lagervorrichtung mit einem solchen Impeller 1 10 und einer Standeinheit 105 erzielt, da zwischen dem Spüleingang und dem Spülausgang die Zentrifugalkraft ausreicht, um die Spülung zu trei ben.

Die Fig. 6 zeigt den Zwischenraum 125 mit verschiedenen Spülfluidvolumina in unterschiedlichen, als Gleitlagervorrichtung oder als Magnetlagervorrich- tung ausgebildeten Lagervorrichtungen für ein Herzunterstützungssystem bei unterschiedlichen Ausformungen von Spülausgängen, wobei die Spülaus- gänge 135 unterschiedlich ausgeformt sind. Der Spülausgang 135, durch den der Spülfluidstrom verläuft, hat hier unterschiedlichen Ausformungen 605, 610, 615, 620, 625. In dem Impeller dieser Gleitlagervorrichtungen ist dabei zumin- dest ein Paar Spülausgänge 135 ausgeformt, wobei die Spülausgänge 135 des zumindest einen Paars in einer Lagervorrichtung bezüglich der mit der Drehachse 1 12 fluchtenden Längsachse 1 14 des Impellers 1 10 einander ge- genüberliegend angeordnet sind. Die hier gezeigten Ausformungen 605, 610, 615, 620, 625 der Spülausgänge zeigen beispielhaft jeweils das Paar Spülaus- gänge. In einer ersten Ausformung 605 verlaufen die Spülausgänge des Paars bezüglich der Längsachse 1 14 des Impellers in einem stumpfen Winkel a ge- neigt, von der Längsachse 1 14 des Impellers radial ausgehend, wobei ein An- satzpunkt der Spülausgänge 135 an die Längsachse 1 14 angenähert ausge- formt ist. In einer zweiten Ausformung 610 verlaufen die Spülausgänge 135 des Paars bezüglich der Längsachse 1 14 des Impellers in einem spitzen Win- kel a geneigt, die Spülausgänge 135 des Paars sind entsprechend einander zugeneigt ausgeformt. Eine dritte Ausformung 615 entspricht der ersten Aus- formung 605 mit Ausnahme des Ansatzpunktes der Spülausgänge 135, die weiter voneinander entfernt angeordnet sind als die Ansatzpunkte der Spülausgänge der ersten Ausformung 605. In einer vierten Ausformung 620 verlaufen die Spülausgänge 135 des Paars in einem rechten Winkel ß zu der Längsachse 1 14 des Impellers. Eine fünfte Ausformung 625 zeigt beispielhaft zwei Paar Spülausgänge 135 die bezüglich der Längsachse 1 14 des Impellers einander gegenüberliegend angeordnet und gleichmäßig voneinander beab- standet angeordnet sind. Die zwei Paar Spülausgänge 135 verlaufen wie das in der vierten Ausformung 620 gezeigte Paar in einem rechten Winkel ß zu der Längsachse 1 14 des Impellers.

Fig. 7 zeigt eine weitere Gleitlagervorrichtung 100 für ein Herzunterstützungs- system. Es ist eine perspektivische Ansicht der Gleitlagervorrichtung 100 im montierten Zustand gezeigt, in dem der Impeller die Standeinheit 105 ab- schnittsweise umschließt. In der Fig. 8 ist diese Gleitlagervorrichtung 100 als Schnitt gezeigt. Die hier gezeigte Gleitlagervorrichtung 100 ähnelt der anhand der vorhergehenden Figuren beschriebenen Gleitlagervorrichtung. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Impeller 1 10 eine Mehrzahl von Spülausgängen 135 auf. Die Austrittsöffnungen 140 der Spülausgänge sind zumindest teilweise in dem Übergangsabschnitt 510 zwischen dem Pro- peller 515 und dem Mantelabschnitt 505 angeordnet. Beispielhaft sind die Aus- trittsöffnungen 140 gleichmäßig beabstandet, um dem Übergangsabschnitt 510 umlaufend angeordnet. Fig. 7 zeigt eine Ausnutzung der Spülungsposition der Mehrzahl an Spülausgängen mit der als am größten ermittelten Saugkraft.

Fig. 8 zeigt eine weitere Gleitlagervorrichtung 100 für ein Flerzunterstützungs- system. Es ist eine Schnittdarstellung einer Seitenansicht der Gleitlagervor- richtung 100 gezeigt. Die Standeinheit 105 wird teilweise von dem Mantelab- schnitt 150 des Impellers 1 10 umschlossen. Im Übergangsbereich bzw. Über- gangsabschnitt 510 zwischen dem Propeller des Impellers 1 10 und dem Man- telabschnitt 150 ist die Mehrzahl von Austrittsöffnungen 140 von Spülausgän- gen 135 angeordnet. Es ist die Strömungsrichtung des Pumpenfluidstroms 1 15 gezeigt sowie der Strömungspfad des Spülfluidstroms 130. Der Spülflu- idstrom 130 wird durch den Spüleingang 145 eingeleitet, der gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Spalt 905 zwischen der Basis 107 der Standeinheit 105 und dem den Teilabschnitt 120 der Standeinheit 105 um- schließenden Mantelabschnitt 505 des Impellers 1 10 ausgeformt ist. Der Spül fluidstrom 130 wird dann mittels Zentrifugalkraft durch den Zwischenraum 125 zu einer der Austrittsöffnungen 140 der Mehrzahl an Spülausgängen 135 ge- leitet, um die Gleitlagervorrichtung 100 zu spülen.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Gleitlager- vorrichtung 100 für ein Flerzunterstützungssystem gemäß einem Ausführungs- beispiel. Gezeigt ist ein Querschnitt eines Teils der Gleitlagervorrichtung 100 mit dem vom Mantelabschnitt 150 des Impellers umschlossenen Teilabschnitt der Standeinheit 105. Die Einformung des Spülausgangs 135 soll hier zeigen, dass die Spülausgänge auch spiegelunsymmetrisch angeordnet sein können.

Es ist ein Teil des Spülungspfads des Spülfluidstroms 130 gezeigt, der durch den Zwischenraum 125 zu dem Spülausgang 135 strömt, und aus der Austrittsöffnung des Spülausgangs 135 ausgeleitet wird. Das Ausströmen des Spülfluidstroms ist in der nachfolgenden Fig. 10 anhand einer Draufsicht aus der hier mit dem Pfeil 1005 markierten Richtung gezeigt.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Gleitla gervorrichtung 100 für ein Flerzunterstützungssystem gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel. Es ist eine Draufsicht auf den in der vorhergehenden Fig. 9 mar- kierten Ausschnitt der Gleitlagervorrichtung 100 gezeigt. Der Spülausgang 135 ist in dem Mantelabschnitt 150 radial zu einer mit der Drehachse 1 12 in der Lagervorrichtung fluchtenden Längserstreckungsachse 1 16 des von dem Mantelabschnitt 505 umschlossenen Teilabschnitts der Standeinheit 105 an- geordnet. Der Spülfluidstrom 130 tritt an der Austrittsöffnung 140 des Spülaus- gangs aus dem Mantelabschnitt 150 aus.

Fig. 1 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Gleitla gervorrichtung 100 für ein Herzunterstützungssystem gemäß einem Ausfüh- rungsbeispiel. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spü- leingang 145 in den Zwischenraum 125 durch mehrere Eingangskanäle real i- siert, nämlich durch den Kanal 1 105 und den Kanal 1 107. Dies soll zudem demonstrieren, dass die Eingangsrichtung nicht nur zwangsläufig in der mit der Richtung der mir der Drehachse 1 12 der Lagervorrichtung 100 fluchtenden Längserstreckungsachse 1 16 der Lagervorrichtung 100 orientiert sein muss sondern auch dazu geneigt erfolgen kann. Wenn der Spüleingang 145 so ge- staltet ist, dass dort keine Zentrifugalkraft wirkt, in dem beispielweise die Be- randung des Spüleingangs 145 nicht im oder nur teilweise im rotierenden Kör- per liegt, wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel des Spüleingangs 145 als Eingangskanal 1 105, der teilweise im Mantelabschnitt 150 ausgeformt ist, dann verstärkt sich vorteilhafterweise der Zentrifugaldruck.

Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 zum Herstellen einer als eine Gleitlagervorrichtung oder als eine Magnetlagervorrichtung ausgebil- dete Lagervorrichtung für ein Herzunterstützungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 800 weist einen Schritt 801 des Bereit- stellens, einen Schritt 803 des Ausformens und einen Schritt 805 des Montie- rens auf. Im Schritt 801 des Bereitstellens wird eine Standeinheit bereitgestellt, die ausgeformt ist, einen Impeller drehbar zu lagern. Zudem wird im Schritt 801 der Impeller bereitgestellt, der ausgebildet ist, sich bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems zum Fördern eines Pumpenfluidstroms zu dre- hen. Im Schritt 803 des Ausformens wird in dem Impeller zumindest ein Spülausgang ausgeformt, der ausgeformt ist, bei dem Betrieb des Herzunter- stützungssystems einen Spülfluidstrom mittels Zentrifugalkraft aus der Gleitla gervorrichtung auszuleiten. Im Schritt 805 des Montierens werden der Impeller und die Standeinheit montiert, um die Gleitlagervorrichtung herzustellen. Da- bei wird zumindest ein Teilabschnitt der Standeinheit von dem Impeller um- schlossen. Zudem ist zwischen dem Teilabschnitt und dem Impeller ein Zwi- schenraum zum Führen des Spülfluidstroms angeordnet. Bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems wird der Spülfluidstrom mittels Zentrifugalkraft aus dem Zwischenraum in den Spülausgang geleitet, und von dort aus der Lagervorrichtung ausgeleitet, um die Lagervorrichtung zu spülen.

Zusammenfassend ist insbesondere folgendes festzuhalten: Die Erfindung be- trifft eine Lagervorrichtung 100 für ein Herzunterstützungssystem. Die Lager- vorrichtung 100 umfasst eine Standeinheit 105 und einen Impeller 1 10. Die Standeinheit 105 ist ausgeformt, den Impeller 1 10 drehbar zu lagern. Der Im- peller 1 10 ist ausgebildet, sich bei einem Betrieb des Herzunterstützungssys- tems zum Fördern eines Pumpenfluidstroms 1 15 zu drehen. Der Impeller 1 10 ist ausgeformt, zumindest einen Teilabschnitt 120 der Standeinheit 105 im montierten Zustand der Lagervorrichtung 100 zu umschließen, wobei zwi- schen dem Teilabschnitt 120 und dem Impeller 1 10 ein Zwischenraum 125 zum Führen eines Spülfluidstroms 130 angeordnet ist. In dem Impeller 1 10 ist zumindest ein Spülausgang 135 ausgeformt. Der Spülausgang 135 ist ausge- formt, bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems den Spülfluidstrom 130 mittels Zentrifugalkraft aus dem Zwischenraum 125 auszuleiten. Insbesondere betrifft die Erfindung die in den folgenden Klauseln angegebe- nen Aspekte:

1. Gleitlagervorrichtung (100) für ein Herzunterstützungssystem (200), wo- bei die Gleitlagervorrichtung (100) folgende Merkmale aufweist: eine Standeinheit (105), die ausgeformt ist, einen Impeller (110) drehbar zu lagern; und den Impeller (110), der ausgebildet ist, sich bei einem Betrieb des Her- zunterstützungssystems (200) zum Fördern eines Pumpenfluidstroms (115) zu drehen, wobei der Impeller (110) ausgeformt ist, zumindest ei- nen Teilabschnitt (120) der Standeinheit (105) im montierten Zustand der Gleitlagervorrichtung (100) zu umschließen, wobei zwischen dem Teilab- schnitt (120) und dem Impeller (110) ein Zwischenraum (125) zum Füh- ren eines Spülfluidstroms (130) angeordnet ist, wobei in dem Impeller (110) zumindest ein Spülausgang (135) ausgeformt ist, wobei der Spülausgang (135) ausgeformt ist, bei dem Betrieb des Flerzunterstüt- zungssystems (200) den Spülfluidstrom (130) mittels Zentrifugalkraft aus dem Zwischenraum (125) auszuleiten.

2. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß Klausel 1 , wobei in dem Impeller (110) mehrere Spülausgange (135) ausgeformt sind.

3. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wobei der zumindest eine Spülausgang (135) bezüglich einer Längs- achse des Impellers (110) geneigt ist.

4. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wobei der Spülausgang (135) als Röhre mit einer Austrittsöffnung (140) ausgeformt ist. - 21 Gleitlagervorrichtung (100) gemäß Klausel 4, wobei die Austrittsöffnung (140) in einem den Teilabschnitt (120) der Standeinheit (105) umschlie- ßenden Mantelabschnitt (505) des Impellers (110) oder in einem Über- gangsabschnitt (510) zwischen einem Bereich eines Propellers (515) des Impellers (110) und dem Mantelabschnitt (150) angeordnet ist. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß Klausel 5, wobei der Impeller (110) eine Mehrzahl von Spülausgängen (135) aufweist, wobei die Austrittsöff- nungen (140) der Spülausgänge (135) zumindest teilweise in dem Über- gangsabschnitt (510) angeordnet sind. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wobei eine Anzahl der Spülausgänge (135) in dem Impeller (110) einem Vielfachen der Anzahl der Schaufeln des Impellers (110) entspricht. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, mit einem Spüleingang (145) zum Einleiten des Spülfluidstroms (130), wobei der Spüleingang (145) im montierten Zustand der Gleitlagervor- richtung (100) in den Zwischenraum (125) mündet. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß Klausel 8, wobei der Spüleingang (145) als ein Spalt (905) zwischen einer Basis der Standeinheit (105) und einem den Teilabschnitt (120) der Standeinheit (105) umschließenden Mantelabschnitt (150) des Impellers (110) ausgeformt ist, und/oder wobei der Spüleingang (145) als ein geneigter Eingangskanal (1105) oder durch mehrere Eingangskanäle mit mindestens einem geneigten Ein- gangskanal (1105) in dem Impeller (110) ausgeformt ist. Gleitlagervorrichtung (100) gemäß einer der Klauseln 8 bis 9, wobei der Spüleingang (145) bezüglich des Spülausgangs (135) in Flussrichtung des Pumpenfluidstroms (115) stromabwärts angeordnet ist. Herzunterstützungssystem (200) mit einer Gleitlagervorrichtung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln 1 bis 10. Verfahren (800) zum Herstellen einer Gleitlagervorrichtung (100) für ein Herzunterstützungssystem (200), wobei das Verfahren (800) folgende

Schritte aufweist:

Bereitstellen (801 ) einer Standeinheit (105), die ausgeformt ist, einen Im- peller (110) drehbar zu lagern, und des Impellers (110), der ausgebildet ist, sich bei einem Betrieb des Herzunterstützungssystems (200) zum

Fördern eines Pumpenfluidstroms (115) zu drehen;

Ausformen (803) zumindest eines Spülausgangs (135) in dem Impeller (110), wobei der Spülausgang (135) ausgeformt ist, bei dem Betrieb des Herzunterstützungssystems (200) einen Spülfluidstrom (130) mittels

Zentrifugalkraft aus der Gleitlagervorrichtung (100) auszuleiten; und

Montieren (805) des Impellers (110) und der Standeinheit (105), um die Gleitlagervorrichtung (100) herzustellen, wobei zumindest ein Teilab- schnitt (120) der Standeinheit (105) von dem Impeller (110) umschlossen wird, und wobei zwischen dem Teilabschnitt (120) und dem Impeller (110) ein Zwischenraum (125) zum Führen des Spülfluidstroms (130) an- geordnet ist.

Bezuqszeichenliste

100 Gleitlagervorrichtung

105 Standeinheit

107 Basis

110 Impeller

1 1 1 Bereich eines Propellers des Impellers 112 Drehachse

1 14 Längsachse

1 15 Pumpenfluidstrom

1 16 Längserstreckungsachse

120 Teilabschnitt der Standeinheit

125 Zwischenraum

130 Spülfluidstrom

132 Öffnungsquerschnitt

134 Öffnungsquerschnittsnormalenvektor

135 Spülausgang

136 Richtungskomponente

137 Achse

140 Austrittsöffnung

145 Spüleingang

150 Mantelabschnitt

155 Block

200 Herzunterstützungssystem

205 Gehäuseabschnitt

210 Zulaufschlauch

215 Austrittsöffnung

220 Anschlussabschnitt

225 Steg

405 Kugellager

505 Mantelabschnitt

510 Übergangsabschnitt 515 Propeller

520, 525, 530 Bereich

605, 610, 615, 620, 625 Ausformung

800 Verfahren

801 Schritt des Bereitstellens

803 Schritt des Ausformens 805 Schritt des Montierens 905 Spalt

1005 Pfeil

1105, 1107 Eingangskanal