WO1997037697A1 - Intravasale blutpumpe - Google Patents

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Helmut Reul
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Helmut Reul
Thorsten Siess
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Definitions

  • the invention is based on an intravascular blood pump with a drive part containing a motor and a pump part firmly connected thereto, the pump part having a tubular housing and an impeller rotatably arranged therein.
  • a pump is known from the journal "The International Journal of Artificial Organs", Volume 18, No. 5 (1995), pages 273 to 285. It is introduced into the vascular system of the body by puncturing a blood vessel and advanced to the heart or to another location where blood is to be pumped.
  • a blood pump is known from EP 0 157 859 B1, in which the drive part and the pump part are structurally combined are. This pump is implantable, but it is not an intravascular blood pump that can be inserted into the body in a minimally invasive manner.
  • Intravascular blood pumps must have an outside diameter that is small enough not to clog a blood vessel.
  • the largest permissible outside diameter is of the order of about 7 mm. If the drive part is arranged in the vicinity of the pump part, the performance of the drive part is limited due to the structural restrictions. It is therefore important to make full use of the pump performance and to minimize power and flow losses.
  • the invention has for its object to provide an intravascular blood pump that can be used with high efficiency inside a blood vessel, especially outside the aorta.
  • the drive part is combined with the pump part to form a structural unit.
  • the blood pump is placed in front of the respective organ in an organ-supplying vessel in such a way that the pump part with a central suction opening precedes the drive part in the flow direction. is stored.
  • a blocking device is provided on the pump part, which prevents a flow short circuit along the outside of the pump housing. In this way it is avoided that fluid / blood from the outlet side of the pump passes the pump housing to the inlet side. All the blood drawn in is conveyed past the drive part in the direction of flow.
  • the use of the claimed pump is therefore not limited to an introduction into the aorta, where the aortic valve can act as a shut-off device.
  • the risk of the pump getting stuck to the vessel is minimized due to the central suction opening in the vessel. Since the entire blood flow flows along the drive part, it is ensured that the pressure built up by the pump keeps the elastic vessel open even if the vessel diameter almost corresponds to that of the pump part or the drive part.
  • the outflow between the motor and the vessel also ensures that the heat generated in the drive is transported away without causing blood damage due to excessive surface temperatures (above 41 ° C.).
  • a centering device protruding from the circumference of the drive part is expediently provided, which on the one hand keeps the outflow channel open and on the other hand centers the drive part in the blood vessel. Furthermore, the centering device, together with the blocking device, prevents the entire pump from rotating and axially moving in the blood vessel.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the intravascular blood pump inside a blood vessel
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the blood pump inside a blood vessel.
  • the blood pump is inside a blood vessel 10, e.g. an artery.
  • the blood pump has a drive part 11 and a pump part 12, which are firmly connected to one another, but have an axial distance.
  • the drive part 11 contains a drive motor. It is connected at its rear end to a catheter 13 through which the supply and control lines for the motor 14 pass.
  • the pump part 12 has a tubular pump housing 15, which is arranged coaxially with the rotor and forms a suction opening 16 at one end.
  • An impeller 17 can be rotated in the pump housing 15, which has a hub 18 which widens in the flow direction and vanes 19 projecting radially therefrom.
  • the hub 18 either sits on the output shaft of the motor 14 or it is freely rotatably mounted and coupled to the output shaft of the motor via a magnetic coupling.
  • the motor 14 and the pump housing 15 have approximately the same diameter. This diameter is in the range from 5 to 8 mm, so that the blood pump does not block the blood vessel 10.
  • the blood flow leaving the pump housing 15 then flows along the outside of the motor 14.
  • an expandable locking device 20 is attached, which consists of a flexible sealing screen, which is generally frustoconical in shape and is attached to the pump housing with its smaller end, while the larger end opens up and against the Lay the wall of the blood vessel 10 or fold it up and lay against the pump housing 15 on the outside.
  • the flexible sealing screen forming the blocking device 20 acts like a check valve.
  • the sealing screen opens up and closes the annular space between the pump housing and the vessel wall. This prevents blood from flowing back from the outlet side 22 of the pump to the inlet side 21. The entire blood flow is thus forced to flow along the motor 14.
  • the drive part 11 is provided with a centering device 23 which protrudes from its circumference in the form of spring-like ribs which protrude outwards.
  • a suction hose 25 projecting forward is fastened to the pump housing 15, which projects centrally into the blood vessel and has openings for the entry of blood at its end.
  • the suction hose 25 is sealingly connected to the cylindrical pump housing 15 and extends it forward.
  • the blocking device 20a in FIG. 2 consists of an annular balloon which is fastened to the pump housing 15 or to the suction hose 25. This balloon is connected to a lumen of the catheter 13 so that it can be inflated extracorporeally with gas or liquid. The balloon prevents the backflow of blood and a centering of the pump part 12 and suction tube 25 in the blood vessel.

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Abstract

Die intravasale Blutpumpe weist einen Antriebsteil (11) und einen damit fest verbundenen Pumpenteil (12) auf, die mit einem Katheter (13) verbunden sind und in ein Blutgefäß (10) eingeführt werden können. Das rohrförmige Pumpengehäuse (15) des Pumpenteils (12) ist mit einer Sperrvorrichtung (20) versehen, die die Ansaugseite (21) von der Druckseite trennt und dadurch einen Strömungskurzschluß vermeidet.

Description

Intravasale Blutpumpe
Die Erfindung geht aus von einer intravasalen Blutpumpe mit einem einen Motor enthaltenden Antriebsteil und einem damit fest verbundenen Pumpenteil, wobei der Pumpenteil ein rohrförmiges Gehäuse und ein darin drehbar angeordnetes Flügelrad aufweist . Eine solche Pumpe ist aus der Zeitschrift "The International Journal of Artificial Organs", Band 18, Nr. 5 (1995) , Seite 273 bis 285 bekannt. Sie wird durch Punktion eines Blutgefäßes in das Gefäßsystem des Körpers einge¬ führt und zum Herzen oder an eine andere Stelle, an der Blut gepumpt werden soll, vorgeschoben.
Aus der US 4 969 865, der EP 0 157 871 Bl und der EP 0 397 668 Bl sind weitere intravasale Blutpumpen bekannt, bei denen jedoch nur der Pumpenteil in der Blutbahn vorgeschoben wird, während der Antriebsteil extrakor- poral angeordnet und mit dem Pumpenteil über eine flexible Welle verbunden ist.
Aus EP 0 157 859 Bl ist eine Blutpumpe bekannt, bei der der Antriebsteil und der Pumpenteil baulich vereinigt sind. Diese Pumpe ist implantierbar, jedoch handelt es sich nicht um eine intravasale Blutpumpe, die minimal- invasiv in den Körper eingeführt werden kann.
Intravasale Blutpumpen müssen einen Außendurchmesser haben, der hinreichend klein ist, um ein Blutgefäß nicht zu verstopfen. Der größte zulässige Außendurch¬ messer liegt in der Größenordnung von etwa 7 mm. Wenn der Antriebsteil in der Nähe des Pumpenteils angeordnet ist, ist wegen der baulichen Restriktionen die Leistung des Antriebsteils begrenzt. Es ist daher wichtig, die Pumpenleistung voll auszunutzen und Leistungs- und Strömungsverluste zu minimieren.
Gemäß der DE 37 05 637 AI ist es möglich, mittels ring¬ förmiger Ballons Strömungswege längs eines Katheters zu sperren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine intrava¬ sale Blutpumpe zu schaffen, die mit hohem Wirkungsgrad im Innern eines Blutgefäßes eingesetzt werden kann, insbesondere auch außerhalb der Aorta.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst .
Bei dieser intravasalen Blutpumpe ist der Antriebsteil mit dem Pumpenteil zu einer baulichen Einheit ver¬ einigt. Dies bedeutet, daß beide Teile gemeinsam in das Blutgefäß eingeführt werden. Die Blutpumpe wird vor dem jeweiligen Organ in einem organversorgenden Gefäß der¬ art plaziert, daß der Pumpenteil mit zentraler Ansaug¬ öffnung in Durchströmrichtung dem Antriebsteil vorge- lagert ist. Am Pumpenteil ist eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die einen Strömungskurzschluß entlang der Außenseite des Pumpengehäuses verhindert . Auf diese Weise wird vermieden, daß Fluid/Blut von der Ausgangs- seite der Pumpe am Pumpengehäuse vorbei zur Einlaßseite gelangt. Das gesamte angesaugte Blut wird in Strömungs¬ richtung an dem Antriebsteil vorbeigefördert . Die Ver¬ wendung der beanspruchten Pumpe ist somit nicht auf eine Einführung in die Aorta beschränkt, wo die Aorten¬ klappe als Absperrvorrichtung wirken kann.
Die Gefahr, daß sich die Pumpe am Gefäß festsaugt, wird aufgrund der zentral im Gefäß liegenden Ansaugöffnung minimiert . Da der gesamte Blutstrom an dem Antriebsteil entlangströmt, ist gewährleistet, daß der durch die Pumpe aufgebaute Druck das elastische Gefäß selbst dann offenhält, wenn der Gefäßdurchmesser nahezu demjenigen des Pumpenteils bzw. des Antriebsteils entspricht. Die Abströmung zwischen Motor und Gefäß stellt zudem den Abtransport der im Antrieb erzeugten Wärme sicher, ohne daß es zu Blutschädigung durch zu hohe Oberflächentem¬ peraturen (über 41 °C) kommt. Zweckmäßigerweise ist eine von dem Umfang des Antriebsteils abstehende Zen¬ triervorrichtung vorgesehen, die einerseits den Ab¬ strömkanal offenhält und andererseits den Antriebsteil im Blutgefäß zentriert . Ferner verhindert die Zentrier¬ vorrichtung zusammen mit der Sperrvorrichtung ein Dre¬ hen und axiales Wandern der gesamten Pumpe im Blutge¬ fäß.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun¬ gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung der intravasalen Blutpumpe im Innern eines Blutgefäßes und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Blutpumpe im Innern eines Blutgefäßes. In Fig. 1 ist die Blutpumpe im Innern eines Blutgefäßes 10, z.B. einer Arterie, angeordnet. Die Blutpumpe weist einen Antriebsteil 11 und einen Pumpenteil 12 auf, die fest miteinander verbunden sind, jedoch einen axialen Abstand haben. Der Antriebsteil 11 enthält einen An¬ triebsmotor. Er ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem Katheter 13 verbunden, durch den die Versorgungs¬ und Steuerleitungen für den Motor 14 hindurchführen.
Der Pumpenteil 12 weist ein rohrförmiges Pumpengehäuse 15 auf, das koaxial zu dem Rotor angeordnet ist und an seinem einen Ende eine Ansaugöffnung 16 bildet. In dem Pumpengehäuse 15 ist ein Flügelrad 17 drehbar, das eine sich in Strömungsrichtung erweiternde Nabe 18 und davon radial abstehende Flügel 19 aufweist. Die Nabe 18 sitzt entweder auf der Ausgangswelle des Motors 14 oder sie ist frei drehbar gelagert und mit der Ausgangswelle des Motors über eine Magnetkupplung gekuppelt .
Der Motor 14 und das Pumpengehäuse 15 haben etwa glei¬ chen Durchmesser. Dieser Durchmesser liegt im Bereich von 5 bis 8 mm, so daß die Blutpumpe das Blutgefäß 10 nicht verstopft. Die das Pumpengehäuse 15 verlassende Blutströmung strömt anschließend an der Außenseite des Motors 14 entlang. An der Außenseite des Pumpengehäuses 15 ist eine auf¬ weitbare Sperrvorrichtung 20 befestigt, die aus einem flexiblen Dichtschirm besteht, der generell kegel- stumpfförmig ausgebildet ist und mit seinem kleineren Ende am Pumpengehäuse angebracht ist, während das grö¬ ßere Ende aufklappen und sich gegen die Wand des Blut¬ gefäßes 10 legen oder auch zusammenklappen und sich außen an das Pumpengehäuse 15 anlegen kann. Der die Sperrvorrichtung 20 bildende flexible Dichtschirm wirkt nach Art einer Rückschlagklappe. Wenn der Druck im Be¬ reich 21 vor der Ansaugöffnung 16 kleiner ist als der Druck am Pumpenauslaß, spannt sich der Dichtschirm auf und verschließt den Ringraum zwischen Pumpengehäuse und Gefäßwand. Dadurch wird verhindert, daß Blut von der Auslaßseite 22 der Pumpe zur Einlaßseite 21 zurück¬ strömt. Der gesamte Blutstrom wird also gezwungen, an dem Motor 14 entlangzufließen.
Zur Stabilisierung der Zentralposition des Antriebs¬ teils 11 im Innern des Blutgefäßes 10 ist der Antriebs¬ teil 11 mit einer von seinem Umfang abstehenden Zen¬ triervorrichtung 23 in Form abstehender, sich nach au¬ ßen verjüngender federartiger Rippen versehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist an dem Pum¬ pengehäuse 15 ein nach vorne abstehender Ansaugschlauch 25 befestigt, der mittig in das Blutgefäß hinein vor¬ steht und an seinem Ende Öffnungen für den Bluteintritt aufweist. Der Ansaugschlauch 25 ist abdichtend mit dem zylindrischen Pumpengehäuse 15 verbunden und verlängert dieses nach vorne. Die Sperrvorrichtung 20a besteht in Fig. 2 aus einem ringförmigen Ballon, der an dem Pumpengehäuse 15 oder am Ansaugschlauch 25 befestigt ist. Dieser Ballon ist mit einem Lumen des Katheters 13 verbunden, so daß er extrakorporal mit Gas oder Flüssigkeit aufgeblasen wer¬ den kann. Der Ballon bewirkt eine Verhinderung des Rückströmens von Blut und eine Zentrierung von Pumpen¬ teil 12 und Ansaugschlauch 25 im Blutgefäß.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Intravasale Blutpumpe mit einem einen Motor (14) enthaltenden Antriebsteil (11) und einem damit fest verbundenen Pumpenteil (12) , wobei der Pum¬ penteil (12) ein rohrförmiges Pumpengehäuse (15) und ein darin drehbar angeordnetes Flügelrad (17) aufweist, und mit einer den Strömungsweg außerhalb des Pumpengehäuses (15) versperrenden aufweitbaren Sperrvorrichtung (20;20a) .
2. Intravasale Blutpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil (11) eine von dem Umfang des Motors (14) abstehende Zentriervor¬ richtung (23) aufweist.
3. Intravasale Blutpumpe nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (20,-20a) an dem Pumpengehäuse (15) angebracht ist.
4. Intravasale Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Pumpen¬ gehäuse (15) ein Ansaugschlauch (25) hineinführt und die Sperrvorrichtung (20a) das Pumpengehäuse
(15) und/oder den Ansaugschlauch (25) umgibt.
5. Intravasale Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvor¬ richtung (20a) aus einem ringförmigen Ballon be¬ steht .
6. Intravasale Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvor- richtung (20) aus einem nach Art einer Rückschlag¬ klappe wirkenden flexiblen Dichtschirm besteht.
Intravasale Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvor¬ richtung (20;20a) eine Fixierfunktion für den Pum¬ penteil (12) in radialer und axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung ausübt.
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