DE112022001305T5 - Blutpumpenlaufrad - Google Patents

Blutpumpenlaufrad Download PDF

Info

Publication number
DE112022001305T5
DE112022001305T5 DE112022001305.2T DE112022001305T DE112022001305T5 DE 112022001305 T5 DE112022001305 T5 DE 112022001305T5 DE 112022001305 T DE112022001305 T DE 112022001305T DE 112022001305 T5 DE112022001305 T5 DE 112022001305T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
impeller
metal alloy
body temperature
normal body
flexible material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112022001305.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Fernando Casas
Mustafa Ertan Taskin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heartware Inc
Original Assignee
Heartware Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heartware Inc filed Critical Heartware Inc
Publication of DE112022001305T5 publication Critical patent/DE112022001305T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/20Type thereof
    • A61M60/205Non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/216Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
    • A61M60/237Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller the blood flow through the rotating member having mainly axial components, e.g. axial flow pumps
    • A61M60/242Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller the blood flow through the rotating member having mainly axial components, e.g. axial flow pumps with the outlet substantially perpendicular to the axis of rotation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/20Type thereof
    • A61M60/205Non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/216Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/10Location thereof with respect to the patient's body
    • A61M60/122Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
    • A61M60/165Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart
    • A61M60/178Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart drawing blood from a ventricle and returning the blood to the arterial system via a cannula external to the ventricle, e.g. left or right ventricular assist devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/20Type thereof
    • A61M60/205Non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/216Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
    • A61M60/237Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller the blood flow through the rotating member having mainly axial components, e.g. axial flow pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/80Constructional details other than related to driving
    • A61M60/802Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/804Impellers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/80Constructional details other than related to driving
    • A61M60/802Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/804Impellers
    • A61M60/806Vanes or blades
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/80Constructional details other than related to driving
    • A61M60/802Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/804Impellers
    • A61M60/806Vanes or blades
    • A61M60/808Vanes or blades specially adapted for deformable impellers, e.g. expandable impellers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/02General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
    • A61M2205/0266Shape memory materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/04General characteristics of the apparatus implanted
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3368Temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/36General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/36General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • A61M2205/3606General characteristics of the apparatus related to heating or cooling cooled
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/502User interfaces, e.g. screens or keyboards
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/52General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers with memories providing a history of measured variating parameters of apparatus or patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2250/00Specially adapted for animals

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

Implantierbare Blutpumpe mit einem Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung besteht, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Technologie bezieht sich im Allgemeinen auf implantierbare Blutpumpen und insbesondere implantierbare Blutpumpen mit einem Laufrad für minimale Hämolyse.
  • HINTERGRUND
  • Implantierbare Blutpumpen werden allgemein zur Unterstützung der Pumpleistung eines versagenden Herzens eingesetzt und schließen in der Regel ein Gehäuse mit einem Einlass, einem Auslass und einem darin montierten Rotor ein. Der Einlass kann über eine Einströmkanüle mit einer Herzkammer des Patienten, üblicherweise der linken Herzkammer, verbunden werden. Der Auslass kann mit einer Arterie, wie der Aorta, verbunden sein. Die Drehung des Rotors treibt das Blut vom Einlass zum Auslass und unterstützt so die Blutströmung aus der Herzkammer in die Arterie. Eine bekannte Blutpumpenart ist eine ventrikuläre Unterstützungsvorrichtung („VAD“) mit Beispielen, die die HVAD®-Pumpe und die MVAD®-Pumpe, hergestellt von HeartWare, Inc. in Miami Lakes, Florida, USA einschließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
  • Aktuelle VADs weisen Rotoren mit einer Vielzahl von Schaufeln auf, die konfiguriert sind, um Blut stromabwärts von dem Einlass zu treiben. Diese Schaufeln sind jedoch statisch, insofern als dass sie während des Pumpens von Blut eine einzige Form und Profil aufweisen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Die Techniken dieser Offenbarung betreffen im Allgemeinen ein implantierbares Blutpumpenlaufrad.
  • In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung eine implantierbare Blutpumpe mit einem Laufrad bereit, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung besteht, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.
  • In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform schließt das Laufrad eine Vielzahl von Schaufeln ein, und wobei die Metalllegierung innerhalb mindestens einer der Vielzahl von Schaufeln eingeschlossen ist.
  • In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform schließt mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln ein flexibles Material ein, und wobei die Metalllegierung innerhalb des flexiblen Materials angeordnet ist.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist das flexible Material eine Titanlegierung.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist das flexible Material ein Polymer.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform bewirkt die Metalllegierung während einer Phasenänderung der Metalllegierung zu einer Flüssigkeit eine Verlängerung des flexiblen Materials der mindestens einen der Vielzahl von Schaufeln um einen Abstand von dem Laufrad entfernt.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist ein Heizelement mit dem Laufrad gekoppelt, wobei das Heizelement konfiguriert ist, um die Metalllegierung über die normale Körpertemperatur zu erwärmen.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist die Metalllegierung für eine Phasenänderung von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff bei etwa normaler Körpertemperatur konfiguriert.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist ein Kühlelement mit dem Laufrad gekoppelt, wobei das Kühlelement konfiguriert ist, um die Metalllegierung von Temperaturen über der normalen Körpertemperatur auf die normale Körpertemperatur zu kühlen.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform definiert die Pumpe eine Hauptlängsachse, und wobei das Laufrad konfiguriert ist, um Blut entlang der Hauptlängsachse zu treiben.
  • In einem weiteren Aspekt schließt ein implantierbares Blutpumpensystem ein Laufrad ein, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung besteht, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist. Ein Heizelement oder ein Kühlelement ist mit dem Laufrad gekoppelt. Eine Steuerung steht in Verbindung mit dem Laufrad und mit dem Heizelement oder dem Kühlelement, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Heizelement oder das Kühlelement zu aktivieren, um eine Temperatur der Metalllegierung zu steuern.
  • In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform schließt das Laufrad eine Vielzahl von Schaufeln ein, und wobei die Metalllegierung innerhalb mindestens einer der Vielzahl von Schaufeln eingeschlossen ist.
  • In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform schließt mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln ein flexibles Material ein, und wobei die Metalllegierung innerhalb des flexiblen Materials angeordnet ist.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist das flexible Material eine Titanlegierung.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist das flexible Material ein Polymer.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform bewirkt die Metalllegierung während einer Phasenänderung der Metalllegierung zu einer Flüssigkeit eine Verlängerung des flexiblen Materials der mindestens einen der Vielzahl von Schaufeln um einen Abstand von dem Laufrad entfernt.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform definiert die Pumpe eine Hauptlängsachse, und wobei das Laufrad konfiguriert ist, um Blut entlang der Hauptlängsachse zu treiben.
  • In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform ist ein Temperatursensor mit dem Laufrad gekoppelt.
  • In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform ist die Metalllegierung für eine Phasenänderung von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff bei etwa normaler Körpertemperatur konfiguriert.
  • In einem Aspekt, ein Laufrad enthaltend, umfasst mindestens ein Abschnitt des Laufrads eine Metalllegierung, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.
  • Die Details von einem oder mehreren Aspekten der Offenbarung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der damit verbundenen Vorteile und Merkmale wird unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung erleichtert, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
    • 1 eine zerlegte Ansicht einer implantierbaren Blutpumpe ist;
    • 2 ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Pumpengeschwindigkeit der Blutpumpe aus 1 ist;
    • 3 eine Draufsicht eines beispielhaften Laufrads ist, das gemäß den Prinzipien der vorliegenden Anmeldung konstruiert ist;
    • 4 eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Laufrads über die Ansicht A-A ist;
    • 5 eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Laufrads über die Ansicht B-B ist; und
    • 6 eine Seitenansicht des in 3 gezeigten Laufrads über die Ansicht C-C ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es versteht sich, dass verschiedene hierin offenbarte Aspekte in unterschiedlichen Kombinationen als die Kombinationen, die spezifisch in der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, kombiniert werden können. Es versteht sich ebenso, dass, abhängig von dem Beispiel, bestimmte Aktionen oder Ereignisse eines beliebigen der hierin beschriebenen Prozesse oder Verfahren in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können, hinzugefügt, zusammengeführt oder vollständig weggelassen werden können (z. B. sind möglicherweise nicht sämtliche beschriebenen Aktionen oder Ereignisse erforderlich, um die Techniken auszuführen). Während bestimmte Aspekte dieser Offenbarung aus Gründen der Klarheit als durch ein einzelnes Modul oder eine einzelne Einheit ausgeführt beschrieben sind, versteht sich, dass die Techniken dieser Offenbarung durch eine Kombination von Einheiten oder Modulen ausgeführt werden können, die zum Beispiel einer medizinischen Vorrichtung zugeordnet sind.
  • In einem oder mehreren Beispielen können die beschriebenen Techniken in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon implementiert sein. Falls in Software implementiert, können die Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder Code auf einem computerlesbaren Medium gespeichert und durch eine hardwarebasierte Verarbeitungseinheit ausgeführt werden. Computerlesbare Medien können nichtflüchtige computerlesbare Medien einschließen, die einem materiellen Medium wie Datenspeichermedien (z. B. RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder beliebigem weiteren Medium, das verwendet werden kann, um gewünschten Programmcode in Form von Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern und auf die von einem Computer zugegriffen werden kann) entspricht.
  • Anweisungen können durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, wie einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs), NC-Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Logikarrays (FPGAs) oder andere äquivalente integrierte oder diskrete Logikschaltungen. Dementsprechend kann sich der Begriff „Prozessor“, wie hierin verwendet, auf beliebige der vorhergehenden Struktur oder beliebige weitere physikalische Struktur beziehen, die für die Implementierung der beschriebenen Techniken geeignet ist. Auch könnten die Techniken vollständig in einer oder mehreren Schaltungen oder Logikelementen implementiert sein.
  • Nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, ist in 1 eine zerlegte Ansicht einer beispielhaften implantierbaren Blutpumpe 10 gezeigt, die dazu konfiguriert ist, in einen Patienten implantiert zu werden, wie einen menschlichen oder tierischen Patienten. Die Blutpumpe 10 kann ohne Einschränkung die HVAD®-Pumpe oder die MVAD®-Pumpe sein, die ein bewegliches Element, wie ein Laufrad 12 oder einen Rotor, aufweist, das/der dazu konfiguriert ist, sich um die Achse „A“ zu drehen und Blut von dem Herzen zu dem Rest des Körpers zu treiben. Das Laufrad 12 kann innerhalb eines Rohrs 11 rotieren, das sich von einem proximalen stromaufwärtigen Ende zu einem distalen stromabwärtigen Ende erstreckt. Die HVAD®-Pumpe wird in US-Patenten Nr. 7,997,854 und 8,512,013 weiter erörtert. Die MVAD®-Pumpe wird in US-Patenten Nr. 8,007,254 , 8,419,609 und 9,561,313 weiter erörtert.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 14 zum Steuern einer Pumpengeschwindigkeit und/oder anderer Vorgänge der implantierbaren Blutpumpe 10, wenn die Blutpumpe 10 mit dem System 14 in Verbindung steht und von einer Leistungszufuhr 24 mit Leistung versorgt wird. Die Blutpumpe 10 schließt einen Motor 16 darin ein und kann eine separate Komponente sein oder einen Teil des Systems 14 bilden. In einem Beispiel beinhaltet das System 14 eine Steuervorrichtung 18 mit einer Steuerschaltung 20 und einem Prozessor 22, einschließlich einer Verarbeitungsschaltung, die dazu konfiguriert ist, die Vorgänge der Blutpumpe 10 durchzuführen. Das System 14 kann ebenso einen Speicher 26 und eine Schnittstelle 28 einschließen, wobei der Speicher 26 dazu konfiguriert ist, Informationen zu speichern, auf die durch den Prozessor 22 zugegriffen werden kann, einschließlich Anweisungen, die durch die Verarbeitungsschaltung und/oder Daten ausführbar sind, die von dem Prozessor 22 abgerufen, manipuliert oder gespeichert werden können. Solche Anweisungen und/oder Daten schließen solche ein, die zur Steuerung der Pumpengeschwindigkeit verwendet werden.
  • Nun Bezug nehmend auf die 3-6 kann das Laufrad 12 eine Vielzahl von Schaufeln 30 einschließen, die sich radial um eine Nabe oder einen Körper 32 des Laufrads 12 herum öffnen. Mindestens ein Abschnitt des Laufrads 12, zum Beispiel die Schaufel „C“, mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln 30 kann aus einer Metalllegierung 32, zum Beispiel einem Fieldschen Metall oder Gallium, bestehen oder dieses einschließen, die bei normaler Körpertemperatur, zum Beispiel etwa 37 Grad Celsius, ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist. In einer Konfiguration schließt mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln 30 ein flexibles Material 34 ein, das die Metalllegierung 32 umschließt oder anderweitig aufnimmt. Zum Beispiel kann das flexible Material 34 Nitinol, ein Polymer oder eine Titanlegierung sein und bildet einen Teil der Schaufel 30. Zum Beispiel kann das flexible Material 34 einen äußeren Teil der Schaufel 30 bilden, wie eine Abdeckung, so dass die Metalllegierung 32 innerhalb des flexiblen Materials 34 und des Laufrads 12 umschlossen ist. Wenn also die Metalllegierung 32 eine Phasenänderung von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff durchläuft, und von einem Feststoff zu einer Flüssigkeit, ändert das flexible Material 34 ähnlich die Form, um die Änderung der Form der Metalllegierung 32 aufzunehmen. Zum Beispiel kann jede Schaufel, wie in den 3-5 gezeigt, eine unterschiedliche Form definieren. Zum Beispiel ist, in einer beispielhaften Konfiguration, die Metalllegierung 32 unter dem flexiblen Material 34 in einem festen Zustand bei normaler Körpertemperatur angeordnet und definiert ein Profil für den normalen Betrieb des Laufrads 12. Bei Temperaturen über der normalen Körpertemperatur, zum Beispiel fieberhaften Zuständen, durchläuft die
  • Metalllegierung 32 passiv eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit, was in ähnlicher Weise die Form des flexiblen Materials 34 und des Gesamtprofils der Schaufel 30 ändert, was die Wirkung der Verringerung der Hämolyse um die Laufradschaufel 30 aufweisen kann. Eine solche Änderung der Form kann als eine Spülung des Laufrads 12 der Thrombusbildung fungieren und/oder die Hämolyse um den Bereich der Schaufel 30 verhindern. Zum Beispiel kann das flexible Material 34 eine Form definieren, wenn sie durch die flüssige Metalllegierung 32 gebogen wird, die die Schaufel aus einem weiter entfernten Abstand von der Nabe des Laufrads 12 im Vergleich, wenn die Metalllegierung 32 ein Feststoff ist, verlängert. In anderen Konfigurationen kann das flexible Material 34 Kanäle definieren, in denen die flüssige Metalllegierung 32 fließt. Wenn die Temperatur um eine vorbestimmte Menge über die normale Körpertemperatur erhöht wird, kann die innerhalb der Kanäle fließende flüssige Metalllegierung 32 eine Phasenänderung zu dem Feststoff durchlaufen, was eine Verformung des flexiblen Materials 34 bewirkt.
  • In einer Konfiguration kann ein Heizelement 36, wie etwa ein Widerstandsheizelement, an oder in der Nähe der Metalllegierung 32 gekoppelt oder anderweitig positioniert sein. Das Heizelement 36 kann mit der Steuerung 18 in Verbindung stehen, die konfiguriert ist, um die von dem Heizelement 36 erzeugte Wärme zu modulieren, um die Phasenänderung der Metalllegierung 32 zu steuern. Ein Temperatursensor 37 kann auch an einer der Laufradschaufeln 30 eingeschlossen sein und in weiterer Verbindung mit der Steuerung 18 stehen. Die Steuerung 18 kann konfiguriert sein, um das Heizelement 36 zu voreingestellten Zeiten zu modulieren, zum Beispiel zu jeder vollen Stunde, um eine Phasenänderung der Metalllegierung 32 zu bewirken. Die Leistung für das Heizelement kann durch kinetische Energiegewinnungskomponenten zugeführt werden, wenn sich das Laufrad 12 dreht, wie in der US-Patentanmeldung Nr. 16/952.613 offenbart, deren Gesamtheit hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen ist. In ähnlicher Weise kann ein Kühlelement 38, zum Beispiel ein Peltier-Kühlelement, an oder in der Nähe der Metalllegierung 32 gekoppelt oder anderweitig positioniert sein. Das Kühlelement 38 kann auf ähnliche Weise wie das Heizelement 36 angetrieben werden und ist dazu konfiguriert, die Metalllegierung 32 aus ihrem flüssigen Zustand zurück in ihren festen Zustand, d. h. von Temperaturen über der normalen Körpertemperatur zurück zur normalen Körpertemperatur, zu kühlen. In einer Konfiguration steuert die Steuerung 18 den Betrieb sowohl des Heizelements 36 als auch des Kühlelements 38 durch Kommunizieren mit einem drahtlosen Sender (nicht gezeigt) am Laufrad 12 als Teil der kinetischen Energiegewinnungskomponenten. In anderen Konfigurationen kann die Metalllegierung 32 innerhalb der Einströmkanüle der Pumpe 10 angeordnet sein. Zum Beispiel kann in einer ersten Konfiguration die Einströmkanüle die Metalllegierung 32 in einer festen Konfiguration einschließen, und dann, wenn sie erhitzt wird, zieht die Einströmkanüle das Lumen innerhalb der Einströmkanüle zusammen, um einen Rückstrom zu verhindern. Details über die Kontraktion der Einströmkanüle finden sich in der US-Patentanmeldung Nr. 17/100,319 , deren Gesamtheit hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Fachleute werden verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was hierin vorstehend gezeigt und beschrieben wurde. Darüber hinaus sei, sofern nicht im Gegenteil erwähnt, darauf hingewiesen, dass sämtliche der beigefügten Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind. Eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen ist angesichts der vorstehenden Lehren möglich, ohne von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung abzuweichen, der nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt ist.
  • Beispiel 1. Eine implantierbare Blutpumpe, umfassend:
    • ein Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung besteht, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und
    • für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.
  • Beispiel 2. Die Pumpe aus Beispiel 1, wobei das Laufrad eine Vielzahl von Schaufeln einschließt, und wobei die Metalllegierung innerhalb mindestens einer der Vielzahl von Schaufeln eingeschlossen ist.
  • Beispiel 3. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-2, wobei mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln ein flexibles Material einschließt, und wobei die Metalllegierung innerhalb des flexiblen Materials angeordnet ist.
  • Beispiel 4. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-3, wobei das flexible Material eine Titanlegierung ist.
  • Beispiel 5. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-4, wobei das flexible Material ein Polymer ist.
  • Beispiel 6. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-5, wobei die Metalllegierung während einer Phasenänderung der Metalllegierung zu einer Flüssigkeit eine Verlängerung des flexiblen Materials der mindestens einen der Vielzahl von Schaufeln um einen Abstand von dem Laufrad entfernt bewirkt.
  • Beispiel 7. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-6, die ferner ein Heizelement einschließt, das mit dem Laufrad gekoppelt ist, wobei das Heizelement konfiguriert ist, um die Metalllegierung über die normale Körpertemperatur zu erwärmen.
  • Beispiel 8. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-7, wobei die Metalllegierung für eine Phasenänderung von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff bei etwa normaler Körpertemperatur konfiguriert ist.
  • Beispiel 9. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-8, die ferner ein Kühlelement einschließt, das mit dem Laufrad gekoppelt ist, wobei das Kühlelement konfiguriert ist, um die Metalllegierung von Temperaturen über der normalen Körpertemperatur auf die normale Körpertemperatur zu kühlen.
  • Beispiel 10. Die Pumpe aus einem der Beispiele 1-9, wobei die Pumpe eine Hauptlängsachse definiert, und wobei das Laufrad konfiguriert ist, um Blut entlang der Hauptlängsachse zu treiben.
  • Beispiel 11. Ein implantierbares Blutpumpensystem, umfassend:
    • ein Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung besteht, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und
    • für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist;
    • ein Heizelement oder ein Kühlelement, das mit dem Laufrad gekoppelt ist; und
    • eine Steuerung in Verbindung mit dem Laufrad und mit dem Heizelement oder dem Kühlelement, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Heizelement oder das Kühlelement zu aktivieren, um eine Temperatur der Metalllegierung zu steuern.
  • Beispiel 12. Das System aus Beispiel 11, wobei das Laufrad eine Vielzahl von Schaufeln einschließt, und wobei die Metalllegierung innerhalb mindestens einer der Vielzahl von Schaufeln eingeschlossen ist.
  • Beispiel 13. Das System aus einem der Beispiele 11-12, wobei mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln ein flexibles Material einschließt, und wobei die Metalllegierung innerhalb des flexiblen Materials angeordnet ist.
  • Beispiel 14. Das System aus einem der Beispiele 11-13, wobei das flexible Material eine Titanlegierung ist.
  • Beispiel 15. Das System aus einem der Beispiele 11-14, wobei das flexible Material ein Polymer ist.
  • Beispiel 16. Das System aus einem der Beispiele 11-15, wobei die Metalllegierung während einer Phasenänderung der Metalllegierung zu einer Flüssigkeit eine Verlängerung des flexiblen Materials der mindestens einen der Vielzahl von Schaufeln um einen Abstand von dem Laufrad entfernt bewirkt.
  • Beispiel 17. Das System aus einem der Beispiele 11-16, wobei die Pumpe eine Hauptlängsachse definiert, und wobei das Laufrad konfiguriert ist, um Blut entlang der Hauptlängsachse zu treiben.
  • Beispiel 18. Das System aus einem der Beispiele 11 bis 17, das ferner einen Temperatursensor einschließt, der mit dem Laufrad gekoppelt ist.
  • Beispiel 19. Das System aus einem der Beispiele 11-18, wobei die Metalllegierung für eine Phasenänderung von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff bei etwa normaler Körpertemperatur konfiguriert ist.
  • Beispiel 20. Ein Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads eine Metalllegierung umfasst, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.
  • Es wurden verschiedene Beispiele beschrieben. Diese und andere Beispiele liegen innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7997854 [0030]
    • US 8512013 [0030]
    • US 8007254 [0030]
    • US 8419609 [0030]
    • US 9561313 [0030]
    • US 16952613 [0034]
    • US 17100319 [0034]

Claims (15)

  1. Implantierbare Blutpumpe, aufweisend: ein Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung gebildet ist, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, wobei das Laufrad eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, und wobei die Metalllegierung innerhalb mindestens einer der Vielzahl von Schaufeln enthalten ist.
  3. Pumpe nach Anspruch 2, wobei mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln ein flexibles Material aufweist, und wobei die Metalllegierung innerhalb des flexiblen Materials angeordnet ist.
  4. Pumpe nach Anspruch 3, wobei das flexible Material eine Titanlegierung ist.
  5. Pumpe nach Anspruch 3, wobei das flexible Material ein Polymer ist.
  6. Pumpe nach Anspruch 3, wobei die Metalllegierung während einer Phasenänderung der Metalllegierung zu einer Flüssigkeit eine Verlängerung des flexiblen Materials der mindestens einen der Vielzahl von Schaufeln um einen Abstand von dem Laufrad entfernt bewirkt.
  7. Pumpe nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Heizelement, welches mit dem Laufrad gekoppelt ist, wobei das Heizelement konfiguriert ist, um die Metalllegierung über die normale Körpertemperatur zu erwärmen.
  8. Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Metalllegierung für eine Phasenänderung von einer Flüssigkeit zu einem Feststoff bei etwa normaler Körpertemperatur konfiguriert ist.
  9. Pumpe nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Kühlelement, welches mit dem Laufrad gekoppelt ist, wobei das Kühlelement konfiguriert ist, um die Metalllegierung von Temperaturen über der normalen Körpertemperatur auf die normale Körpertemperatur zu kühlen.
  10. Pumpe nach Anspruch 1, wobei die Pumpe eine Hauptlängsachse definiert, und wobei das Laufrad konfiguriert ist, um Blut entlang der Hauptlängsachse zu treiben.
  11. Implantierbares Blutpumpensystem, aufweisend: ein Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads aus einer Metalllegierung gebildet ist, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist; ein Heizelement oder ein Kühlelement, das mit dem Laufrad gekoppelt ist; und eine Steuerung in Verbindung mit dem Laufrad und mit dem Heizelement oder dem Kühlelement, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Heizelement oder das Kühlelement zu aktivieren, um eine Temperatur der Metalllegierung zu steuern.
  12. System nach Anspruch 11, wobei das Laufrad eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, und wobei die Metalllegierung innerhalb mindestens einer der Vielzahl von Schaufeln eingeschlossen ist.
  13. System nach Anspruch 12, wobei mindestens eine der Vielzahl von Schaufeln ein flexibles Material aufweist, und wobei die Metalllegierung innerhalb des flexiblen Materials angeordnet ist.
  14. System nach Anspruch 13, wobei das flexible Material eine Titanlegierung ist.
  15. Laufrad, wobei mindestens ein Abschnitt des Laufrads eine Metalllegierung aufweist, die bei normaler Körpertemperatur ein Feststoff ist und für eine Phasenänderung zu einer Flüssigkeit zwischen einer vorbestimmten Temperatur über der normalen Körpertemperatur und etwa 40 Grad Celsius konfiguriert ist.
DE112022001305.2T 2021-03-02 2022-02-07 Blutpumpenlaufrad Pending DE112022001305T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/189,399 US11969586B2 (en) 2021-03-02 2021-03-02 Blood pump impeller
US17/189,399 2021-03-02
PCT/US2022/015400 WO2022186950A1 (en) 2021-03-02 2022-02-07 Blood pump impeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112022001305T5 true DE112022001305T5 (de) 2023-12-28

Family

ID=83116752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112022001305.2T Pending DE112022001305T5 (de) 2021-03-02 2022-02-07 Blutpumpenlaufrad

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11969586B2 (de)
DE (1) DE112022001305T5 (de)
WO (1) WO2022186950A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11969586B2 (en) * 2021-03-02 2024-04-30 Heartware, Inc. Blood pump impeller

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH084619B2 (ja) 1987-03-31 1996-01-24 日本ゼオン株式会社 血液ポンプ装置
US6293901B1 (en) 1997-11-26 2001-09-25 Vascor, Inc. Magnetically suspended fluid pump and control system
US6981942B2 (en) 2001-11-19 2006-01-03 University Of Medicine And Dentristy Of New Jersey Temporary blood circulation assist device
US8419609B2 (en) 2005-10-05 2013-04-16 Heartware Inc. Impeller for a rotary ventricular assist device
CN101371041B (zh) 2006-01-13 2013-07-31 哈特威尔公司 旋转式血泵
EP3520834B1 (de) 2006-03-23 2022-04-27 The Penn State Research Foundation Herzunterstützungsvorrichtung mit erweiterbarer kreiselradpumpe
EP2338540A1 (de) 2009-12-23 2011-06-29 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Förderschaufel für einen komprimierbaren Rotor
EP2363157A1 (de) 2010-03-05 2011-09-07 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Vorrichtung zur mechanischen Einwirkung auf ein Medium, insbesondere Fluidpumpe
US20160045654A1 (en) 2014-08-14 2016-02-18 Medibotics Llc Implanted Extracardiac Device for Circulatory Assistance
CA2919896A1 (en) 2013-08-14 2015-02-19 Heartware, Inc. Impeller for axial flow pump
US10350341B2 (en) 2015-03-20 2019-07-16 Drexel University Impellers, blood pumps, and methods of treating a subject
US11389639B2 (en) 2017-04-25 2022-07-19 Heartware, Inc. Anti-thrombus surface potential ceramic element
US20200146142A1 (en) 2018-11-02 2020-05-07 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force Architected liquid metal networks and processes of making and using same
US11534596B2 (en) 2020-01-09 2022-12-27 Heartware, Inc. Pulsatile blood pump via contraction with smart material
US11806518B2 (en) 2020-01-10 2023-11-07 Heartware, Inc. Passive thrust bearing angle
CN215135918U (zh) 2021-01-08 2021-12-14 苏州心擎医疗技术有限公司 血泵以及叶轮
US11969586B2 (en) * 2021-03-02 2024-04-30 Heartware, Inc. Blood pump impeller

Also Published As

Publication number Publication date
US20220280769A1 (en) 2022-09-08
WO2022186950A1 (en) 2022-09-09
US11969586B2 (en) 2024-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69103295T2 (de) Künstliches, in den Körper implantiertes Hilfsherz.
DE69531399T2 (de) Kunstherz
EP3628344B1 (de) Blutpumpe
DE60301135T2 (de) Blutpumpe mit axialem und radialem durchfluss und mit doppeltem eingang
DE202010016802U1 (de) Katheterpumpe
EP2607712B1 (de) Pumpengehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme eines Pumpenrotors
DE112020006503T5 (de) Pulsierende Blutpumpe durch Kontraktion mit intelligentem Material
DE2345994A1 (de) Ausserhalb des koerpers angeordneter blutkreis
DE112022001305T5 (de) Blutpumpenlaufrad
WO2017060257A1 (de) Pumpe, insbesondere blutpumpe
DE102018208540A1 (de) Pumpengehäusevorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Pumpengehäusevorrichtung und Pumpe mit einer Pumpengehäusevorrichtung
DE102013008168A1 (de) Laufrad für Katheterpumpe
EP2363157A1 (de) Vorrichtung zur mechanischen Einwirkung auf ein Medium, insbesondere Fluidpumpe
DE2707951A1 (de) Vorrichtung zur versorgung eines patienten mit einem pulsierenden blutfluss
DE112020006497T5 (de) Passiver Drucklagerwinkel
DE202015009422U1 (de) Implantierbare Herzpumpe
DE102013008158A1 (de) Distaler Lagerträger
EP1374928A1 (de) Blutpumpe mit einem Impeller
DE112021002996T5 (de) Körperpositions- und aktivitätsbasierte Durchflusssteuerung für ventrikuläre Unterstützungsvorrichtung (VAD) mit vollständig implantierbarem Steuergerät
EP3192476B1 (de) Medizinisches temperiergerät
DE60122680T2 (de) Kannulationsanordnung
DE102020102473A1 (de) Pumpe zum Fördern eines Fluids und Verfahren zum Herstellen einer Pumpe
DE112020006567T5 (de) Diagnosemetrik für das kumulative Vorhandensein von Sogbedingungen
EP3634525B1 (de) Herzunterstützungssystem
DE112021001148T5 (de) Steuervorrichtung für eine implantierbare Blutpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)