FR2773995A1

FR2773995A1 - Pompe a sang implantable et procede pour alimenter en sang le systeme circulatoire d'un patient

Info

Publication number: FR2773995A1
Application number: FR9900873A
Authority: FR
Inventors: Marlin Stephen Heilman; Christopher David Capone; Edward Karl Prem; Richard Andrew Zehel Sofranko; Carl Michael Parisi; Steve Andrew Kolenik; Daniel Richard Moore
Original assignee: Vascor Inc
Current assignee: Vascor Inc
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 1999-07-30
Also published as: ITRM990052A1; GB2335361A; IT1305288B1; JPH11285529A; GB2335361A8; NL1011144A1; GB2335361B; US5980448A; GB9828871D0; CA2256603A1; DE19903341A1; NL1011144C2; US6066085A

Abstract

L'invention concerne un appareil de pompage du sang destiné à être implanté dans le corps.Il comporte un corps (13) de pompe pouvant être raccordé par des entrée et sortie (22, 24) au système circulatoire d'un patient, et une chambre d'entraînement (18) renfermant de façon étanche un servomoteur et pouvant agir sur une plaque mobile (28) du corps de pompe (13) par l'intermédiaire d'un bras (33) dont une extrémité est reliée à la plaque mobile et dont l'autre extrémité est soumise à l'action d'un arbre à excentrique mis en rotation par le servomoteur. Un palier à rouleaux sur lequel le bras se déplace peut être monté sur cet arbre. La plaque mobile (28) peut être implantée à proximité immédiate d'un poumon afin que ce dernier se déplace avec la plaque pendant le pompage du sang et qu'il remplisse ainsi la fonction d'une chambre de compliance. Un réducteur de vitesse peut être prévu entre le moteur et l'arbre à excentrique.Domaine d'application : traitement de l'insuffisance cardiaque.

Description

L'invention concerne de manière générale des pompes à sang implantables,

et en particulier une pompe à sang à une

seule chambre, entièrement implantable.

Une grave insuffisance cardiaque, ou l'incapacité du coeur d'une personne à pomper suffisamment de sang pour satisfaire aux besoins de son corps, constitue la cause d'une très mauvaise qualité de vie, de coûts très élevés de traitements médicaux et de mortalité pour des centaines de milliers de patients chaque année. On a conçu de nombreuses interventions pharmacologiques, biologiques et sous forme de dispositifs, pour traiter cette maladie, dont de nombreuses sont brevetées, mais, malgré ces efforts, l'insuffisance cardiaque reste un problème majeur de la

santé publique.

L'insuffisance cardiaque se mesure sous la forme d'un débit cardiaque ou d'un index cardiaque normalement bas. Le débit cardiaque se mesure en litres d'écoulement de sang par minute (1/min) et l'index cardiaque (IC) est ce débit divisé par la surface corporelle du patient. Normalement, l'index cardiaque au repos ou pendant une activité légère est compris entre 3,0 et 3,5 et le débit cardiaque est compris entre 5,6 et 6,5 litres par minute pour les hommes et est d'une valeur proportionnellement moindre pour les femmes, sur la base d'une moindre surface corporelle. Une insuffisance cardiaque grave est présente lorsque l'index cardiaque est compris entre 1,5 et 2,0. Dans le cas d'un homme moyen présentant une insuffisance cardiaque avec une surface corporelle de 1,87 mètre carré, un index cardiaque de 1,75 et un rythme cardiaque de 80 battements par minute, le débit cardiaque est de 3,27 1/min et 41 ml de sang sont éjectés en moyenne du coeur à chaque battement. Ce volume systolique moyen est à comparer à un volume systolique normal moyen de 76 ml, que présente un homme normal moyen d'un index cardiaque de 3,25 et d'un rythme cardiaque de 80

battements par minute.

La chambre principale de pompage du coeur, à savoir le ventricule gauche, comporte une valvule d'entrée (mitrale) et une valvule sigmoide de sortie (aortique). Pendant une contraction du ventricule gauche, la valvule d'entrée se5 ferme en même temps que du sang est refoulé à travers la valvule aortique et introduit dans l'aorte ou artère principale du corps. La pression de repos (diastolique) du ventricule gauche peut être comprise entre 2 et 20 mm de Hg (266,5 et 2665 Pa) (précharge), et elle arrive à o10 l'extrémité la plus haute de cette plage lors d'une insuffisance. Pendant une contraction active du ventricule gauche (systole), le ventricule gauche doit éjecter le sang contre la pression aortique, laquelle est habituellement comprise entre 70 et 140 mm de Hg (9332 et 18665 Pa) (postcharge). Il est bien connu que, si la postcharge est réduite lors d'une insuffisance, le volume systolique augmente évidemment et cette augmentation est l'une des raisons pour lesquelles des médicaments réduisant la postcharge, tels que des inhibiteurs ACE, ont apporté une

aide à des patients souffrant d'insuffisance cardiaque.

Un procédé commun pour procurer une assistance circulatoire mécanique consiste à utiliser des dispositifs de contre-pulsion tels que des pompes à ballonnet intraaortique. Elles procurent un type d'assistance réduisant la postcharge et sont habituellement réservées à des crises aiguës (c'est-à-dire pendant quelques heures à

quelques jours). Comme décrit dans les brevets des Etats-

Unis d'Amérique n 4 733 652 et n 3 692 018, respectivement, l'avantage principal de tels dispositifs résulte de la décharge du ventricule gauche pendant la systole et de l'élévation de la pression diastolique pour reperfuser la coronaire et d'autres artères pendant la diastole. Des patients nécessitant ce type de traitement sont affectés d'un choc cardiogénique, d'angine de poitrine chronique ou ont besoin d'une assistance circulatoire

périopératoire (Nanas et collaborateurs 1988, Kormos 1987).

La nature de la conception des pompes à ballonnet intraaortique se limite d'elle-même uniquement à une utilisation précise, car l'unité volumineuse de commande du ballonnet reste à l'extérieur du corps du patient, ce qui nécessite son immobilisation sur un lit d'hôpital. Des ventricules auxiliaires du type poche ayant des moyens mécaniques ou pneumatiques pour le pompage du sang contenu sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 3 553 736 et n 4 034 742. Un grand nombre d'entre eux ont un seul orifice d'accès qui sert à la fois

d'entrée et de sortie pour l'écoulement sanguin.

L'inconvénient de ces conceptions est une stagnation relative de l'écoulement, ce qui augmente le risque de formation de caillots et de thromboembolie. D'autres présentent à la fois un orifice d'entrée et un orifice de

sortie et peuvent être raccordés en parallèle avec l'aorte.

Ces conceptions peuvent comporter des valves pour tenter de

maximiser l'efficacité de leur pompage (brevets des Etats-

Unis d'Amérique n 4 195 623 et n 4 245 622).

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 630 596 et n 4 051 840 décrivent un "timbre aortique dynamique" qui est fixé à demeure à l'aorte et est conçu pour procurer une assistance de contre-pulsion. Ce dispositif est destiné à une utilisation chronique et exige d'ouvrir le thorax du patient pour sa mise en place. De même que pour les pompes à ballonnet intraaortique, l'unité de commande reste à l'extérieur du corps du patient et le gonflage de la pièce est réalisé pneumatiquement en passant par un orifice d'accès percutané. A la différence des pompes à ballonnet intraaortique, la pièce aortique dynamique peut produire une assistance volumétrique supérieure à 40 ml. Deux risques de ce système sont le risque d'infection chronique due à l'orifice percutané permanent et l'étendue de la chirurgie d'implantation. Physiquement, la pièce est de forme oblongue et est constituée d'un ballonnet flexible situé du côté du sang d'une chambre qui comporte un dos rigide à travers lequel une conduite (un tuyau) pneumatique passe pour réaliser le gonflage et le dégonflage du ballonnet. Une collerette est située le long du périmètre du dos rigide pour constituer un bord pour suturer la pièce5 dans la paroi aortique. Le tuyau pénètre de façon percutanée dans la surface de la peau à travers un orifice conçu spécialement dans la peau. Le gonflage et le dégonflage du ballonnet sont réalisés au moyen d'une pompe à air extérieure qui est raccordée à la pièce intraaortique pendant l'opération. Lorsque le ballonnet et si le ballonnet n'est pas commandé par pulsions, l'aorte est ouverte à l'écoulement du sang, ce qui assure la sécurité intrinsèque de la pompe. Dans le mode d'attente, l'intérieur du ballonnet est alors à la pression15 atmosphérique qui est inférieure à la pression du sang aortique, ce qui provoque l'affaissement de la chambre de pompage. Le fait de rendre le système artériel plus souple est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 938 766. Le durcissement des artères diminue la souplesse vasculaire et peut augmenter la postcharge présentée au coeur. Par conséquent, l'addition d'une chambre de compliance peut aider à inverser quelque peu les effets du durcissement artériel et donc diminue la charge de

travail du coeur. D'après la description, de tels

dispositifs sont généralement utilisés pour assister le ventricule gauche. Plusieurs configurations de chambre de compliance sont décrites et divers procédés d'implantation sont également indiqués. Les dispositifs peuvent être classés dans les catégories à chambres à un seul orifice, à chambres à écoulement direct à deux orifices, et à pinces mécaniques chargées par ressort qui sont fixées sur l'aorte. Pour des conceptions ayant une configuration en écoulement direct, une valve peut être incorporée dans le côté d'entrée de la chambre. Ceci permet d'éviter un refoulement et permet avantageusement de diriger l'écoulement de sortie du sang depuis la chambre de

compliance vers des emplacements plus appropriés.

Un pompage direct pendant la diastole du coeur est habituellement réalisé par ce qui est appelé des dispositifs d'assistance ventriculaire. Les dispositifs d'assistance ventriculaire ayant une configuration d'écoulement direct et convertissant de l'énergie électrique directement en énergie mécanique constituent l'art antérieur le plus pertinent en ce qui concerne l'invention décrite ici. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 091 471 décrit un appareil qui comprime mécaniquement un conduit toroidal d'écoulement en pressant le rayon intérieur et en le poussant vers l'extérieur tout en empêchant le rayon extérieur de s'expanser. Ceci est réalisé par l'application d'une pression à une partie centrale fermée de façon étanche, dans le centre du conduit toroidal. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 250 872 décrit une chambre de pompage à passage direct qui est pressée par un liquide d'application de pression. Ce dispositif repose principalement sur des variations de l'épaisseur de la paroi de la chambre de pompage pour commander une compression de cette chambre de pompage. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 089 016 décrit une conception toroïdale à passage direct qui utilise un fluide de pompage hydraulique pour comprimer la chambre toroïdale de pompage. Ce dispositif peut comporter des valves à l'entrée et à la sortie de la chambre de pompage. La chambre de pompage elle-même est comprimée à partir de toutes les directions circonférentiellement pour réaliser le pompage du sang. Cependant, pour minimiser la contrainte de la paroi de la chambre de pompage, la chambre peut avantageusement être comprimée dans une direction, le côté

opposé de la chambre de pompage étant rendu rigide.

Des articles publiés par Frazier et collaborateurs (Circulation, 89:2908-2914, 1994) et par McCarthy et collaborateurs (Ann Thoracic Surg, 59:S46-S51, 1995) décrivent une chambre de pompage qui comporte une chambre circulaire actionnée par une membrane, qui est implantée dans la paroi abdominale supérieure gauche et qui est capable d'un volume systolique de 83 ml. La chambre de5 pompage reçoit du sang d'un conduit qui traverse la pointe du ventricule gauche. Le diaphragme de pompage peut être entraîné pneumatiquement ou par un moteur électrique entraînant un mécanisme à came et galet à un seul tour. Dans les deux cas, la chambre de pompage est circulaire et10 les lignes d'entraînement percent la peau. Un remplissage approprié de la chambre est possible car le côté non exposé au sang de la membrane d'entraînement est mis en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire de

l'orifice de la peau.

Dans la pompe à sang décrite dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 5 569 156, le côté de la membrane d'entraînement non en contact avec le sang est en contact avec un fluide hydraulique qui, pendant le remplissage, doit être pompé activement vers une chambre volumétrique séparée. La pompe à sang présente également des orifices d'entrée et de sortie qui sont perpendiculaires à la

membrane d'entraînement de cette pompe.

La pompe à sang décrite dans un article de Ramasamy et collaborateurs (ASAIO Transactions, 35:402-404, 1989) présente une chambre séparée à compliance remplie d'un gaz, placée dans l'espace pleural qui communique au moyen d'un tube étanche au gaz avec le côté non en contact avec le

sang de la membrane de pompage de la chambre à sang.

Pour faciliter le remplissage, il est nécessaire que le côté de la membrane non en contact avec le sang soit à la pression atmosphérique ou à une pression qui en est voisine pour permettre un afflux de sang aisé. Les chambres de pompage artificiel des dispositifs d'assistance ventriculaire, avec leur électronique et leurs mécanismes d'entraînement associés, ne sont pas encore de dimension suffisamment réduite pour être complètement implantées. Par contre, divers conducteurs doivent pénétrer dans la peau et raccorder la chambre de pompage au mécanisme d'entraînement extérieur. Pour permettre un remplissage aisé de la chambre de pompage avec du sang, on a besoin d'une pression opposée basse. Les articles précédents décrivent trois moyens pour atteindre cette basse pression: une ventilation avec la pression atmosphérique à travers la peau, une ventilation avec une chambre de compliance séparée, remplie d'un gaz, dans l'espace pleural, et l'utilisation d'un fluide hydraulique intermédiaire relié à une chambre volumétrique implantée. La chambre de pompage décrite par Frazier et collaborateurs comporte un chemin d'écoulement de sang qui est parallèle au ventricule gauche car la chambre reçoit du sang de la pointe du ventricule gauche et refoule par pompage le sang dans l'aorte qui est située au-delà, avec

un trajet d'écoulement parallèle au ventricule gauche.

On a donc besoin d'une pompe à sang assez petite pour que, avec son électronique associée, elle puisse être totalement implantée pour éviter le risque d'infection associée aux conducteurs percutanés. La pompe à sang ne doit pas non plus nécessiter une seconde chambre pour la compliance, que ce soit sous la forme d'une chambre faisant partie de la pompe ou d'une chambre située séparément et raccordée à la pompe par un conduit étanche au gaz. De plus, contrairement au trajet de raccordement en parallèle, il peut être avantageux d'avoir une pompe à sang qui reçoit du sang de l'origine de l'aorte à une basse pression de remplissage et renvoie le sang à l'aorte ascendante par entraînement de la pompe et du sang sous une pression

supérieure à celle qui est présente dans l'aorte distale.

Une telle configuration de raccordement peut être qualifiée

d'être "en série" avec le ventricule gauche.

Un appareil à pompe à sang implantable selon l'invention peut comprendre un corps de pompe ayant une partie à pompe et une chambre d'entraînement contenant un mécanisme d'entraînement. La partie à pompe peut être un élément à plaque de forme plate ou en cuvette qui peut être relié au corps. Le mécanisme d'entraînement peut comprendre

un servomoteur électrique ayant un stator, un rotor et un5 arbre de sortie. L'arbre de sortie peut être relié à un arbre à excentrique qui peut comporter une partie à came.

La came peut être une came à galet et un bras de pompage peut être prévu, ayant une extrémité qui suit la came et une partie intermédiaire du bras de pompage pouvant être10 reliée de façon pivotante au corps. L'extrémité du bras pivotant est en contact intermittent avec une surface de came d'une manière telle qu'une surface de l'extrémité du bras de pompage agit à la manière d'un suiveur de came. Une extrémité opposée du bras de pompage peut être reliée à une15 plaque mobile. Une chambre à sang compressible, ayant une entrée et une sortie reliées à un système circulatoire, peut être prévue de façon à être intercalée entre la partie en cuvette et la plaque mobile. Une valve peut être placée à la sortie de la chambre à sang pour aider à assurer que le sang artériel ne traverse la chambre à sang que dans un sens. Le moteur peut donc faire tourner la came, laquelle fait pivoter le bras de pompage autour du centre de rotation, c'est-à-dire la partie intermédiaire fixe. Le mouvement de pivotement du bras de pompage actionne la plaque mobile pour comprimer et relâcher périodiquement la chambre à sang et pomper le sang dans le système circulatoire. Le côté plaque mobile de l'appareil à pompe à sang peut avantageusement être implanté à proximité immédiate d'un poumon de manière que, lorsque la plaque mobile se déplace, le poumon se déplace avec la plaque mobile pendant que du sang est pompé. Le poumon peut ainsi être utilisé en tant que chambre à compliance pour l'appareil de pompage du sang. Il est donc inutile de prévoir une chambre à compliance séparée. Un réducteur de vitesse peut être avantageusement prévu et monté entre la sortie du servomoteur et l'arbre à excentrique. Le réducteur de vitesse peut être un agencement à engrenage planétaire qui peut comporter quatre satellites. De plus, un élément à soufflet métallique de fermeture hermétique peut être prévu autour de la chambre d'entraînement et de la partie intermédiaire du bras de pompage. L'élément à soufflet peut sceller de façon étanche la chambre d'entraînement autour de l'extrémité du bras de pompage pour empêcher des fluides corporels d'entrer en contact avec le mécanisme d'entraînement. Le soufflet métallique procure un moyen à la fois pour fermer de façon hermétique l'espace et pour transmettre un mouvement depuis l'ensemble

d'entraînement sans rompre l'herméticité.

Une poche polymérique d'enveloppement ou de fermeture, avantageusement remplie d'une solution saline isotonique, peut entourer la totalité ou seulement une partie de l'appareil de pompage du sang pour présenter une surface favorable aux tissus l'entourant. La poche d'enveloppement peut également éviter que les tissus soient pris dans les pièces mobiles de l'appareil de pompage du sang. Un capteur de position peut également être prévu pour déterminer un volume relatif de sang dans la chambre à sang. Le capteur de position peut être placé à proximité immédiate de la partie intermédiaire du bras de pompage pour détecter des variations angulaires du bras de pompage pendant qu'il pivote. Cette information peut indiquer à la fois le volume de sang se trouvant dans la chambre à sang et la position de la came. Cette information peut être utilisée pour régler la vitesse du moteur afin d'optimiser l'action de pompage, en particulier en ce qui concerne le moment o une expulsion du sang à partir de la chambre à sang doit être amorcée. L'appareil de pompage du sang peut être implanté dans diverses configurations. Des greffes vasculaires classiques peuvent être utilisées pour l'entrée et la sortie. La canule de sortie peut être raccordée à l'aorte thoracique ascendante. La canule d'entrée peut soit être raccordée à l'aorte thoracique ascendante (en série) avec seulement une valve dans la canule de sortie, soit être raccordée à la pointe (en parallèle) du ventricule gauche, auquel cas les deux canules d'entrée et de sortie peuvent comporter des valves intégrées. Un dispositif de commande électronique fermé de façon hermétique peut également être implanté pour remplir plusieurs fonctions pour la commande de fonctionnement de l'appareil de pompage du sang. Des conducteurs pour électrocardiogramme peuvent être connectés au coeur, lesquels transmettent des signaux au dispositif électronique de commande. Ces signaux peuvent être utilisés pour commander le rythme et, de plus, une défibrillation à la demande. Les mêmes conducteurs peuvent être utilisés

pour stimuler le coeur du patient si cela est nécessaire.

Etant donné que de nombreux patients souffrant d'insuffisance cardiaque peuvent présenter un risque élevé de fibrillation ventriculaire (mort cardiaque subite), des conducteurs de rétablissement du rythme sinusal/de défibrillation peuvent également être prévus en sortie du dispositif de commande électronique. De l'énergie électrique peut être fournie au dispositif de commande électronique par l'intermédiaire d'un système transcutané de transmission d'énergie et de données. Ce système peut utiliser une bobine (secondaire) sous-cutanée, encapsulée, qui est ellemême connectée au dispositif de commande électronique. Une bobine (primaire) extérieure complémentaire peut être fixée à la peau du patient pour transmettre de l'énergie, par voie électromagnétique, à la bobine interne afin d'alimenter en énergie le système implanté. La combinaison des bobines peut également être utilisée pour transférer dans les deux sens des données entre le système implanté et des dispositifs extérieurs de détection et de programmation. Un tel système pour la transmission d'énergie et de données à travers la peau est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique Il n 5 630 836. Des piles internes peuvent être chargées pendant le fonctionnement normal du système de transmission transcutané. Si la bobine externe de ce système de transmission est enlevée de la peau du patient ou si5 l'alimentation en énergie du système est interrompue, le bloc de pile implanté peut fournir l'énergie nécessaire à plusieurs heures de fonctionnement du système implanté. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique montrant une pompe à sang raccordée en parallèle dans la partie droite du thorax; la figure 2a est une vue en coupe axiale de la pompe à sang de la figure 1 en position entre la cage thoracique et un poumon d'un patient; la figure 2b est une coupe de la pompe à sang de la figure 2a, illustrant comment le poumon peut agir en tant que chambre à compliance pour la pompe; la figure 3 montre une vue sagittale de la pompe à sang de la figure 1; la figure 4 est un schéma montrant une pompe à sang raccordée en parallèle dans la partie gauche du thorax; la figure 5 montre schématiquement une variante de la pompe à sang raccordée en parallèle dans la partie droite du thorax; la figure 6 montre schématiquement une pompe à sang montée en série dans la partie gauche du thorax; la figure 7 montre schématiquement une pompe à sang montée en série dans la partie droite du thorax; les figures 8a à 8c sont des vues schématiques en perspective montrant une mise en place par greffage sur l'aorte; les figures 9a à 9c sont des vues schématiques montrant une greffe aortique et une mise en place par greffage sur la pointe du ventricule gauche; la figure 10 est une vue de côté avec coupe d'un raccord rapide et d'une canule; la figure 11 est une vue de côté avec coupe du raccord rapide montré sur la figure 10; les figures 12a à 12c sont des vues schématiques de côté de différentes configurations de chambres polymériques à sang; la figure 13 est une vue en perspective d'un appareil de pompage du sang; la figure 14 est une vue de l'appareil de pompage du sang de la figure 13, suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13; la figure 15 montre schématiquement une translation d'un mouvement de pivotement en un déplacement vertical; les figures 16a et 16b montrent schématiquement comment la chambre polymérique à sang est soumise à une action de pompage par le mouvement illustré sur la figure ; la figure 17 est une vue en coupe de l'appareil de pompage du sang de la figure 13, suivant la ligne XVII- XVII de la figure 13; la figure 18 est une vue en coupe de l'appareil de pompage du sang suivant la ligne XVIII-XVIII de la figure 17; la figure 19 est une illustration graphique d'un procédé de commande asynchrone pour le mécanisme d'entraînement de la figure 17; et la figure 20 est un diagramme de rendement pour le

mécanisme d'entraînement représenté sur la figure 17.

En référence à présent aux dessins sur lesquels les mêmes références numériques désignent des pièces similaires sur les multiples vues, un appareil de pompage du sang entièrement implantable est représenté sur les figures 1 à 7 dans un état raccordé fonctionnellement au système circulatoire d'un patient avec certains constituants associés tels qu'un dispositif électronique de commande , une batterie d'alimentation 210 et un système de

transmission transcutané d'énergie et de données 220.

L'appareil 10 de pompage du sang peut être implanté dans la partie de droite ou la partie de gauche de la poitrine et peut être raccordé au système circulatoire, en parallèle ou en série. Des variantes de configurations d'implantation dans la partie de droite de la poitrine pour une assistance ventriculaire en parallèle sont montrées sur les figures 1 et 5. Une configuration d'implantation dans la partie de gauche de la poitrine pour une assistance

ventriculaire en parallèle est montrée sur la figure 4.

Dans chacune des implantations dans la partie de droite ou de gauche de la poitrine, la pompe à sang 10 peut être implantée dans le thorax humain de façon que le trajet d'écoulement du sang s'étende depuis la pointe du ventricule gauche jusqu'à l'aorte ascendante. La pompe à sang 10 peut être positionnée de manière que le poumon

exerce une poussée légère sur le côté mobile de la pompe.

Ce positionnement peut aboutir à ce que la pompe soit d'une compliance automatique par l'utilisation des tissus du poumon pour éviter la nécessité d'une chambre à compliance séparée. La fonction de pompage est en outre plus directement en ligne avec les conduits d'écoulement du sang. Dans toute configuration, la pompe à sang 10 peut être placée contre l'intérieur de la paroi de la cage thoracique à une hauteur correspondant approximativement à celle du coeur, comme montré sur les figures 2a et 2b. On peut observer que, lorsque la pompe à sang 10 comprime la chambre à sang 20, cette dernière s'amincit du volume du sang éjecté. L'expansion des tissus pulmonaires remplit l'espace créé par l'affaissement de la pompe. Le poumon agit donc à la manière d'une chambre à compliance pour la pompe à sang 10. Ceci peut être un avantage distinct par rapport à des ensembles classiques à pompes à sang qui nécessitent pour la compliance une chambre artificielle remplie d'un gaz. Avec le temps, le volume de gaz contenu dans la chambre artificielle diminue par diffusion. Par conséquent, il peut être nécessaire de remplir périodiquement la chambre pour maintenir la capacité de remplissage de l'ensemble à pompe à sang. Dans la plupart des systèmes classiques, l'ensemble à pompe à sang est trop grand pour être logé dans le thorax. Dans ces systèmes, la chambre à compliance peut être une pièce entièrement séparée de l'ensemble à pompe à sang, qui peut être implantée en un emplacement différent o de l'espace est disponible. Des raccordements tubulaires étanches au gaz peuvent alors être placés pour raccorder la chambre à compliance à l'ensemble à pompe à sang. Par conséquent, un appareil de pompage du sang à compliance automatique peut avoir quelques pièces implantées et peut exiger moins d'espace pour l'implantation. La présente invention permet donc d'utiliser l'espace de façon sensiblement plus efficace que les ensembles à pompe à sang de l'art

antérieur qui nécessitent une chambre à compliance séparée.

L'utilisation de l'espace pulmonaire intrathoracique pour la compliance peut avoir de nombreux avantages. Par exemple, étant donné que la pression dans cet espace est très proche de la pression atmosphérique, des conditions idéales sont établies pour remplir la chambre de pompage

tout en éliminant la nécessité d'une chambre à compliance.

De plus, pour des raisons évidentes, le mieux est que le nombre de pièces devant être implantées dans le corps soit le plus petit possible. De plus, les poumons sont très souples et peuvent tolérer une légère compression et une légère expansion en général sans dommage ou perte de la fonction pulmonaire. De plus, à la différence des chambres à compliance artificielles, les poumons "ne fuient pas" et ne nécessitent donc pas de remplissage périodique. En outre, la cage thoracique protège la pompe à sang. La pompe à sang peut être située sur le côté intérieur de la paroi thoracique contre les côtes à proximité immédiate du coeur, comme montré sur la figure 3. La forme globalement plate de la chambre de pompage permet un degré minimal d'interférence avec la fonction pulmonaire tout en

utilisant efficacement l'espace occupé.

La pompe à sang 10 peut également être reliée au système circulatoire dansune configuration en série, comme montré sur les figures 6 et 7. Des dispositifs classiques d'assistance ventriculaire peuvent habituellement être raccordés au système circulatoire dans la configuration en parallèle, montrée sur les figures 1, 4 et 5, dans laquelle le conduit d'entrée reçoit du sang de la pointe 2 du ventricule gauche. Dans cet agencement, le sang s'écoule depuis le bas du ventricule pour pénétrer dans la pompe. Le trajet du sang dans le dispositif classique d'assistance ventriculaire est en parallèle avec le trajet normal d'écoulement du sang dans le ventricule gauche. Par conséquent, si la pompe du dispositif classique d'assistance ventriculaire est défaillante, cette branche en parallèle risque d'être à l'origine de la formation d'un caillot dû à la stagnation du sang. Avec la configuration en série, une défaillance de la pompe peut imposer un trajet d'écoulement du sang plus long que le trajet normal, mais le sang peut encore passer dans la pompe et, par conséquent, le risque de formation de caillot et de thrombi peut être diminué. La configuration en série peut donc être plus sûre que la configuration en parallèle dans le cas d'une défaillance de la pompe. Non seulement le risque de stagnation de l'écoulement du sang dans la pompe peut être réduit dans le cas d'une défaillance de la pompe dans la configuration en série, mais le risque de stagnation de l'écoulement du sang, qui est élevé dans le ventricule gauche, peut également être réduit car le sang arrivant du ventricule gauche arrive comme il le fait normalement à travers la valvule sigmoïde aortique au lieu de sortir de la pointe du ventricule gauche comme c'est le cas dans la configuration en parallèle. Un autre avantage de la configuration en série est qu'une seule valve, dans le conduit de sortie de la pompe, peut être nécessaire. Par contre, la configuration en parallèle peut nécessiter deux

valves, une pour chacun des conduits d'entrée et de sortie.

Les valves peuvent soit être situées dans la longueur des conduits, ou bien peuvent faire partie de l'ensemble de raccordement. Dans chaque cas, une valve mécanique ou bioprothétique peut être utilisée. Cependant, la pompe raccordée en série peut n'avoir besoin que d'une seule valve placée dans la greffe de sortie, car la valvule sigmoide aortique naturelle du coeur peut servir de valve

d'entrée pour la pompe à sang.

Des techniques classiques pour relier les conduits au système circulatoire sont illustrées sur les figures 8a à 9c. Le conduit menant aux raccords de la pompe à sang peut être complété par suture, utilisation de raccordements du type bobine ou utilisation de raccords rapides préfabriqués. Les raccords du type bobine sont conçus de façon que des greffons vasculaires soient glissés sur eux et fixés aux bobines à l'aide d'un collier ou d'une ligature. Les raccords rapides comportent des extrémités

d'accouplement pour raccorder le conduit à la pompe à sang.

Les extrémités de la chambre à sang 20 et les extrémités du sac de polyuréthanne enveloppant se terminent à ces points de raccordement indépendamment du type de raccordement utilisé. Les figures 8a à 8c représentent une technique d'implantation en série dans laquelle un segment de l'aorte thoracique ascendante est d'abord mis à découvert pour être raccordé au conduit d'entrée. Des clamps de Satinski sont utilisés pour pincer un segment de la paroi aortique tandis que l'écoulement aortique normal reste ininterrompu. Des incisions longitudinales sont pratiquées dans les parties

clampées de l'aorte en préparation de la pose d'une greffe.

Des greffons vasculaires sont ensuite cousus sur l'aorte au moyen de sutures chirurgicales, dans un raccordement en T. Le clamp proximal est relâché en premier et de l'air est

évacué des canules au moyen d'une aiguille hypodermique.

Après que l'air a été évacué, le clamp distal est relâché.

Une séparation ou coarctation de l'aorte est ensuite créée dans l'aorte ascendante pour permettre un écoulement en série depuis le ventricule gauche à travers la pompe à sang jusque dans le système artériel. Des anastomoses bout à bout peuvent également être utilisées avec une dérivation

du coeur pour raccorder les conduits en série à l'aorte.

Les figures 9a à 9c illustrent une technique d'implantation en parallèle dans laquelle un segment de l'aorte thoracique ascendante est d'abord mis à découvert pour l'installation d'une canule. On utilise un clamp de Satinski pour pincer un segment de la paroi aortique tandis que l'écoulement aortique normal reste ininterrompu. On pratique une incision longitudinale dans la partie clampée de l'aorte en préparation de la pose d'une greffe. Un greffon vasculaire est ensuite cousu sur l'aorte au moyen de sutures chirurgicales dans une disposition en T. Ce greffon sera ensuite utilisé pour le conduit de sortie de la pompe à sang. Puis une canule est mise en place dans la pointe du ventricule gauche et est raccordée au conduit d'entrée de la pompe à sang. La pompe à sang raccordée en parallèle aura probablement besoin d'une dérivation par rapport au coeur pour l'implantation du fait du risque d'embolie par l'air résultant de l'ouverture de la pointe

du ventricule gauche.

Un ensemble classique à raccord rapide 80 est représenté sur les figures 10 et 11. L'entrée 24, ou la sortie 22 de la chambre à sang 20 est reliée à une cloison 84 d'actionneur. Un manchon 88 de verrouillage peut également être relié à la cloison 84 et peut servir de point de fixation pour la partie de raccordement rapide du raccord rapide 80. Un greffon vasculaire 110 peut être relié à un anneau de support 86. Une vue de côté, avec coupe partielle, du manchon 88 de verrouillage est représentée sur la figure 11. Une bague 92 de support entoure l'anneau 86 de support et peut être réalisée d'une seule pièce avec deux ergots de verrouillage 90. Un ressort 94 de compression peut être prévu entre l'anneau 86 de support et la bague 92 de support. Le ressort 94 est comprimé entre l'anneau 86 de support et la bague 92 de support et est maintenu en place par les ergots 90 de verrouillage, lesquels peuvent coulisser à l'intérieur d'une fente 98 dans l'anneau 86 de support. Une bague10 torique 82 peut également être placée entre l'anneau 86 de support et la bague 92 de support, laquelle bague torique est maintenue en place par la bague 92 de support. Une autre bague torique 82 peut être placée entre la bague 92 de support et le manchon de verrouillage 88. De cette manière, le raccord rapide 80 peut être obturé de façon étanche aux fluides corporels. L'extrémité actionneur du raccord est constituée de la cloison 84, du conduit d'entrée 24 ou du conduit de sortie 22, d'une bague torique 82 et du manchon 88 de verrouillage. L'extrémité conduit du raccord est constituée du conduit 110 d'écoulement de sang, de l'anneau 86 de support, des ergots 90 de verrouillage, de la bague 92 de support, du ressort 94 de compression et d'une bague torique 82. Pour l'assemblage, l'extrémité conduit et l'extrémité actionneur sont rapprochées l'une de l'autre et les ergots 90 de verrouillage sont introduits dans une fente 100 du manchon 88 de verrouillage. Puis les extrémités sont avancées et la bague 92 de support est tournée dans le sens des aiguilles d'une montre afin que les ergots 90 de verrouillage suivent les trajets des fentes 100 situées sur le manchon 88 de verrouillage. Une fois que le raccordement est réalisé, l'intérieur du raccord est séparé de façon étanche des fluides corporels par les bagues toriques 82 et il est maintenu en place par les ergots 90 de verrouillage et le ressort 94 de compression. On doit comprendre qu'on pourrait également utiliser d'autres moyens à raccords rapides. Il peut être important de disposer d'un moyen à raccords rapides afin que des raccordements circulatoires délicats, suturés par voie chirurgicale, puissent être réalisés sans la gêne physique due à la présence de la pompe. Après suture des raccordements conduits-circulation, le chirurgien peut relier rapidement la pompe en utilisant les moyens à

raccords rapides.

La chambre à sang 20 peut être formée d'un polyuréthanne de qualité médicale, biostable, élastiquement compressible, par exemple le type de polyuréthanne décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 133 742. La surface intérieure, en contact avec le sang, de la chambre à sang 20 peut avantageusement être texturée de façon intégrée afin de procurer une surface dans laquelle les tissus peuvent croître pour former une surface biologique de contact avec le sang. La texturation peut être constituée de petites fibres orientées perpendiculairement à la surface de la chambre 20 à sang. Une telle texturation

peut être comme décrit dans la demande de brevet des Etats-

Unis d'Amérique, simultanément pendante, n 751 839. La texture filamenteuse peut favoriser le développement d'une tunique biologique néointime. La tunique peut s'étendre avantageusement sans joint sur la totalité de la chambre à sang 20 et des conduits 110 car les greffons en Dacron peuvent également développer de façon avantageuse une croissance interne de tissu qui aboutit à la formation d'une surface biologique à l'intérieur du greffon. La chambre à sang 20 peut avoir de façon générale une conception pour un écoulement par passage direct, avec des variations minimisées de la section transversale pour minimiser les tourbillons ou les zones de stagnation de l'écoulement. La chambre à sang 20 elle-même est d'une forme sensiblement analogue à un losange et elle peut être formée dans des configurations multiples suivant sur quel côté du thorax la pompe à sang 10 est positionnée et suivant qu'un raccordement de circulation en série ou en parallèle est choisi. A titre d'exemple, plusieurs configurations différentes sont illustrées sur les figures 12a à 12c. Sur la figure 12a, la chambre à sang est configurée pour un raccordement en parallèle sur le côté de droite. Pour un raccordement en parallèle sur le côté de gauche, la chambre à sang peut être une image réfléchie de la configuration montrée sur la figure 12a. Pour un raccordement en série sur le côté de droite, la chambre à sang 20 peut être configurée de façon que l'entrée et la sortie s'étendent de manière sensiblement opposée l'une à l'autre, comme montré sur la figure 12c. Cependant, dans une variante de raccordement en série sur le côté de droite, la chambre à sang 20 peut être formée dans une configuration en "poche aveugle", sans passage direct d'écoulement, comme montré sur la figure 12b. La composition de la matière de la chambre à sang 20 peut être la même indépendamment de la configuration particulière. N'importe quelle configuration de chambre à sang 20 peut être fabriquée à partir du

polyuréthanne de qualité médicale indiquée précédemment.

On se réfère à présent aux figures 13 à 18 qui montrent un appareil de pompage du sang selon l'invention comportant un corps 13 de pompe ayant une partie 15 en forme de cuvette et une chambre d'entraînement 18, une chambre à sang 20 et un mécanisme d'entraînement comprenant un bras de pompage 33 et une plaque mobile 28. Le corps de pompe 13, le bras de pompage 33 et la plaque mobile 28

peuvent tous avantageusement être réalisés en titane.

La chambre à sang 20 peut être positionnée dans la partie 15 en forme de cuvette du corps de pompe 13. La partie 15 en cuvette peut présenter des ouvertures 16, 17

pour l'entrée 22 et la sortie 24 de la chambre à sang 20.

Bien qu'une partie en forme de cuvette soit représentée, une plaque de base globalement plate peut également être utilisée. La plaque mobile 28 peut avoir une forme correspondant globalement à celle de la chambre à sang 20, sauf qu'elle peut avoir avantageusement une étendue légèrement plus petite que la surface de la chambre à sang 20 contre laquelle la plaque exerce une poussée. De préférence, lorsque la pompe à sang 10 est implantée dans le corps d'un patient, elle peut être positionnée de manière qu'au moins une partie de la plaque mobile soit adjacente à au moins une partie d'un poumon 5 du patient. En conséquence, le poumon 5 peut se déplacer avec la plaque mobile 28 pendant que la plaque 28 déplace le sang de la10 pompe, comme montré sur les figures 2a et 2b. En conséquence, des parties des variations volumétriques de la pompe à sang 10 sont compensées par le poumon 5 d'une manière telle que le poumon agit à la manière d'une chambre

à compliance pour la pompe à sang 10.

Comme représenté sur les figures 14, 16a et 16b, le bord de la plaque mobile 28 est avantageusement courbé dans une direction s'éloignant de la chambre à sang 20 de manière que, lorsqu'elle est comprimée, la chambre à sang ne présente aucune concentration de contraintes au bord de la plaque 28. La forme et les dimensions de la chambre à sang 20 et de la plaque mobile 28 peuvent être optimisées pour produire les plus faibles déformations par pliage et périphériques pouvant être obtenues dans les parties en flexion de la chambre à sang 20 lorsqu'elle est mise sous pression et pressée. La chambre à sang 20 doit pouvoir se déformer de façon répétée tout en étant encore capable de reprendre sensiblement son état non déformé. On peut gérer les déformations par pliage ou flexion en choisissant avec soin l'épaisseur appropriée de la chambre à sang 20 afin qu'une compression complète de la chambre à sang 20 puisse être tolérée. L'entrée et la sortie peuvent être avantageusement contenues dans le plan de l'aire projetée la plus grande de la chambre à sang 20. Par conséquent, la

chambre à sang 20 peut avoir le profil le plus mince.

D'un point de vue théorique, une optimisation de la chambre à sang 20 peut nécessiter de considérer un certain nombre de phénomènes complexes. Premièrement, la chambre à sang peut subir un degré de déformation élevé, comme illustré sur les figures 16a et 16b. On ne peut pas simplement prendre en compte la théorie de la résistance5 des matériaux pour ce phénomène car les composantes de comportement de la matière qui décrivent des déformations et des contraintes importantes ont été éliminées à des fins de simplification. A titre de complication supplémentaire, la forme spécifique dans trois dimensions d'une chambre à10 sang donnée 20 doit être prise en compte et la plupart des solutions proposées dans les manuels sont destinées à des formes et des composantes simples. Deuxièmement, les polymères utilisés dans la présente invention ont des propriétés qui présentent une relation non linéaire entre la contrainte et la déformation. Troisièmement, la déformation locale de la chambre à sang 20 lorsqu'elle se courbe autour du bord de la plaque mobile 28 peut elle-même être un phénomène de contact complexe et elle est liée directement à la forme de la plaque mobile 28 et à l'épaisseur de la chambre à sang 20. Une méthode pratique d'évaluation de la chambre à sang 20, en considérant les facteurs précités, peut être l'utilisation d'une analyse par éléments finis. Cette méthode de solution divise la composante en question en de nombreux éléments plus petits et plus simples. Tous les éléments peuvent ensuite être résolus simultanément et on peut tenir compte de toutes complexités dans la formulation des éléments. Dans le cas du problème indiqué ci-dessus, on a besoin de ressources

informatiques et de temps de calcul considérables.

La chambre à sang 20 selon l'invention peut subir simultanément des déformations provoquées par une flexion et une pression pendant le fonctionnement de la pompe à sang 10. Comme indiqué précédemment, la flexion est liée à la forme du bord de la plaque mobile 28 et à l'épaisseur de la chambre à sang 20. La déformation par pression provoquée par le pompage du sang dépend également de l'épaisseur de la chambre à sang 20 ainsi que de l'ouverture SF de la vessie pouvant supporter librement la charge de la pression. Essentiellement, plus l'ouverture est grande, plus la charge de pression portée par la chambre à sang 20 est grande. Un accroissement de l'épaisseur de la chambre à sang 20 diminue cette déformation induite par pression, mais augmente les déformations de pliage provoquées par le pliage de la chambre à sang 20 autour de la plaque mobile 28. Par conséquent, le problème de la conception implique l'établissement de l'équilibre entre les déformations par pliage et celles dues à la pression. Une optimisation exige

alors de modifier la forme du bord de la plaque mobile 28, l'épaisseur de la vessie SF et la largeur de l'ouverture libre pour déterminer quelle configuration de chambre à15 sang 20 donne les meilleures performances.

Des constituants en polymère sont habituellement conçus pour conserver un niveau de déformation donné pendant la durée de vie du constituant. Il peut donc être nécessaire de connaître la déformation maximale possible pour la matière donnée et la fréquence d'application des charges. Des recherches antérieures indiquent qu'une déformation maximale de 15% peut être tolérée sur millions de cycles pour le polyuréthanne utilisé pour cette invention. Par conséquent, ce niveau de déformation peut être utilisé en tant que déformation maximale admissible dans la conception des constituants en

polyuréthanne de l'invention.

En référence aux figures 17 et 18, le mécanisme d'entraînement peut avantageusement comprendre un servomoteur électrique 56 accouplé à un réducteur de vitesse 70 pour faire tourner un arbre 47 à excentrique qui peut entraîner le bras de pompage 33 et la plaque mobile 28 pour pomper le sang. Le servomoteur 56 peut comprendre une partie formant stator 58 et une partie formant rotor 60. La partie à stator 58 peut être reliée rigidement au corps et la partie à rotor 60 peut comprendre un arbre de sortie 62 destiné à faire tourner l'arbre à excentrique 47 pour produire l'action de pompage. Un accouplement pour énergie 79 peut être prévu pour connecter le servomoteur 56 à une source d'énergie et/ou à un dispositif électronique de commande 200. Le servomoteur 56 peut se présenter sous diverses dimensions ou divers rapports d'aspect. Le servomoteur peut avantageusement tourner en continu à une vitesse d'environ 2000 à 3000 tours par minute. Le servomoteur 56 peut être fabriqué, par exemple, par la10 firme Sierracin/Magnedyne, Carlsbad, Californie, EUA. Le servomoteur 56 peut avantageusement actionner la pompe à sang à des vitesses atteignant 120 battements par minute et la pompe à sang peut avoir un volume systolique compris dans la plage de 60 à 80 ml. De plus, la pompe à sang doit pouvoir déplacer le volume systolique de sang à l'encontre de la gamme des pressions artérielles rencontrées chez l'homme. Ce niveau atteint généralement, au maximum, environ 160 mm de Hg (21 331 Pa) chez des patients souffrant d'insuffisance cardiaque. Ces critères peuvent être utilisés pour concevoir de façon optimale la chambre à sang 20, le bras de pompage 33, le moteur 56, le réducteur de vitesse 70 et d'autres pièces de l'appareil 10 de pompage du sang. En outre, le moteur et le réducteur de vitesse peuvent être conçus pour fonctionner de façon silencieuse, pour dégager de la chaleur à un niveau acceptable et pour travailler pendant une longue durée de

vie, sans entretien, avantageusement au moins 5 ans.

Un réducteur de vitesse 70 peut avantageusement être monté entre l'arbre de sortie 62 et l'arbre à excentrique 47. Le réducteur de vitesse 70 peut être avantageusement un réducteur à engrenage planétaire, qui est représenté le mieux sur la figure 18, ayant un rapport de 25:1, qui convertit le mouvement de rotation du servomoteur 56 en un rythme d'environ 80 à 120 cycles par minute. Les valeurs de la vitesse du servomoteur 56 et du réducteur de vitesse 70 peuvent être choisies pour assurer le rendement énergétique et procurer le mécanisme d'entraînement le moins volumineux. Chaque rotation en sortie du réducteur de vitesse 70 peut correspondre avantageusement à un battement de la pompe à sang 10, lequel se produit à raison d'environ5 60 à 120 cycles par minute. Bien que des réducteurs de vitesse disponibles dans le commerce soient largement utilisables, un réducteur à engrenage planétaire de conception adaptée est utilisé avantageusement pour minimiser les dimensions et procurer le rendement maximal.10 Le réducteur 70 à engrenage planétaire peut être réducteur de vitesse du type à différentiel à trois engrenages et il est représenté sur la figure 18. D'autres ensembles de réduction de vitesse à engrenage sont possibles, mais le différentiel à trois engrenages peut être avantageux en15 raison de ses faibles dimensions et de son rendement énergétique, entre autres avantages. Le mécanisme d'engrenage de ce type de réducteur de vitesse 70 peut comprendre une couronne à denture intérieure. Une couronne à denture intérieure est connue comme présentant moins de glissement pendant l'engrènement et un rapport de contact

élevé pour une transmission plus progressive de la charge.

De plus, pour une dimension donnée, le différentiel à trois engrenages présente une capacité de charge supérieure ainsi qu'une plus longue durée de vie, un rendement plus élevé et un bruit moindre que ceux des autres types de réducteurs de vitesse. Le différentiel à trois engrenages peut utiliser avantageusement un engrenage de moins que le différentiel le plus commun à quatre engrenages et, par conséquent, il peut être plus petit. Quatre pignons satellites peuvent avantageusement utilisés. Ceci donne des trajets de charge quadruple et peut procurer une dimension globale inférieure

à une configuration utilisant moins de satellites.

La sortie du réducteur de vitesse peut être reliée à l'arbre à excentrique 47. Comme cela est le mieux montré sur la figure 17, l'arbre excentrique 47 peut comporter une partie d'entrée 48 à laquelle une partie à couronne dentée 68 pouvant entraînée par le réducteur de vitesse 70 peut être reliée. Le bras de pompage 33 peut comporter un contact à glissement sur l'extrémité de l'arbre à excentrique 47. Par conséquent, l'arbre à excentrique 475 peut entraîner le bras de pompage 33 pendant le course de pompage alors que le bras de pompage peut exécuter un mouvement libre, sans restriction, pendant la course de retour tandis que la chambre à sang 20 se remplit. Une came, qui peut être un palier à rouleaux 52 monté sur10 l'extrémité de l'arbre à excentrique 47, peut être avantageusement prévue pour permettre le mouvement de suivi de l'extrémité du bras de pompage 33. Le centre de rotation

de l'arbre à excentrique 47 est désigné CABRE.

Le bras de pompage 33 peut avantageusement être orienté dans un plan perpendiculaire (orthogonal) à l'axe de rotation du servomoteur et du réducteur de vitesse. Des paliers 43 peuvent être prévus au centre de rotation CBAS de la partie intermédiaire montée de façon pivotante du bras de pompage 33. Un manchon polymérique à faible usure, ne se corrodant pas, non représenté, peut être avantageusement utilisé en tant que palier pour relier le bras de pompage 33 à la plaque mobile 28. Des matières avantageuse pour cette articulation peuvent être, par exemple, une matière pour manchon du type polysulfure de

polyphénylène (PPS) et de l'acier inoxydable 316L.

L'extrémité du bras de pompage qui est en contact avec la

surface de came agit à la manière d'un suiveur de came 45.

Pendant que la came 52 tourne sur l'arbre à excentrique, le bras de pompage 33 oscille autour de son centre de rotation CBPS à la manière d'un mouvement de bascule cyclique, comme cela est le mieux montré sur la figure 15. Par conséquent, un pompage cyclique de la chambre à sang 20 est réalisé. Le rapport des distances allant du centre de rotation du bras pivotant à chacune de ses extrémités, désignées Dl et D2 sur la figure 14, détermine l'effet de levier possible avec une géométrie de bras donnée. La distance allant du centre de rotation du bras de pompage 33 jusqu'à la plaque mobile 28, indiquée en Dl, peut être avantageusement supérieure à celle allant jusqu'à la surface de came 52. Les demandes de couple pour l'arbre à excentrique 47 peuvent être considérablement supérieures du fait de l'effet de levier du bras pivotant. Cependant, ceci peut permettre au matériel de transformation d'énergie (servomoteur, réducteur de vitesse et came) d'être placé à proximité du centre de rotation CARBE pour permettre à l'ensemble du mécanisme d'entraînement d'être moins volumineux. Un capteur 39 de position peut être avantageusement prévu à

proximité immédiate de la partie intermédiaire du bras 33.

Le capteur 39 peut, par exemple, être un capteur à courant de Foucault destiné à détecter des variations de la position du bras 33. Les variations de la position du bras peuvent être utilisées pour déterminer un volume relatif de sang dans la chambre à sang ainsi que la position de

l'arbre à excentrique 47 et de la came 52.

La plaque mobile 28 peut avoir un point central 29 d'articulation qui peut être la position du montage pour une extrémité 41 du bras de pompage 33. Un axe 30 peut être disposé dans un alésage de la plaque mobile et dans un alésage de l'extrémité 41 du bras de poussée 33, pour réaliser ainsi l'articulation entre le bras de pompage 33

et la plaque mobile 28. Le mouvement oscillant de va-et-

vient du bras de pompage 33 peut être avantageusement

contenu dans un plan perpendiculaire à la plaque mobile 28.

Le montage articulé permet à la plaque mobile 28 de s'orienter d'ellemême pendant la course afin que l'effort imposé à la chambre à sang 20 puisse être minimisé. Le centre de rotation CBRxS du bras de pompage 33 peut être

avantageusement contenu dans la chambre d'entraînement.

Etant donné que la surface de la came 52 établit un contact intermittent avec le bras de pompage 33, le mécanisme d'entraînement ne travaille que pendant la phase de compression de la rotation de la came et même ensuite uniquement jusqu'à ce que la chambre à sang 20 se soit remplie de sang. La pompe à sang 10 ne pompe donc que le sang qui a rempli la chambre à sang 20 pendant la phase de retrait de la surface de la came. De cette manière, la5 plaque mobile 28 peut être désaccouplée du servomoteur pendant que la chambre à sang 20 se remplit et elle peut continuer à monter et descendre sans tirer sur la chambre à sang 20. Ceci peut être très important car le fait d'appliquer une traction à une chambre à sang 20 qui n'est10 pas complètement remplie pourrait produire un plissement indésirable de la membrane de la chambre à sang et/ou une

pression du ventricule gauche excessivement basse.

Un soufflet 38 d'étanchéité peut avantageusement être prévu de façon à recouvrir et renfermer de façon hermétique le centre de rotation CBRA du bras de pompage et la chambre d'entraînement 18 pour maintenir le mécanisme d'entraînement isolé des fluides corporels. Des chapeaux d'extrémité 36, 37 peuvent être prévus sur chaque extrémité du soufflet d'étanchéité 38. Le chapeau d'extrémité avant 37 peut présenter une ouverture scellée de façon étanche autour du bras de pompage 33 o il passe à travers une partie à soufflet 35 pour pénétrer dans la chambre d'entraînement 18. Le soufflet 38 est fixé entre les chapeaux d'extrémité 36, 37 de façon à assurer l'étanchéité de la chambre d'entraînement tout en pouvant se comprimer et s'expanser suffisamment de chaque côté pour permettre le mouvement de pivotement du bras de pompage 33. Le soufflet 38peut être avantageusement réalisé en titane. Ce soufflet d'étanchéité 38 peut être une particularité importante, car il permet aux pièces de conversion d'énergie d'être en contact avec un fluide lubrifiant qui n'est pas biocompatible et de protéger toute pièce en acier trempé, corrodable, contre le milieu ambiant constitué de fluide physiologique (solution saline) du corps. Ceci peut réduire notablement le risque de corrosion des engrenages, paliers et moteurs, pouvant résulter de la diffusion de fluides corporels dans la chambre d'entraînement 18. Le soufflet d'étanchéité 38 permet de procurer un mécanisme d'entraînement hermétique tout en permettant la transmission d'énergie mécanique depuis le servomoteur 56 jusqu'à la plaque mobile 28. De plus, l'ensemble d'entraînement à moteur scellé hermétiquement permet l'utilisation de paliers, engrenages et autres pièces en acier trempé dont le fonctionnement prévisible peut atteindre 5 ans ou plus dans un environnement lubrifié et10 protégé. L'utilisation de pièces en acier trempé peut être souhaitable car le frottement de roulement des paliers, engrenages et autres pièces d'entraînement par moteur en acier trempé peut assurer une transmission d'énergie très efficace à partir de la puissance du moteur électrique d'entrée jusqu'à l'action sur le sang. En positionnant le matériel de conversion d'énergie (servomoteur, réducteur de vitesse et came) à proximité du centre de rotation CARBRE, on peut diminuer les dimensions de l'ensemble du mécanisme d'entraînement, ce qui permet de minimiser le mouvement engendré dans le soufflet d'étanchéité. Par conséquent, l'obtention d'un scellement hermétique du mécanisme

d'entraînement à moteur est réalisée de façon plus commode.

Une poche polymérique 105 d'enveloppement, comme montré sur les figures 2a et 2b, peut être avantageusement prévue autour de la pompe à sang 10 pour présenter une surface favorable pour les tissus du patient entourant la pompe à sang 10. Cette poche 105 d'enveloppement peut renfermer avantageusement au moins le bras de pompage 33 et la plaque mobile 28 afin d'empêcher tout tissu d'être pincé dans la zone balayée par le bras de pompage 33. La poche d'enveloppement peut avantageusement être déformée élastiquement et se déplace avec la plaque mobile 28 de manière qu'aucune différence de pression ne soit engendrée autour de la poche 105 d'enveloppement. De plus, la poche 105 d'enveloppement peut empêcher la croissance pénétrante de tissu dans cette zone, ce qui pourrait aboutir à un blocage du bras de pompage 33. En outre, l'ensemble de la pompe à sang 10 pourrait être renfermé à l'intérieur de la poche 105 d'enveloppement si cela était nécessaire. La pompe à sang 10 peut fonctionner de façon synchrone ou asynchrone par rapport au coeur 1 dans chacune des configurations d'écoulement du sang en parallèle ou en série. Un fonctionnement synchrone signifie habituellement que la pompe à sang 10 éjecte du sang pour chaque contraction du ventricule gauche. Le positionnement temporel de l'éjection réalisée par la pompe à sang est piloté par la détection de l'activité électrique du coeur (onde QRS), qui donne une indication de l'instant o le ventricule gauche éjecte du sang (se contracte). Lorsque l'activité électrique est détectée, la pompe peut réaliser15 une éjection immédiatement ou au bout d'un retard préalablement établi. Cependant, l'éjection de la pompe à sang a lieu avantageusement après que le ventricule gauche a fini son éjection. Un fonctionnement asynchrone a lieu lorsque la fréquence d'éjection de la pompe à sang 10 est

indépendante de l'activité électrique du coeur (onde QRS).

Dans le mode synchrone, la contraction de la pompe peut être activée, par exemple, par le dispositif de commande électronique 200 soit après une période de retard programmée suivant le signal QRS détecté du coeur, soit après une impulsion de stimulation provenant du dispositif de commande électronique implanté. Dans le mode asynchrone, le pompage peut être déclenché, par exemple, par le dispositif de commande électronique 200 lorsque le capteur 39 de position détecte un état dans lequel la chambre à

sang est presque remplie.

Dans le mode asynchrone, il peut être souhaitable de faire fonctionner le servomoteur 56 à une vitesse relativement constante pour minimiser les forces de réaction et les pertes de puissance associées à

l'accélération et à la décélération des masses en rotation.

La vitesse peut être ajustée idéalement de manière que la chambre à sang 20 soit presque remplie au commencement de chaque phase d'éjection. Si la vitesse est trop basse, la chambre à sang 20 peut se trouver distendue avant le commencement de la phase d'éjection et limiter l'afflux de sang provoquant un risque de surpression du ventricule gauche. Inversement, si la vitesse est trop élevée, le volume de sang éjecté par la chambre à sang 20 au cours de chaque cycle peut être trop faible pour laver convenablement les surfaces intérieures de la chambre à sang 20. De plus, si la vitesse est trop élevée, les pertes de puissance par frottement et d'origine visqueuse peuvent

être inutilement élevées.

La figure 19 illustre un moyen de régler de façon optimale la vitesse du moteur afin que la chambre à sang 20 soit sur le point d'être remplie au commencement de chaque phases d'éjection. Une courbe 100' illustre le mouvement cyclique de la came de sortie du réducteur de vitesse. Dans la position identifiée par une ligne 102, la came 52 est totalement rétractée et le bras de pompage 33 peut flotter librement pendant que la chambre à sang 20 se remplit jusqu'à sa position de remplissage maximal. Dans la position identifiée par une ligne 103, la came 52 a tourné de 180 degrés et elle comprime de façon maximale la chambre à sang 20 par l'intermédiaire du bras de pompage 33. La chambre à sang 20 se remplit librement du sang s'écoulant depuis le ventricule gauche pendant la phase d'admission identifiée par une ligne 104. Pendant la phase d'expulsion identifiée par une ligne 105', la chambre à sang 20 est comprimée par l'action de la came 52 et du bras de pompage 33, transférant ainsi le sang de la chambre à sang 20 à l'aorte en passant par la valve de sortie. Des lignes 106, 107 et 108 illustrent des signaux possibles de sortie du capteur 33 de position qui détecte la position du bras de pompage, et indique ainsi le volume relatif de sang dans la chambre à sang 20. La ligne 106 illustre un scénario dans lequel la vitesse du moteur est trop basse - la chambre à sang 20 se remplit complètement avant le commencement de la phase d'éjection 105' et la came 52 commence seulement à limiter le mouvement du bras de pompage 33 en un point 109. La ligne 108 illustre un scénario dans lequel la vitesse du5 moteur est trop élevée - la chambre à sang 20 n'est remplie que partiellement au commencement de la phase d'éjection ' et la came 52 commence seulement à limiter le mouvement du bras de pompage 33 en un point 111. La ligne 107 illustre un scénario dans lequel la vitesse du moteur est convenablement réglée - la chambre à sang 20 est presque pleine au commencement de la phase d'éjection 105' et la came 52 commence à limiter le mouvement du bras de pompage 33 peu après le commencement de la phase d'éjection 105' en un point 110'. Les points de contact entre la came et le bras de pompage, illustrés en 109, 110' et 111 sur la figure 19, peuvent être aisément détectés par identification de l'instant o la dérivée première du signal de sortie du capteur 39 de position devient négative. La vitesse du moteur peut être ajustée de façon optimale par comparaison du point de contact détecté entre la came et le bras de pompage à un point de contact idéal ' - si le point de contact arrive trop tôt, la vitesse du moteur est augmentée, si le point de contact arrive trop

tard, la vitesse du moteur est diminuée.

Dans le mode synchrone, la chambre à sang 20 est synchronisée sur le signal QRS et accepte du sang pendant la phase systolique de la contraction du ventricule gauche, puis expulse le sang de la chambre pendant la phase diastolique du ventricule gauche. Des conducteurs classiques, épicardiaques ou endocardiaques, de détection ECG et de stimulation peuvent être prévus entre le patient et le dispositif électronique de commande 200 pour contrôler le cycle cardiaque et synchroniser convenablement le fonctionnement de la pompe à sang. La période entre les complexes QRS détectés ou entre des impulsions de sortie du stimulateur est utilisée pour régler la vitesse du moteur afin que l'ensemble came/levier de sortie effectue un cycle complet par cycle cardiaque. La phase relative de la position du moteur par rapport au cycle cardiaque détecté est ajustée de façon que la phase d'éjection de la chambre 5 à sang 20 commence approximativement au milieu du cycle cardiaque détecté lorsque la diastole du ventricule gauche commence. Des électrodes de défibrillation peuvent également être prévues en tant que constituant du système implantable et peuvent être commandées par le dispositif électronique de commande 200 pour l'application d'un choc thérapeutique dans le cas de tachyarythmie ou de fibrillation. Une batterie implantée peut également faire partie du système implanté et doit pouvoir faire fonctionner la pompe pendant15 plusieurs heures avant de nécessiter d'être rechargée. Normalement, l'énergie destinée au système implanté peut être obtenue par transmission transcutanée d'énergie et de données (TEDT). Ceci peut être réalisé par l'utilisation d'une bobine implantée couplée à une bobine externe. La20 batterie rechargeable implantée peut être chargée par la transmission transcutanée d'énergie et de données pour fournir de l'énergie au système lorsqu'il n'est pas

alimenté par cette transmission.

Le dispositif de commande électronique gère l'opération d'entraînement par le moteur sur la base de signaux reçus du capteur de la position du bras de levier et de tous conducteurs de détection ECG/stimulation. Des capteurs physiologiques supplémentaires peuvent être incorporés pour assurer une commande du rythme cardiaque en fonction du rythme et/ou une commande du type stimulateur de la séquence AV pour l'optimisation de l'assistance cardiaque chez des patients souffrant d'insuffisance cardiaque chronique. Un grand nombre de ces patients souffrent d'incompétence chronotrope et peuvent nécessiter une commande sensible au rythme et/ou une commande de la séquence de stimulation AV. Les conducteurs ECG peuvent être connectés au dispositif de commande électronique par l'intermédiaire d'un bornier qui sert également de connecteur pour les conducteurs de traitement de défibrillation. L'alimentation en énergie assurant le5 fonctionnement du dispositif électronique de commande est réalisée par le sous-ensemble de transmission transcutanée d'énergie et de données ou bien, lorsque l'énergie de ce

sous-ensemble est inutilisable, par une batterie interne.

Le sous-ensemble de transmission transcutanée d'énergie et de données est constitué de deux bobines, une bobine étant sous-cutanée et l'autre étant extérieure au corps, une batterie extérieure et une sangle qui maintient la batterie extérieure et la bobine extérieure contre le torse du patient. Une autre particularité de la pompe à sang est la manière dont l'énergie mécanique est convertie en énergie hémodynamique pour réaliser le pompage du sang. D'un point de vue fondamental, il peut être souhaitable de minimiser de façon générale le nombre d'étapes demandées pour convertir l'énergie électrique du servomoteur en un travail du sang. Chaque transformation d'énergie diminue le rendement, ce qui aboutit à une perte d'énergie au cours de chaque étape de conversion. En plus d'une minimisation du nombre d'étapes de conversion d'énergie, on doit maximiser

le rendement de chaque étape.

Le diagramme de la figure 20 montre l'utilisation de l'énergie et les rendements de chaque constituant de la pompe à sang et des constituants du système associé. Comme décrit précédemment, un rendement est associé à chaque étape de transfert d'énergie. En particulier, le moteur 325 reçoit une puissance de 3,51 watts qui lui est fournie depuis le dispositif électronique interne 320. Après passage par le convertisseur d'énergie, le bras de pompage 33, la chambre à sang 20 et toute valvule cardiaque, il

reste 1,57 watt à transmettre au système circulatoire 350.

Ceci se traduit par un rendement de 45%, ce qui est élevé pour des pompes à sang en considérant que les dispositifs les plus compétitifs ont des rendements compris dans la plage de 10% à 25%. Ce rendement supérieur à la normale est possible du fait de l'utilisation de pièces mécaniques dont5 les pertes sont dues à un frottement de roulement plutôt qu'à un frottement de glissement. Les pertes d'énergie principales du réducteur de vitesse 330 sont dues à une dissipation d'énergie par frottement dans les paliers. De la même manière, l'ensemble came/bras de levier 335 dissipe10 de l'énergie également dans les paliers. En outre, l'herméticité du convertisseur d'énergie joue un rôle important dans les rendements plus élevés. En isolant le matériel de conversion d'énergie du corps du patient, on peut utiliser des aciers trempés ou "pour paliers" qui se corroderaient en présence de l'environnement physiologique du corps. Des pièces formées de ces matières supportent habituellement mieux l'usure induite par frottement de roulement. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pompe à sang décrite et représentée

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de pompage du sang pouvant être implanté dans le corps d'un patient pour alimenter en sang le système circulatoire du patient, caractérisé en ce qu'il comporte: a. un corps de pompe (13) ayant une chambre d'entraînement (18); b. une embase (15) reliée au corps de pompe; c. une chambre compressible (20) à sang ayant un premier côté adjacent à l'embase et une entrée (22) et une sortie (24) pouvant être raccordées au système circulatoire d. une plaque mobile (28) adjacente à un second côté de la chambre à sang opposé à l'embase, au moins une partie de la plaque mobile étant susceptible d'être disposée de façon adjacente à une partie d'un poumon (5), de telle sorte que le poumon se déplace avec la plaque mobile pendant que le sang est pompé, grâce à quoi le poumon compense des parties de variations volumétriques de la chambre compressible à sang; e. un bras (33) ayant une première extrémité (41) reliée de façon pivotante à la plaque mobile; et f. un mécanisme d'entraînement logé dans la chambre d'entraînement et relié à une seconde extrémité (45) du bras, le mécanisme d'entraînement actionnant le bras pour comprimer la chambre à sang entre la plaque mobile et l'embase afin de pomper le sang dans le système circulatoire.

2. Appareil de pompage du sang selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement comporte en outre: a. un arbre (47) à excentrique; b. un bras (33) ayant une seconde extrémité (45) pouvant être déplacée par une extrémité de l'arbre à excentrique; et c. un moteur (56) logé dans la chambre d'entraînement et ayant un arbre de sortie (62) relié à une extrémité opposée (48) de l'arbre à excentrique pour faire tourner cet arbre à excentrique, ce qui fait pivoter le bras pour actionner la plaque mobile afin de pomper du sang

dans le système circulatoire.

3. Appareil de pompage du sang selon la revendication 2, caractérisé en ce que, en outre, la seconde extrémité du bras est en contact de déplacement avec l'extrémité de l'arbre à excentrique, l'arbre à excentrique entraînant le bras pendant une course de pompage et le bras pouvant effectuer un mouvement non limité pendant une course de retour.

4. Appareil de pompage du sang selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un palier (52) à rouleaux monté sur l'extrémité de l'arbre à excentrique entre la seconde extrémité du bras et l'arbre à excentrique, le bras étant en contact de déplacement sur le

palier à rouleaux.

5. Appareil de pompage du sang selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réducteur de vitesse (70) monté entre l'arbre de sortie du moteur et

la seconde extrémité (48) de l'arbre à excentrique.

6. Appareil de pompage du sang selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réducteur de vitesse comprend

un réducteur à engrenage planétaire.

7. Appareil de pompage du sang selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage planétaire comporte en outre un réducteur de vitesse du

type à différentiel à trois engrenages.

8. Appareil de pompage du sang selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage planétaire comporte en outre une couronne dentée intérieure (68).

9. Appareil de pompage du sang selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage

planétaire comporte en outre quatre pignons satellites.

10. Appareil de pompage du sang selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras est monté dans un plan

orthogonal à un axe de rotation de l'arbre à excentrique.

11. Appareil de pompage du sang selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (39) de position disposé dans la chambre d'entraînement pour détecter des variations de la position du bras afin de déterminer au moins l'un d'un volume de sang dans la

chambre à sang et d'une position de l'arbre à excentrique.

12. Appareil de pompage du sang selon la revendication 11, caractérisé en outre en ce que le capteur de position est disposé de façon à être adjacent au point intermédiaire

du bras pour détecter des variations de l'angle du bras.

13. Appareil de pompage du sang selon la revendication 12, caractérisé en ce que le capteur de position comprend

un capteur à courant de Foucault.

14. Appareil de pompage du sang selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un soufflet (38) scellant de façon étanche une extrémité de la chambre d'entraînement et le pourtour de la seconde extrémité du bras, le soufflet permettant un mouvement de pivotement du bras tout en empêchant des fluides corporels d'entrer dans

la chambre d'entraînement.

15. Appareil de pompage du sang selon la revendication 12, caractérisé en ce que le soufflet est scellé hermétiquement.

16. Appareil de pompage du sang selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande électronique implantable (200) relié fonctionnellement au mécanisme d'entraînement et le commandant.

17. Appareil de pompage du sang selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une poche d'enveloppement (105) entourant la pompe à sang et présentant une ouverture pouvant être obturée hermétiquement pour au moins l'entrée et la sortie de la chambre à sang, la poche d'enveloppement présentant une surface favorable aux tissus et empêchant ces tissus de s'immiscer entre des pièces en mouvement de la pompe à sang.

18. Appareil de pompage du sang selon la revendication 17, caractérisé en ce que la poche d'enveloppement est déformable de manière qu'aucune différence de pression

n'entoure la poche.

19. Appareil de pompage du sang selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que la chambre compressible à sang présente une surface intérieure texturée pour favoriser le développement d'une tunique biologique néointime.

20. Appareil de pompage du sang pouvant être implanté dans le corps d'un patient pour alimenter en sang le système circulatoire du patient, caractérisé en ce qu'il comporte: a. un corps (13) de pompe ayant une partie d'entraînement (18) et une partie à pompe (10); b. une chambre compressible (20) à sang disposée dans la partie à pompe et ayant une entrée (22) et une sortie (24) pouvant être raccordées chacune au système circulatoire; c. au moins une plaque mobile (28) adjacente à au moins un côté de la chambre à sang pour comprimer la chambre à sang afin de pomper le sang; d. au moins un bras (33) ayant une première extrémité (41) et une partie intermédiaire, la première extrémité étant reliée de façon pivotante à la plaque mobile et la partie intermédiaire étant reliée de façon pivotante au corps de pompe; e. un arbre (47) à excentrique; f. un bras (33) ayant une seconde extrémité (45) pouvant être déplacée par l'arbre à excentrique; et g. un moteur (56) logé dans la chambre d'entraînement et ayant un arbre de sortie (62) relié à une extrémité opposée (48) de l'arbre à excentrique pour faire tourner celui-ci, ce qui fait pivoter le bras pour actionner la plaque mobile afin de pomper du sang dans le

système circulatoire.

21. Appareil de pompage du sang selon la revendication o10 20, caractérisé en outre en ce que la seconde extrémité du bras est en contact de déplacement avec l'extrémité de l'arbre à excentrique, l'arbre à excentrique entraînant le bras pendant une course de pompage et le bras pouvant se

déplacer de façon non limitée pendant une course de retour.

22. Appareil de pompage du sang selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un palier (52) à rouleaux monté sur l'extrémité de l'arbre à excentrique sur laquelle l'arbre est en contact de déplacement.

23. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réducteur (70) de vitesse monté entre l'arbre de sortie du moteur et

l'extrémité opposée de l'arbre à excentrique.

24. Appareil de pompage du sang selon la revendication 23, caractérisé en ce que le réducteur de vitesse comporte

un montage à engrenage planétaire.

25. Appareil de pompage du sang selon la revendication 24, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage planétaire comprend en outre un réducteur de vitesse du

type à différentiel à trois engrenages.

26. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce que le réducteur à engrenage planétaire comprend en outre une couronne dentée intérieure (68).

27. Appareil de pompage du sang selon la revendication 26, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage

planétaire comporte en outre quatre pignons satellites.

28. Appareil de pompage du sang selon la revendication 20, caractérisé en ce que le bras est monté dans un plan

orthogonal à un axe de rotation de l'arbre à excentrique.

29. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (39) de position disposé dans la chambre d'entraînement pour détecter des variations de la position du bras afin de déterminer au moins l'un d'un volume de sang dans la

chambre à sang et d'une position de l'arbre à excentrique.

30. Appareil de pompage du sang selon la revendication 29, caractérisé en outre en ce que le capteur de position est disposé de façon à être adjacent au point intermédiaire

du bras pour détecter des variations de l'angle du bras.

31. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce que le capteur de position comprend

un capteur à courant de Foucault.

32. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce qu'au moins une partie de la plaque mobile est susceptible d'être disposée de façon adjacente à une partie d'un poumon (5), de telle sorte que le poumon se déplace avec la plaque mobile pendant le pompage du sang, grâce à quoi le poumon compense des parties de variations

volumétriques de la chambre compressible à sang.

33. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte en outre un soufflet (38) scellant de façon étanche une extrémité de la chambre d'entraînement et le pourtour de la partie intermédiaire du bras, le soufflet permettant un mouvement de pivotement du bras tout en empêchant des fluides corporels d'entrer dans

la chambre d'entraînement.

34. Appareil de pompage du sang selon la revendication 33, caractérisé en ce que le soufflet est scellé hermétiquement.

35. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande électronique implantable (200) relié fonctionnellement au mécanisme d'entraînement et le commandant.

36. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte en outre une poche d'enveloppement (105) entourant la pompe à sang et ayant une ouverture pouvant être obturée de façon étanche pour au moins l'entrée et la sortie de la chambre à sang, la poche d'enveloppement présentant une surface favorable aux tissus et empêchant ces tissus de s'immiscer entre des pièces en

mouvement de la pompe à sang.

37. Appareil de pompage du sang selon la revendication 36, caractérisé en ce que la poche d'enveloppement peut être déformée de manière qu'il n'existe aucune différence

de pression autour de la poche.

38. Appareil de pompage du sang selon la revendication , caractérisé en outre en ce que la chambre compressible à sang présente une surface intérieure texturée pour favoriser le développement d'une tunique biologique néointime.

39. Appareil de pompage du sang pouvant être implanté dans le corps d'un patient pour alimenter en sang le système circulatoire du patient, caractérisé en ce qu'il comporte: a un corps de pompe (13) ayant une partie d'entraînement (18) et une partie à pompe (10); b. une chambre compressible (20) à sang disposée dans la partie à pompe et ayant une entrée (22) et une sortie (24) pouvant être reliées chacune au système circulatoire; c. au moins une plaque mobile (28) adjacente à au moins un côté de la chambre à sang pour comprimer la chambre à sang afin de pomper du sang; d. au moins un bras (33) ayant une première extrémité (41) reliée à la plaque mobile et une partie intermédiaire reliée de façon pivotante au corps de pompe; e. un mécanisme d'entraînement logé dans la chambre d'entraînement et relié à une seconde extrémité (45) du bras, le mécanisme d'entraînement faisant pivoter le bras autour de la partie intermédiaire pour amener la plaque mobile à comprimer la chambre à sang afin de pomper du sang dans le système circulatoire; et f. un soufflet (38) scellant de façon étanche une extrémité de la chambre d'entraînement et le pourtour de la seconde extrémité du bras, et permettant un mouvement de pivotement du bras tout en empêchant des fluides corporels

d'entrer dans la chambre d'entraînement.

40. Appareil de pompage du sang selon la revendication 39, caractérisé en ce que le soufflet est scellé de façon hermétique.

41. Appareil de pompage du sang selon la revendication 39, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement comporte en outre: a. un arbre (47) à excentrique; b. un bras (33) ayant une seconde extrémité (45) pouvant être déplacé par une extrémité de l'arbre à excentrique; et c. un moteur (56) logé dans la chambre d'entraînement et ayant un arbre de sortie (62) relié à une extrémité opposée (48) de l'arbre à excentrique pour faire tourner cet arbre à excentrique, ce qui fait pivoter le bras pour actionner la plaque mobile afin de pomper du sang

dans le système circulatoire.

42. Appareil de pompage du sang selon la revendication 41, caractérisé en outre en ce que la seconde extrémité du bras est en contact de déplacement avec l'extrémité de l'arbre à excentrique, l'arbre à excentrique entraînant le bras pendant une course de pompage et le bras pouvant se

déplacer de façon non limitée pendant une course de retour.

43. Appareil de pompage du sang selon la revendication 42, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un palier (52) à rouleaux monté sur l'extrémité de l'arbre à excentrique entre la seconde extrémité du bras et l'arbre à excentrique, le bras étant en contact de déplacement sur le

palier à rouleaux.

44. Appareil de pompage du sang selon la revendication 41, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réducteur (70) de vitesse monté entre l'arbre de sortie du moteur et

]0 l'extrémité opposée de l'arbre à excentrique.

45. Appareil de pompage du sang selon la revendication 44, caractérisé en ce que le réducteur de vitesse comprend

un montage à engrenage planétaire.

46. Appareil de pompage du sang selon la revendication 45, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage planétaire comprend en outre un réducteur de vitesse du

type à différentiel à trois engrenages.

47. Appareil de pompage de sang selon la revendication 46, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage planétaire comprend en outre une couronne dentée intérieure (68).

48. Appareil de pompage de sang selon la revendication 47, caractérisé en ce que le réducteur à engrenage

planétaire comporte en outre quatre pignons satellites.

49. Appareil de pompage de sang selon la revendication 41, caractérisé en ce que le bras est monté dans un plan

orthogonal à un axe de rotation de l'arbre à excentrique.

50. Appareil de pompage de sang selon la revendication 39, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (39) de position disposé dans la chambre d'entraînement pour détecter des variations de la position du bras afin de déterminer au moins l'un d'un volume de sang dans la

chambre à sang et d'une position de l'arbre à excentrique.

51. Appareil de pompage de sang selon la revendication 50, caractérisé en outre en ce que le capteur de position est disposé de façon à être adjacent au point intermédiaire

du bras pour détecter des variations de l'angle du bras.

52. Appareil de pompage de sang selon la revendication 51, caractérisé en ce que le capteur de position comprend un capteur à courant de Foucault.

53. Appareil de pompage de sang selon la revendication 39, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande électronique implantable (200) relié fonctionnellement au mécanisme d'entraînement et le

commandant.

54. Appareil de pompage de sang selon la revendication 39, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une poche d'enveloppement (105) entourant la pompe à sang et présentant une ouverture pouvant être fermée hermétiquement pour au moins l'entrée et la sortie de la chambre à sang, la poche d'enveloppement présentant une surface favorable aux tissus et empêchant ces tissus de s'immiscer entre des

pièces en mouvement de la pompe à sang.

55. Appareil de pompage de sang selon la revendication 54, caractérisé en ce que la poche d'enveloppement est déformable de manière qu'il n'y ait aucune différence de

pression autour de la poche.

56. Appareil de pompage de sang selon la revendication 39, caractérisé en outre en ce que la chambre compressible à sang présente une surface intérieure texturée pour favoriser le développement d'une tunique biologique néointime.

57. Appareil d'alimentation en sang du système circulatoire d'un patient, caractérisé en ce qu'il comprend: une pompe à sang (10) à volume variable implantable dans le corps du patient et ayant une chambre à sang (20) et au moins une surface extérieure qui se déplace lorsque le volume de la chambre à sang varie, au moins une partie de la surface extérieure mobile étant susceptible d'être positionnée afin qu'elle soit adjacente à une partie d'un poumon (5) de façon que le poumon puisse se déplacer avec la surface extérieure mobile, grâce à quoi le poumon peut procurer de la souplesse pour la pompe à sang à volume variable.

58. Procédé de mise en oeuvre de l'appareil selon la revendication 57, caractérisé en ce qu'il comprend: la réception de signaux de position provenant d'un capteur (39) de position connecté à la pompe à sang à volume variable, les signaux de position indiquant au moins l'un d'un état relativement plein et d'un état relativement vide de la chambre à sang; et l'amorçage de l'action de pompage en réponse aux signaux de position indiquant un état relativement plein de

la chambre à sang.

59. Procédé selon la revendication 58, caractérisé en ce que l'état de la chambre à sang est déterminé par: a. détermination d'un signal de référence indiquant un état préféré de la chambre à sang pour amorcer une action de pompage; b. calcul d'une dérivée première des signaux de position; c. détection de l'instant o le signe de cette dérivée première est négatif; d. comparaison du signal de position au signal de référence en réponse à la détection de ce signe négatif; et e. réglage de la vitesse de la pompe à sang à volume variable proportionnellement à la différence entre les signaux de position et le signal de référence pour amener les signaux de position à correspondre de façon générale au

signal de référence.