JP2005518491A - 流体ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (40)
- 少なくとも1個のモータと、
前記モータに連結された少なくとも1個のポンプ駆動ヘッドと、
流体を収容する変形可能な流体室を形成する少なくとも1個の流体ハウジングとを備え、この流体ハウジングが少なくとも1個の出入口を備え、この出入口がボール弁保持器領域と、弁座と、前記ボール弁保持器領域内に配置されたオクルダーボールを備え、前記ポンプ駆動ヘッドが変形可能な前記流体室を変形し、前記流体室内に圧力差を生じ、それによって前記流体室の容積を変更し、前記流体室の中または外へ前記流体を圧送し、前記圧力差が前記オクルダーボールを前記ボール弁保持器領域内の第1の位置から前記ボール弁保持器領域内の第2の位置に移動させ、第1の位置からの移動によって、流体が前記出入口を通過できなくなり、第2の位置への移動によって、前記オクルダーボール71が前記弁保持器に抗して押され、前記流体が前記のオクルダーボールの周りに環状に移動し、第1の位置から第2の位置への前記オクルダーボールの前記移動が、前記流体の流れ内にわずかな逆戻りを生じることを特徴とする、流体を圧送するためのポンプ。 - 前記モータが前記ポンプ駆動ヘッドに連結されたリニア電磁モータを備え、それによって前記ポンプ駆動ヘッドが直線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項1記載のポンプ。
- 前記リニア電磁モータが、
空隙を形成するコアと、
前記空隙の近くの前記コアの少なくとも一部の周りに配置された少なくとも1個のコイルと、
前記空隙内に配置され前記直線方向に移動可能である磁石部材とを備えていることを特徴とする、請求項2記載のポンプ。 - 前記ポンプ駆動ヘッドが前記磁石部材に連結されていることを特徴とする、請求項3記載のポンプ。
- 前記流体ハウジングが第1の出入口と少なくとも1個の第2の出入口を備え、前記第1の出入口が前記流体室内に前記流体を流すことができ、前記第2の出入口が前記流体室から外に前記流体を流すことができることを特徴とする、請求項1記載のポンプ。
- 前記ポンプが、
第1、第2、第3および第4のポンプに連結され、このポンプを形成する少なくとも第1と第2のモータと、
前記の少なくとも第1と第2のモータに連結された少なくとも1個のポンプ駆動ヘッドと、
第1、第2、第3および第4の流体ハウジングとを備え、前記流体が血液を含み、前記の第1のポンプが静脈容器から熱交換器と酸素供給器に前記血液を圧送し、前記の第2のポンプが前記酸素供給器から前記第2のポンプの前記出口近くに配置された動脈フィルタを経て患者の動脈系に前記血液を圧送し、前記第3のポンプが前記第2のポンプの前記出口から前記動脈血液の一部を圧送して、前記動脈血液の一部を心停止液と混合し、前記第4のポンプが血液と心停止液の前記混合物を、前記第4のポンプの前記出口近くに配置された第2の熱交換器を経て前記動脈系に圧送することを特徴とすることを特徴とする、請求項5記載のポンプ。 - 前記ポンプが第1と第2の流体ハウジングと、それぞれ前記モータの第1と第2の端部に連結された第1と第2のポンプ駆動ヘッドとを備え、前記の第1と第2のポンプ駆動ヘッドが互いに位相を180°外して動くことを特徴とする、請求項1記載のポンプ。
- 前記流体が血液を含み、前記ポンプが拍動バランス流を生じる心臓ポンプを備え、前記心臓ポンプがコントローラを備え、前記ポンプ駆動ヘッドが前記流体室と相対的に予め定めた位置に達するまで、前記コントローラが前記モータに電流を供給し、それによって予め定めた量の血液が前記流体室内に移動し、使用者調節可能な予め定めた血液圧力が患者の動脈系内に発生することを特徴とする、請求項1記載のポンプ。
- 前記ポンプが管によって前記の変形可能な流体ハウジングに連結されたアクチュエータハウジングを備え、前記アクチュエータハウジングが作動流体を有するアクチュエータ室と、前記ポンプ駆動ヘッドの近くの変形可能な壁を形成し、前記流体ハウジングが圧送すべき前記流体を収容し、かつ入口と出口を備え、前記ポンプ駆動ヘッドが前記アクチュエータ室の変形可能な壁を変形して、前記作動流体を前記管に流し、そして前記の変形可能な流体ハウジングを変形し、それによって前記流体ハウジング内に圧力差を生じ、この圧力差が圧送すべき前記流体を前記入口と出口に流すことを特徴とする、請求項1記載のポンプ。
- 第1、第2、第3および第4のポンプを備え、更に、
少なくとも第1と第2のモータと、
前記の少なくとも第と第2のモータに連結された少なくとも1個のポンプ駆動ヘッドと、
第1、第2、第3および第4の変形可能な流体ハウジングとを備え、この流体ハウジングがそれぞれ、流体を収容する流体室を形成し、前記流体ハウジングが入口と出口を備え、この入口と出口がそれぞれ前記血液を前記流体ハウジングの中または外へ流すことができ、各々の入口と出口が第1と第2の位置を有するボール弁を備え、この第1の位置において前記流体が前記入口または出口を流れることができ、第2の位置において流れることができず、前記ポンプ駆動ヘッドが前記の変形可能な流体室を変形し、前記の変形可能な流体室内に圧力差を生じ、この圧力差が前記ボール弁を前記の第1の位置から第2の位置に移動させ、前記流体のわずかな逆戻りを生じ、前記第1のポンプが前記の血液を静脈容器から熱交換器と酸素供給器に圧送し、前記の第2のポンプが前記血液を前記酸素供給器から前記の第2のポンプの前記出口の近くに配置された動脈フィルタを経て患者の動脈系に圧送し、前記第3のポンプが前記の動脈血液の一部を、前記の第2のポンプの出口から圧送し、前記の動脈血液の一部を心停止液と混合し、前記の第4のポンプが血液と心停止液の前記混合物を、前記の第4のポンプの前記出口の近くに配置された第2の熱交換器を経て前記動脈系に圧送することを特徴とする人工心肺システム。 - 前記モータが前記ポンプ駆動ヘッドに連結されたリニア電磁モータを備え、それによって前記ポンプ駆動ヘッドが直線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項10記載の人工心肺システム。
- 前記リニア電磁モータが、
空隙を形成するコアと、
前記空隙の近くの前記コアの少なくとも一部の周りに配置された少なくとも1個のコイルと、
前記空隙内に配置され前記直線方向に移動可能である磁石部材とを備えていることを特徴とする、請求項11記載の人工心肺システム。 - 前記ポンプ駆動ヘッドが前記磁石部材に連結されていることを特徴とする、請求項12記載の人工心肺システム。
- 第1と第2のポンプ駆動ヘッドが前記の第1のモータの第1と第2の端部に連結され、互いに位相を180°外して運動し、前記の第1と第2のポンプ駆動ヘッドがそれぞれ、前記の第1と第2のポンプの前記の第1と第2の変形可能な流体ハウジング内で圧力差を交互に生じることを特徴とする、請求項10記載の人工心肺システム。
- 前記ポンプが更にコントローラを備え、前記ポンプ駆動ヘッドが変形可能な前記各流体室と相対的に予め定めた位置に達するまで、前記コントローラが前記モータに電流を供給し、それによって予め定めた量が変形可能な前記流体室内に移動し、使用者調節可能な予め定めた血液圧力が患者の動脈系内に発生することを特徴とする、請求項10記載の人工心肺システム。
- 前記の各ポンプが管によって前記の変形可能な流体ハウジングに連結されたアクチュエータハウジングを備え、前記各アクチュエータハウジングが作動流体を有するアクチュエータ室と、前記ポンプ駆動ヘッドの近くの変形可能な壁を形成し、前記ポンプ駆動ヘッドが前記アクチュエータ室の変形可能な壁を変形して、前記作動流体を前記管に流し、そして前記の変形可能な流体ハウジングを変形し、それによって変形可能な前記流体ハウジング内に圧力差を生じ、この圧力差が圧送すべき前記流体を前記入口と出口に流すことを特徴とする、請求項10記載の人工心肺システム。
- 生理的な拍動流を生じる、最小侵襲性の体外の補助人工心臓装置(VAD)であって、このVADがポンプと流体室を備え、この流体室が弁を備えていない少なくとも1つの出入口を有し、前記の最小侵襲性の体外のVADが経皮カニューレを用いて患者に接続され、前記ポンプのタイミングが前記患者のEKGを読み取るとによって制御され、それによって自然の心臓の収縮期の間、前記ポンプが前記流体室を血液で満たし、前記の患者の動脈系にわずかな真空を作用させ、それによって後負荷を減少させかつ心拍出量を増大させ、自然の心臓の拡張期の間、前記ポンプが前記流体室から血液を排出し、前記患者の動脈系の前記圧力を増大させることを特徴とする補助人工心臓装置。
- 前記モータが前記ポンプ駆動ヘッドに連結されたリニア電磁モータを備え、それによって前記ポンプ駆動ヘッドが直線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項17記載のVAD。
- 前記リニア電磁モータが、
空隙を形成するコアと、
前記空隙の近くの前記コアの少なくとも一部の周りに配置された少なくとも1個のコイルと、
前記空隙内に配置され前記直線方向に移動可能である磁石部材とを備えていることを特徴とする、請求項18記載のVAD。 - 前記ポンプ駆動ヘッドが前記磁石部材に連結されていることを特徴とする、請求項19記載のVAD。
- 流体室と、弁を備えていない単一出入口とを有する補助人工心臓装置(VAD)を、前記の弁を備えていない単一出入口を介して、患者の動脈系に接続し、
自然の心臓収縮期の間、前記の弁を備えていない単一出入口から、前記流体室に血液を充填し、
自然の心臓拡張期の間、前記の弁を備えていない単一出入口を経て、前記流体室から前記血液を排出し、前記の流体室の充填作用が患者の動脈系にわずかな真空を生じ、それによって後負荷を減少し、心拍出量を増大させ、前記の流体室を排出する前記作用が、患者の前記動脈系の圧力を増大させる心臓補助する方法。 - 前記のVADと患者の動脈系を接続する前記作用が、経皮カミューレを用いた、前記のVADと前記患者の動脈系の接続を含んでいることを特徴とする、請求項21記載の方法。
- 前記の流体室の前記の充填と排出作用が、前記患者のEKGを読み取ることによって制御されることを特徴とする、請求項21記載の方法。
- 室内の血液を移動させるモータを備えた心臓ポンプを作動させる方法であって、
この方法が
前記ポンプによって移動させられる血液の量を指定し、
ポンプ拡張期の間前記室内で維持すべき拡張圧力を指定し、
前記血液の量が前記室から移動するまで、前記拡張圧力を維持するために前記モータに拡張電流を供給し、
ポンプ収縮期の間前記室内で維持すべき収縮圧力を指定し、
前記血液の量が前記室から移動するまで、前記収縮圧力を維持するために前記モータに収縮電流を供給し、前記拡張電流と前記収縮電流が前記ポンプに供給される時間の長さがそれぞれ、ポンプの前負荷とポンプの後負荷に依存することを特徴とする方法。 - 前記モータがポンプ駆動ヘッドに連結されたリニア電磁モータであり、それによって前記ポンプ駆動ヘッドが前記血液量を移動させるために直線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項24記載の方法。
- 電気機械的および生理的な血液流れを生じるためにシステムにおいて、
電気機械的なポンプ装置が、
コイルと動く部材を備えた少なくとも1個のモータと、
前記モータの前記の動く部材に連結された少なくとも1個の血液ポンプとを備え、前記モータの前記の動く部材に連結されているときに前記血液ポンプが生理系な血液流れを生じることを特徴とするシステム。 - 少なくとも1個のモータと、
拍動流を生成するために前記モータに電流波形状を発生するためのアルゴリズムを備えた、前記モータと通信するコントローラと、
前記モータに連結された少なくとも1個のポンプ駆動ヘッドと、
流体を収容する変形可能な流体室を形成する少なくとも1個の流体ハウジングとを備え、この流体ハウジングが少なくとも1個の出入口を備え、この出入口が前記流体ハウジングの中または外への前記流体の流れを可能にすることを特徴とする流体を圧送するためのポンプ。 - 前記モータが前記ポンプ駆動ヘッドに連結されたリニア電磁モータを備え、それによって前記ポンプ駆動ヘッドが直線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 前記リニア電磁モータが、
空隙を形成するコアと、
前記空隙の近くの前記コアの少なくとも一部の周りに配置された少なくとも1個のコイルと、
前記空隙内に配置され前記直線方向に移動可能である磁石部材とを備えていることを特徴とする、請求項28記載のポンプ。 - 前記ポンプ駆動ヘッドが前記磁石部材に連結されていることを特徴とする、請求項29記載のポンプ。
- 前記出入口がそれを通る前記流体の流れを制御するために弁を備えていることを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 前記弁がボール弁を備え、このボール弁がボール弁保持器領域と、弁座と、前記ボール弁保持器領域内に配置されたオクルダーボールを備え、前記ポンプ駆動ヘッドが変形可能な前記流体室を変形し、前記流体室内に圧力差を生じ、それによって前記流体室の容積を変更し、前記流体室の中または外へ前記流体を圧送し、前記圧力差が前記オクルダーボールを前記ボール弁保持器領域内の第1の位置から前記ボール弁保持器領域内の第2の位置に移動させ、第1の位置からの移動によって、流体が前記出入口を通過できなくなり、第2の位置への移動によって、前記オクルダーボールが前記弁保持器に抗して押され、前記流体が前記のオクルダーボールの周りに環状に移動し、第1の位置から第2の位置への前記オクルダーボールの前記移動が、前記流体の流れ内にわずかな逆戻りを生じることを特徴とする、請求項31記載のポンプ。
- 前記コントローラが生理的な拍動流を生成するための電流波形状を生じることを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 前記コントローラが使用者によってプログラミング可能な拍動流を生成するための電流波形状を生じることを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 前記コントローラが任意の流れを生成するための電流波形状を生じることを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 前記ポンプが第1と第2の流体ハウジングと第1と第2のポンプ駆動ヘッドを備え、この第1と第2のポンプ駆動ヘッドがそれぞれ前記のモータの第1と第2の端部に連結され、それによって前記の第1と第2のポンプ駆動ヘッドが互いに位相を180°外して運動することを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 前記のポンプが管によって前記の変形可能な流体ハウジングに連結されたアクチュエータハウジングを備え、前記アクチュエータハウジングが作動流体を有するアクチュエータ室と、前記ポンプ駆動ヘッドの近くの変形可能な壁を形成し、前記流体ハウジングが圧送すべき前記液体を収容し、かつ入口と出口を備え、前記ポンプ駆動ヘッドが前記アクチュエータ室の変形可能な壁を変形して、前記作動流体を前記管に流し、そして前記の変形可能な流体ハウジングを変形し、それによって前記流体ハウジング内に圧力差を生じ、この圧力差が圧送すべき前記流体を前記入口と出口に流すことを特徴とする、請求項27記載のポンプ。
- 第1、第2、第3および第4のポンプに連結され、このポンプを形成する少なくとも第1と第2のモータと、
前記の少なくとも第1と第2のモータに連結された少なくとも1個のポンプ駆動ヘッドと、
第1、第2、第3および第4の流体ハウジングとを備え、この流体ハウジングがそれぞれ血液を収容する変形可能な流体室を形成し、かつ血液を前記流体室内にまたは流体室から外に流すことができる第1と第2の出入口を備え、前記の第1のポンプが静脈容器から熱交換器と酸素供給器に前記血液を圧送し、前記の第2のポンプが前記酸素供給器から前記第2のポンプの前記出口近くに配置された動脈フィルタを経て患者の動脈系に前記血液を圧送し、前記第3のポンプが前記第2のポンプの前記出口から前記動脈血液の一部を圧送して、前記動脈血液の一部を心停止液と混合し、前記第4のポンプが血液と心停止液の前記混合物を、前記第4のポンプの前記出口近くに配置された第2の熱交換器を経て前記動脈系に圧送することを特徴とする、流体を圧送するための心肺ポンプ。 - 前記出入口がそれを通る前記血液の流れを制御するために弁を備えていることを特徴とする、請求項38記載のポンプ。
- 前記弁がボール弁を備え、このボール弁がボール弁保持器領域と、弁座と、前記ボール弁保持器領域内に配置されたオクルダーボールを備え、前記ポンプ駆動ヘッドが変形可能な前記流体室を変形し、前記流体室内に圧力差を生じ、それによって前記流体室の容積を変更し、前記流体室の中または外へ前記流体を圧送し、前記圧力差が前記オクルダーボールを前記ボール弁保持器領域内の第1の位置から前記ボール弁保持器領域内の第2の位置に移動させ、第1の位置からの移動によって、流体が前記出入口を通過できなくなり、第2の位置への移動によって、前記オクルダーボールが前記弁保持器に抗して押され、前記流体が前記のオクルダーボールの周りに環状に移動し、第1の位置から第2の位置への前記オクルダーボールの前記移動が、前記流体の流れ内にわずかな逆戻りを生じることを特徴とする、請求項39記載の心肺ポンプ。
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