JP2015508294A - 大動脈肺動脈インペラ補助装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(優先権主張)
本出願は、本明細書内にて参照することで引用される、発明の名称が「長期的肺動脈大動脈装置及び方法(CHRONIC CAVOPULMONARY ASSIST DEVICE AND METHOD)」であり、2011年12月3日に出願された米国仮出願第61/566,616号、及び発明の名称が「肺動脈大動脈粘着性インペラ補助装置及び方法(CAVOPULMONARY VISCOUS IMPELLER ASSIST DEVICE AND METHOD)」であり、2012年3月16日に出願された米国仮出願第61/611,947号の優先権を主張する。
したがって、いくつかの実施形態におけるある様態は、恒久的に単心室フォンタン循環を補助するための改善された回転式血液ポンプを提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、ロータがステータの外部にある血液ポンプを提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、軸受レス及びシールレス設計を有する、血液などの流体をポンプで送り出す手段を提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、血流又は流体通路の中間に位置する回転式インペラを用いて血液などの流体をポンプで送り出す手段を提供することである。
いくつかの実施形態におけるまたさらなる様態は、容積式のポンプ構成を使用しない、血液などの流体をポンプで送り出す手段を提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、血流経路又は流体通路を妨げる可能性のない小型回転式血液ポンプを提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、血液又はポンプで送り出された流体を軸受材料として用いる回転式ポンプを提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、回転要素を放射状及び軸状に浮遊させるために磁気受動軸受を用いる回転式ポンプを提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、外部衝撃又は不均等動作による接地が起きた際に動圧及びスラスト軸受を提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、右/左肺間血流不均衡に対処する機会を確保しうる永久フォンタンポンプを提供することである。
いくつかの実施形態におけるさらなる様態は、装置の埋め込み時に管狭窄症に対応する機会を確保しうる永久フォンタン血液ポンプを提供する。
この概要部に記載の様々な装置及び方法は、本願中のいずれに記載されるものと同様に、数々の様々なコンビネーションやサブコンビネーションで表現されてもよい。全ての有用な、新規性及び進歩性を有するコンビネーションやサブコンビネーションが本明細書に包含されており、各コンビネーションの明示的な表現は不要とみなされる。
電力源と、前記電力源と巻線を動作可能に接続する電子コントローラとをさらに備え、前記コントローラが前記巻線に電力を供給したことを受けて、前記ロータが前記ステータと相対的に回転する。
前記ロータ及び前記ステータがブラシレスモータとして電磁的に協働する。
前記ステータ及び前記ロータが、前記ステータ周りで前記ロータを磁気浮上させる第2の複数の永久磁石を備える。
前記ロータ及び前記ステータがその間に経路を形成し、前記流体が前記ロータを流体力学的に支持する。
前記ロータが薄肉外板を備える。
前記ロータは対面する端を前記軸に沿って及びその中間に備え、前記ロータの前記外径は各端から中央に向かって単調に増加する。
前記ステータを支持する筐体をさらに備え、前記筐体は2つの入口部及び出口部を有し、前記筐体は前記入口部のそれぞれに近接する動物の循環系に取り付けられるように構成される。
前記出口部が第1の出口部であり、第2の出口部をさらに備え、前記第1及び第2出口部が面内に流れる流体を受け取るように配置される。
前記ステータが前記ロータを流体で流体力学的に支持する。
前記ロータが前記軸の長さ方向に沿って対面する端の間を延伸し、一方の軸受が一方の端に位置し、他方の軸受が他方の端に位置する1対の磁気軸受をさらに備える。
前記磁石がそれぞれ、ハルバッハ配列を有する。
前記筐体の各入口部が、前記ステータを概して前記軸状に配置するストラットを備える。
前記モータが、前記ロータに取り付けられた複数の永久磁石を備える。
前記ステータの一部が前記ロータの外形と実質的に同じ外形を有する。
前記ロータの外形が遠心的に流体をポンプで送るように構成される。
前記ロータに複数の開口部をさらに備え、前記開口部が前記流路から流体が流れ出るのを許容する構成を有する。
前記ステータ及び前記ロータを組み合わせて、流体を溜めることなく前記ロータの外形から流体をポンプで送り出す。
前記ステータ及び前記ロータを組み合わせて、流体を溜めることなく前記流路から流体をポンプで送り出す。
前記ロータの外形によってポンプで送られた前記流体が、軸状の最初に流体が入ってきた場所と同一の位置で、前記ロータによって受け取られ、続けて前記流路からポンプで送られる。
前記ロータが第1の流体の供給と第2の流体の供給との間の流体伝達を与える、複数の流れ開口部を備える。
前記開口部が前記対称面と近接する位置に設けられる。
流路が環状の形を有する入口を備える。
前記ステータが前記ロータと磁気結合している。
前記流路内を流れる流体の方向が前記対称面に向かっている。
前記外面上を流れる流体の方向が前記対称面に向かっている。
前記ロータの外面が、遠心動作によって第1の供給流体を送り出す。
前記ロータと前記ステータとを電磁結合する手段をさらに備え、前記結合手段は以下のものを1つ以上与える:前記ロータへの駆動トルク、スラスト支持、放射状支持、振動支持、及びジャイロ支持。
前記ステータが複数のストラットによって筐体に支持されており、前記ストラットは前記ロータ及びステータの弾性動作を前記筐体に相対的に制限するように構成される。
30 筐体
32 入口部
33 出口部
34 スパイダストラット
40 インペラ
60 中央ステータ芯
62 シャフト
64 回転式磁気芯アレイ巻線
79 軸受流路
80 ロータ
81 永久磁石
84 環状ギャップ
Claims (31)
- 回転軸に対して対称かつ前記回転軸に垂直な面に対して対称であり、血液をポンプで送り出すように構成される外面と、内側部とを有し、第1の複数の永久磁石を備えるロータと、
複数の電気巻線を備え、前記巻線を前記ロータの内側部に配置し、前記磁石及び前記巻線の間に放射状のギャップを設け、前記ギャップはその間において血液が凝固するのを防止するように構成されるステータと、
電力源と、
前記電力源を前記巻線に動作可能に接続する電子コントローラと、を備えた、動物の循環系に血液をポンプで送る装置であって、
前記巻線に前記コントローラが電力を供給すると前記ロータが前記ステータに相対的に回転することを特徴とする、装置。 - 前記ロータと前記ステータとがブラシレスモータとして電磁的に協働することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記ステータ及び前記ロータが、前記ステータの周りを前記ロータが磁気浮上するための第2の複数の永久磁石を備えることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記ロータ及び前記ステータの間に流路を設け、血液が前記ロータを流体力学的に支持することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記ロータが薄肉外板を備えることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記ロータが対面する端を、前記軸に沿って及びその中間に有し、前記ロータの前記外径が各端から中央に向かって単調に増加することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記ステータを支持する筐体をさらに備え、前記筐体は入口部を2つ、及び出口部を有し、前記筐体が前記入口部に近接する動物の循環系に取り付けられるように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 回転軸に対して回転可能かつ前記回転軸に垂直な面に対して対称であり、内側部及び内面並びに外面を有するロータと、
前記ロータの内側部に少なくとも部分的に配置し、前記ステータに支持されるステータと、
前記ロータと前記ステータとを電磁結合する手段と、
前記ステータを支持し、前記結合手段に電力を供給する導体を備え、対面する1対の入口部と、出口部とを有し、前記入口部が前記回転軸に沿って配列される筐体とを備える、動物の循環系に血液をポンプで送る装置であって、
前記結合手段に電力が印加されると前記ロータが前記ステータ周りを回転することを特徴とする、装置。 - 前記出口部が第1出口部であり、さらに第2出口部を備え、前記第1及び第2出口部が面内に流れる流体を受ける位置に設けられることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記ステータが前記ロータを血液で流体力学的に支持することを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記ロータが前記軸の長さ方向に沿って対面する端の間を延伸し、一方の軸受が一方の端に位置し、他方の軸受が他方の端に位置する1対の磁気軸受を備えることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記磁石がそれぞれハルバッハ配列を有することを特徴とする、請求項81に記載の装置。
- 前記筐体の各入口部が、前記軸状に概して前記ステータを配置させるストラットを含むことを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記結合手段がブラシレスモータを備えることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記モータが前記ロータに取り付けられた複数の永久磁石を備えることを特徴とする、請求項14に記載の装置。
- 回転軸に対して対称であり、血液を遠心的にポンプで送る構成の外形を有し、内側形部を有するロータと、
前記ロータの前記内側形部にその一部が位置し、前記一部が前記ロータの前記内側形部と協働する外形を有してその間の流路を定めるステータとを備える、動物の循環系に血液を送る装置であって、
前記ロータの前記ステータ周りの回転によって、前記ステータ周りで前記ロータが回転するのを流体力学的に支持する血液が前記流路を流れることを特徴とする、装置。 - 前記ステータの前記一部が、前記ロータの外形と実質的に同一の外形を有することを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記ロータの前記外形が血液を遠心的にポンプで送り出すように構成されることを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記ロータに複数の開口部をさらに有し、前記開口部は前記流路から血液が流れ出るのを許容することを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記ステータ及び前記ロータを組み合わせて、血液を溜めることなく前記ロータの外形から血液をポンプで送り出すことを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記ステータ及び前記ロータを組み合わせて、血液を溜めることなく前記流路から血液をポンプで送り出すことを特徴とする、請求項20に記載の装置。
- 前記ロータの外形によって送り出された血液は前記ロータによってその血液が最初に受け取られた前記軸状の位置と同一の位置で最初に受け取られ、前記流路から送られることを特徴とする、請求項21に記載の装置。
- 回転軸に対して対称かつ前記回転軸に対して垂直な面に対して対称であって、内側部及び内面並びに外面を有するロータと、
前記ロータの前記内側部に少なくとも一部含まれ、外面を有するステータとを備える、動物の循環系に血液をポンプで送る装置であって、
前記ステータの外面及び前記ロータの内面が協働してその間に流路を形成し、前記軸の周りを前記ロータが回転すると前記ロータの外面上に第1の血液が供給され、前記軸の周りを前記ロータが回転したときに、前記第1の血液の供給と同時に前記流路を通って第2の血液が供給され、前記第1の血液の供給が前記第2の血液の供給を引き起こすように前記ロータが構成されることを特徴とする、装置。 - 前記ロータが、前記第1の血液の供給と前記第2の血液の供給との間に流体伝達を与える複数の流れ開口部を備えることを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 前記開口部が前記対称面と近接して配置されることを特徴とする、請求項24に記載の装置。
- 流路の入口が環状の形を有することを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 前記ステータが前記ロータと磁気結合することを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 前記ロータが薄肉外板を有し、前記内側部が壁の1側面であり、前記外側部が壁の他面であることを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 前記流路に流れる血液の方向が対称面に向かう方向であることを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 前記外面上を流れる血液の方向が対称面に向かう方向であることを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- 前記ロータの外面が遠心動作によって前記第1の血液の供給を行うことを特徴とする、請求項23に記載の装置。
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