JP2019514562A - 導管先端部ならびにシステム及び使用法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、回転血液ポンプシステムに関する。回転式血液ポンプシステムは、50mL/分〜1500mL/分の作動範囲を有する二重ピボット接触ベアリングシステムを備えてもよい。回転血液ポンプシステムはまた、流入血液導管、流出導管、制御システム、及び電源を備えてもよい。本開示は、さらに、血流の改善を提供する波状の開口面を有する金属またはポリマーよりなる導管、停滞の余地がある領域を最小にする洗浄特性、及び任意選択で、導管先端部吸引事象及び隣接する血管または他の血液含有構造の壁の吸引関連損傷の危険性を低下する弾性の先端部保護ケージ構造を備える様々な流入導管アセンブリに関する。本開示はさらに、導管または導管先端部の管腔の断面積が縮小されて、導管先端部に隣接する血管セグメント内に局所的なジェット状の流体流を生成する、金属またはポリマーよりなる導管先端部を有する様々な流出導管アセンブリに関する。【選択図】図62

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年4月29日に出願された米国仮特許出願第61/329,930号、発明の名称「Conduit Fluid Inflow tip」及び2017年3月6日に出願された、米国仮特許出願第62/467,651号、発明の名称「Conduit Outflow Tip and Cage Device」(これらの両方は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に対する優先権を主張する。
発明の分野
本開示は、ポンプ、導管、制御ユニット、及び電源を含む血液ポンプシステムであって、種々の臨床適用に用いられ得るシステムに関する。加えて、本開示は、様々な流入及び流出導管、導管先端部、及び血液ポンプシステムと共に使用するための支持構造に関する。具体的には、本明細書に開示されるデバイスは、血液透析、バイパス移植、またはより大きい静脈もしくは動脈径が所望される他のタイプの外科手術もしくは治療のための血管アクセス部位を必要とする患者における、静脈及び動脈の全直径及び管腔直径を持続的に増加させるために有用であり得る。本明細書に開示されたデバイス、方法及びシステムはまた、皮膚変色及び潰瘍を有する患者を含む、下肢静脈高血圧患者の下肢静脈還流の増大及び下肢静脈圧の低下にも有用であり得る。開示されたデバイス、方法及びシステムは、それを必要とする臓器及び組織、例えば、末梢動脈疾患(PAD)を有する患者の下肢に局所血流を増加させるためにさらに有用であり得る。
米国には65万人を超える慢性腎臓病(CKD)患者がおり、毎年10万人を超える新たなCKD患者がいる。高血圧、糖尿病、及び高齢化などの要因により、罹患している人口の年間増加率は4%ある。
血液透析は、米国のCKD患者の90%超が選択する処置である。血液透析または他の形態の腎代替療法がなければ、CKD患者のほとんどが死亡するであろう。血液透析処置を受けている典型的なCKD患者は、1週間あたり2〜3回血液透析装置に血管系を接続しなければならない。血液透析には、3つの一般的な血管アクセス部位の選択肢がある。好適なアクセス部位の選択肢は、動脈と静脈との間、好ましくは手首内、または代替的には前腕もしくは上腕の、直接外科的に形成された接続である動静脈瘻(AVF)である。別のアクセス部位の選択肢は、好ましくは前腕、あるいは上腕、胸、鼠径部または脚の中に挿入された合成導管を使用して、動脈と静脈との外科的に形成された接続である、動静脈移植(AVG)である。最終的な主要アクセス部位の選択肢は、首、胸、脚、または他の解剖学的位置の大きな静脈に挿入されるカテーテルである。
AVFを有する患者は、AVGまたはカテーテルを有する患者と比較して、罹患率が低く、死亡率が低く、ケアのコストが低い。したがって、AVFは、血液透析のための血管アクセスの好ましい形態である。AVGまたはカテーテルを有する患者は、AVFを有する患者よりも実質的に高い感染率及び死亡率を有し、カテーテル患者は転帰が最悪である。さらに、AVGまたはカテーテルを有する患者は、ケアの平均費用が高く、カテーテル患者はコストが最も高い。患者がAVFに適格である場合、手の虚血の割合が高く、上腕の一般的により短くかつより深い静脈セグメントに起因して、上腕ではAVFよりも手首または前腕が一般に好ましい。AVF及びAVG血管アクセス部位を作成する際に従う一般に受け入れられている原理の1つは、できるだけ遠位から開始し、後の血管アクセス部位作成のためにより近位の静脈を保存することである。これは、AVF患者の手首で、及びAVG患者の前腕で開始することを意味する。しかしながら、より遠位の静脈の直径が小さいほど、しばしば、これらの位置における血管アクセス手術の成功が減少する。
残念ながら、約85%の患者は、主に静脈及び動脈の直径が小さすぎることに起因して、手首のAVFには不適格である。さらに、作成された全てのAVFの約50〜60%は、小静脈及び動脈の直径と相関する「成熟不全」と一般に呼ばれる事象に起因して、外科及び介入処置を追加しなければ使用できない。より大きな直径を有する静脈及び動脈の利用可能性は、AVFの適格性が高く、成熟の失敗率が低く、AVFの成熟が早く、初回及び二次開存率が長くなることと相関する。
現在、静脈または動脈の直径を永続的または持続的に増大させるための選択肢はほとんどない。現在の全ての方法は、静脈または動脈の傷害を引き起こし得る、バルーン血管形成などの機械的拡張方法を使用する。医師がAVFを作成するためには、患者は、一定の大きさの末梢静脈及び動脈を有する必要があるので、末梢静脈または動脈のサイズまたは直径を持続的かつ永続的に増大させる方法及びシステムを有することが望ましい。
米国では、約700万人が慢性静脈不全及び高血圧に罹患しており、静脈潰瘍に進行する可能性がある。下肢潰瘍は、米国の人口のうち有病率が推定1%の慢性的な外傷の最も一般的な形態である。米国では、約250万人が下肢潰瘍を患っており、米国では、約60万人が毎年下肢の静脈潰瘍の処置を試みている。人口の高齢化に伴い、静脈潰瘍の発生率は上昇することが予想される。
静脈潰瘍患者の調査では、81%の患者が移動に悪影響を及ぼすことが報告され、56%は潰瘍ケアで1週に8時間までの浪費が報告され、68%が恐怖感、社会的隔離、怒り、抑うつ、及びネガティブな自己イメージを含むネガティブな情動効果が報告された。調査では、患者の80%が家の外で働いていない。そして20%の雇用者は、脚の潰瘍化が、仕事からの時間喪失、雇用の喪失、及び会計的な悪影響と相関していた。
下肢静脈高血圧及び潰瘍形成は、治療するのに費用がかかり、医療提供者及びシステムに相当な負担をかける。Cleveland Clinicの78人の静脈潰瘍患者の試験では、中央値の潰瘍サイズは2.8cm(平均=9.4cm)であり、5%は両側性潰瘍であった。潰瘍治癒の中央時間は、77日(平均=108日)であり、処置の平均費用は、月に2,400ドルであった。潰瘍を治すための治療の平均総費用は、患者1人あたり9,685ドルであった。治癒に1年超かかる患者の場合、患者1人あたりの総費用は18,534ドルであった。
ほとんどの場合、静脈高血圧及び潰瘍形成は、深部静脈血栓症または未知の原因について二次的な弁不全から生じる。かなりの少数の症例において、静脈高血圧及び潰瘍形成は、深部静脈血栓症、静脈損傷または外因性静脈圧迫について二次的な大腿または骨盤の静脈閉塞から生じる。限局性静脈高血圧症への慢性組織暴露は、毛細管の拡張をもたらし、血漿及び赤血球の透過性及び漏出の増大、微小循環における白血球の捕捉及び活性化、ならびにフリーラジカル及び他の毒性生成物(例えば、腫瘍壊死因子及びコラゲナーゼ)の放出を伴い、細胞死及び組織損傷を促進し得る。周辺組織へのフィブリノーゲンの漏出は、成長因子及びサイトカインに結合するか、またはそれらを「トラップ」し、それらを組織の完全性の維持及び修復に利用することができなくなる。
下肢静脈高血圧症は、臨床的には、脚の発赤及び変色、腫脹、疼痛、浮腫、掻痒、落屑、排出及び脂肪皮膚硬化症として現れる。潰瘍は、一般に、脚の内側の面で発達し、不規則な境界を有し、重度の疼痛と関連する可能性がある。静脈性潰瘍は、重複した細菌感染によって面倒になる場合が多い。動脈循環は、通常適切である。下肢静脈高血圧症及び潰瘍に対する現在の処置法は不適切である場合が多い。患者は、ほとんどが緩和処置に提供され、積極的な創傷ケア、下肢静脈圧を低下させ、静脈還流を増大させるための圧迫療法、下肢静脈剥離または切除、及び皮膚移植を含む、潰瘍の治癒及び再発防止の目標がある。しかし現在の処置法では潰瘍を治癒できないことが多く、治癒した潰瘍の再発率は高い。
現在、小型の「心臓ポンプ」が存在する。しかし、このようなポンプは高価であり、四肢または本明細書に記載される使用については設計及び寸法決めされていない。このように、他の臨床的適応の中でも、妥当な費用で末梢静脈及び動脈の直径を増大し得るシステム、構成要素、方法、及びポンプデバイスに対する未だ満たされていない臨床的な必要性が存在する。さらに、下肢静脈還流を増大させ、下肢静脈高血圧を低下させ、静脈潰瘍を治癒し得るシステム、構成要素、方法、及びポンプデバイスが必要とされている。いくつかの医療処置及び医療デバイスは、様々な流体、例えば、血液を患者の内外に移動させるポンプ及びコンジットシステムに依存している。種々の研究によって、流入導管及び流入導管先端部の構成は、血液ポンプシステムの流入導管に流入する流体の流動特性に直接影響することが示されている。種々の研究によって、流出導管及び流出導管先端部の構成は、血液ポンプシステムの流出導管を出ていく流体の流れ特性に直接影響を与えることが示されている。導管を使用して血液を患者の体外にポンピングするとき、血流中の低及び高壁せん断応力(WSS)の領域に起因する血栓形成のリスク、それに伴う血栓塞栓事象の危険性がある。例えば、低いWSSの領域は血小板凝集を引き起こすが、高いWSSの領域は血小板活性化を引き起こし得ることがよく理解されている。非常に高いWSSの領域もまた、溶血の危険性を示す可能性がある。例えば、150Paより大きいWSSの領域は、溶血を引き起こす可能性が高い。
本出願は、広い作動範囲、低い売上原価(COGS)、及び中間的な作業時間を有する血液ポンプシステムを含む、血液ポンプシステムに関する。これらの血液ポンプシステムは、本明細書に記載されているように、様々な臨床状況及び様々な臨床適応症での使用のために設計されている。
本明細書に記載の血液ポンプシステムは、静脈及び動脈、好ましくは末梢静脈及び動脈の直径を増大させるために使用してもよい。このシステムは、静脈または動脈の直径を増大させるような方法で血液を動かすように機能する。これは、血液を静脈もしくは動脈に放出(「押し込む」)することによって、または静脈もしくは動脈から血液を取り出す(「引き出す」)ことによって達成され得る。いずれの方法によっても、システムは、血管内の血液の流れを増大させ、最終的に血管の直径の持続的な増大をもたらす。そのようなものとして、システム(及びより具体的にはポンプ)は、時に「血管再構築」として記載されるプロセスである、静脈または動脈の拡大及び拡張された動脈及び静脈壁の構造における修飾を生じる生物学的応答経路を活性化するための機械的手段を使用する。このシステムは、血液ポンプ、血液ポンプへ及び血液ポンプから血液を運搬または搬送する導管、血液ポンプをモニターし、血液ポンプの作動を変更するための制御システム、及び電源を有する。そのようなものとして、このシステムは、例えば、一方の端部で動脈に流体接続され、他方の端部で静脈に流体接続され得る部材群を備え、これにより、活性化されたときに、静脈、動脈、またはその両方の内皮に対する壁せん断応力(WSS)が、静脈または動脈における持続的な拡大を引き起こすのに十分な時間にわたって上昇するような速度で、血液がポンピングされる。ポンプシステムを通る血液の流れを制御して血管の直径において所望の増大させ得る限り、任意の様々なポンプ及びポンプシステムを使用してもよい。
本明細書に記載の血液ポンプシステムは、下肢静脈還流を増大させ、下肢静脈高血圧を低下させ、静脈潰瘍を治癒するために使用してもよい。このシステムは、大腿静脈、伏在静脈、または腸骨静脈のような患部下肢の静脈から、静脈循環内の位置に血液を移動させるように機能して、その結果、下肢から心臓への静脈血の戻りが改善される。静脈循環へ戻る位置としては、頸静脈、腋窩静脈、鎖骨下静脈、腕頭静脈、上大静脈及び右心房が挙げられる。このシステムは、血液ポンプと、血液ポンプへ及び血液ポンプから血液を運搬または搬送する1つ以上の導管と、血液ポンプをモニターし、血液ポンプの作動を変更する制御システムと、電源とを有する。このように、このシステムは、例えば、一端が末梢静脈に流体接続され、他端が末梢、中央静脈、または右心房に流体的に接続され得る一群の部材を備え、それにより、活性化されたときに、静脈潰瘍の部分的または完全な治癒を起こすのに十分な時間、静脈血圧が処置された下肢において低下するような速度で血液がポンピングされる。ポンプシステムを通る血液の流れを制御して所望の効果を生み出すことができる限り、任意の様々なポンプ及びポンプシステムを使用してもよい。
容積式ポンプ及び回転式ポンプを含む様々なタイプの血液ポンプを使用してもよく、回転式ポンプが好ましい。一実施形態では、回転血液ポンプシステムは、血液を受ける入口と血液を排出する出口とを画定するハウジングを有するポンプを備える。ポンプハウジングは、ベアリングに懸架された回転インペラを収容するように設計され寸法決めされている。ポンプハウジングは、ハウジングの入口部分に近位の第1のベアリングと、ハウジングの出口部分に近位の第2のベアリングとを有し得る。血液は回転するインペラに出入りし、それによってこのインペラは血液の出口速度を増大させる。この増大した速度は、ポンプ出口で終結するポンプディフューザ内で血液が減速するとき、圧力が増大するにつれて回復または変換される。
他の実施形態では、様々なタイプの回転血液ポンプを使用してもよい。例えば、軸流ポンプ、混合流ポンプ、または好ましくは遠心血液ポンプを使用してもよい。さらに、磁気ベアリング、流体力学的ベアリング、及び好ましくはピボット(接触)タイプを含むが、これに限定されない種々のポンプインペラベアリングを使用してもよい。同様に、コレクタディフューザ、または好ましくは渦巻きディフューザを含むが、これらに限定されない様々なタイプのポンプディフューザを使用してもよい。
一実施形態では、ピボットベアリングを有する遠心血液ポンプは、血液を受け入れてインペラに血液を送るための流入ディフューザを有するポンプ入口を画定するポンプハウジングを備え、このポンプハウジングは、頂部ベゼルと、このハウジングの頂部から入り口へ延在する頂部ピボットベアリングと、ハウジングの底部からハウジングの内部空間に延在する底部ベゼル及び底部ピボットベアリングとを備える。このポンプはまた、ハウジング内に懸架されたインペラを備え、このインペラは、インペラピボットを受け入れるためのベアリング管腔をさらに有する。インペラピボットは、入口部に近位である、頂部ピボットベアリングと係合するための第1の端部と、出口部に近位である、底部ピボットベアリングと係合するための第2の端部とを有する。一実施形態では、インペラピボットの少なくとも一端は凸状であり、少なくとも一つのピボットベアリングの端部は凹状である。別の実施形態では、インペラピボットの少なくとも一端の端部は凹状であり、かつ各ピボットベアリングの少なくとも一端は凸状である。別の実施形態では、インペラピボットの両端は凹状であり、両方のピボットベアリングは凸状である。別の実施形態では、インペラピボットの両端は凸状であり、両方のピボットベアリングは凹状である。インペラは、渦巻きに接触して血液を加速するように設計された様々なフィンまたはブレード構造を備え得る。例えば、インペラは、インペラの上面に複数のブレードを画定し、インペラの中心からインペラの外縁まで半径方向に延在する。ブレードは、インペラの中央入口からその周辺出口へ血液を加速する。別の選択肢では、インペラはブレードもフィンも含まないが、血液を移動または推進させる手段を含む。インペラは、必要に応じて、少なくとも1つのウォッシュアウト管腔、切り欠き、またはボアを備え、これは、インペラを通って底面から上面まで、インペラの中心軸にほぼ平行に延在する。いくつかの実施形態では、この管腔は、インペラの下で、底部ピボットベアリングの周りの血液の停滞を防止するように設計される。
血液ポンプは、インペラを作動させるように設計された、好ましくは電気のモーターを備えることが好ましい。一実施形態では、この血液ポンプは、インペラに機械的に取り付けられた少なくとも1つの磁石と、ハウジングに機械的に取り付けられた少なくとも1つの電機子とを有する駆動モーターを備える。この電気子は、インペラに取り付けられた少なくとも1つの磁石に起電力を誘起する。ポンプモーターは、センサーレス逆起電力(逆起電力)整流を有するアキシャルギャップブラシレス直流(DC)トルクモーターであってもよい。モーターは、インペラ内の磁石にネオジム鉄ホウ素(NdFeB)の焼結合金を用い、ステータに3相の平面「レーストラック」コイル形状を採用してもよい。モーターは、その直径に比べて軸方向の長さが非常に短いパンケーキのアスペクト比を有してもよい。
一実施形態では、血液ポンプシステムは、約50ミリリットル毎分(mL/分)〜約1500mL/分の動作範囲を有する遠心血液ポンプを含む。このシステムはまた、血液を受け取り、血液をインペラに送るためのポンプ入口を画定するポンプハウジングを備える。ポンプハウジングは、ハウジングの頂部から入口に延在する頂部ピボットベアリングと、ハウジングの底部からハウジングの内部空間に延在する底部ピボットベアリングとを有する。ポンプはまた、ハウジング内に懸架されたインペラを備え、インペラとハウジングの頂部との間の第1のギャップは、約0.05mm〜約0.2mmの第1の範囲にある。
インペラは、頂部ピボットと係合する第1の端部と、底部ピボットと係合する第2の端部とを有するインペラピボットと、インペラの上面上でありインペラの中心から半径方向に延在する複数のブレードとを備え、このブレードは、ポンプハウジングを通って入口に受け入れられた血液を出口に押し出す。インペラはまた、インペラを通って底面から上面までインペラの中心軸に平行に延在する少なくとも1つの管腔を備える。
ポンプは、インペラに機械的に係合する少なくとも1つの磁石と、少なくとも1つの磁石と磁気的に係合する電気モーターとをさらに備え、電気モーターは、少なくとも1つの磁石及びインペラを回転させる。他の実施形態では、ポンプはまた、少なくとも1つの磁石と磁気的に係合する強磁性のバックプレートを備える。
血液ポンプシステムは、2つの端部を有する第1の(流入)導管と、血管システム内の位置に流体接続され、その位置から血液を受ける第1の端部と、ポンプに流体接続されている第2の端部とを備える1つ以上の導管を有する。流入導管は、ポンプに血液を送達する。血液ポンプシステムは、2つの端部を有する第2の(流出)導管を有し、第1の端部は、ポンプに流体接続され、ポンプから血液を受け取り、第2の端部は、血管システム内の位置に流体接続され、その場所に血液を送達する。
いくつかの実施形態では、血液ポンプシステムの導管は、2cm〜110cmの個々の長さと、4cm〜220cmの組み合わされた長さとを有し、ポンプシステムの移植の間を含めて、医師によって所望の長さにトリミングされてもよい。導管はそれぞれ、2mm〜10mm、好ましくは3mm〜5mmの内径を有する。導管は、少なくとも一部は、ポリウレタン(例えばPellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標))、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、発泡ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET、例えば、ダクロン)及びそれらの組み合わせから形成されてもよい。導管は、弾性のリザーバをさらに備えてもよい。
導管の全部または一部は、ニチノールまたはステンレス鋼のような他の自己拡張もしくは半径方向に拡張性の材料のような、編組または螺旋コイル形状記憶材料で補強されてもよい。下肢静脈高血圧及び静脈潰瘍の処置のために設計されたポンプシステムでは、下肢静脈からポンプシステムのポンプ部分に血液を搬送する導管は、ePTFEまたはダクロンの遠位セグメントをさらに含んでもよく、その結果、このセグメントは、外科的吻合によって下肢静脈に流体的に接続され得る。このePTFEまたはダクロンセグメントは、外部強化材、例えば、追加のePTFEもしくはダクロン材料、または自己拡張もしくは半径方向拡張材料、例えば、ニチノールまたはステンレス鋼をさらに含んでもよい。この外部補強材は、螺旋状もしくは編組の形態をとってもよく、またはより完全な円周方向及び均一な支持構造を含んでもよく、または導管内の圧力が低いかもしくは陰性であるときに崩壊、圧縮または接続に抵抗する別の方法で構成されてもよい。導管は、脈管系に流体接続する面取りされた端部を有してもよい。端部は、10度〜80度の間の角度で面取りされてもよい。1つ以上の導管は、血管の管腔内または他の血管内の位置に配置するように構成されたときに、遠位端の壁に1つ以上の孔または開窓を有してもよい。導管は、半径方向圧縮コネクタを使用してポンプに固定されてもよい。
別の実施形態では、血液ポンプシステムは、血液を受け取り、血液をインペラに送るためのポンプ入口を画定するポンプハウジングをさらに備える遠心血液ポンプを含む。ポンプハウジングは、ハウジングの頂部から入口に延在する頂部ピボットベアリングと、ハウジングの底部からハウジングの内部空間に延在する底部ピボットベアリングとを有する。ポンプはまた、ハウジング内に懸架されたインペラを備え、インペラとハウジングの頂部との間の第1のギャップは、約0.05mm〜約0.2mmの第1の範囲にある。
インペラは、頂部ピボットと係合する第1の端部と、底部ピボットと係合する第2の端部とを有するインペラピボットと、インペラの上面上でありインペラの中心から半径方向に延在する複数のブレードとを備え、このブレードは、ポンプハウジングを通って入口に受け入れられた血液を出口に押し出す。インペラはまた、インペラを通って底面から上面までインペラの中心軸に平行に延在する少なくとも1つの管腔を備える。
ポンプは、インペラに機械的に係合する少なくとも1つの磁石と、少なくとも1つの磁石と磁気的に係合する電気モーターとをさらに備え、この電気モーターは、少なくとも1つの磁石及びインペラを回転させる。血液ポンプはまた、ポンプ入口またはポンプ出口と連通する端部及び血管内への挿入のための遠位端を有する少なくとも1つの導管を有することを含む。この遠位端は、この遠位端の中心長手方向軸と同軸である概して環状の端部開口部を画定する先細で面取りされていない遠位先端部を備える。この遠位端はまた、遠位先端部の円周の周りに対称的に配置された第1の複数の側方孔を含み、第1の複数の側方孔は、環状端開口部に対して近位であり、中心長手方向軸に対してある角度で配向されている。この遠位先端部はまた、この遠位先端部の円周の周りに配置された第2の複数の側方孔を備える。
いくつかの実施形態では、血液ポンプシステムの導管はまた、導管と連絡する1つ以上の側方ポートを備える。血液ポンプシステムはまた、少なくとも1つの導管に係合する1つ以上の取り付け可能な導管カフを備える。
一実施形態では、血液ポンプシステムは、血液ポンプと、この血液ポンプシステムをモニターし、この血液ポンプの作動を変更してこの血液ポンプに流体接続された動脈または静脈内の増加した平均WSSを維持するようにする制御システムとを備える。この制御システムはさらに、0.76〜23パスカル(Pa)の範囲、または好ましくは2.5〜10Paの範囲の静脈内の平均WSSを維持するように構成される。別の実施形態では、制御システムは、血液ポンプに流体接続された動脈または静脈内の増大した平均血液速度をモニター及び維持する。この実施形態では、制御システムは、動脈または静脈内の平均血液速度を10cm/s及び120cm/sの範囲、または好ましくは25cm/s及び100cm/sの範囲に維持するように構成される。いずれの実施形態においても、血液ポンプシステムは、少なくとも1日、7日、10日、14日、28日、42日、56日、84日、または112日の間、増大した平均壁せん断応力または増大した平均血液速度を維持するように構成される。本明細書で使用されるように、速度という用語は、指向性成分またはベクトルにかかわらず、血液の速度を指し得る。
血液ポンプシステムは、情報を受け取り、血液ポンピングシステムのポンプの作動を制御するための制御デバイスを必要に応じて含み得る、所望の流量を達成及び維持するための制御システムを有する。少なくとも、制御システムを手動で作動させてモーターの速度を調整してもよい。あるいは、自動(すなわち、「スマート」)制御システムを使用してもよい。必要に応じて、制御システムは、ポンプ、導管、または患者の血管系内にある場合もあるセンサーを備える。一実施形態では、制御デバイスは、逆起電力波形のゼロ交差に基づいてモーターの回転速度を測定し得る。これらのゼロ交差は、インペラの磁極反転を示している。この構成では、モーターの速度は、入力電圧のパルス幅変調(PWM)によって制御され、トルクは、入力電流のPWMによって制御される。制御デバイスは、血液ポンプシステムを通る流量及び末梢血管のWSSの両方を推定及び制御し得る、電流及び電圧などのポンプモーターの他の状態変数もモニターし得る。
制御デバイスは、好ましくは、ポンプモーターを駆動及び制御するための検出ステージ、処理ステージ、及び電力ステージを含む「プロセッサ」を備える。このプロセッサは、モーター巻線に電力を供給し、モーター巻線中で逆起電力を解析することによってモーター速度を制御し、同様に、任意のセンサーからの情報を制御する。このプロセッサは、コンピュータ読み取り可能媒体にコード化された制御アルゴリズムを遂行し得る。血液ポンプシステムは、制御デバイスをポンプに電気的に接続するためのケーブルと、任意のセンサーとを備える。血液ポンプシステムはまた、いくつかの実施形態では、制御デバイスに組み込まれ得る電源を備える。いくつかの実施形態では、血液ポンプシステムのための電源は、可動式(例えば、充電式電池または燃料電池)であっても、または固定式(例えば、AC電源に接続された電源ベースユニット)であってもよい。
制御システムは、様々な情報源から情報を取得し得る。制御デバイス内のモーター駆動電子機器は、モーター速度、入力電力、またはポンプを作動させるのに必要な電流のうちの少なくとも1つを測定し得る。他の実施形態では、制御システムは、血液速度、血流速度、末梢血管における血流抵抗、血圧、脈動指数、及びそれらの組み合わせのうち少なくとも1つを測定する血液ポンプまたは導管内のセンサーを備える。他の実施形態では、制御システムは、血液速度、血流速度、血圧、拍動指数、血管直径、血管径及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを測定するセンサーを患者の血管系内に備える。
いくつかの実施形態では、制御システムは、標的血管または供与側動脈もしくは静脈におけるWSSの所望のかつ上昇したレベルを、制御デバイス及び/またはセンサーからの情報、例えば、モーター速度、モーター入力電力、ポンプ流量、ポンプ圧力ヘッド、流出導管の接続部付近の圧力、及び標的血管、血管を横切る圧力降下、及びそれらの組み合わせを用いて推定及び維持し得る。この用途では、「標的血管」、「標的血管」、「標的静脈」、または「標的動脈」とは、ポンプ導管アセンブリが、全直径及び管腔直径の持続的な増大をもたらすような方式で移植され、構成され、作動される場合、持続的に増大した全直径及び管腔直径を達成するための処置を意図した動脈または静脈の特定のセグメントを指す。
様々な制御システム方法を用いて、血液ポンプシステムの作動を自動的に制御してもよい。一実施形態では、血管内のWSSを決定及び制御する方法は、血液粘度を測定するステップと、血液ポンプシステムまたは血管内の血流速度を測定するステップと、血管の半径を測定するステップとを包含する。このステップはまた、測定された血液粘度、測定された流速及び血管の半径から血管中のWSSを決定することと、決定されたWSSを所定の基準値と比較することと、決定されたWSSが所定の基準値を近似しない場合、血液ポンプ速度を調節することとを包含する。これらのステップは、決定されたWSSが所定の基準値に近づくまで繰り返される。
別の実施形態では、血管内のWSSを計算し制御する方法は、血液粘度を推定するステップと、血液ポンプシステムまたは血管内の血流速度を測定するステップと、血管の半径を測定するステップとを包含する。このステップはまた、推定された血液粘度、測定された血流速度、及び血管の半径からWSSを決定することと、決定されたWSSを所定の基準値と比較することと、決定されたWSSが所定の基準値に近づいていない場合、血液ポンプ速度を調節することとを包含する。これらのステップは、決定されたWSSが所定の基準値に近づくまで繰り返される。
1つの実施形態では、血管内のWSSを推定及び制御する方法は、血液粘度を推定するステップと、電圧、電流、またはポンプ速度から選択される血液ポンプシステムの少なくとも1つのモーター状態変数を測定するステップと、血液ポンプシステムにおける血流速度を推定するステップとを包含する。このステップはまた、血管内の圧力を測定することと、推定された血流速度及び血管内の測定された圧力から血管の血管抵抗を決定することと、血管の半径を推定することとを包含する。このステップはさらに、推定された血液粘度、推定された血流速度、及び血管の半径からWSSを決定することと、決定されたWSSを所定の基準値と比較することと、この決定されたWSSが所定の基準値に近づいていない場合、ポンプ速度を調節することとを包含する。これらのステップは、決定されたWSSが所定の基準値に近づくまで繰り返される。
別の実施形態では、血液ポンプシステムを用いて血管内のWSSを推定及び制御する方法は、血液粘度を推定するステップと、電圧、電流、またはポンプ速度から選択される血液ポンプシステムの少なくとも1つのモーター状態変数を測定するステップと、血液ポンプシステムにおける血流速度及び圧力ヘッドを推定するステップとを包含する。このステップはまた、推定した血流速度及び推定圧力ヘッドから血管の血管抵抗を算出すること、血管の半径を推定すること、ならびに推定された血液粘度、推定血流速度、及び推定された血管の半径からWSSを決定することを包含する。このステップはさらに、決定されたWSSを所定の基準値と比較することと、この決定されたWSSが所定の基準値に近づいていない場合、ポンプ速度を調整することとを包含する。これらのステップは、決定されたWSSが所定の基準値に近づくまで繰り返される。
一実施形態では、血液ポンプシステムを用いて血管内のWSSを推定及び制御する方法は、血液粘度、血流速度、血圧ポンプシステム中の圧力ヘッド、及び血管の半径からなる群より選択された少なくとも1つの要素を推定するステップと、電圧、電流及びポンプ速度からなる群より選択される血液ポンプシステムの少なくとも1つのモーター状態変数を測定するステップと、血液ポンプシステム内のWSSを決定するステップとを包含する。このステップはまた、決定されたWSSを所定の基準値と比較することと、決定されたWSSが所定の基準値に近づいていない場合、ポンプ速度を調整することとを包含する。これらのステップは、決定されたWSSが所定の基準値に近づくまで繰り返される。
さらに別の実施形態では、血液ポンプシステムの入口での虚脱の切迫状態を検出した際、血液ポンプシステムに流体接続された血管または心房の虚脱または縮窄を回避するセンサーレス方法は、血液ポンプモーター電流を測定し、フーリエ級数の形で血液ポンプモーター電流のスペクトル分析表現を連続的に決定するステップを包含する。このステップはまた、フーリエ級数の第2高調波項の振幅が基準値を超えるときに検出表示を提供することと、フーリエ級数の第2高調波項の振幅が基準値を超えるときにポンプ速度を減分することとを包含する。これらのステップは、第2高調波項の振幅が基準値を下回るまで繰り返される。
別の実施形態では、血液ポンプシステムは、血液ポンプと、血液ポンプシステムをモニターし、血液ポンプの作動を変更して処置された下肢の静脈血圧の低下を維持する制御システムとを備える。血液ポンプは、また、立位から横臥への変化など、体位の変化の間、流入導管の管腔領域及び流体接続された末梢静脈セグメントを維持するように構成される。一実施形態では、制御システムは、血液ポンプシステムの流入導管に流体接続された下肢静脈の血圧をモニターし、静脈圧を、血液ポンプシステムを通じた適切な静脈還流をもたらすのに十分低い所望の範囲に維持するようにポンプ速度を調整し、同時に静脈壁の虚脱、縮窄または脱出を回避する。この実施形態では、制御システムは、5mmHg及び100mmHgの範囲、または好ましくは10mmHg及び50mmHgの範囲、または10mmHg及び25mmHgの範囲の流入導管に隣接する下肢静脈セグメントの圧力を維持するように構成される。いずれの実施形態においても、血液ポンプシステムは、少なくとも7日間、28日間、56日間、112日間、224日間、または356日間、この下肢静脈セグメント圧力範囲を概して維持するように構成される。
血液ポンプシステムは、情報を受け取り、血液ポンピングシステムのポンプの作動を制御するための制御デバイスを必要に応じて含む場合がある、所望の下肢静脈セグメント圧力範囲を概して達成及び維持するための制御システムを有する。少なくとも、制御システムを手動で作動させてモーターの速度を調整してもよい。あるいは、自動(すなわち、「スマート」)制御システムを使用してもよい。必要に応じて、制御システムは、センサーを備え、このセンサーは、ポンプ、導管、または患者の血管系内にある場合もある。位置センサーを含むがこれに限定されないセンサーは、様々な他の場所で患者の中にあっても、または上にあってもよい。制御デバイスは、逆起電力波形のゼロ交差に基づいてモーターの回転速度を測定し得る。これらのゼロ交差は、インペラの磁極反転を示している。モーターの速度は、入力電圧のPWMによって制御され、トルクは、入力電流のPWMによって制御される。制御デバイスはまた、血液ポンピングシステムを通る流速の両方を推定及び制御し得る、電流及び電圧などのポンプモーターの他の状態変数もモニターする。制御デバイスは、好ましくは、メモリ、ポンプモーター速度を制御し、モーター駆動電子機器及びオプションのセンサーから来る情報を分析し、コンピュータ可読媒体上にコード化された命令を実行するためのプロセッサを備える。血液ポンプシステムは、制御デバイスをポンプに電気的に接続するためのケーブルと、任意のセンサーとを備える。血液ポンプシステムはまた、いくつかの実施形態では、制御デバイスに組み込まれ得る電源を備える。いくつかの実施形態では、血液ポンプシステムのための電源は、可動式(例えば、充電式電池または燃料電池)であっても、または固定式(例えば、AC電源に接続された電源ベースユニット)であってもよい。
制御システムは、様々な情報源から情報を取得し得る。制御デバイス内のモーター駆動電子機器は、モーター速度、入力電力、またはポンプを作動させるのに必要な電流のうちの少なくとも1つを測定し得る。他の実施形態では、制御システムは、血液速度、血流速度、血圧、体位、及びそれらの組み合わせのうち少なくとも1つを測定する血液ポンプまたは導管内のセンサーを備える。他の実施形態では、制御システムは、血液速度、血流速度、血圧、及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを測定するセンサーを患者の血管系内に備える。
様々な制御システム方法を用いて、血液ポンプシステムの作動を自動的に制御してもよい。一実施形態では、下肢静脈セグメント圧力を低下させる方法は、体位を推定し、体位に基づいてポンプの速度を調整するステップを包含する。別の実施形態では、下肢静脈セグメント圧力を低下させる方法は、体位を推定するステップと、流入導管または流入導管に流体接続された静脈セグメント内の血圧を測定するステップと、体位、及び流入導管または流入導管に流体的に接続された静脈のセグメント内の血圧に基づいてポンプの速度を調節するステップとを包含する。別の実施形態では、下肢静脈セグメント圧力を低下させる方法は、電圧、電流、及びポンプ速度からなる群より選択された血液ポンプシステムの少なくとも1つのモーター状態変数を測定するステップと、血液ポンプシステムを通る血液の少なくともある一定の最小限の流れを提供するための血液ポンプシステムの速度を設定するステップとを包含する。別の実施形態では、下肢静脈セグメント圧力を低下させる方法は、ポンプシステムを通る血流を測定するステップと、血液ポンプシステムを通る血液の少なくともある一定の最小流量を提供するように血液ポンプシステムの速度を設定するステップとを包含する。
さらに別の実施形態では、血液ポンプシステムの入口またはその付近での静脈または流入導管の虚脱の切迫状態を検出した際、血液ポンプシステムに流体接続された下肢静脈セグメントの虚脱または縮窄を回避するセンサーレスの方法は、血液ポンプモーター電流を測定するステップと、及びフーリエ級数の形で血液ポンプモーター電流のスペクトル分析表現を連続的に決定するステップとを包含する。このステップはまた、フーリエ級数の第2高調波項の振幅が基準値を超えるときに検出表示を提供することと、フーリエ級数の第2高調波項の振幅が基準値を超えるときにポンプ速度を減分することとを包含する。これらのステップは、第2高調波項の振幅が基準値を下回るまで繰り返される。
いくつかの他の実施形態では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、処理デバイスによって実行され得るコンピュータ可読媒体上にコード化され得る。このシステム及び方法によって使用される任意の基準値または所定の標準は、データベースまたは他の適切な記憶媒体に記憶されてもよい。
本開示はまた、様々な導管先端部に関する。一実施形態では、流入導管先端部は、近位端及び遠位端を有する管状本体を備え、この管状本体は、近位端と遠位端の間の管腔を画定する。この近位端は、流入導管先端部の外面の周りに環状返し部を画定し、遠位端は、管状本体の周囲及び遠位開口部の周りに環状フランジを画定する。遠位開口部は、少なくとも1つのピーク部分及び少なくとも1つの谷部分を有する遠位端面をさらに備える。
いくつかの実施形態では、流入導管先端部は、本質的に金属または金属合金からなる。流入導管先端部は、ヘパリンを含むコーティングを含む、抗血栓性コーティングをさらに備えてもよい。さらに、遠位開口部は、流入導管先端部の外面から導管先端部の内面まで完全に弓形である遠位端面によって画定され得る。別の態様では、遠位開口部は、2つのピーク領域及び2つの谷領域を備える。代替的には、遠位端面は、概して波状の構成を有してもよい。1つの態様において、遠位端面は、正弦関数によって概して画定される外形を有する。
他の態様では、近位端は、別の環状返し部を画定する。他の環状返し部は、環状返し部の遠位に配置される。さらに、他の環状返し部は、環状返し部よりも大きな角度で流入導管先端部の長手方向軸から延在している。
本開示はまた、血管内流出導管先端部に関する。一実施形態では、導管先端部は、近位端及び遠位端を有する管状本体を備え、この管状本体は、近位端と遠位端の間の管腔を画定する。
別の実施形態では、流出導管先端部は、末梢静脈への挿入のために構成され、この流出導管先端部は、血管分岐と流体連通する血管外流入分岐を有する概して管状の構造を備える。流入分岐は、斜めの角度で血管内分岐と交差し、流入分岐の遠位端から血管内枝へ流出する血液の流速が、流入分岐の近位端に入る血液の速度よりも高い、ジェット様血流を生じる。一態様では、血管外流入分岐は、近位端にタケノコ継手を備える。流出導管先端部のこの実施形態では、先端部内の狭窄を意図的に形成して、すぐ下流の流出血管内のWSSを増大させ、血管再構築を引き起こし、逆説的に血管拡張を促進するジェット流を生成する。この方法は、動脈硬化性動脈で頻繁に観察される狭窄後の拡張(PSD)の機構を模倣している(Ojha、1990)。拍動流モデルを用いたOjhaの発表したインビトロ(in vitro)試験では、65%の面積減少を伴う狭窄により、狭窄の上流の1Paの値から、狭窄の下流の3〜5血管径の2.3Paの値まで平均WSSを増大させた。
本開示はまた、近位領域(ポンプ側に向かって)から導管アセンブリ先端部まで遠位に延在し、導管アセンブリ先端部を取り囲む、1つ以上の細長いリブを有するケージ構造を備える血管内流入導管アセンブリにも関する。一実施形態では、ケージ構造は、ケージの近位端でのリングまたはリング状構造からケージの遠位端まで遠位に延在する。別の実施形態では、このケージ構造は、ケージの近位端のリングまたはリング状構造から、ケージの遠位端のリングまたはリング状構造まで遠位に延在する。1つの態様では、このケージはまた、1つ以上の細長いリブの遠位端に係合する遠位リングを備える。遠位リングを含む細長いリブは、いくつかの実施形態では、ケージ構造の長手方向軸に沿って平行移動されて、ケージ構造を拡張または収縮し得る。
ポンプの等角図である。 図1に示される本体に含まれるその構成要素を示すポンプの組立分解等角図である。 図3A及び図3Bは、それぞれ、図1の切断線3−3に沿って取ったポンプの部分断面図及び全断面図である。 A及びBは、それぞれ、図1の切断線4−4線に沿ってとったポンプの部分断面図及び全断面図である。Cは、ポンプの別の実施形態の横断立面図である。Dは、一実施形態によるバックプレートの斜視図である。Eは、一実施形態によるポンプの横断立面図である。Fは、一実施形態によるバックプレート配置の機能としての頂部ベアリング及び底部ベアリングにおける荷重を示すチャート及び説明図である。Gは、一実施形態による流体力学的ベアリングを提供するインペラの表面積を示す血液ポンプの部分断面図である。Hは、4000RPMで作動するポンプを有するインペラと頂部ケーシングとの間の頂部ギャップの関数として頂部ベアリングにおける軸方向荷重を示すチャートである。 図5A及び図5Bは、図3B及び図4Bのピボット軸領域の拡大図である。 図6A及び図6Bは、それぞれ、インペラのピボットの上面及び底面の等角図である。 図7A及び図7Bは、それぞれ、インペラピボットの頂部及び底部の等角図である。 A及びBは、インペラピボットの実施形態の側面図である。Cは、インペラピボットのある実施形態の側面図である。D〜Eは、インペラピボットのある実施形態のそれぞれ上面及び底面の平面図である。F〜Gは、インペラピボットのある実施形態の、それぞれ頂部ピボット及び底部ピボットの拡大平面図である。 図9A及び図9Bは、それぞれインペラピボットのいずれかの端部で使用され、インペラピボットの回転を支持及び可能にするために使用される代表的なベアリングピンの両端面図である。 頂部ベアリングピンのある実施形態の図である。 A〜Bは、代表的なベアリングピンの実施形態の側面図である。Cは、代表的なベアリングピンの側面図である。Dは、代表的なベアリングピンの一端の平面図である。E〜Fは、代表的なベアリングピン及びそれぞれ図11Cの切断線A−Aに沿ってとった代表的なベアリングピンのベアリング面の断面図である。 代表的なベアリングピンアセンブリの縦断面図である。 インレットキャップ及びインペラケーシングの平面図である。 図13の切断線14−14に沿ってとった横断立面図である。 図13の切断線15−15に沿ってとった横断立面図である。 図13の切断線16−16に沿ってとった横断立面図である。 インペラチャンバ入口開口部の等角部分断面図である。 図18A及び図18Bは、それぞれ、入口チャネルを画定する入口キャップ部分の平面図及びその端面図である。 図19A及び図19Bは、別の実施形態を除いて、図18A及び図18Bとそれぞれ同じ図である。 図20A及び図20Bは、別の実施形態を除いて、図18A及び図18Bとそれぞれ同じ図である。 他の3つの実施形態を除いて、図18Aと同じ図である。 他の3つの実施形態を除いて、図18Aと同じ図である。 他の3つの実施形態を除いて、図18Aと同じ図である。 図24A及び図24Bは、それぞれ、弓形くさび状部分をさらに含むことを除き、図21に記載されたものと同様の入口キャップ及び入口チャネルの別の実施形態の平面図及び側面図である。 頂部インペラケーシングを取り除いて、インペラチャンバを占有するインペラを明らかにしているポンプの等角図である。 一実施形態による血液ポンプシステムの斜視図である。 一実施形態によるポンプと導管との間の接続の斜視図である。 一実施形態によるポンプと導管との間の接続の斜視図である。 一実施形態によるポンプと導管との間の接続の斜視図である。 一実施形態によるポンプと導管との間の接続の斜視図である。 図28A及び図28Bは、一実施形態によるポンプと導管との間の接続の斜視図である。 図29A及び図29Bは、一実施形態による側方ポートを含む、ポンプと導管との間の接続の斜視図である。 図30A及び図30Bは、一実施形態による隔壁を含む、ポンプと導管との間の接続の斜視図である。 一実施形態による流出導管の遠位部分の図である。 A及びBは、一実施形態による流入導管の血管内部分の図である。Cは、一実施形態による流入導管または流出導管の血管内部分の斜視図である。Dは、一実施形態による、流入導管または流出導管の血管内部分及び導管の補強コイルの平面図である。32Eは、一実施形態による、流入導管または流出導管及びマーカーバンドの血管内部分の平面図である。Fは、一実施形態による流入導管または流出導管の血管内部分の平面図である。Gは、一実施形態による線B−Bに沿った図32Fの流入導管または流出導管の血管内部分の断面図である。Hは、一実施形態による流入または流出導管の血管内部分の平面図である。Iは、一実施形態による線C−Cに沿った図32Hの流入導管または流出導管の血管内部分の断面図である。Jは、一実施形態によるカニューレ先端部の製造方法のフローチャートである。 一実施形態によるポンプシステムの概略図である。 別の実施形態によるポンプシステムの概略図である。 一実施形態による制御システムの概略図である。 図36A〜図36Dは、いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 一実施形態によるポンプシステムのインビトロモデルの吻合圧及び血流速度のプロットである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 いくつかの実施形態による制御システム方法のフローチャートである。 一実施形態による患者の循環系に適用されるポンプシステムの図である。 第2の実施形態による患者の循環系に適用されるポンプシステムの図である。 第3の実施形態による患者の循環系に適用されるポンプシステムの概略図である。 第4の実施形態による患者の循環系に適用されるポンプのないシステムの概略図である。 第5の実施形態による患者の循環系に適用されるポンプシステムの概略図である。 近位セグメントと遠位セグメントとの間の接続部の縦断面図である。 医療用キットの平面図である。 流出圧力によって制御されるポンプシステムの概略図である。 A〜Dは、静脈高血圧及び静脈潰瘍の処置のために患者の下肢静脈系に適用されるポンプシステムの概略図である。 Aは、外科的吻合による血管系への流体接続のために構成された導管の一部の図である。Bは、脈管系の一部の管腔に挿入するように構成された導管の一部の図である。 A〜Bは、それぞれウェアラブル制御デバイス及び固定されるかまたはテーブル装着された制御デバイスの図である。 図47A〜図47Bは、いくつかの実施形態の制御デバイス及び血液ポンプのブロック図であり、モーター駆動プロセッサが、制御デバイスに配置されても、または血液ポンプの本体に配置されてもよい。 A〜Dは、導管のセグメントの外面に取り付け得るカフデバイスの一部の斜視図である。E〜Fは、導管のセグメントの外面に取り付け得るカフデバイスの略図である。 図49A〜図49Bは、AFEシステムのインビボ実現可能性試験からの血管造影及び組織学的結果である。 一実施形態による流入または流出導管に対してアセンブルされた側方ポートの写真である。 図51A〜図51Bは、一実施形態による、それぞれ、アセンブルされていない、及びアセンブルされた「アクセス可能な」側方ポートアセンブリの図である。 図52A〜図52Bは、別の実施形態による、それぞれ、アセンブルされていない及びアセンブルされた「アクセス可能な」側方ポートアセンブリの図である。 一実施形態による様々な試験及び実験の間に使用される模擬の循環ループの図である。 一実施形態による様々な試験及び実験の間に使用される実験的循環ループの図である。 mgN.I.H.単位に対するBP−50を比較する試験ポンプユニットに関して不対の結果を示すグラフである。 BP−50ユニットに対する試験ポンプユニットを用いた溶血試験の対になった結果を示すチャートである。 一実施形態による、mgN.I.H.単位で表される様々な流速での試験ポンプ溶血を示すチャートである。 一実施形態によるBP−50ユニットで表される様々な流速での試験ポンプ溶血を示すチャートである。 一実施形態による前腕AVF模擬ループの模擬の試験ループである。 一実施形態による、静脈直径に対するWSS用量を示すグラフである。 別の実施形態による静脈直径に対するWSS用量を示すグラフである。 一実施形態による流入導管先端部の斜視図である。 一実施形態による流入導管先端部の側面図である。 一実施形態による流入導管先端部の近位端の拡大図である。 一実施形態による流入導管先端部の側面図である。 長手方向軸を通って延在する面1−1に沿って見た、図65に示される流入導管先端部の断面図である。 長手方向軸に沿ってみた、一実施形態による流入導管先端部の遠位端の立面図である。 長手方向軸に沿ってみた、一実施形態による流入導管先端部の近位端の立面図である。 一実施形態による流入導管先端部の斜視図である。 一実施形態による導管に係合された流入導管先端部の斜視図である。 長手方向軸を通って延在する平面2−2に沿って見た、図70に示された流入導管先端部及び導管の断面図である。 図72Aは、別の実施形態による直線流出導管先端部流出導管先端部の平面図である。図72Bは、別の実施形態による直線流出導管先端部流出導管先端部の平面図である。 Aは、別の実施形態による直線流出導管先端部流出導管先端部の側面図である。Bは、対称軸に沿って見た、図73Aの線形流出導管先端部流出導管先端部の断面図である。Cは、対称軸に沿って見た、図73Aの線形流出導管先端部流出導管先端部の近位端の一部分の詳細な断面図である。Dは、一実施形態による、流出導管に係合されている、図73Aの線形流出導管先端部流出導管先端部の平面図である。 一実施形態による流出T先端部の平面図である。 別の実施形態による流出T先端部の平面図である。 図76Aは、一実施形態による流出T先端部の斜視図である。図76Bは、一実施形態による、血管内枝の近位端または遠位端にある、図76Aの流出T先端部の詳細な斜視図である。 別の実施形態による流出T先端部の斜視図である。 図78Aは、一実施形態による流出T先端部の平面図である。図78Bは、D−D線に沿って見た、図78BのT先端部の底部部分断面図である。 図79Aは、一実施形態による流出T先端部の底面図である。図79Bは、線E−Eに沿って見た、図79Bの流出T先端部の側面断面図である。 Aは、一実施形態による流出T先端部の側面図である。Bは、F−F線に沿って見た、図80Aの流出T先端部の部分断面図である。Cは、図80Aの流出T先端部の導管入口分岐の拡大図である。Dは、流出導管または遠位流出セグメントにアセンブルされた、図80Aの流出T先端部の平面図である。 図81Aは、一実施形態による近位導管セグメントの平面図である。図81Bは、G−Gに沿って見た、図81Aの近位導管セグメントの断面図である。 図82Aは、一実施形態による遠位導管セグメントの平面図である。図82Bは、H−Hに沿って見た、図82Aの遠位導管セグメントの断面図である。 一実施形態による流出導管の平面図であり、直線流出導管先端部に連結されている遠位導管セグメントに接続された近位導管セグメントを含む。 静脈に連結された遠位ePTFEセグメントを含む流出導管の実施形態による、AFEシステムを用いた処置後の拡張されたヒツジ橈側皮静脈の血管造影画像を含む。 流出導管T先端部のある実施形態を含む血管の速度流線を示す図及び数値流体力学(CFD)画像を含む。 一実施形態による流出導管T先端部を埋め込む方法を示す。 一実施形態による、血管内に埋め込まれた流出導管T先端部の平面図である。 AVF流出静脈狭窄を示すAFEシステムでの事前処置なしにヒツジで作製されたAVFの血管造影図である。 AVF流出静脈狭窄を示すAFEシステムでの事前処置なしにヒツジで作製されたAVFの血管造影図である。 狭窄のない大動脈静脈吻合及びAVF流出静脈を示す、AFEシステムによる前処理による羊の中で作られたAVFの血管造影図である。 一実施形態による流入導管先端部アセンブリを形成する、先端部保護ケージに係合された流入導管先端部を含む流入導管の平面図及び端面図である。 一実施形態による先端部保護ケージのリング部分の斜視図、側面図、及び正面図を含む。 一実施形態による、先端部保護ケージのリング部分への、先端部保護ケージのリブ部分の部分についての取り付け点の拡大図を含む。 流入導管先端部アセンブリを形成する流入導管先端部及び先端部保護ケージを示す流入導管の平面図であり、流入導管先端部アセンブリの外形を縮小させる流入導管の管腔内の位置の栓塞子をさらに示しており、これは、一実施形態によれば、流入導管先端部アセンブリの形状を送達構成に変更することによって、流入導管を血管に挿入することをより容易にする。 一実施形態による、「ダックビル」流入導管先端部及び導管に係合された先端部保護ケージを示す、流入導管先端部アセンブリの斜視図を含む。 図95に示す流入導管先端部アセンブリの平面図を含む。 一実施形態による先端部保護ケージの斜視図である。 別の実施形態による先端部保護ケージの斜視図である。 図98に示す先端部保護ケージの側面図、遠位リングの拡大図、及び端面図を含む。 他の実施形態による先端部保護ケージの遠位リング及びリブ構成要素の斜視図である。 他の実施形態による先端部保護ケージの遠位リング及びリブ構成要素の斜視図である。 図100に示される先端部保護ケージの遠位リング及びリブ部分の側面図、拡大図、及び端面図を含む。 Aは、一実施形態による先端部保護ケージのアセンブルされた側面図を含む。Bは、一実施形態による先端部保護ケージのアセンブルされていない側面図を含む。Cは、一実施形態による先端部保護ケージの近位部分の側面図を含む。 Aは、一実施形態による先端部保護ケージのアセンブルされた側面図を含む。Bは、一実施形態による先端部保護ケージのアセンブルされていない側面図を含む。Cは、一実施形態による先端部保護ケージの近位部分の側面図を含む。 一実施形態によるリブ及び近位または遠位のリング部分の先端部保護ケージのアセンブルされていない平面図である。 1つの実施形態によるT先端部を有する流出導管を備えた本明細書に開示されたシステムを用いた静脈の拡大を示す血管造影図を含む。 一実施形態による本明細書で開示されたシステムを使用して静脈の前処置を行ったか、または行わずに行われたAVFを示す術中写真を含み、前処置なしと比較した場合に前処置がより大きなAVF流出静脈を生じることを示している。 本明細書で開示されたデバイス及び方法の一実施形態を使用して作成されたAVFを通る様々な時間における、流速を示すグラフであり、未処理AVFは、未処理AVFと比較した場合、本明細書に開示されるデバイス及び方法で前処理された一般により大きな血流AVFを示す。
図面に提示されている任意の寸法は単なる例であり、図示のデバイスのサイズを必ずしも限定するものではない。
本出願のシステム及び構成要素は、血液ポンプシステムに関する。いくつかの実施形態では、本出願は、標的血管(すなわち静脈または動脈)の直径が持続的に増大するような方式でかつ期間で、標的血管内に血液を排出するかまたは標的血管から血液を取り出すように設計及び寸法決めされた血液ポンプに関する。さらにより具体的には、本出願は、静脈または動脈の選択されたセグメントの全径及び管腔直径を持続的に増大するのに十分な期間、静脈または動脈の選択されたセグメントにおける平均及び/またはピーク血液速度及び平均及び/またはピーク壁せん断応力(WSS)を持続的に増大させるように構成された回転血液ポンプシステムに関する。動脈または静脈の全直径及び管腔直径の拡張または増大を説明するために使用される場合、「持続的増大」または「持続的拡張」という用語を用いれば、本明細書では、ポンプが停止しても、血液ポンピングの期間の前の血管の全直径または管腔の直径と比較した場合、血管の全直径または管腔の直径の増大を依然として実証し得ることを意味する。すなわち、血管の全体の直径または管腔の直径は、ポンプによって生成される圧力とは無関係に大きくなっている。したがって、血液ポンプシステムは、血液透析のための血管アクセス部位を必要とするCKD患者を含む特定の患者に有用であり得る。血液ポンプシステムは、回転血液ポンプ、1つ以上の血液運搬導管、制御システム、及び電源を備えてもよい。血液ポンプシステムは、脈管系の1つの位置から血液を抜き取って、脈管系の別の位置に血液を排出する。操作中、このような血液ポンプシステムは、標的血管内の平均及び/またはピーク血流速度及び平均及び/またはピークWSSを、標的血管の全直径及び管腔直径を持続的に増大させるのに十分なレベルまで及び期間にわたって、持続的に増大し得る。このシステムは、血液が標的血管から引き出される構成で機能するか、または血液が標的血管に放出される構成で機能する。さらに、このシステムは、供与側血管及び受け取り側血管のサイズを増大させるために同時に使用してもよい。
いくつかの実施形態では、本出願は、静脈血を下肢から心臓に、または静脈系の別の位置に動かすように設計され、寸法決めされた血液ポンプに関し、ここで、この静脈血は、さらに容易に心臓に戻って、下肢の静脈血圧を低下し、ある場合には、関連する皮膚潰瘍の腫脹を低減させるか、または治癒率を増大し得る。さらに具体的には、本出願は、静脈血を下肢から心臓へ、または静脈系の別の場所に動かすように構成された回転血液ポンプシステムに関し、ここで静脈血は、さらに容易に心臓に戻って、下肢の静脈血圧を低下させ、ある場合には、関連する皮膚潰瘍の腫脹を減少させるか、または治癒率を増大し得る。したがって、血液ポンプシステムは、下肢静脈閉塞を有する患者、または下肢の一方または両方に損傷もしくは機能不全の静脈弁を有する患者のような、下肢の一方または両方の静脈高血圧及び/または静脈潰瘍を有する患者を含む特定の患者に有用であり得る。血液ポンプシステムは、回転血液ポンプ、1つ以上の血液運搬導管、制御システム、及び電源を備えてもよい。この血液ポンプシステムは、下肢静脈セグメントから血液を取り出し、静脈系の別の場所に血液を排出する。血液が静脈循環へ戻る位置としては、頸静脈、腋窩静脈、鎖骨下静脈、腕頭静脈、上大静脈及び右心房が挙げられる。
任意の血液運搬導管は、血管系内のある位置(例えば、供与側静脈、供与側動脈、または右心房)から血液ポンプに血液を運ぶための流入導管と、血液ポンプから血管系内のある位置(例えば、受容側末梢静脈もしくは動脈、または右心房などの受容位置)まで血液を運ぶ流出導管とを含み得る。血液ポンプシステムはまた、制御システムも含む。好ましい制御システムは、血液ポンプシステムの操作パラメータ及び性能、ならびに脈管系の変化、例えば、患者の供与側動脈、供与側静脈、受容側動脈、または受容側静脈の直径の変化に対する情報を収集するように設計される。血液ポンプシステムは、所望の平均及び/またはピークWSSが血管セグメント(「標的血管(target blood vessel)」または「標的血管(target vessel)」)内で達成されるように十分な量の血液をポンピングするように、及び血管セグメントの永続的または持続的な全直径及び管腔直径が増大するのに十分な時間の間、主として構成される。平均WSSは、測定されるか、推定されるか、または推測された血管直径、及び血液ポンプシステムを通した測定されるか、推定されるか、または推測された平均血流速度を用いた計算によって推定され得る。
血管の直径は、血管の中心内の空隙の直径を測定することによって決定または推定され得る。この用途では、この測定または推定は、「管腔径」と呼ばれる。血管の直径は、血管の中心内の空隙及び血管の壁を含む様式で直径を測定することによって決定または推定され得る。この用途では、この測定または推定は、「全直径」と呼ばれる。本開示は、血液(低拍動性が好ましい)を末梢受容側静脈に移動させることによって末梢静脈の全直径及び管腔直径を同時にかつ持続的に増大させ、それによって末梢受容側静脈における血液の速度を増大させ、末梢受容側静脈の内皮上のWSSを増大させることに関する。好ましくは、ポンプは、末梢受容側静脈内に血液を能動的に放出し、ここで脈動圧力が末梢動脈の血液よりも低い場合など、ポンピングされた血液の拍動性が低下した。末梢受容側静脈における血液の速度及び末梢受容側静脈の内皮におけるWSSが、ポンプを使用して増大されるシステム及び方法が記載されている。動脈または静脈のいずれかの供与側血管において、血液及びWSSの速度が増大するように、血液を取り出すかまたは「引き出す」システム及び方法も記載されている。
本明細書に記載の血液ポンプシステムは、他の血液ポンプシステムとは異なる特性を有し得る。例えば、本明細書に記載の血液ポンプシステムは、50mL/分〜1500mL/分の範囲のような、血流の広い動作範囲内で安全に作動し得る。別の例では、本明細書に記載された血液ポンプシステムは、例えば、1,000ドル〜5,000ドルの範囲の低い売上原価(COGS)で製造され得る。さらに別の例では、本明細書に記載の血液ポンプシステムは、1時間〜7日間、1時間〜10日間、1時間〜14日間、1時間〜12カ月、または7日〜12カ月間などの中間期間の間、病院外または診療所の状況で確実に作動するように設計される。いくつかの例では、本明細書に記載の血液ポンプシステムは、これらの要因の1つ、いくつかまたは全てを有し得る。なぜなら本明細書に記載される1つ以上の血液ポンプシステムは、50mL/分〜1500mLを含む血流の広い作動範囲にわたって安全に作動し得、1,000ドル〜5,000ドルの低いCOGSを有し得、1時間〜7日間、1時間〜10日間、1時間〜14日間、1時間〜12カ月、または7日〜12カ月間などの中間期間の間、病院外または診療所の状況で確実に作動し得るからである。
システム10の血液ポンプ25の詳細な説明を開始するために、血液ポンプ25の等角図である、図1を参照する。一実施形態では、血液ポンプ25は、回転する磁場によってポンプのインペラが回転駆動される、磁気駆動を有する小型遠心ポンプである。例えば、多数の一連の電磁石に通電することによって回転磁場を発生し得る。別の例では、回転磁場は、多数の永久磁石または通電された電磁石を回転させることによって生成されてもよい。この例では、モーター−ローターの組み合わせは、作動可能に係合し、磁気的接続を通じてインペラを動かす回転磁石を有する。ポンプは、必要に応じて、例えば、米国クオーター(25セント硬貨)、米国半ドル(50セント硬貨)、またはより大きい直径の大きさの硬貨の直径にほぼ等しい直径を有してもよい。例えば、いくつかの実施形態によれば、ポンプ25は、約2.0cm〜約5.0cmの範囲の直径を有する。図1に示すように、血液ポンプ25は、本体105と、入口110と、出口115と、電源ケーブル120とを備える。電源ケーブル120は、血液ポンプ25を制御システム14の制御デバイス21及び電源に接続する。電源は、制御デバイス21の一部であってもよく、別個であってもよい。電源ケーブルは、制御デバイス21と血液ポンプ25のモーターとの間の通信を可能にする。このケーブルはまた、電源からモーターまたはポンプに動力を伝達するために使用され得る。より詳細には、電源ケーブル120は、本体105内の磁気ドライブの電気部品を電源(例えば、バッテリー)に接続する。
流入口110は、連結構成(例えば、返し付き端部、フランジ、及び固定輪)を介して流入導管20に流体的に連結され得る。入口110は、ポンプインペラの吸気領域(すなわち、中心)に流体経路を提供する。インペラの吸気領域は、血液が吸気口よりも速い速度で出口から受け入れられる限り、様々な構造のものであってもよい。出口115は、入口(例えば、返し付き端部、フランジ、及び固定輪)と同様の連結構成を介して、流出導管30に流体的に接続され得る。出口115は、ポンプインペラの出口領域(すなわち、周辺部)からの流体経路を提供する。
血液ポンプ25の分解斜視図である図2に例示されるように、図1に特定される本体105内に含まれるその構成要素が示されており、血液ポンプ25は、入口キャップ125と、頂部ベアリングピン130と、頂部インペラケーシング135と、インペラ140と、インペラピボット145と、磁石アセンブリ150と、磁石エンクロージャ155と、底部ベアリングピン160と、底部インペラケーシング165と、電気コイルアセンブリ170と、コイルアセンブリエンクロージャ蓋175とを備える。入口キャップ125及び頂部インペラケーシング135はそれぞれ、入口110の約半分を含む。
それぞれ、図1の断面線3−3に沿ってとった血液ポンプ25の部分断面図及び全断面図である、図3A及び図3Bに示すように、図2について挙げられる構成要素は一般的には、一緒にサンドイッチしてポンプを形成する。例えば、図2〜図3Aで理解できるように、入口キャップ125及び頂部インペラケーシング135は、それぞれ、頂部の水平方向に延在する入口部分110A及び底部の水平方向に延在する入口部分110Bを備える。典型的には、入口及び出口は、対向しており、異なる平面に配置される。入口キャップ125及び頂部インペラケーシング135は、一緒にサンドイッチされると、入口110を通ってインペラ入口開口部185に通じる入口流体チャネル180を画定する。入口キャップ125及び頂部インペラケーシング135はそれぞれ、ほぼチャネル180の上半分及び下半分を画定する。シール溝190は、チャネル180の境界に隣接する頂部インペラケーシング135内に画定され、入口キャップ125と頂部インペラケーシング135との間に液密シールを生成するための弾性流体シール部材を受け入れるように適合される。
図4A及び図4Bは、それぞれ、図1の切断線4−4線に沿ってとった血液ポンプ25の部分断面図及び全断面図である。図2、図4A及び図4Bから理解できるように、頂部インペラケーシング135及び底部インペラケーシング165は、それぞれ、頂部の水平方向延長出口部115A及び底部の水平延長出口部115Bを備える。頂部インペラケーシング135及び底部インペラケーシング165が、互いにサンドイッチされている場合、インペラチャンバ205から出口115へつながる出口流体チャネル200(すなわち渦巻き構造)を画定する。頂部インペラケーシング135及び底部インペラケーシング165は、それぞれ、チャネル200のほぼ上半分及び下半分を画定する。シール溝211は、チャネル200及びインペラチャンバ205の境界に隣接する底部インペラケーシング165中で画定され、頂部インペラケーシング135と底部インペラケーシング165との間に液密シールを生成するための弾性流体シール部材を受け入れるように適合される。
図2〜図4Bに示すように、インペラ磁石アセンブリ150は、リングまたはディスクの形態の複数の磁石である。磁石150は、磁石エンクロージャ155の容積及びインペラ140の容積内に配置される。磁石エンクロージャ155は、インペラ140内に受容される。磁石エンクロージャ155及びインペラ140は、それぞれ、磁石150が配置されている容積の底部及び頂部を形成する。磁石エンクロージャ155、磁石150、及びインペラ140は、インペラチャンバ205内のユニットとして回転する固定された一体アセンブリ内で一緒に接続される。インペラの回転を引き起こす代替の構造を使用してもよい。
図2〜図4Bに示すように、電気コイルアセンブリ170は、下側インペラケーシング上に環状パターンで配置され、必要に応じて支持ディスク215によってキャップされる複数の電気コイル210である。電気コイルアセンブリ170は、底部インペラケーシング165中で画定されるコイルチャンバ220内で固定され、コイルエンクロージャー蓋175でキャップされる。内部フロア構造225は、インペラチャンバ205をコイルチャンバ220から隔てる。一実施形態では、コイルチャンバ220はまた、図4Cに示すように、1つ以上の空隙または空間、スペーサ282、及び鉄製のバックプレート284も含む。インペラ磁石150とバックプレート284との間に誘引磁力が発生し、これは図4Eに示されるように、インペラ140の底面と底部インペラケーシング165との間のギャップ542を流れる血液の圧力の増大によって課される上向きの力に反作用し、インペラの上方のインペラチャンバ入口開口部185での圧力を低下させる。正味の効果は、頂部ベアリングピン130の除荷作用である。バックプレート284の位置及びポンプ25の速度に依存して、軸方向荷重は、頂部及び底部ベアリングピン130及び160の間で分担されてもよく、または底部のベアリングピンもしくは頂部のベアリングピンによってのみ担われてもよい。例えば、頂部ベアリングピン130の力は、約6000rpmまでの作動速度の間、約3N未満であってもよい。同様に、約6000rpmまでの速度で作動するとき、底部ベアリングピン160に対する力は、約4N未満であった。逆に、休止時(すなわち、0rpm)に、底部の力で受ける軸方向の力は、少なくとも0.1Nであり、10N以上であってもよい。
様々なポンプ速度及びバックプレート284の向きで頂部及び底部支持ピン130、160の荷重を測定するために、多くの試験が行われた。荷重が底部ベアリングピン160から頂部ベアリングピン130に変化する速度は、例えば1つ以上のスペーサ282を用いてインペラ140とバックプレート284との間の距離を変化させることによって調整され得る。同様に、特定のインペラ速度での頂部及び底部のベアリングピン130及び160に対する荷重は、インペラ140とバックプレート284との間の距離を変化させることによって調整され得る。鉄バックプレート284はまた、バックプレートが磁束を引き起こし、コイル210のより深い部分に侵入し、それにより、より高い軸方向磁束密度を提供するので、モーター性能及びモータートルクを増大させるように機能する。
バックプレート284の一実施形態を図4Dに示す。示されるとおり、バックプレート284は、一般的なディスク形状を有し、鉄類または合金で構成される。一実施形態では、バックプレート284は、Carpenter Technologyによって製造されたHiperco(登録商標)50などの鉄−コバルト−バナジウム軟磁性合金で構成される。バックプレート284は、約0.04mm〜約0.07mmの範囲の厚みと、約20mm〜約40mmの範囲の外径とを有する。好ましい実施形態では、バックプレート284は、約0.53mmの厚み及び約31mmの外径を有する中実のディスクである。バックプレート284は、ポンプ25の構造的特徴を収容する中央開口部288を備えてもよい。しかし、他の実施形態では、開口部288のない中実なディスクを使用してもよい。図4Eは、ポンプ25のある実施形態の図である。示されているように、一実施形態では、バックプレート284は、磁石150から距離「D」だけ離れて配置される。一実施形態では、距離「D」は、約4mm〜8mmの範囲である。好ましい実施形態では、距離「D」は、約6mmに等しい。他の実施形態では、バックプレート284は、磁石150に近位であるか、または遠くに配置されて、インペラ140の上面と頂部インペラケーシング135との間の所望のギャップ540、及びインペラの底部と、底部インペラケーシング165との間のギャップ542を達成し得る。
図4Fは、インペラ140及びバックプレート284の図であり、磁石150に対するバックプレート284の位置の関数として、頂部ピン及び底部ピンの両方で測定された荷重の実験結果を示すグラフである。バックプレート284の有効な位置は、スペーサ282の異なる配置及びバックプレート284の厚みに基づいて構成可能である。図示されるように、好ましい実施形態は、1.5mmスペーサ282を使用してモーターから約6mm離れた位置に配置される単一のバックプレート284を含む。頂部ベアリング及び底部ベアリングにおける所望のまたは許容可能な荷重次第で、他のバックプレート及びスペーサの組合せを使用してもよい。同様に、図4Hは、頂部ベアリングにおける軸方向荷重を、ポンプ25が約4000RPMで作動しているときのインペラ140と頂部ケーシング135との間の頂部ギャップ540の関数として示すチャートである。
電気ケーブル120(図1参照)は、底部インペラケーシング165内の通路230を通ってコイルチャンバ220及びコイル210まで延在する。電気ケーブル120を介してコイル210に供給される電力は、磁石150に作用して、その磁石に連結されたインペラ140を回転させる回転磁場を生じる。インペラの回転により、インペラブレード235がインペラチャンバ内に存在する流体(例えば、血液)に作用し、結果として、流体に推進力が伝えられ、この流体は、出口流体チャネル200で圧力が増大するにつれて回収される。従って、この流体は、低圧で入口110に引き込まれ、出口115からより高圧で排出される。
図3A〜図4Bを参照すると、インペラ140、磁石150、及びエンクロージャ155のためのピボット軸は、インペラピボット145である。図5A〜図5Bに示すように、インペラピボット145は、頂部ベアリングピン130及び底部ベアリングピン160を介して枢動可能に支持される(すなわち、単一の軸を中心とした回転を除いて、全ての自由度で拘束される)。上部ベアリングピン130は、入口キャップ125内の円筒形の凹部240内に受け入れられて固定され、一方、底部のベアリングピン160は、底部のインペラケーシング165内の円筒状の凹部245に受け入れられて固定される。インペラピボット145は、インペラ140の中心円筒開口部250を通って延在して固定されている。
インペラアセンブリの一実施形態では、インペラピボット145、頂部ベアリングピン130、及び底部ベアリングピン160は、CoorsTek(登録商標)AD−998のような高純度アルミナ(Al)から形成される。インペラアセンブリの別の実施形態では、インペラピボット145、頂部ベアリングピン130、及び底部ベアリングピン160は、Greenleaf(登録商標)WG−300のような炭化ケイ素ウィスカー強化アルミナから形成される。さらに別の実施形態では、インペラピボット145、頂部ベアリングピン130、及び底部ベアリングピン160は、アルミナから形成されたベアリングよりも摩耗に対して耐性のあるベアリングを提供し得る、アルミナ強化ジルコニア(ATZ)からそれぞれ形成される。ATZからベアリング構成要素を形成することはまた、アルミナから形成された構成要素よりも滑らかな表面仕上げを生じ得る。全ての3つの実施形態において、インペラピボット145、頂部ベアリングピン130、及び底部ベアリングピン160の寸法は、静圧力及び衝撃荷重によって発生するピーク推力荷重という観点で、高純度アルミナ、炭化ケイ素で強化されたアルミナ、またはATZそれぞれについての接触応力を許容レベルに制限するように設計される。インペラアセンブリの別の実施形態では、インペラピボット145は、Greenleaf(登録商標)WG−300などの炭化ケイ素ウィスカー強化アルミナ、またはCoorsTek(登録商標)AD−998などの高純度アルミナから形成され、一方、底部ベアリングピン130、底部ベアリングピン160、またはその両方は、超高分子量ポリエチレンから形成される。いくつかの実施形態では、頂部ベアリングピン130及び底部ベアリングピン160の一部または全部をポリエチレンから形成してもよい。さらに、インペラアセンブリの各構成要素の形状は、システム10の安全性及び耐久性要件を満たすために疲労及び摩耗を制限するように選択されている。ポンプ25の実験寿命にわたってATZの優れた摩耗特性を示すために、多数の研究が行われており、これにより、アルミナとポリエチレンとからなるベアリングシステムと比較した場合に、ベアリングスタックの全体の高さの変化が減少する。
図6A〜図7Bに示すように、インペラピボットは、頂部半球状の凸状のベアリング面255と、底部の半球状の凸状のベアリング面260とを備える。図6A、図6B及び図8Aに示すとおり、インペラピボットの一実施形態は、約10.15mmプラスまたはマイナス0.05mmの全長L1、及び約2mmプラスまたはマイナス約0.01mmのピボット直径D1を有する。上側ベアリング面255は、約0.61mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R1を有し、約0.55mmプラスまたはマイナス0.02mmずつ隣接するリップ265を越えて長さL2延びている。下部ベアリング面260は、約0.31mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R2を有し、かつ約0.55mmプラスまたはマイナス0.02mmずつ、隣接するリップ265を越えて長さL21延びる。同様に、インペラピボット145の別の実施形態は、図7A、図7B及び図8Bに示すように、約10.15mmプラスまたはマイナス0.05mmの全長L1と約2mmプラスまたはマイナス0.01mmのピボット直径D1とを有する。上側ベアリング面255は、約0.31mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R1を有し、約0.55mmプラスまたはマイナス0.02mmずつ隣接するリップ265を越えて長さL2延びている。下側ベアリング面260は、約0.31mmのプラスまたはマイナス0.02mmの半径R2を有し、約0.55mmプラスまたはマイナス0.02mmずつ隣接するリップ265を越えて長さL21延びている。ポンプのサイズ及び性能要件に応じて、他のサイズ及び寸法を使用してもよい。サイズは、得られるポンプが患者の血管の直径を増大させるために患者で使用され得るようなサイズである。
同様に、インペラピボット145の別の実施形態は、図7A、図7B及び図8Bに示すように、約10.15mmプラスまたはマイナス0.05mmの全長L1と、約2mmプラスまたはマイナス約0.01mmのピボット直径D1とを有する。上側ベアリング面255は、約0.31mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R1を有し、かつ約0.55mmプラスまたはマイナス0.02mmずつ隣接するリップ265を越えて長さL2延びている。下側ベアリング面260は、約0.31mmのプラスまたはマイナス0.02mmの半径R2を有し、かつ約0.55mmプラスまたはマイナス0.02mmずつ隣接するリップ265を越えて長さL21延びる。
図8C〜図8Gから理解され得るように、インペラピボット145のさらに別の実施形態は、上側半球形凸状ベアリング面255及び底部半球凸状ベアリング面260を含む。図8D及び図8Eは、それぞれインペラピボット140の長手方向軸にそって見た、上側半球形凸状ベアリング面255及び底部半球凸状ベアリング面260の平面図である。図8F及び図8Gは、それぞれ、底部半球形凸状ベアリング面260及び上側半球凸状ベアリング面255の拡大図である。図8Cに示すように、インペラピボットの一実施形態は、約10.45mmプラスまたはマイナス0.05mmの全長L1と、約1.5mmプラスまたはマイナス約0.005mmのピボット直径D1とを有する。上側ベアリング面255は、約0.6mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R1を有し、かつ約1.4mmプラスまたはマイナス0.10mmずつ隣接するテーパ点266を越えて長さL2延びている。テーパ点266は、約0.20mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R3を有し、インペラピボットの表面267は、約20度の円錐角CA1で長さL2に沿って内向きに先細になっている。下側ベアリング面260は、約0.60mmプラスまたはマイナス0.02mmの半径R2を有し、かつ約0.5mmプラスまたはマイナス0.10mmずつ隣接するテーパ点268を越えて長さL21延びている。テーパ点268は、約0.05mmの半径R4を有し、インペラピボットの表面267は、長さL21に沿って内向きに約90度の円錐角CA2で先細になっている。
図5A及び図5Bから理解されるように、上側ベアリングピン130及び底部ベアリングピン160は、概して同じ構成を有するが、反対向きである。図9A〜図9Bに示すように、頂部ベアリングピン130及び底部ベアリングピン160は、一端にティーカップまたは半球状の凹状のベアリング面270を有し、反対側の端に概して平坦な表面275を有する。同様に、図10は、一端にティーカップまたは半球形の凹状のベアリング面270を有し、反対側の端部に概して平坦な表面275を有する、頂部ベアリングピン130の特定の実施形態を示す。この実施形態では、頂部ベアリングピン130の半球凹状ベアリング面270は、底面ベアリングピン160上の凹状ベアリング面よりも大きな半径を有する。
図11Aに示すように、ベアリングピン130、160の一実施形態は、約7.5mmプラスまたはマイナス0.1mmの全長L3と、約2mmプラスまたはマイナス0.01mmの最小ピボット直径D2と、約0.6mmの半径とを、ベアリング面270付近の端部に有する。ベアリングピン130、160の非ベアリング端部275の近くに、溝280がピンの周りに円周方向に延在して、ベアリングピンを血液ポンプ25内の定位置に接続するための機械的インターロックを提供する。同様に、図11Bに示すベアリングピン130、160の別の実施形態は、約7.5mmプラスまたはマイナス0.1mmの全長L3と、約3mmプラスまたはマイナス0.01mmの最小ピボット直径D2と、約0.2mmの半径とを、平面端275に近い端部で有する。ベアリングピン130、160の非ベアリング端の近くには、ベアリングピンを適所に接続するための機械的インターロックを提供するために使用される、ピボットの周りに円周方向に延在する溝280がある。ポンプのサイズ、ベアリングピンの材料、及びベアリングピンに作用する力に応じて、他のサイズ及び寸法を使用してもよい。
図3B、図4B及び図5A〜図11Bから理解され得るように、インペラピボット145の凸状の上側ベアリング面255は、頂部ベアリングピン130の凹状ベアリング面270に回転可能に受け入れられ、インペラピボット145の凸状下側ベアリング面260は、底部ベアリングピン160の凹状ベアリング面270に回転可能に受け入れられる。したがって、インペラピボット145の凸状のベアリング端部255,260は、それぞれ、頂部及び底部ベアリングピン130、160の相補的な凹状ベアリング面270によって枢動可能に支持されている。したがって、インペラアセンブリは、インペラピボット145上のインペラチャンバ205内で自由に回転し得、インペラピボット145は、一般に「ダブルピンベアリング」として公知の構成で、ベアリングピン130及び160で端部と端部で支持される。
図11C〜図11Fから理解できるとおり、ベアリングピン130,160のさらに別の実施形態は、約7.5mmプラスまたはマイナス0.1mmの全長L3と、約2mmプラスまたはマイナス0.01mmの最小ピボット直径D2とを有する。ベアリング端部271は、ベアリング面270に近い端部で約0.3mmの半径R5を有する。ベアリングピン130、160の非ベアリング端部275の近くに、一連の溝281がピンの周りに円周方向に延在して、ベアリングピンを血液ポンプ25内の適所に接続するための機械的インターロックを提供する。一連の溝281は、約0.20mmの半径R6を有する1つ以上の谷部283、及び約0.03mmの縁部半径R7を有する平坦部285によって画定され得る。各谷間の距離V1は、約0.5mmであり、一方、平坦部285を横切る距離P1は、約0.3mmである。ベアリングピン130及び160はまた、図11Eの断面図に示されるように、約0.8mmプラスまたはマイナス0.01mmの直径D3、及び約2.0mmの長さL4を有する凹部286を備えてもよい。図11Dは、ベアリングピン130、160の長手方向軸に沿って見た、ベアリング面270の図である。ベアリング面270は、図11Fの断面図に示すように、約0.65mmプラスまたはマイナス0.01mmの半径R8、及び約0.3mmの深さL5を有し得る。
インペラアセンブリのさらに別の実施形態では、インペラアセンブリは、インペラシャフト145、頂部ベアリングピン130、及び底部ベアリングピン160の複合体である。複合設計は、機械加工されたベアリング構成要素の単純性、寛容性、及びコストに関して有益である。これらの構造は、モーターがほぼ1日から1〜12週間またはそれ以上の間、故障なしに連続状態で機能することが可能であるように設計される。
図12に示すように、インペラシャフト145は、インペラピボット本体146と、2つのインペラピボットインサート147とを備える。インペラピボット本体146は、ステンレス鋼のような機械加工可能な金属を含み、インペラピボットインサート147は、高純度アルミナ(Al)、例えば、Greenleaf WG−300またはアルミナ強化ジルコニア(ATZ)のような炭化ケイ素ウィスカー強化アルミナであるCoorsTek AD−998を含む。インペラピボットインサート147は、接着剤及び/または締まり嵌めによってインペラピボット本体146に固定される。インペラピボットインサート147のインペラピボット本体146への挿入深さは、インペラピボットインサート147の遠位端に形成された肩部149によって制限される。必要に応じて、チャンバ146Aは、圧縮に強い接着剤または他の製陶材料で充填されてもよい。上述した複合構成及び材料は、頂部ベアリングピン130及び底部ベアリングピン160の両方の実施形態に適用してもよく、ここでピンインサート148は、インペラピボットインサート147と係合する。必要に応じて、各ベアリングピン130及び160のためのチャンバ148Aは、圧縮に耐える材料を含む、接着剤または他の製陶材料で充填されてもよい。
入口キャップ125及びその入口チャネル180は、血液ポンプ25の実施形態に応じて、様々な構成を有してもよい。例えば、図2に示す入口キャップ125は、頂部インペラケーシング135と概して同一の外延であることが示される。他の実施形態では、入口キャップ125は、入口キャップ及びインペラケーシングの図である図13〜図15に示すように、頂部インペラケーシング135よりも実質的に小さくて、ほぼ同一外延でなくてもよい。
それぞれ、図13の切断線14−14、15−15、及び16−16に沿ってとった断面図である、図14〜図16に示すように、入口110は、入口110の約半分を各々が形成し、それぞれ入口キャップ125及び頂部インペラケーシング135の一部である、部分110A及び110Bを有する2部分構造である。各部分110A及び110Bは、入口チャネル180のほぼ半分をその中で画定した。図14に示すように、入口チャネル180は、最初は約4mmの環状直径D5を有する。図15に示すように、入口チャネル180は、環状断面から約8.4mmの幅W5及び約1.5mmの高さH5を有するほぼ長方形の断面に移行する。ここでも、寸法が変わるにつれて、列挙された測定値も変化する。
図16に示すように、入口チャネル180は、入口キャップ125内に受け入れられて固定されている頂部ベアリング145の周りに延在する、インペラチャンバ入口開口部185を囲む。インペラチャンバ入口開口部185の等尺的な部分断面図である図17に示すように、インペラチャンバ入口開口部185は、インペラ140の吸気領域300近くのインペラチャンバ205につながる。インペラピボット145の頂部ベアリング端部は、開口部185を通じて延びて、入口キャップ125中で支持された頂部ベアリングピン130と枢動可能に結合する。インペラブレード235は、インペラ140の吸気領域300から半径方向外側に延在している。
一実施形態では、それぞれ、入口チャネル180を画定する入口キャップ部分110Aの平面図及びその端面図である、図18A及び図18Bに示すように、入口チャネル180は、楕円形の構成を有すると言ってもよい。具体的には、円筒形チャネル部分180Aは、部分180Cにおいて楕円形チャネル部分180Bに移行する。頂部ベアリングピン130を支持する円筒状アイランド部分またはベゼル305は、楕円形チャネル部分180Bのほぼ中央であってもよく、図17に示すのと同様の頂部ベアリングピン130を受ける円筒状の孔240を備える。一実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約4mmの直径D6を有する。楕円形チャネル部分180Bは、約12.4mmの幅W6を有する。ベゼル305の壁と楕環状チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端との間の遠位距離W7は、約1.5mmである。他の実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約5mmまたは6mmの直径D6を有する。
別の実施形態を除いて、それぞれ図18A及び図18Bと同じ図である、図19A及び図19Bに示されるとおり、入口チャネル180は環状形状を有すると言ってもよい。具体的には、円筒形チャネル部分180Aは、部分180Cにおいて環状チャネル部分180Bに移行する。頂部ベアリングピン130を支持する円筒状アイランド部分またはベゼル305は、環状チャネル部分180Bのほぼ中央であってもよく、図17に示すのと同様の頂部ベアリングピン130を受ける円筒状の孔240を備える。一実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約3.5mm〜4.5mm、好ましくは4mmの直径D9を有する。環状チャネル部分180Bは、約11.5mm〜13mm、好ましくは12.4mmの幅W9を有する。ベゼル305の壁と環状チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端との間の遠位距離W10は、約3.5mm〜4.5mm、好ましくは4.2mmである。他の実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約5mmまたは6mmの直径D6を有する。
別の実施形態を除いて、それぞれ図18A及び図18Bと同じ図である、図20A及び図20Bに示されるとおり、入口チャネル180は、複雑な弓形形状を有すると言ってもよい。具体的には、円筒形チャネル部分180Aは、部分180Cにおいて複雑な弓形チャネル部分180Bに移行する。頂部ベアリングピン130を支持する円筒状アイランド部分またはベゼル305は、複雑な弓形チャネル部分180Bのほぼ中央であり、図17に示すのと同様の頂部ベアリングピン130を受ける円筒状の孔240を備える。一実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約4mmの直径D12を有する。複雑な円弧状チャネル部分180Bは、約8.4mmの幅W13を有する。ベゼル305の壁と複合弓形チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端ドーム307との間の遠位距離W14は、約1.75mmである。ベゼル305の壁と複合弓形チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端裂溝310との間の遠位距離W15は、約0.5mm〜1.5mm、好ましくは1mmである。他の実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約5mmまたは6mmの直径D6を有する。
3つの他の実施形態を除いて、図18Aと同じ図である、図21〜図23に示されるとおり、入口チャネル180は、涙滴構成を有すると言ってもよい。具体的には、円筒形チャネル部分180Aは、涙滴チャネル部分180Bに移行する。頂部ベアリングピン130を支持する円筒状アイランド部分またはベゼル305は、涙滴チャネル部分180Bのほぼ中央であり、図17に示すのと同様の頂部ベアリングピン130を受ける円筒状の孔240を備える。一実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約4mmの直径D15を有する。涙滴チャネル部分180Bは約8mmの幅W20を有する。ベゼル305は、4mmの直径D16を有する。涙滴部分180Bと円筒部分180Aとの間のチャネル180の移行領域180Cは、約8度の角度AN1で互いに分岐する壁を有する。他の実施形態では、円筒形チャネル部分180Aは、約5mmまたは6mmの直径D6を有する。
図21の実施形態については、ベゼル305の壁と涙滴チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端との間の遠位距離W21は、約2mmである。図22の実施形態について、ベゼル305の壁と涙滴チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端との間の遠位距離W21は約1mmである。図23の実施形態について、ベゼル305の壁と涙滴チャネル部分180Bを画定する壁の遠位端との間の遠位距離W21は、ベゼルが涙滴チャネル部分を画定する壁の遠位端と交差するので、約0mmである。
図21に記載されるものと同様の入口キャップ110及び入口チャネル180の別の実施形態の、それぞれ平面図及び側面図である、図24A及び図24Bに図示されるとおり、弓形くさび状部分320は、涙滴チャネル部分180Bの遠位壁とベゼル305の遠位側との間に延在し得る。このような実施形態では、円筒状アイランド部分またはベゼル305は、一般に、涙滴チャネル部分180Bのほぼ中央であり、図17に示すのと同様の頂部ベアリングピン130を受ける円筒状の孔240を備える。一実施形態では、図24A及び図24Bに示される実施形態の寸法構成は、図21に関して考察したのと実質的に同じであり、重大な相違は、弓形くさび部分320の存在である。図24A及び図24Bから理解され得るように、くさび部320は、涙滴チャネル部分180Bの屋根及び隣接壁からベゼル305の垂直延長部まで滑らかに湾曲するように弓形である壁を有する。このようなくさび状部分320は、図3A、図3B及び図17に示される実施形態に存在することが示され得、入口チャネルの流れの停滞領域を減少させ、インペラチャンバ入口開口部185を通る流体の接線流入を容易にし得る。
インペラチャンバ205を占めるインペラ140を明らかにするために頂部インペラケーシングを除いた血液ポンプ25の等角図である図25に示されるとおり、出口流体チャネル200は、インペラの外周縁に実質的に接するインペラチャンバを出る。図3B、図4B、図17及び図25に示すように、複数のボア350(即ち、ウォッシュアウトホール)がインペラピボット中心孔250の周りに円周方向に分配され、ボア350は、中心孔250に概して平行であり、インペラの頂部と底部の両方の境界にインペラの全厚を通って延在する。ボア350の底部開口は、底部ベアリング165とインペラピボット底部ベアリング面260との間の底部ベアリング界面の近くに配置される(図8を参照のこと)。結果として、流体(血液など)が、ボア350を通って流れるか、またはボア350を通って流されて、ボトムベアリング界面を清浄化し得る。例えば、流体(血液など)は、インペラチャンバの入口孔185を通って、インペラブレード235に沿って半径方向外側に、インペラの下のギャップ542を通って流れてもよく、または流されてもよく、次いでインペラチャンバ入口孔185の領域に戻ってもよい。この流れ(血液を含む)は、インペラの下側、底部ベアリング界面、上側ベアリング界面、及びベゼル305の背後の領域を浄化するように働く。
図3B、図5、図17及び図25から理解され得るように、一実施形態では、インペラ140は、インペラの中心を通って延在するシャフト145上のインペラチャンバ205内で回転可能に支持されている。シャフトは、上側ベアリング端部及び底部ベアリング端部を有し、各端部は、ポンプハウジングに作動可能に接続される。インペラは、上面、底面、及び上面から底面に向かってインペラを通って延びる複数のボア350を有する。この複数のボアは、一般に、インペラの中心の周りで半径方向に均一に分布している。さらに、この複数のボア350は、インペラを通って、お互い及びシャフトに対して概して平行に延在している。入口チャネル180は、インペラチャンバの入口開口部185に通じている。この入口チャネルは、入口チャネルに概して垂直なインペラチャンバ内に開口する。入口開口部は、上側ベアリング端部の近くに、シャフトの外周面の少なくとも一部に沿って延在する。入口開口部及び孔は、互いにほぼ平行な方向に開口している。ポンプの作動中に、インペラチャンバを通じてポンピングされた血液の少なくとも一部が、ボアを介してインペラの上面及び底面に沿って循環する。従って、インペラのボアは、一般に、インペラの全ての血液接触表面に沿って流れる血液を概して維持することによって、インペラの周りの流入終端を減少させる。したがって、ボアは、シャフト/インペラ交差部の近傍で、かつインペラの側面及び底面に沿って血液が蓄積するのを防止するのに役立つ。
いくつかの実施形態では、インペラ140の上面と頂部インペラケーシング135との間のギャップは、0.05mm〜0.3mmの範囲にあり、0.075〜0.125mmの実施形態が好ましい。一般的な考え及び意見に反するが、インペラ140の上面と頂部インペラケーシング135との間のギャップは、インペラの周りを流れる血液の流体力学的な流動挙動をもたらすので、大部分の血液ポンプより一般に小さいことが好ましく、これによって頂部ベアリングに加えられる軸方向荷重が低下され、場合によっては流体力学的ベアリングの形態として機能し、上側ベアリングを交換し得るか、または上側ベアリングを補い得る。インペラ140の上面と頂部インペラケーシング135との間のギャップがより小さいインペラブレード235の上面によって効果的に形成された流体力学的ベアリングは、荷重を低減し、したがって、頂部ベアリングピンの摩耗を低減する。結果として、ポンプまたはベアリングの交換が必要となる前に、ポンプ25はより長時間作動され得る。一例として、図4Gに示すように、一般に237として示されるインペラブレード235の頂部の全表面積は、約70mmから約120mmの範囲の面積を有する流体力学的ベアリングを提供する。一実施形態では、流体力学的ベアリングを容易にするインペラブレード235の全表面積は約96mmである。この実施形態では、ブレードを除去した、中央及びウォッシュアウトの孔を除いた、ローターの上面のおよその面積は、約700mmである。したがって、ブレード上面の面積が約100mmであれば、表面積の約14%が流体力学的ベアリングを形成するために使用される。他の実施形態では、流体力学的ベアリングを形成するために、より大きな比率、例えば20%以上、またはより小さい比率、例えば10%以下のインペラ表面積を使用してもよい。
いくつかの実施形態では、インペラの底面と底部インペラケーシング165との間のギャップ542は、約0.1mm〜0.5mmの範囲にあり、好ましい実施形態は、約0.2〜0.35mmのギャップを有する。インペラ140の底面と底部インペラケーシング165との間のより大きいギャップ542(インペラの上面と頂部インペラケーシングとの間のギャップと比較した場合)は、底部ベアリングの洗浄を改善し、ボトムギャップの血液にかかるせん断応力を低下する場合が好ましい。
いくつかの実施形態では、血液ポンプシステムの低い設計点流と広い作動流範囲との間でバランスがとられる。頂部と底部のローターハウジングギャップの特定の範囲では、このシステムは、その水力学的性能、製造コスト、血液損傷、及び耐用年数の要件を同時に達成し得る。これらは、6週間にわたるベアリング摩耗が無視できるほど小さいことを実証するインビトロベンチ寿命試験及び臨床的に有意な溶血が観察されない7〜11日間の迅速かつ実質的な静脈拡張処置を示す試験を通じて実用レベルの試作機を用いて、多数の試験において実証された。
血液接触面を含む血液ポンプ25の本体及びインペラは、種々の剛性の生体適合性材料から作製される。好ましい選択肢としては、ポリカーボネート及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)のような射出成形可能なプラスチックが挙げられる。いくつかの実施形態では、血液ポンプ25の血液接触表面は、Ti6Al4V、Ti6Al7Nb、または他の商業的に純粋なチタン合金を含んでもよい。一実施形態では、患者の血液に曝されるポンプ構成要素の表面に、抗血栓性コーティングを施してもよい。例えば、管腔表面は、BioInteractions Ltd.によるヘパリンベースの抗血栓性コーティングであるAstute(登録商標)、またはSurModics、Inc.によるヘパリンコーティングであるApplause(商標)でコーティングされてもよい。別の実施形態では、患者の血液に曝露される流入または流出導管の表面に抗血栓コーティングを施してもよい。例えば、管腔表面は、BioInteractions Ltd.によるヘパリンベースの抗血栓性コーティングであるAstute(登録商標)、またはSurModics、Inc.によるヘパリンコーティングであるApplause(商標)でコーティングされてもよい。別の実施形態では、患者の血液に曝される側方ポートの表面に、抗血栓性コーティングを施してもよい。例えば、管腔表面は、BioInteractions Ltd.によるヘパリンベースの抗血栓性コーティングであるAstute(登録商標)、またはSurModics、Inc.によるヘパリンコーティングであるApplause(商標)でコーティングされてもよい。
他の実施形態では、患者の組織と接触する血液ポンプシステム構成要素の表面に、抗血栓性コーティングを有してもよい。例えば、合成導管16及び18の外部表面またはポンプもしくは電源コード120(「リード」としても知られている)の外部表面を、BioInteractions Ltdによる表面活性抗菌コーティングであるAvert(登録商標)でコーティングしてもよい。
いくつかの実施形態では、血液ポンプ25は、患者に埋め込まれてもよい。逆に、他の実施形態では、血液ポンプ25は患者の外部に留まってもよい。例えば、患者の外部に配置された場合、血液ポンプ25は、テープ、縫合糸、またはポンプを患者に固定するための他の適切な手段を用いて患者に固定されてもよい。システム10は、図34に示すように、再充電可能な電池28を有するウェアラブルな電子機器によって電力供給されてもよい。
本明細書で開示されるポンプシステム10のポンプは、例えば、遠心流動ポンプ、軸流ポンプ、渦巻ポンプ、または混合流ポンプを含む回転ポンプであってもよい。図1〜図15に示すように、一実施形態では、ポンプは遠心力ポンプである。特定の限定を認識するものではないが、血液ポンプ25は、例えば、約0.05〜1.5L/分、0.1〜1.5L、または0.5〜3.0L/分を慣用的にポンピングするように構成してもよい。
図1〜図25に関して上で考察したポンプ構成が有利であるが、他のポンプ構成が、本明細書で開示されたポンプシステム及び方法とともに使用されてもよい。したがって、本明細書に開示されたシステム及び方法は、図1〜図25に関して上で考察したポンプ構成に限定されるべきではなく、本明細書に開示されるシステム及び方法に適用可能な全てのタイプのポンプを含むべきである。
本明細書において図1〜図25に関して開示されるポンプシステム10の好ましい実施形態は、当該技術分野で公知である血液ポンプシステムでは満足できないいくつかの固有の要件を満たす。具体的には、動静脈瘻適性(Arteriovenous Fistula Eligibility)(「AFE」)ポンプシステム(「AFEシステム」)は、低流量及び広い作動範囲(例えば、50〜1500mL/分)及び意図した使用の12週までに適した中度の圧力範囲(例えば、25〜350mmHg)のための遠心力回転血液ポンプシステムとして構成されてもよい。
AFEシステムのポンプシステムと共に使用される制御スキームは、血液ポンプもしくは血液ポンプシステムの導管に直接流体接続されている標的静脈において、または血液ポンプもしくは血液ポンプシステムの導管に直接流体接続されている静脈に直接流体接続されている標的静脈において、0.76〜23Pa、またはより好ましくは2.5Pa〜10Paの安定し、かつ上昇した平均WSSを維持するように最適化してもよい。この制御スキームでは、AFEシステムは、標的静脈の全直径及び管腔直径が、作動パラメータの検知と周期的な速度調整とを利用して、25%、50%、100%、200%、300%またはそれ以上持続的に増大するように、一定期間にわたって作動するように構成される。AFEシステムのポンプシステムと共に使用される制御スキームは、10mmHg〜350mmHgの範囲、好ましくは25mmHg〜100mmHgの範囲の標的静脈に隣接する流出導管のセグメントにおいて安定した圧力を維持するように最適化され得る。この制御スキームでは、AFEシステムは、標的静脈の全直径及び管腔直径が、作動パラメータの検知と周期的な速度調整とを利用して、25%、50%、100%、200%、300%またはそれ以上持続的に増大するように、一定期間にわたって作動するように構成される。
特定の実施形態では、流入導管は、外科的または経皮的アプローチによって配置されてもよく、流入導管の一部は血管内の位置にあり、流出導管は、1〜6mmという初期静脈径に適合可能な外科的または経皮的アプローチによって配置されてもよい。
特定の実施形態では、流出導管は、外科的または経皮的アプローチによって配置され得、流出導管の一部は血管内の位置にあり、流入導管は、1〜6mmという初期の静脈または動脈径に適合可能な外科的または経皮的アプローチによって配置されてもよい。
特定の実施形態では、標的血管における平均WSSの上昇は、血液をAFEシステムから標的血管に排出することから生じる。さらに、特定の実施形態では、標的血管における平均WSSの上昇は、血液を、標的血管からAFEシステムに除去することから生じる。特定の状況では、血液が除去された血管と血液が排出された血管の両方においてWSSが上昇され得、両方の血管とも血管を標的することになる。
ポンプシステム10は、挿入/除去の容易さ及び感染に対する耐性の両方を達成する。ポンプシステム10は、植え込みまたは体外配置のいずれかに適応可能なポンプを備えた移動システムである。いくつかの実施形態では、ポンプシステム10は、充電式電池を備えたウェアラブルな電子機器によって電力供給される。ポンプシステム10は、図26に示すように、流入導管20及び流出導管30を備える。流入導管20は、脈管系の1つの位置と流体連通して配置され、この位置から血液を吸引し、血液ポンプ25に運ぶ。特定の実施形態では、流入導管20は、流入導管の少なくとも一部分を脈管系の管腔内に配置するために構成される。他の実施形態では、流入導管20は、外科的吻合によって血管に連結される。流出導管30は、脈管系の別の位置と流体連通するように構成され、血液ポンプ25から脈管系の他の位置に血液を導く。特定の実施形態では、流出導管20は、流出導管の少なくとも一部分を血管系の管腔内に配置するために構成されている。他の実施形態では、流出導管30は、外科的吻合によって血管に連結される。
導管20及び30はそれぞれ、2〜110cmの範囲の長さ及び4〜220cmの合計の長さを有してもよい。各導管20及び30の長さは、血液ポンプ25の位置及び導管と血管系との間の接続部の位置によって決定される所望の長さに調整してもよい。導管20及び30はまた、0.5〜4mmの厚み及び2〜10mmの内径を有する耐圧縮性及びねじれ耐性の壁を有する。好ましくは、流入及び流出導管の本体の内径は3〜6mmである。好ましくは、血管内の位置に配置される流出導管先端部の部分の内径は1.5〜4.0mmである。一実施形態において、流入及び流出導管の表面は、患者の血液に曝され、抗血栓性コーティングを有し得る。例えば、管腔表面は、BioInteractions Ltd.によるヘパリンベースの抗血栓性コーティングであるAstute(登録商標)、またはSurModics、Inc.によるヘパリンコーティングであるApplause(商標)でコーティングされてもよい。
流入導管及び流出導管20及び30は、耐久性があり、漏出に抵抗し、意図しない離脱の影響を受けない任意の適切なコネクタを使用して血液ポンプ25に接続されてもよい。典型的には、導管20、30の内径とコネクタの内径との間の流体経路直径のステップ変化を最小にするために、コネクタの前縁は薄い。好ましくは、流路直径のステップ変化は0.5mm未満であるべきである。一実施形態では、図27A〜図27Dに示すように、導管20及び30は、タケノコ継手400A及び400Bならびに半径方向圧縮固定器具(すなわち、固定輪)402A及び402Bを使用して血液ポンプ25に接続される。限定ではなく一例として、半径方向圧縮固定器具402A及び402Bは、フランスのCourbevoie(クルブヴォア)に本拠を置くSaint−Gobain S.A.の一部門であるSaint−Gobain Performance Plasticsが製造したBarbLock(登録商標)固定器具であってもよい。別の実施形態では、導管20及び30は、これもSaint−Gobain Performance Plasticsによって製造されたPure−Fit(登録商標)滅菌コネクタを使用して血液ポンプ25に接続される。
半径方向圧縮保持器402A及び402Bは、それぞれ、流入導管及び流出導管20及び30の近位端404及び406の上に配置される。次いで、導管20及び30は、タケノコ継手400A及び400Bの上に配置されて、導管と血液ポンプ25との間の流体接続を形成する。半径方向圧縮固定器具402A及び402Bのコレット408A及び408Bは、導管20及び30に沿って配置され、導管及びタケノコ継手400A及び400Bを囲む。次いで、半径方向圧縮固定器具402A及び402Bの外側スリーブ410A及び410Bは、固定器具の長手方向軸に沿って移動されて、それぞれのコレット408A及び408B、導管20及び30、ならびにタケノコ継手400A及び400Bに圧縮係合する。一実施形態では、外側スリーブ410A及び410Bは、外側スリーブ、ならびにタケノコ継手400A及び400Bの支持棚412A及び412Bとそれぞれ係合するように構成された圧縮ツールによって移動される。この圧縮ツールはまた、半径方向圧縮固定器具402A及び402Bを取り外すように構成されてもよい。
他の実施形態では、代替のコネクタを使用してもよい。好ましくは、この代替コネクタは耐久性であり、漏出に抵抗し、意図しない脱落に抵抗する。例えば、図28A〜図28Bに示すように、導管20及び30は、タケノコ継手400A及び400Bと同様に、タケノコ継手を係合し、導管と血液ポンプ25との間の流体接続を形成する。導管20及び30は、クリップのラチェット機構416A〜416Bによってタケノコ継手上の導管の一部に半径方向の圧縮力を加える環状クリップ414A及び414Bを用いて、タケノコ継手に固定される。環状クリップ414A及び414Bは、クリップのラチェット機構416A〜416Bを解放する取り外しツール(図示せず)で取り外し得る漏出耐性及び耐久性の接続を提供する。
別の実施形態では、流入導管は、図29A〜図29B、図30A〜図30B、及び図50、図51A〜図51B、及び図52A〜図52Bに示すように、流体経路への制御されたアクセスを提供する、少なくとも1つの側方ポート417を備えてもよい。別の実施形態では、流出導管30は、図29A〜図29B、図30A〜図30B、及び図50、図51A〜図51B、及び図52A〜図52Bに示すように、流体経路への制御されたアクセスを提供する、少なくとも1つの側方ポート417を備えてもよい。別の実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30の両方とも、図29A〜図29B、図30A〜図30B、及び図50、図51A〜図51B、及び図52A〜図52Bに示すように、流体経路への制御されたアクセスを提供する、少なくとも1つの側方ポート417を備えてもよい。側方ポート417は、流体経路に造影剤を導入するために周期的に使用して、AFEシステムの部分または蛍光透視法によるAFEシステムの導管(複数可)と流体連通する血管系の部分の視覚化を可能にしてもよい。側方ポート417はまた、血液透析、血漿交換、アフェレーシス、または血液が迅速に除去されて患者に戻される他の臨床適用の間に、患者の血管系から血液を除去して戻すために使用されてもよい。側方ポート417はまた、血液サンプルを得るため、薬物を注入するため、または他の臨床的に有用な目的のために使用されてもよい。流体経路への周期的なアクセスを可能にし、かつアクセスされていないときには、流体経路を漏らさずまたは変更しない任意の側方ポート設計が適切である。一実施形態では、患者の血液に曝される側方ポートの表面は、抗血栓性コーティングを有してもよい。例えば、管腔表面は、BioInteractions Ltd.によるヘパリンベースの抗血栓性コーティングであるAstute(登録商標)、またはSurModics、Inc.によるヘパリンコーティングであるApplause(商標)でコーティングされてもよい。一例として、限定するものではないが、側方ポート417は、シリンジが挿入されたときに開き、シリンジが取り外されたときに閉じるチェックバルブを備える「T」ポート継手であってもよい。図29A〜Bに示すように、補助チューブ420を有する「T」ポートアセンブリ418は、ポンプ出口115及び流出導管30と流体連通されている。
別の実施形態では、流入導管20、流出導管30、またはその両方のための側方ポート417は、図30A〜図30Bに示すように、隔壁424を有する隔壁アクセスポート422を利用し、これを通じて、適切な皮下注射針がアクセスのために挿入され得、次いで、取り外されて、その後、隔壁が閉じ、導管からの流体の損失を防止する。隔壁424に適した材料としては限定するものではないが、シリコーン、ポリウレタン、及び他のエラストマーポリマーが挙げられる。隔壁424を含む、それぞれ流入及び/または流出導管20または30のセグメントは、針が取り外されたときに皮下穿刺孔を閉じるのに適した厚みである。図30A〜図30Bに示すように、隔壁424が流出導管30の一部を構成する隔壁アクセスポート422が示されている。例として、限定するものではないが、隔壁アクセスポート422は、流出導管30の長さを超えて約1センチメートル延びてもよい。隔壁424は、限定されるものではないが、接着剤の接着、熱接合、及び導管の内層と外層との間の熱接合を含む任意の適切な手段によって流出導管30に取り付けられてもよい。
いくつかの実施形態では、導管20及び30は、血液透析カテーテルを作製するために一般的に使用される材料、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーン、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ならびに例としては、Pellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標)から構成されてもよい。他の実施形態では、導管は、血液透析グラフトまたは合成末梢バイパスグラフトを製造するために一般的に使用される材料、例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)またはダクロンから構成されてもよい。他の実施形態では、導管の一部は、ステンレス鋼、チタニウム、またはニチノールなどの金属から構成されてもよい。さらなる実施形態では、導管は、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーン、PTFE、ペレエタン(Pellethane)(登録商標)、Carbothane(登録商標)、Carbothane(登録商標)PC−3575、ePTFE、ダクロン、ステンレス鋼、チタニウムまたはニチノールの組み合わせから構成されてもよい。
例えば、流入導管20の全長を、ポリウレタンで構成してもよい。別の実施形態では、図31に示すように、血液ポンプ25と流体連通するように構成された流出導管30のセグメント500は、ポリウレタンから構成され、一方で、血管システムと流体連通するように構成された流出導管のセグメント502は、リングで支持されているePTFEを含む、ePTFEから構成される。
限定ではなく例として、近位セグメント500と遠位セグメント502との間の接続部の縦断面である図41に示すように、流出導管30の近位セグメント500は、近位セグメントからのポリウレタンの層500Aの間に、遠位セグメントからのePTFEの1つ以上の層502Aを置くことによって、製造プロセスの間に流出導管の遠位セグメント502に連結される。次いで、ポリウレタンとePTFEとの重なり合う層を、加熱積層して、近位セグメント500と遠位部分502とを一緒に連結させる。
別の例では、導管を加熱積層する前に、セグメント502のePTFEの重複セクション内に1つ以上の孔を作る。流出導管30が、ePTFEを溶融することなくポリウレタンを溶融するのに十分な温度に加熱されると(例えば、200°F〜500°F)、溶融ポリウレタンは、ePTFEセグメント502に形成された孔内に充填され、次いで冷却される。セグメント500の内側及び外側のポリウレタン層は、2つのセグメント500及び502を機械的に一緒に接続すると共に、重なり合ったセグメント内のポリウレタンの内層及び外層を機械的に接続するために、孔内で接続される。
ePTFE層502Aをポリウレタン層500Aの間にサンドイッチするように製造された流出導管30の実施形態は、ePTFE層502Aが標準的な技術を用いて容易に血管に縫合し得るという点で有利である。これはまた、図41に関して上で考察したように製造された流入導管20にも当てはまる。
医療キット920、血液ポンプ25、流入導管20、流出導管30、制御デバイス21、及び電源コード120の平面図である図42に示されるとおり、これは滅菌パッケージ925内に提供されてもよく、ポンプシステムをアセンブルして患者に埋め込む方法についての指示930を備える。医療キット920は、タケノコ継手400A及び400Bならびに半径方向圧縮性保持具402A及び402Bも備えてもよい。一実施形態では、一方または両方の導管20、30は、図41に関して上述したように製造され、血液ポンプ25とともに滅菌パッケージ925内に封入される。医療キット920は、最低限、血液を排出または除去するためのシステム、ならびに実施及び使用のための指示を備える。
一実施形態では、血液ポンプ25の作動は、流出圧力を読み取り、適宜ポンプ速度を調整することによって、ポンプ制御システム14の制御ユニット21を介して制御される。例えば、流出圧力に従って制御されるポンプシステム10の概略図である図43に示すように、流出圧力センサー935は、血液ポンプ25の出口115に、またはさらに下流に、例えば、流出導管30の長さにそったどこかなどに、作動可能に連結されてもよい。プロセッサ24は、流出圧力センサー935からの圧力読取値を、メモリ27に記憶された標的流出圧力の範囲と比較し得る。次いで、プロセッサは、ポンプ駆動装置170の速度を適宜調整して、流出圧力センサー935から読み取られた圧力が、メモリに記憶された標的流出圧力の範囲内になるようにさせる
一実施形態では、制御システム14は、血液ポンプ25の入口110またはさらに上流に、例えば流入導管20または側方ポートの長さに沿ったどこかなどに作動可能に接続され得る流入圧力センサー940も備える。一実施形態では、制御システム14はまた、血液ポンプ25の出口に、またはさらに下流、例えば、流出導管または側方ポートの長さに沿ったどこかなどに作動可能に接続され得る流出圧力センサーを備える。一実施形態では、プロセッサ24は、流出圧力センサー935からの圧力読取値と流入圧力センサー940からの圧力読取値の両方を読み取り、圧力差を計算し得る。この圧力差は、次いで、メモリ1055に記憶された標的圧力差の範囲と比較され得る。次いで、プロセッサは、ポンプ駆動装置170の速度を調整して、算出された圧力差を、メモリに記憶された標的圧力差の範囲内であるようにさせる。一実施形態では、プロセッサ24は、流出圧力センサー935からの圧力読取値を読み取り得る。次いで、この圧力をメモリ1055に記憶された標的圧力の範囲と比較してもよい。次いで、プロセッサは、ポンプ駆動装置170の速度を調整して、測定された圧力を、メモリに記憶された標的圧力差の範囲内であるようにさせる。
他の実施形態では、流入口20及び流出口30は、所望の壁厚、可塑性、無菌性、ねじれ及び圧縮に対する耐性などの望ましい特性を導管20及び30が示す限り、任意の材料または材料の組み合わせであってもよく、必要に応じて、吻合部または血管の管腔内に挿入された遠位部分を介して血管に接続されてもよい。さらに、導管20及び30は、Harmony(登録商標)高度潤滑コーティングのような滑らかな外面コーティングを含むような、所望の皮下トンネリングに必要な特性を示すことが好ましい。
別の例として、流入導管及び流出導管20及び30は、内層とは異なる材料から構成される外層を有してもよい。流入導管及び流出導管20及び30の外層の全部または一部は、皮下のトンネリング及び身体からの除去を助け、ラテックスに対する潜在的なアレルギー反応を軽減するために、シリコーンまたは親水性コーティングのような潤滑剤でコーティングされてもよい。特定の実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30の外部層の表面の少なくとも一部は、抗菌コーティングを有してもよい。他の実施形態では、血液ポンプ25の表面の少なくとも一部または電源コード120は、抗菌コーティングを有してもよい。例えば、表面活性抗菌コーティングであるAvert TMを使用してもよい。特定の実施形態では、流入及び流出導管の外層の表面の一部は、感染に抵抗し、組織の取り込みを促進する材料、例えば、ダクロン、ポリエステルベロアまたはシリコーンを含んでもよい。そのような材料の1つは、Vitaphore Corp.のVitaCuff(登録商標)抗菌カフである。VitaCuffは、材料の2つの同心円の層を含む。内層は医療グレードのシリコーンで構築されている。外部の組織界面層は、コラーゲンに結合した銀イオンに起因する抗菌活性を有するコラーゲンマトリックスを含む。特定の実施形態では、この材料は、生理学的流体を吸収し、迅速に膨張し、出口部位に物理的バリアを提供することを補助する。組織の内殖が起こり、導管を適所にさらに固定し、導管の動きを減少させて出口部位感染の発生を減少させる。
図48A〜図48Fから理解できるように、経時的に流入導管及び流出導管20及び30を患者に固定し、皮膚挿入部位または導管の経路に沿った体内の細菌などの異物の侵入を低減するためのカフ800の実施形態である。カフ800は、互いに機械的に係合している取り外し可能な上側部分802と取り外し可能な下側部分804と導管とを有する2部品設計を含んでもよい。図48B及び図48Dに示すように、上側及び下側802及び804の各々は、1つ以上のラッチ部材806及び対応するラッチ凹部808を備える。一実施形態では、上側部分及び下側部分802及び804はそれぞれ、図48A〜図48Bに示されるように、対向する部分のラッチング凹部808に受容されて、2つの部分を互いに固定する2つのラッチング部材806を備える。各部分802及び804はまた、2つの半部をさらに整列させるための案内部材810と、対向する部分の案内部材を受容するための対応する案内凹部812とを備えてもよい。上側部分及び下側部分802及び804とはそれぞれ、導管20または30を受容するためのチャネル814を画定する。チャネル814はさらに、チャネル814に突き出ている一連の円周方向に連続するかまたは交互に割り込んだ突起816を画定する。導管に対するカフの動きまたは滑りを防止するために、カフ800が導管に取り付けられているとき、突起816は導管20または30をしっかり係合する。突起816はまた、導管20及び30の外面の周囲にシールを提供する。いくつかの実施形態では、カフの外面は、図48E〜図48Fに示されるように、ダクロン、ポリエステルベロア、またはシリコーンのような組織取り込みを促進するか、または感染に抵抗するような材料818でコーティングされてもよく、または包まれてもよい。材料818はまた、抗菌特性を有する薬剤を含んでもよい。材料818は、カフ800に多孔性の外部表面を提供して、組織の内殖を促進し、患者と導管20または30との間の局所的な接着を増大させ、異物及び細菌の皮膚切開部位、患者の身体内または導管経路にそった侵入を低減する。
医師は、トンネル内で適切に配置された位置でカフ800が導管に固定されるように、導管20または30の皮下トンネルの長さを調整し得る。カフ800が適切な長さに調節され得る導管20または30に着脱するように構成される場合、カフ800は、カフが皮下トンネル内に適切に配置されるように、調節された導管に固定されてもよい。
特定の実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30の血液接触管腔表面の少なくとも一部は、抗血栓剤または物質でコーティングされてもよい。同様に、血液ポンプ25の血液接触表面の少なくとも一部は、抗血栓剤または物質でコーティングされてもよい。例えば、表面は、SurModics、Inc.のApplause(登録商標)コーティング、またはBioInteractions Ltd.のAstute(登録商標)コーティング(両方ともヘパリンを含む親水性コポリマーコーティング)でコーティングされてもよい。
特定の実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30の少なくとも一部が、ねじれ、圧縮、崩壊及び接合に抵抗するように優先的に強化される。例えば、導管20及び30は、ニチノールまたは別の形状記憶合金または自己拡張性もしくは半径方向に拡張性の材料で補強されてもよい。好ましくは、編組されたまたは巻かれたニチノールの層は、導管20及び30のそれぞれの少なくとも一部の周りに巻き付けられるか、または導管の壁に組み込まれる。一実施形態では、流入導管20は、導管の壁に組み込まれた編組ニチノールによって補強される。別の実施形態では、流入導管は、導管20及び30の壁に組み込まれた編組ステンレス鋼によって補強されてもよい。あるいは、ニチノールまたはPTFEのコイルは、導管20及び30の一部に巻き付けられてもよく、またはその中に組み込まれてもよい。例えば、図31に示すように、流出導管30の遠位セグメント502は、導管の壁514を形成するePTFE導管の周りに組み込まれたPTFEコイル504を有する。他の実施形態では、ニチノールのコイルは、導管20及び30の一部の周りに巻き付けられてもよく、またはその中に組み込まれてもよい。補強ワイヤー(例えば、ニチノール)は、丸い、環状の断面、楕円形の断面、またはほぼ長方形の断面を有してもよい。
一般に1インチあたりのピクセル(「PPI」)で測定される流入導管及び流出導管20及び30の両方に組み込まれた編組ニチノールの編組密度は、典型的には、約10〜200、好ましくは、約20〜約60である。いくつかの実施形態では、編組密度は、流入導管及び流出導管20及び30の長さに沿って変化してもよい。例えば、編組密度は、血液ポンプ25に隣接する導管20及び30の部分において、導管の剛性を高め、吸引中の外部導管の圧縮、ねじれ、接続または崩壊のリスクを最小限に抑え、導管の他のセグメントをさらに可塑性にさせ得る。
一実施形態では、図32A〜図32Bに示すように、流入導管20の血管内部分506は、複数の側方孔508によって開窓されている。これらの側方孔は、血液の流入を促進し、導管先端部の部分的な閉塞の事象では端部孔によって静脈または右心房壁を吸引するリスクを低減する。側方孔508は、環状であってもよく、直径が1.0〜3.0mmの範囲であってもよい。代わりに、側方孔508は、楕円形、または血液の血管内吸引に適した任意の他の形状及びサイズであってもよい。
図31及び図32A〜図32Bに示すように、流入導管20の遠位端506及び流出導管30の遠位端510は、約10°〜80°の角度で切断または面取りされてもよい。特定の実施形態では、面取りは、血液の吸引中に導管の先端部が部分的に閉塞した事象では、端部孔による静脈または右心房壁の吸引の危険性を低減する。他の実施形態では、チャンバは、吻合接続部において血管系に連結するときに、導管の面積を増大させる。特定の実施形態では、遠位端506及び510は45°で面取りされる。流入または流出導管20及び30は、挿入、皮下のトンネリング及び除去を容易にするように適合され、また、感染及び血栓症への耐性を提供する。
別の実施形態では、図32C〜図32Iに示されるように、流入導管20及び/または流出カニューレ30の血管内部分506は、導管内の停滞流または再循環流を低減するように最適化されている遠位先端部507を有する。遠位先端部507は先細になって面取りされておらず、約1.0mm〜約6.0mmの範囲の直径を有する環状の端部孔511を有し、好ましくは直径は、約2.0mmである。遠位先端部507は、複数のセットの側方孔513及び515によって開窓される。側方孔513及び515は、様々なサイズ、形状、及び向きであってもよい。例えば、4つの側方孔513のセットは、先端部のノーズのすぐ後ろに対称的に配置される。セット513の各側方孔は、形状が環状であり、流入導管管腔の中心線517に対して角度付けられている。一態様では、側方孔513は、約0.8mm〜約2.5mmの範囲の直径を有し、好ましくは、約1.7mmの直径である。さらに、側方孔513は、中心線517に対して約30°〜約60°の範囲の角度で配向されており、好ましくは孔は約40°に配向されている。別のセットの4つの側方孔515は、先端部507のノーズから約6.5mmに対称的に配置されている。側方孔515は、主軸が約2.5mm〜約7.0mm長の範囲であるほぼ楕円形状であり、好ましくは主軸は、約4.8mm長である。側方孔515はまた、約1.0mm〜約2.5mm長の範囲の短軸を有し、好ましくは、短軸は、約1.7mm長である。いくつかの実施形態では、側方孔513及び515の孔の縁部は、血液の損傷を避けるために丸みを帯びているか、または放射状である。本明細書で開示されるカニューレ先端部507の実施形態は、カニューレ先端部の表面上のWSSのピークレベルを低下させるのに望ましいバランスに構成され、カニューレ先端部による隣接壁の吸引のリスクを低減し、端部孔もしくは1つ以上の側方孔の直径もしくは面積またはカニューレの直径を増大することによって溶血を減少させ、血液の流れを増大させ、カニューレ先端部の表面を洗浄し、そして端部孔の直径もしくは面積、または1つ以上の側方孔もしくはカニューレの直径を減少させることによって、先端部血栓症のリスクを低減することが望ましい。カニューレ先端部の表面上のWSSの増大または減少は、孔の直径の差(二乗)の関数であり、カニューレの直径の全体的な減少によっても引き起こされると考えられている。
いくつかの実施形態では、カニューレ先端部507は、流入導管20または流出導管30のコイルまたは編組補強を含まない。図32Dに示すように、流入または流出導管20及び30にそれぞれ埋め込まれたニチノール編組519は、カニューレ先端部507内に延在していない。むしろ、521で示すように、補強コイル519は、カニューレ先端部507またはその付近で終わる。図32Eに示すように、カニューレ先端部507は、リングまたはバンド523のような放射線不透過性材料も含んでもよい。マーカーバンド523またはそれ以上の放射線感受性導管壁は、蛍光透視法による血管内への挿入中に流入または流出導管20及び30の位置決めを補助する。
一態様では、本開示はまた、図32C〜図32Iに示すように、カニューレの遠位先端部507を製造する方法にも関する。カニューレ先端部507を製造するためのプロセス900を示すフローチャートを図32Jに示す。ステップ902において、剛性マンドレルが、流入カニューレ20の非補強遠位端部の遠位先端部開口部511を通って挿入される。この実施例では、カニューレ先端部507は、約4.0mmの内径及び約5.4mmの外径を有し、一方でマンドレルは、約1.5mm〜2.0mmの範囲の直径を有する。いくつかの実施形態では、このマンドレルは、ステンレス鋼などの金属を含む任意の剛性材料から構成されてもよい。ステップ904において、薄い熱収縮フッ素化エチレンプロピレン(FEP)チューブのセグメントが、先端部507及びマンドレルアセンブリの上に配置される。先端部507の遠位部分の約0.5cm〜2.5cmは、ステップ906で約400°Fに加熱される。一態様では、遠位部分は、カニューレ先端部507を軟化させる加熱空気の環境内に配置され、このカニューレ先端部507はポリウレタンから構成され、同様に、FEPを収縮させてカニューレ先端部をマンドレルに対して圧縮し、遠位先端部開口部511の内径を約1.5mm〜2.0mmに縮小する。さらに、先端部507及びマンドレルアセンブリの遠位部分を加熱された環境に配置することによって、熱勾配がFEP配管全体に適用され、FEP配管は、熱勾配に沿った異なる温度に対応する異なる量で収縮する。結果として、ポリウレタンカニューレ先端部507は、先細になるように圧縮され、最大の圧縮力は、遠位部分で発揮され、この温度が最大であり、近位方向の圧縮力が減少する。
いくつかの実施形態では、遠位先端部507に付与されるテーパの程度は、製造者または使用者が望む構成、同様にプロセス変数の変化によって所望される構成に応じて、変化されてもよく、変数としては限定されるものではないが、加熱される環境の温度、遠位先端部507の材料、FEPチューブの長さ及び初期直径が挙げられる。遠位先端部507に先細の構成を形成した後、カニューレ先端部を冷却させ、FEPチューブをステップ908で除去して、滑らかに先細になった遠位先端部507を得る。
一実施形態では、放射線不透過性遠位リングマーカーバンド522が、ステップ910でカニューレ先端部に接着される。一態様では、マーカーバンドは、流入カニューレ20の遠位端の外径よりも小さい直径を有し、FEP配管の適用及びステップ904〜908の先細化処理の前に、カニューレの先端部507の上に強制的に挿入される。マーカーバンドは、好ましくは、加熱された環境内に配置される位置に取り付けられる。FEPチューブがマーカーバンドに対して圧迫するにつれて、カニューレの軟化した材料(例えば、ポリウレタン)がバンドの周り及び上を流れ、それによってカニューレ壁内にバンドを埋め込む。
ステップ912において、側方孔513及び515は、カニューレ先端部507内に形成される。一態様では、側方孔513及び515は、ある長さの剛性導管、例えば、限定するものではないが、ステンレス鋼チューブを使用してカニューレ先端部507の壁を突き刺すことによって形成される。例えば、丸い側方の孔513は、約0.5mmの壁厚を有するステンレス鋼チューブでカニューレ先端部507の側壁を穿孔することによって形成され得る。管の一端が鋭利にされ、約45°という管の内面と外面との間に前縁と斜面とを形成するように構成されている。より細長い側方孔515を形成するために、側方孔513を形成するために使用されるのと同様の鋭利なステンレス鋼チューブを使用する。しかし、側方孔515を形成するために使用されるチューブは、典型的には、より大きな直径を有し、適切な楕円体の寸法が達成されるまで圧縮される。ここで細長い卵形または楕円形の断面を有する圧縮されたチューブを使用して、カニューレ先端部507の側壁を突き刺す。
さらに別の態様では、側方孔513及び515を生成するために使用されるステンレス鋼チューブの尖った先端部を、ステップ912でカニューレ先端部507の表面を突き刺す前に約250°F〜約400°Fに加熱してもよい。1つの態様では、加熱されたチューブは、カニューレ先端部517の材料を加熱して少なくとも軟化させて、このカニューレ先端部517を「流れ」させ、滑らかな丸い内面を側方孔513及び515に形成する。反対に、他の実施形態では、側方孔513及び515は、レーザーまたは他の精密切削工具によって切断されることを含むが、これに限定されない任意の適切な方法によって形成されてもよい。
一実施形態では、流入導管20の一部を、経皮的挿入方法または開放外科的アプローチを使用して血管の管腔に挿入してもよく、デバイスの前進及び位置決めを補助するために蛍光透視法を使用して所望の位置に前進させてもよい。流入導管及び流出導管20及び30の位置決めを補助するために、導管は、蛍光透視下に見える、それぞれ、流入導管及び流出導管の壁512及び514内に埋め込まれた放射線不透過性マーカーバンドまたは他の放射線不透過性材料を有してもよい。例えば、流入導管及び流出導管20及び30の一部は、硫酸バリウム塩で埋め込まれたCarbothane(登録商標)PC−3575ポリウレタンから構成されてもよい。他の実施形態では、脈管系の管腔に挿入されるように構成された流入導管及び流出導管20及び30の部分は、流入導管及び流出導管20及び30の脈管内部分の直径は、GORE(登録商標)ハイブリッド血管グラフトの自己拡張セグメントで見られるような、その位置における脈管系の直径と一致するように(ニチノールを組み込むことによって達成することができるような)自己拡張または半径方向に広がる壁を有してもよい。
図37に示す実施形態を含むいくつかの実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30は、以降では、「吻合接続」と記載される、連続方式または分割方式で縫合を使用する、外科的吻合を用いて血管に取り付けてもよい。吻合接続はまた、外科用クリップ及び吻合を行う他の標準的な方法で行ってもよい。例えば、流出導管30のePTFEまたはダクロン遠位セグメント502と血管との間に吻合接続を行ってもよい。
吻合接続が行われる特定の実施形態では、流出導管30は、最初の直径が1mm〜20mmの血管、及び好ましくは最初の直径が1.5mm〜6mmの血管に固定される。
逆に、図32A〜図32B及び図37〜図40に示す他の実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30の一部は、血管または右心房内に配置される。例えば、流入導管20の遠位端506は、右心房または上大静脈内に配置されてもよい。図32A〜図32Bに示すように、側方孔508は、遠位端506が血管内に配置されたときの血液の吸引または排出を補助する。
いくつかの実施形態では、流入導管及び流出導管20及び30の少なくとも1つは、血液透析機械または血漿交換もしくはアフェレーシスに使用される機械との使用に互換性であり得る。例えば、血液ポンプシステム10を使用する患者はまた、血液透析治療を受ける必要がある場合もある。この例では、血液は、血液ポンプシステムから抜き取られ、血液透析装置を通過し、次いで血液ポンプシステムに戻されて脈管系に送り返され、それにより、患者で追加の血管アクセス部位を作成する必要性がなくなる。流入導管及び流出導管20及び30の側方ポート417は、血液透析、血漿交換、アフェレーシス、または血液が除去されて患者に戻される他の手順の間にAFEシステムからの血液の除去及び戻しを容易にし得る。特定の実施形態では、側方ポート417は、ガイドワイヤー、血管形成バルーン、血管ステント、血管閉塞デバイス、局所薬物送達カテーテル及び血栓溶解カテーテルなどの血管内デバイス、ならびにFogartyバルーンのような血栓摘出デバイスの無菌挿入を可能にするような方式で構成されてもよい。これらの特定の実施形態のいくつかでは、側方ポート417の長軸は、とりわけ、30度の角度、40度の角度、または45度の角度など、導管の長軸に対してある角度で形成されてもよい。これらの実施形態のいくつかでは、側方ポート417または側方ポートアセンブリは、最小限の失血で血管内デバイスの迅速かつ簡単な挿入及び除去を容易にする止血弁を備えてもよい。
側方ポート417は、任意の適切な方法によって、それぞれ、流入導管及び流出導管20及び30に取り付けられてもよい。一実施形態では、接着剤が、導管20及び30内に受け入れられる側方ポート417の表面に塗布される。図50に示すように、側方ポート417は、導管に係合され、接着剤は硬化されて流体密封シールを形成する。一態様では、接着剤は、紫外線(UV)硬化可能な医療等級の接着剤である。
図51A〜図51B及び図52A〜図52Bは、「アクセス準備完了」または「アクセス可能」であり、導管20または30からの流体の引き出しを可能にし、かつ物質及び他の材料、例としては、限定するものではないが、薬物、注入液、医療用具または医療デバイスを導管内に導入するように構成されている側方ポートアセンブリ419の実施形態を示す。特に、図51A及び図52Aは、アセンブルされていないアセンブリ419を示しており、図51B及び52Bは、対応するアセンブルされた側方ポートアセンブリを示す。いくつかの実施形態では、側方ポート417は、所望の場合、側方ポートを密封するためのキャップを備える。一例であって限定するものではないが、キャップは、側方ポートにねじ止め脱着可能であるネジ付きルアー継手を備えた硬質または剛性のエンドキャップ421であってもよい。別の例では、キャップは、注射、注入または吸引のためにシリンジがキャップ内に挿入されるまで通常閉じられるプランジャを備える注入バルブ423を備えてもよい。シリンジが取り外されると、プランジャは閉じた位置に戻り、キャップを密封する。別の実施形態では、キャップは、標準的な血管造影シース内のものと同様の止血弁425を備えてもよい。止血弁425は、ガイドワイヤーまたはカテーテルが弁を通って挿入されるまで、キャップを閉じたままにさせる。これにより、操作者は、手動でキャップを開閉することなく、ワイヤー及びカテーテルを側方ポート417内外にスライドすることが可能になる。別の実施形態では、キャップは、バルブを開閉するために回転させることができる丸い部分を有するTuohy Borstアダプターを備えてもよい。側方ポート417はまた、同時の注射、注入または吸引を可能にする3方向サイドアーム427を備えてもよい。図51Bに示すように、「アクセス準備完了」側方ポート417のアセンブルされた実施形態は、キャップ、3方側アーム427、及び1つ以上のクランプ429の様々な組み合わせを備える。他の実施形態では、さらに少数または多数のキャップを種々の他の組み合わせで使用してもよい。クランプ429はまた、それらを側方ポート417に接続する前に導管20または30にはめ合われてもよい。
このような「アクセス準備完了」側方ポートを有する血液ポンプシステムが使用される場合、血管内手術、例えば、導管の血栓切除、AFEシステムの流出静脈のような関連する血管のバルーン血管形成術、血管側枝の血管内閉塞、ならびにカテーテル指向性血栓溶解などの導管及び関連血管における局所薬物送達が、導管及び関連する血管系で容易に行われ得る。一実施形態では、AFEシステムの使用は、血管内閉塞デバイスの使用と組み合わされる。例えば、標的静脈をAFEシステムで処置する際に、標的静脈の1つ以上の側枝が、上昇したWSSに応答して拡張し得、それによって下流の血管セグメントにおけるWSS用量を減少し得る。この状況では、これらの静脈側枝への血流は、血管内閉塞デバイスを静脈の側枝に配置することによってブロックされ得る。この目的のために使用できるデバイスとしては、末梢血管閉塞用の標準コイル、Amplatzer(登録商標)Vascular Plugデバイス(St.Jude Medical、Inc.)、またはBlockstent Microcatheters(商標)(Metactive Medical、Inc.)が挙げられる。これらのデバイスは、流出導管30の側方ポートを通じて、または大腿静脈もしくは橈側皮静脈などの末梢静脈に配置されたシースのような別個の血管アクセスを通じて配置されてもよい。
図35に示されるように、制御システム14の一実施形態は、ポンプに電力を供給し、血液ポンプ25から情報を受信するための少なくとも1つのプロセッサ24及びメモリ27を有する制御デバイス21を備え、この情報を使用して、ポンプ速度を設定して制御し、ポンプシステムを通る血液または流体の流速を推定する。プロセッサ24は、コンピュータ可読媒体上にコード化されたシステム、方法、及び命令を読み取り、処理し、実行するように構成されている。次いで、制御システム14は、測定されるかまたは推定された血管直径と、ポンプシステムの測定または推定された平均流速とを使用して、標的血管内のWSSを推定する。制御デバイスはまた、必要に応じてバッテリ28を有する電源26を備える。
一実施形態では、制御システム14は、1つ以上のセンサー122からセンサーフィードバックを受信する。任意の様々な適切なセンサーを使用して、血液、血液ポンプ15、血液ポンプシステム10、または標的血管の物理量における任意の種々の変化を検出し得る。いくつかの実施形態では、体位または体位の変化を検出するためにセンサーを使用してもよい。センサー122は、分析及び/または処理すべき変化を示す信号を生成する。本質的に、センサー122は、血液ポンプシステム10の様々な特性、このシステムを通って流れる血液、及び標的血管を、処理され得、望ましい基準値または所定の標準と比較され得る変化について、モニターする。所望の基準値または所定の標準は、データベースまたは他の適切な媒体に記憶してもよい。
いくつかの実施形態では、1つ以上のセンサー122は、血液ポンプ25、流入導管20、流出導管30、供与側血管もしくは位置、または受容側血管または位置と通信してもよい。いくつかの実施形態では、制御システム14またはその一部は、血液ポンプ25のハウジングまたはケーシング内に配置されてもよい。例えば、センサー122のうちの1つ以上は、血液ポンプの入口110に配置されても、または出口115に配置されてもよい。別の例では、温度センサーを血液ポンプに配置してもよい。他の実施形態では、制御システム14は、ポンプの外部であってもよい。
WSSは、ポンプシステム10の作動を構成して、標的血管の全体直径及び管腔直径の増大を生じるか、または標的血管の長さ(標的血管のまっすぐな長さを含む)の増大をもたらす変数として使用してもよい。
環状の断面を有する血管の管腔内にハーゲン・ポアズイユ血流(すなわち、完全に発達した放物線的な速度形状を有する層流)を仮定すると、WSSは、以下の式を使用して決定され得る:
WSS(Pa)=4Qμ/πR[式1]
式中:
Q=流速(m/s)であり、
μ=血液の粘度(Pa/s)であり
R=血管の半径(m)である。
壁せん断応力制御法#1:手動(マニュアル)
標的血管内の平均WSSまたはピークWSSは、ポンプ導管系を通る血流速度、したがって標的血管を通る血流に影響を及ぼすポンプ速度を調節することによって変更しても、または維持してもよい。図36Aに示すように手動制御方法600は、ブロック602における血液粘度の直接測定(患者の血液をサンプリングして粘度計でそれを分析することによる)、血液ポンプシステムにおける血流速度またはブロック604における標的血管における血流速度(それぞれ、流入もしくは流出導管のいずれかに対する超音波フローセンサーの配置によるか、または超音波もしくは熱器釈放による)、及びブロック606における血管半径(血管造影法、超音波、コンピュータ断層撮影法、または磁気共鳴イメージングを含む様々な画像化方法による)を包含し得る。血管壁に作用するWSSは、ブロック610または612での所望のレベルと比較してブロック608で決定され、次いでブロック614または616でポンプインペラの回転速度の変化によってポンプ流量(Q)が調整される。ポンプ速度の変化は、モーター入力電圧のPWMのデューティサイクルを変えることによって作成される。
壁せん断応力制御法#2:間接的な血液粘度、直接的な血流、及び標的の血管径測定による自動化
自動WSS制御システムは、ポンプシステムまたは標的血管における血流速度の直接測定、及び標的血管の血管の直径の直接測定を含み得る。図36Bに示すように、この自動WSS制御方法620は、ブロック622(測定されたヘマトクリット及び近似平均WSSとのその既知の関係に基づいて推定される)における血液粘度の間接的測定を含んでもよい。ブロック624での粘度推定器の周期的な較正は、前述したような粘度の直接測定を用いて行ってもよい。臨床診療では、血液粘度は、通常、1〜2週間の処置期間にわたってほとんど変化がない。
壁せん断応力制御法#3:間接的な血液粘度、血流、標的血管の直径測定、及び直接静脈圧力測定による自動
図36Cに示すように、自動WSS制御方法630は、ブロック622における血液粘度(測定されたヘマトクリット及び近似平均WSSとのその既知の関係に基づいて推定される)、ブロック632における血液ポンプシステムを通る血流速度(モーター状態変数に対するその関係に基づいて推定される)、ブロック634における標的血管圧力の測定、及びブロック638における血管半径の測定(血管抵抗に基づいて推定された)の間接的な測定を含み得る。血管抵抗は、推定されたポンプ流速及び血管内の測定血圧に基づいてブロック636で計算される。血液粘度、ポンプ流量、及び標的血管半径推定器の周期的な較正を、それぞれ、前述したように、それぞれブロック624、640、及び642での直接測定を用いて、実行してもよい。
壁せん断応力制御法#4:間接的な血液粘度、血流、ポンプ圧力ヘッド、及び標的の血管径測定による自動化
図36Dに示すように、自動WSS制御方法650は、ブロック622で血液粘度(測定されたヘマトクリット及び近似平均WSSとのその既知の関係に基づいて推定される)、ブロック632における血液ポンプシステムを通じた血流速度(モーター状態変数との関係に基づいて推定される)、及びブロック638における血管半径(血管抵抗に基づいて推定される)の間接的な測定を含み得る。血管抵抗はブロック632で推定されたポンプ流速とポンプ圧力ヘッドに基づいてブロック636で計算され、ここでポンプ圧力ヘッドはまた、モーター状態変数との関係に基づいてブロック652でも推定される。血液粘度、ポンプ流量、及び標的血管半径推定器の周期的な較正を、前述したように、それぞれブロック624、640、及び642での直接測定を用いて、実行してもよい。ポンプ圧力ヘッド推定器の周期的較正は、別個の圧力トランスデューサでポンプ入口及びポンプ出口圧力を測定しブロック654でその差を計算することによって、または差圧センサーを用いてポンプにまたがり圧力ヘッドを直接測定することによって行ってもよい。
血液ポンプシステムの流量と圧力ヘッドのセンサーレス測定
図35に示すように、プロセッサ24は、電力ケーブル120を介してポンプのコイルアセンブリ170の1つ以上の電気コイルに現れる電流を検出しモニターするように適合されており、これは、コイルアセンブリに提供された電圧をモニタリングすることと組み合わせて、プロセッサ24が、血液ポンプ25によって消費される入力電力(Pin)及びインペラ140の実際の回転速度(ω)を導出することを可能にする。プロセッサ24は、Pin及びωの関数としてポンプ流量(Q)または流量変化(ΔQ)を推定し得る。例えば、Q=f[Pin、ω]である。より具体的には、以下の式が使用される:
Q=a+b・ln(Pin)+c・ω0.5 [方程式.2]
式中:
Q=流速(L/分)
in=モーター入力電力(W)
ω=ポンプ速度(rpm)
モーターの入力電力は、測定されたモーターの電流と電圧から導かれる。a、b、及びcの値は、モーター速度と入力電力の関数としてのポンプ流量のプロットにフィッティングする曲線から導かれる。
プロセッサ24はまた、ポンプ圧力ヘッド(H)またはポンプ圧力ヘッドの変化(ΔH)を、Pin及びωの関数として推定し得る。例えば、H=f[Pin、ω]である。より具体的には、以下の式が使用される:
=d+e・ln(Pin)+f・ω2.5 [方程式.3]
d、e及びfの値は、ポンプ速度及びモーター入力電力の関数としてのポンプ圧力ヘッドのプロットにフィッティングする曲線から導かれ、ここでHは、流入導管20、ポンプ25及び流出導管30にまたがって測定される。
血管抵抗の測定と血管半径の推定
血管抵抗(R)とは、血液が循環系を通過するために克服しなければならない流れに対する抵抗である。抵抗は、駆動圧力(H)を流量で割った値に等しい。血液ポンプシステムが静脈である標的血管に接続されるとき、血管抵抗は、以下の式を使用して計算される:
=(P−CVP)/Q [方程式.4]
式中:
=血液の心臓への復帰経路上の末梢血管を横切って失われた圧力ヘッド(mmHg)
=吻合時の静脈圧(mmHg)
CVP=中心静脈圧(mmHg)
=血管抵抗(mmHg・分/L)
ほとんどの状況において、CVPは、2〜8mmHgの範囲であり、P及びQの作動範囲が比例してかなり大きいので、上記の方程式では無視してもよい。図36Eに示すように、血管抵抗は、様々なP対Q曲線660の勾配としてグラフ的に表してもよい。曲線660は非線形であるので、勾配はQの関数である。次の式によって示されるように、血管抵抗は、数百rpm(Δω)の一時的な速度増大、静脈圧力で生じた変化(ΔP)の測定、ポンプ流量で生じた変化(ΔQ)の推定によって、導かれ得る:
(Q)=ΔP/ΔQ [方程式.5]
血管抵抗は、血管径または半径の強い関数であり、静脈が小さいほど高い血管抵抗を有することに留意されたい。血管抵抗は、様々な単位で定量化され得、例えば、Wood単位(mmHg・分/L)に8を掛けてSI単位(Pa・s/m)に換算され得る。
あるいは、ポンプ圧力ヘッド(H)は、血管抵抗を計算するための基礎として使用してもよい。ポンプ導管システムが、脈管系の1つの位置から血液を採取して末梢動脈または静脈に排出するように構成されている場合、このシステムを横切って得られる圧力ヘッド(H)が、心臓(H)への血液の戻り経路上の末梢血管を横切って失われた圧力ヘッドと正確に等しいという合理的な仮説である:
=H [方程式.6]
末梢血管の半径は、その血管抵抗(R)、すなわちHとQとの比に反比例する。環状断面の血管内のハーゲン・ポアズイユ血流を仮定すると、血管抵抗は、以下の式を使用して示され得る:
(Pa・s/m)=P/Q=8・μ・L/π・R [方程式.7]
式中:
は、Paという単位で表される
Qは、(m/s)という単位で表される
μ=血液の粘度(Pa/s)であり
R=血管の半径(m)であり
L=血管の長さ(m)である。
実際には、方程式7は、既知の直径の特定の静脈を横切る圧力降下のインビボ測定に基づいて洗練されるであろう。これによって、経験型の方程式が提供される:
(Pa・s/m)=K・μ/R [方程式.8]
式中:
Kは標的静脈の経験的定数(m)である
壁せん断応力の決定
標的血管内のWSSは、上記の式に基づいて決定してもよい。方程式4を使用して、ポンプ流量は、以下の式によって表してもよい:
Q=P/R [方程式.9]
方程式8を使用して、血管半径は、以下の式によって表してもよい:
R =(K・μ/R0.25 [方程式.10]
方程式1、9及び10を使用して、WSSは、以下の式によって表してもよい:
WSS(Pa)=((4・P)/(π・K0.75))・(μ/R0.25[式.11]
いくつかの実施形態では、制御システムによって使用される推定変数は、周期的に較正される。例えば、流量及び圧力ヘッドの推定値は、1分から30日までの間隔で実際の測定値を使用して周期的に較正される。同様に、動脈または静脈の半径の推定値は、1分から30日までの間隔で実際の測定値を用いて周期的に較正される。
安全機能及びアラーム
自動制御システムはまた、患者の心臓血管系の変化またはポンプシステムもしくはポンプ制御システムの機能不全に関連する危険を回避するための安全機能も備えてもよい。図36Fに示されるように、速度制御方法670は、ブロック672において流入導管先端部1000の周りの血管の前負荷の低下または後負荷の増大(例えば、血栓症に起因する)、吸引、流量制限、及び差し迫った崩壊に関連するモーター電流波形の特性変化を検出し得る。ブロック674でフーリエ変換を使用して、モーター電流波形のスペクトル解析を行う。フーリエ級数の第2高調波項の振幅がブロック676で所定の値を超えると、吸引が生じ、崩壊が差し迫っていると考えられる。ポンプ速度は、ブロック616で直ちに減少し、制御デバイス21内のブロック678Aでアラームが誘発される。通常作動が回復されると、ブロック678Bでアラームがキャンセルされる。
図36Gに示されるように、速度制御方法680は、低流量条件を検出し得る。ポンプ流速が安全閾値レベルを下回ってブロック682でポンプ導管システム10の血栓症を回避するとき、ブロック614でポンプ速度が直ちに上昇し、制御デバイス21内のブロック678Aでアラームが誘発される。通常作動が回復されると、ブロック678Bでアラームがキャンセルされる。
図36Hに示されるように、速度制御方法690は、高いWSS条件を検出し得る。ブロック692で血管壁または内皮への損傷を避けるために、WSSが安全閾値レベルを上回ると、ブロック616でポンプ速度が直ちに減少し、制御デバイス21内のブロック678Aでアラームが誘発される。通常作動が回復されると、ブロック678Bでアラームがキャンセルされる。
流入導管20が動脈に接続され、流出導管30が静脈に接続されるさらに別の実施形態では、制御システム14は、受容側静脈に放出される血流の脈動性をモニター及び修正する。例えば、制御システム14は、心電図をモニターしてもよく、または血液ポンプシステムに入る血液の脈波の周期的変化をモニターしてもよい。心室収縮及び脈波伝播の間、制御システムは、ポンプの回転速度を減少し得る。収縮期及び脈波が通過した後、制御システムはポンプの回転速度を上昇し得る。このようにして、受容側静脈に入る血液の拍動性を減少し得る。あるいは、受容側静脈における血液の拍動性は、超音波で達成し得るように、手動で周期的にチェックされてもよく、ポンプは、例えば、ポンプのヘッドフロー特性を調整すること、ポンプの流入または流出へのコンプライアンスリザーバもしくは弾性リザーバ(部分的または拡散的な変化)を追加すること、またはポンプ速度を調節することによって手動で調節されてもよい。他の調整も行ってもよい。あるいは、コンプライアンスリザーバまたは弾性リザーバを、血液ポンプシステムの埋め込み時に流入導管または流出導管に追加してもよい。
特定の実施形態では、制御システム14の患者制御装置部分は、患者及び介護者が出血または痛みのような緊急または緊急事象に応じてポンプ速度を即時に変更する手段を組み込んでもよい。例えば、患者もしくは介護者は、緊急停止機能を用いてポンプを停止させてもよく、またはポンプ作動を「安全モード」に変更してもよく、ここでは、導管圧力及び血流が減少するが、ポンプシステムを通る血流は、血栓症のない作動に十分なレベルに留まるようにポンプ速度は低下される。これらの手段は、最寄りの病院または診療所で即時的な医療を求めるなど、患者または介護者に指示を与えるシステムをさらに備えていてもよい。
いくつかの実施形態では、制御システム14は、手動で、またはソフトウェアプログラムによって、またはコンピュータ可読媒体上にコード化され、プロセッサ24もしくは他の自動化システムによって実行可能なアプリケーションによってモニター及び調整される。コンピュータ可読媒体は、揮発性媒体、不揮発性媒体、取り外し可能媒体、取り外し不能媒体、及び/または制御システム14によってアクセス可能な別の利用可能媒体を含んでもよい。例であって限定するものではないが、コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含んでもよい。コンピュータ記憶媒体としては、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報を記憶するための方法または技術で実行されるメモリ、揮発性媒体、不揮発性媒体、取り外し可能媒体、及び/または取り外し不能媒体が挙げられる。
ソフトウェアプログラムは、処置されるべき血管セグメント(「標的血管(target vessel)」または「標的血管(target blood vessel)」)における所望の量の血流、平均血液速度、ピーク血液速度、及び平均WSS、またはピークWSSを維持するようにポンプ速度を自動的に調整する実行可能命令を含んでもよく、全直径及び管腔直径、長さ、または真っ直ぐな長さの持続的な増大は、それが供与側動脈、供与側静脈、受容側動脈、または受容側静脈であるかどうかにかかわらず、望ましい。あるいは、標的血管内の全直径、管腔直径、長さ、真っ直ぐな長さ、及び血流は、超音波で達成され得るように手動で周期的にチェックされてもよく、ポンプは、例えば、ポンプのヘッド流量特性を調節すること、またはポンプ速度を変調することによって、手動で調整されてもよい。他の調整も行ってもよい。
一実施形態では、平均血液速度は、離散測定値を合計し、その合計を測定値の数で除算することによって血液速度の複数の離散測定値の平均を計算することによって決定される。平均血液速度は、数ミリ秒、数秒、1分、5分、15分、30分、1時間、または数時間の期間にわたって測定を行うことによって計算することができる。
別の実施形態では、平均WSSは、一連の離散的な測定を行うこと、WSSの複数の離散的決定(これらの測定値を使用する)を行うこと、離散的WSS測定値を合計すること、その合計を測定回数で除算することによって決定される。平均WSSは、測定を行うこと、及び数秒、1分、5分、15分、30分、1時間、または数時間の期間にわたって離散的なWSS測定を行うことによって計算され得る。
一実施形態では、制御システム14は、血液ポンプ25と通信しているセンサー22から情報を受信する。他の実施形態では、制御システム14は、流入導管20もしくは流出導管30と流体連通するセンサー22から、または流入導管もしくは流出導管と流体連通する容器内に情報を受信する。いくつかの実施形態では、制御システム14の全部または一部を、ポンプ本体25内に配置してもよいが、他の実施形態では、制御システムの全部または一部を、導管内に配置してもよく、または制御デバイス21内に配置してもよい。
本明細書に記載のシステム及び方法は、末梢静脈及び動脈における平均WSSレベルを増大させる。静脈の正常平均WSSは、0.076Pa〜0.76Paの範囲である。本明細書に記載のシステムは、受容側末梢静脈の平均WSSレベルを0.76Pa〜23Paの範囲、好ましくは2.5Pa〜10Paの範囲に増大するように構成される。動脈の正常な平均WSSは、0.3Pa〜1.5Paの範囲である。動脈拡張に関して、本明細書に記載のシステム及び方法は、平均WSSレベルを1.5Pa〜23Paの範囲、好ましくは2.5Pa〜10Paの範囲に増大させる。動脈または静脈の持続平均WSSが23Paを超えると、平均血流速度及び平均WSSの増大に応答して血管の拡張を遅らせることが公知の、血管の内皮の裸出(喪失)を生じるかもしくは延長し得るか、または内皮を損傷し得る。好ましくは1日〜84日、より好ましくは、約7〜42日の間、所望の範囲に平均WSSを増大させるような方法で血液をポンピングすると、例えば、受容側静脈、供与側静脈または供与側動脈または受動動脈内の全直径及び管腔直径が持続的に増大し、その結果、小静脈または動脈直径に起因する血液透析アクセス部位またはバイパス移植片として使用するために最初は不適当または最適でなかった静脈及び動脈が使用可能またはより最適になる。血液ポンピングのプロセスは、周期的にモニター及び調節されてもよい。例えば、所望の量の持続的拡張を達成する前に、末梢静脈または動脈の変化(全直径及び管腔直径の持続的な増大など)を説明するために、ポンプを数分、数時間、1日、3日、1週間または数週の期間にわたって調節してもよい。
図37〜図40を参照すると、静脈及び動脈の全直径及び管腔の直径を増大させるシステム10が、患者に使用されるように示されている。図37では、システム10は、脱酸素血液を含む静脈血を患者の静脈系から引き出し、その血液を受容側末梢血管700内に放出する。システム10はまた、受容する末梢血管700内の血液の平均速度も増大させ、受容する末梢血管700の内皮に発揮された平均WSSを増大し、例えば、腕または脚に位置する受容側末梢血管700の全体の直径及び管腔の直径を増大させる。末梢静脈などの血管の直径は、血液の流れている血管の中心の開口空間である管腔の直径を測定することによって、または開口空間及び血管壁を含む血管全体の直径を測定することによって、決定され得る。
本開示はまた、末梢静脈または動脈の内外に血液を送り出することによって、末梢静脈または動脈の全直径及び管腔直径を同時にかつ持続的に増大すること、それによって末梢静脈または動脈の血液の平均速度を増大させること、及び末梢静脈または動脈の内皮に対する平均WSSを増大することに関する。末梢静脈または動脈中の血液の平均速度、及び末梢静脈または動脈の内皮に対する平均WSSが、血液ポンプシステムを使用することによって増大されるシステムが記載されている。好ましくは、ポンプは、末梢静脈に血液を導き、ここでは、脈圧が末梢動脈の血液よりも低い場合など、ポンピングされた血液の拍動性が低下した。
システム10は、好ましくは50mL/分と2500mL/分の間、場合により50mL/分と1500mL/分の間、または100mL/分と1000mL/分の間の流速を維持するのに適しているが、また流出導管内の圧力範囲は10mmHgと350mmHgとの間、好ましくは25mmHgと100mmHgとの間を維持する。前述したように、制御システム14は、末梢静脈において0.76Pa〜23Pa、好ましくは2.5Pa〜10Paまたは2.5Pa〜7.5Paの間の安定した平均WSSを維持するように最適化されてもよく、その結果、末梢静脈の全直径及び管腔直径は5%超から500%超まで持続的に増大される。
本明細書に記載のシステムはまた、末梢静脈における血液の平均速度を増大させる。安静時には、ヒトの橈側皮静脈(2.4±0.5mmという平均管腔径)の血液の平均速度は、一般に5〜9cm/s(0.05〜0.09m/s)である。本明細書に記載のシステムでは、末梢静脈の平均血液速度は、所望される末梢受容側静脈の初期全直径または管腔直径及び最終全直径または管腔直径に依存して、9cm/s〜235cm/s(0.09〜2.35m/s)の範囲、好ましくは15cm/s〜100cm/sの範囲(0.15m/s及び1.0m/s)まで増大される。本明細書に記載のシステムはまた、末梢動脈における血液の平均速度を増大させる。安静時には、ヒトの上腕動脈(平均管腔径3.7±0.7mm)の血液の平均速度は、一般に10〜15cm/s(0.1〜0.15m/s)である。本明細書に記載されたシステム及び方法では、末梢動脈における血液の平均速度は、所望される動脈の最終の全直径または管腔の最初の全直径または管腔直径に依存して、15cm/s〜360cm/s(0.1〜3.6m/s)の範囲、好ましくは25cm/s〜160cm/s(0.25〜1.6m/s)の範囲まで増大される。
好ましくは、平均の血液速度は、末梢受容側静脈、末梢受容側動脈、末梢供与側静脈、または末梢供与側動脈における全直径及び管腔直径における持続的な増大を誘導するために、1日〜84日、または好ましくは7〜42日の間増大され、その結果、小静脈または動脈の直径に起因して血液透析アクセス部位またはバイパス移植片として使用するために最初は不適当または最適ではなかった静脈及び動脈が使用可能またはより最適になる。これは、処置期間中に断続的に平均血液速度を上昇させることによっても達成され得、介在期間は、正常な平均血液速度である。
試験によって、ベースラインの血行力学的な力、ならびに静脈及び動脈内の血行力学的な力の変化が、全直径及び管腔の直径、ならびにこれらの静脈及び動脈の長さを決定する上で重要な役割を果たすことが示された。例えば、平均血流速度及び平均WSSの持続的な増大は、管腔の直径及び全直径、長さ、ならびに静脈及び動脈のまっすぐな長さの持続的な増大をもたらし得る。上昇した平均血液速度及び平均WSSは、血管平滑筋細胞の刺激、単球及びマクロファージの誘引、ならびにコラーゲン及びエラスチンのような細胞外マトリックスの成分を分解し得るプロテアーゼの合成及び放出を生じるシグナル伝達機構を誘発する内皮細胞によって感知される。このように、本開示は、静脈及び動脈再構築をもたらすのに十分な期間の平均血流速度及び平均WSSの増大、ならびに静脈及び動脈の全直径及び管腔の直径、長さ及びまっすぐな長さの増大に関する。
本明細書に記載されるシステムは、末梢静脈または動脈における平均WSSレベルを増大させる。静脈の正常平均WSSは、0.076Pa〜0.76Paの範囲である。本明細書に記載のシステムは、静脈の平均WSSレベルを0.76Pa〜23Paの範囲、好ましくは2.5Pa〜10Paまたは2.5Pa〜7.5Paの範囲まで増大する。動脈の正常な平均WSSは、0.3Pa〜1.5Paの範囲である。動脈の全直径及び管腔直径を持続的に増大させるために、本明細書に記載のシステム及び方法は、平均WSSレベルを1.5Pa〜23Paの範囲まで、好ましくは2.5Pa〜10Paまたは2.5Pa〜7.5Paの範囲まで増大する。好ましくは、平均WSSは、1日〜84日間、または好ましくは7〜42日間増大されて、全直径及び管腔直径の持続的増大を、末梢受容側静脈、末梢受容側動脈、末梢供与側静脈または末梢供与側動脈において誘導し、その結果、小静脈及び動脈直径に起因する血液透析アクセス部位またはバイパス移植として使用するために最初は不適当または最適でなかった静脈及び動脈が使用可能またはより最適になる。これはまた、処置期間中に間欠的に平均WSSを増大させることによっても達成され、介在期間は、正常な平均WSSである。
約23Paより高い末梢静脈及び動脈における持続的な平均WSSレベルは、静脈の内皮の裸出(喪失)または静脈の内皮もしく壁への損傷を引き起こすかまたは延長させる場合がある。内皮の裸出または血管の内皮もしくは壁への損傷は、平均血流速度の増大及び平均WSSの増大の設定において、血管の全直径及び管腔直径の増大を減少させることが公知である。増大した平均WSSは、静脈及び動脈における全直径及び管腔直径、または長さ及び真直ぐな長さの十分な持続的な増大を誘導し、その結果、最初は、小静脈または動脈の直径に起因して、血液透析アクセス部位またはバイパス移植片としての使用に適さないか、または最適ではなかったものが使用可能またはより最適になる。末梢受容側静脈、末梢受容側動脈、末梢供与側静脈または末梢供与側動脈の直径を、例えば1日、3日、1週間、または数週間ごとのように間欠的に決定して、ポンプ速度調節をさせて、処置期間中の静脈及び動脈の全直径及び管腔直径の持続的増大の速度及び程度を最適化する。
本明細書に記載のシステムはまた、末梢静脈における血液の平均速度を増大させる。安静時には、ヒトの橈側皮静脈(2.4±0.5mmという平均管腔径)の血液の平均速度は、一般に5〜9cm/s(0.05〜0.09m/s)である。本明細書に記載のシステムでは、末梢静脈の血液の平均速度は、末梢受容側静脈の最初の全直径または管腔直径ならびに末梢の受容側静脈の所望の最終全直径及び管腔直径に依存して、9cm/s〜235cm/s(0.09〜2.35m/s)の範囲まで、好ましくは15cm/s〜100cm/sの範囲(0.15m/s〜1.0m/s)まで増大される。本明細書に記載のシステムはまた、末梢動脈における血液の平均速度を増大させる。安静時には、ヒトの上腕動脈(平均管腔径3.7±0.7mm)の血液の平均速度は、一般に10〜15cm/s(0.1〜0.15m/s)である。本明細書に記載されたシステム及び方法では、末梢動脈における血液の平均速度は、末梢動脈の最初の全直径または管腔直径ならびに末梢動脈の所望の最終全直径または管腔直径に依存して、15cm/s〜360cm/s(0.1〜3.6m/s)の範囲まで、好ましくは25cm/s及び160cm/s(0.25〜1.6m/s)の範囲まで増大される。好ましくは、平均の血液速度は、末梢受容側静脈、末梢受容側動脈、末梢供与側静脈、または末梢供与側動脈の全直径及び管腔直径における持続的な増大を誘導するために、1日〜84日、または好ましくは7〜42日の間増大され、その結果、小静脈もしくは動脈の直径または不十分な長さに起因して血液透析アクセス部位またはバイパス移植片として使用するために最初は不適当または最適ではなかった静脈及び動脈が使用可能になる。160cm/s〜235cm/s(0.16m/s〜2.35m/s)より高い末梢受容側または供与側静脈における平均速度血流レベル、または250cm/s〜360cm/s(0.25m/s〜0.36m/s)より高い末梢受容側または供与側静脈における平均速度血流レベルは、静脈の内皮の暴露(喪失)または静脈の内皮への損傷を生じるか、または延長する場合がある。血管の内皮または壁の裸出または損傷は、増大した平均血液速度の状況において観察される血管の全直径及び管腔直径の増大を減少させることが公知である。所望の範囲及び十分な期間の平均血流速度の増大は、静脈及び動脈における全直径及び管腔の直径または長さの十分な持続的な増大を誘発し、その結果、小静脈または動脈の直径または不十分な長さに起因して、血液透析アクセス部位もしくはバイパス移植としての使用には、最初は不適当であったか、または最適ではなかったものが、使用可能またはより最適になる。末梢受容側静脈、末梢受容側動脈、末梢供与側静脈及び末梢供与側動脈の全直径または管腔直径を、例えば数分、数時間、1日、3日、1週間、または数週間ごとのように間欠的に決定して、ポンプ速度調節をさせて、処置期間中の標的の静脈及び動脈の全直径及び管腔直径の持続的増大の速度及び程度を最適化してもよい。
一実施形態では、図34に示すように、システム10は、患者の静脈系の供与側静脈または位置から静脈血を末梢受容側静脈に移動するための血液ポンプ25、一対の導管12、及び制御デバイス21を備える。いくつかの実施形態では、末梢受容側静脈は、橈側皮静脈、橈骨静脈、正中静脈、尺骨静脈、肘正中静脈、正中橈側皮静脈、尺側正中皮静脈、尺側静脈、上腕静脈、小伏在静脈、大伏在静脈、大腿動脈、または他の静脈であってもよい。静脈の使用を必要とする他の血管手術処置に有用な、血液透析アクセス部位またはバイパス移植片または他の静脈の作成に有用であり得る他の静脈を使用してもよい。導管12は、血液を末梢受容側静脈に移動させる。末梢血管における血液の持続的に上昇した平均速度及び平均WSSの上昇は、末梢受容側静脈の全直径及び管腔直径の持続的かつ漸進的な増大を引き起こす。このように、本開示のシステム10は、例えば、血液透析アクセス部位(AVFまたはAVGなど)、バイパス移植片を構築するために使用することができるように、または当業者によって決定されるような、特定の直径もしくは長さの静脈が必要とされる別の臨床状況で使用することができるように、末梢静脈4の直径、長さ、またはまっすぐな長さを有利に増大させる。
明細書中で使用される場合、脱酸素化血液とは、毛細血管系を通過し、周囲組織によって酸素が除去され、次いで、静脈系に通過した血液である。本明細書で使用される末梢静脈は、胸部、腹部または骨盤の外側に存在する部分を有する任意の静脈を意味する。図37Aにおいて示される実施形態では、末梢受容側静脈712は橈側皮静脈である。しかし、他の実施形態では、末梢受容側静脈は、橈骨静脈、正中静脈、尺骨静脈、肘正中静脈、正中橈側皮静脈、尺側正中皮静脈、尺側静脈、上腕静脈、小伏在静脈、大伏在静脈、大腿動脈、または他の静脈であってもよい。末梢静脈に加えて、静脈の使用を必要とする血液透析アクセス部位またはバイパス移植片または他の血管手術処置に有用な他の静脈の作成に有用であり得る他の静脈もまた、受容側静脈、例えば、胸部、腹部、及び骨盤にある静脈などとして用いられてもよい。
図37Bは、システム10を使用して血管の全直径及び管腔直径を増大させるための別の実施形態を示す。この実施形態では、システム10は、脱酸素血液を含む供与側静脈700から血液を除去し、かつ血液を心臓704の上大静脈または右心房702に移動するように構成される。示したとおり、流入導管706は、供与側静脈700、この場合は橈側皮静脈と流体連通して接続される。一実施形態では、この接続は、流入導管706を供与側静脈700に固定するために使用される流入導管706の短いePTFEセグメントを使用して行われ、一方、流入導管の残りのセグメントは、ポリウレタンを使用して製造される。他の実施形態では、流入導管または流出導管の少なくとも一部は、ねじれ及び圧縮抵抗性のために、ニチノールをさらに含む。示したとおり、流出導管710の一端は、血液ポンプ25に接続され、一方、流出導管の他端は血管内部分によって上大静脈及び右心房702に流体的に接続されている。他の実施形態では、流出導管706の一方または両方のセグメントは、ねじれ及び圧縮抵抗のためにニチノールをさらに含む。図37の実施形態について、血液ポンプを使用して、供与側静脈700から心臓704の上大静脈及び右心房702に血液が移動する速度を増大させ、所望の上昇した平均血液速度及び平均WSSのレベルの上昇を、供与側静脈700で達成する。このポンプは、出発の直径から、10%の増大、25%の増大、50%の増大、100%の増大、200%の増大、300%の増大、または300%超の増大など、供与側静脈の全直径及び管腔の直径の所望の持続的増大をもたらすのに十分な速度及び時間で操作される。さらなる実施形態では、流入導管706と供与静脈700の接続部と右心房702との間の1つ以上の静脈弁は、(当業者に利用可能な方法のいずれかを使用して)血液を供与側静脈700内に逆行様式で流入させ、次いで流入導管706内に流入させるのに不適格にされる場合もあるし、または適格性を下げられる場合もある。
図38は、システム10を使用して血管の全直径及び管腔直径を増大させるための別の実施形態を示す。この実施形態では、システム10は、酸素供給された血液(この場合は上腕動脈)を含む供与側動脈712から血液を取り出し、血液を心臓704の上大静脈及び右心房702に移動させるように構成される。示したとおり、流入導管706は、供与側動脈712と液体連通して接続される。一実施形態では、この接続は、供与側動脈712に対して流入導管を固定するために用いられる流入導管706の短いePTFEセグメントを使用して行ってもよいが、流入導管の残りのセグメントは、ポリウレタンを使用して作られる。他の実施形態では、流入導管706の一方または両方のセグメントは、ねじれ及び圧縮抵抗などのためにニチノールをさらに含む。示したとおり、流出導管710の一端は、血液ポンプ25に接続され、一方、流出導管の他端は血管内部分によって上大静脈及び右心房702に流体的に接続されている。他の実施形態では、流出導管706の一方または両方のセグメントは、ねじれ及び圧縮抵抗のためにニチノールをさらに含む。図38の実施形態について、血液ポンプを使用して、血液が供与側動脈712から心臓704の右心房702に移動する速度を上昇させて、供与側動脈712の平均血流速度の所望のレベルの上昇及びWSSの平均レベルの上昇を達成する。このポンプは、出発の直径から、10%の増大、25%の増大、50%の増大、100%の増大、200%の増大、300%の増大、または300%超の増大など、供与側動脈の全直径及び管腔の直径の所望の持続的増大をもたらすのに十分な速度及び時間で操作される。
他の実施形態では、酸素化血液を含む動脈血を、供与側動脈から受容位置に移動してもよい。供与側動脈としては、限定するものではないが、橈骨動脈、尺骨動脈、骨間動脈、上腕動脈、前脛骨動脈、後脛骨動脈、腓骨動脈、膝窩動脈、深在動脈、浅大腿動脈、または大腿動脈が挙げられる。
図39は、システム10を使用して血管の全直径及び管腔直径を増大させるための別の実施形態を示す。この実施形態では、システム10は、酸素供給された血液、(この場合は上腕動脈)を含む供与側動脈712から血液を除去し、血液を心臓704の上大静脈及び右心房702に移動させるように構成される。示したとおり、導管716は、供与側動脈712と液体連通して接続される。一実施形態では、この接続は、供与側動脈712に対して流入導管を固定するために用いられる導管716の短いePTFEセグメントを使用して行ってもよいが、流入導管の残りのセグメントは、ポリウレタンを使用して作られる。他の実施形態では、導管716の一方または両方のセグメントは、ねじれ及び圧縮抵抗などのためにニチノールをさらに含む。図39の実施形態について、高圧供与側動脈712から低い圧の上大静脈及び右心房702へ受動的にポンプ及び血液が動くことはなく、導管716は、平均血液速度及び平均WSSの所望のレベル上昇が供与側動脈712で達成されるような長さ及び管腔径で構成される。導管716は、出発の直径から、10%の増大、25%の増大、50%の増大、または100%以上の増大など、供与側動脈712の全直径及び管腔の直径の所望の持続的増大をもたらすのに十分な時間、適所に残る。
図40は、システム10を使用して末梢動脈の全直径及び管腔直径を増大させるための別の実施形態を示す。この実施形態では、システム10は、酸素供給された血液、例えば、橈骨動脈を含む標的動脈718から血液を取り出し、その血液を受容側動脈720、例えば、上腕動脈に移動させるように構成される。示したとおり、流入導管706は、標的動脈718と液体連通して接続される。一実施形態では、流入導管706と動脈との間、または流出導管710と動脈との間の接続は、流入導管を標的動脈718または流出導管710(受容側動脈720に流体接続された)に流体接続するために使用されるそれぞれの導管の短いePTFEセグメントを使用して行われてもよく、一方で、流入導管及び流出導管の残りのセグメントは、ポリウレタンを使用して作製してもよい。他の実施形態では、流入導管706または流出導管710の一方または両方のセグメントは、ねじれ及び圧縮抵抗などのためにニチノールをさらに含む。
示されるように、流出導管710の一端は、血液ポンプ25に接続され、一方、流出導管の他端は、授与側動脈720に流体接続されている。図40の実施形態について、血液ポンプ25を使用して、標的動脈718から血液が抜き取られる速度を増大させて、標的動脈における所望の平均血液流速度のレベルの上昇及びWSSの平均レベルの上昇を達成する。ポンプは、出発の直径から、10%の増大、25%の増大、50%の増大、または100%以上の増大など、標的動脈718の全直径及び管腔の直径の所望の持続的増大をもたらすのに十分な速度及び時間操作される。
ここで図44A〜図44Dを参照すると、ポンプシステム10はまた、下肢から心臓への静脈血の戻りを増大させ、下肢静脈高血圧を低下させ、静脈血を脚のような下肢から静脈循環の別の位置、この場合には上大静脈及び右心房にポンピングすることによって静脈性潰瘍を治癒するためにも使用され得る。
一実施形態では、図45Aに示すように、流入導管20は、ニチノール支持構造、親水性コーティング、及び大腿静脈292に吻合290を形成するように構成された接続されたePTFEセグメント503を備える。流入導管先端部1000における崩壊及び閉塞は、図36Fに示すように、吸入検出アルゴリズムを使用して、防止され、図31に示されるように、ポンプ速度及び/またはコイル強化ePTFEグラフト部分を調整して、陰圧下での崩壊に抵抗する。流出導管30はまた、ニチノール支持構造、親水性コーティング、及び非補強セグメント509を備え、これは、図45Bに示すように、上大静脈及び右心房に挿入するように構成された側方放出孔を有する。
制御デバイス21の様々な構成を採用してもよい。例えば、ポンプシステム10は、患者が処置の間、ベルト上に、ポケットに入れて装着してもよく、またはキャリングケースに入れて持ち運んでもよい、図46Aに示すような、外来患者による使用のために最適化された小型携帯型制御デバイス21によって制御されてもよい。携帯型制御デバイス21は、リード120を通じてポンプ25に電力を供給するために充電式電池を備えてもよい。制御デバイス21はまた、患者にシステム状態の情報を提供し、患者の体位(例えば、立位または仰臥位など)、または流入導管もしくは流出導管に隣接する静脈セグメント内の流入導管20、流出導管30内の血圧に基づいてポンプ速度及び他のシステムパラメータを調整する。別の実施形態では、制御デバイス21は、図46Bに示すように、病院または診療所での非外来患者による使用、または外来患者による自宅での夜間使用に最適化されたより大きなベースユニットであってもよく、AC主電源によって電力供給される場合にテーブル上に配置されるように構成されても、または充電式バッテリによって電力供給される場合にカートに配置されるように構成されてもよい。
一態様では、ポンプシステム10は、下肢の静脈圧を低下させるために静脈系で下肢から静脈系の別の位置に静脈血を搬送し、図44Cに示すように、約3ヶ月の使用後に潰瘍の治癒を補助し得る。ポンプシステム10は、図44Dに示すように、潰瘍が完全に治癒した後に除去してもよい。
制御デバイス21のいくつかの実施形態では、図46A〜図46Bに示すように、ポンプ25を制御するためのプロセッサ24を、ポンプ内に配置してもよい。プロセッサ24をポンプ25内に配置することにより、電源コード120内に配置された配線が低減される。この低減によって、三相モーターコイル構成の駆動されていない脚から生じる逆起電力(バックEMF)を介して転流タイミングを検出する能力が改善される。
AC主電源によって電力供給され、非外来型の患者による病院または診療所の使用のために最適化されたベースユニットを含む、図46Bに示すような、制御デバイス21の一実施形態は、図47Aに図示されるように、ケーブル120によって血液ポンプ25に繋がれる。この実施形態では、プロセッサ24及び電源26が制御デバイス21内に配置されている。長いケーブル120はアンテナとして機能し得るので、制御デバイス21で受信される血液ポンプ25で生成される任意のモーター転流信号、及び同様に血液ポンプで受信される、制御デバイスで生成されるACモーター電流パルスは、無線周波数(RF)ノイズに非常に敏感である。したがって、信頼性の高い作動を保証するために、RFシールドと構成要素の接地に注意を払わなければならない。
制御デバイス21及びポンプ25の実施形態では、プロセッサ24がポンプのより近くにある場合、図47Bに示すように、血液ポンプ本体105内に配置されているか、またはケーブル120と血液ポンプとの間の少なくとも接続されたインラインに位置しているかにかかわらず、RFノイズの影響は減少する。これらの実施形態では、ケーブル120を介して供給されるDC電流は、RFノイズの影響を受けにくい。
制御デバイス21の他の実施形態では、外来患者が使用するために最適化された携帯型バッテリ駆動ユニットを備える図46Aに示すように、RFノイズの影響を受けにくい短い長さのケーブル120が使用される。したがって、プロセッサ24は、制御デバイス21またはポンプ25のいずれにあってもよい。
流入導管
本開示は、血液搬送導管の設計、製造及び使用に関する。血液運搬導管が、動脈、静脈、心臓のチャンバ、または他の血液含有構造から血液を受け入れ、血液をポンプに搬送する場合、導管とは、本明細書において「流入導管」、「排液導管」、「排液カニューレ」または「導管」と述べてもよい。
本開示はまた、近位及び遠位の流入導管セグメントの設計、製造及び使用にも関する。そのような流入導管(または導管)は、i)可塑性であり、弾性であり、圧縮及びねじれに耐性であり得る近位導管セグメント;ii)可塑性であり、弾性があり、圧縮及びねじれに耐性であり得る遠位導管セグメント;iii)可塑性であり、弾性があり、圧縮及びねじれに対して耐性であり得るか、または剛性であり得るか、または可塑性及び弾性のある領域ならびに剛性である領域を有し得る遠位導管先端部;ならびにiv)可塑性であり、弾性であり、圧縮及びねじれに対して耐性であり得るか、または剛性であり得るか、または可塑性でかつ弾性のある領域及び剛性である領域を有し得る1つ以上の側方ポートから構成されてもよい。
遠位導管先端部は、多種多様な導管セグメントと共に使用してもよい。導管は、移植前に完全にアセンブルされてもよく、移植前に部分的にアセンブルされてもよく、または移植処置もしくは手術中にアセンブルされてもよい。遠位導管先端部の近位端は、取り付けのために構成されてもよく、または近位導管セグメント、遠位導管セグメントもしくは側方ポートに取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、側方ポート、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部は、移植手術または処置の前に互いに接続される。他の実施形態では、側方ポート、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部を、使用のために血液ポンプシステムを構成する場合、移植手術または処置中に、接続するように構成し、一緒に接続する。いくつかの実施形態では、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部は、移植手術または処置の前に一緒に接続される。他の実施形態では、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部を、使用のために血液ポンプシステムを構成する場合、移植手術または処置中に接続するように構成し、一緒に接続する。いくつかの実施形態では、近位導管セグメント及び遠位導管先端部は、移植手術または処置の前に一緒に接続する。他の実施形態では、近位導管セグメント及び遠位導管先端部を、使用のために血液ポンプシステムを構成する場合、移植手術または処置中に接続するように構成し、一緒に接続する。
いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)側方ポート、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント、側方ポート、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)近位導管セグメント、遠位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)近位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)側方ポート、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管先端部が遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)近位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管セグメントから構成されてもよく、この遠位導管先端部は、遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)近位導管セグメント及び遠位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管先端部が遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は、(近位端から遠位端まで)近位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管端部が、近位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。
本開示は、流入導管の個々の構成要素を接合するための構成及び方法に関する。流入導管の個々の構成要素は、接続のために構成されてもよく、または様々な方法で接続されてもよい。種々の構成及び方法としては、摩擦嵌合;タケノコ継手;半径方向圧縮固定器具または固定輪、1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を有するインラインコネクタ;または接着剤が挙げられる。
いくつかの実施形態では、近位または遠位の導管セグメントは、可塑性または弾性のポリマーから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。このような可塑性または弾性のポリマーとしては、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせが挙げられ、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aのショア硬度を有する。導管セグメントは、ワイヤーまたはメッシュの支持体を備えてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、編組またはコイルパターンで構成されてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、弾性または形状記憶の金属またはポリマーを含んでもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、ニチノール、またはステンレス鋼、PTFE、またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、導管または導管セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または導管もしくは導管セグメントの壁内に組み込まれてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、近位もしくは遠位の導管セグメントの可塑性セグメントに対する可塑性、圧縮抵抗、またはねじれ抵抗を提供し得る。いくつかの実施形態では、近位または遠位の導管セグメントは、2cm〜110cmの長さを有してもよく、導管、近位もしくは遠位導管セグメント、または遠位導管先端部の移植の間を含む、外科医もしくは他の医師によって所望の長さに調節されてもよい。
近位導管セグメントの近位端は、取り付けのために構成されてもよく、または側方ポートセグメントもしくは血液ポンプに取り付けられてもよい。近位導管セグメントの遠位端は、取り付けのために構成されてもよく、または遠位導管セグメント、側方ポート、遠位導管先端部に取り付けられてもよく、または動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造への挿入のために構成されてもよい。遠位導管セグメントの近位端は、取り付けのために構成されてもよく、または近位導管セグメントもしくは側方ポートに取り付けられてもよい。遠位導管セグメントの遠位端は、取り付けのために構成されてもよく、または側方ポート、遠位導管先端部に取り付けられてもよく、または動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造への挿入のために構成されてもよい。近位及び遠位の流入導管セグメントの管腔表面の全部または一部は、抗血栓性コーティングを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、Astute(登録商標)であっても、またはApplause(商標)コーティングであってもよい。
本開示は、遠位導管先端部を含む血液搬送導管の遠位端の様々な構成の設計、製造及び使用に関する。導管が、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を受け取り、血液をポンプに送達または搬送する、血液搬送導管の遠位導管先端部は、本明細書では、「排液先端部」、「排液先端部アセンブリ」、「流入導管先端部」または「遠位導管先端部」と呼ばれてもよい。血管、静脈、動脈、心房、または他の血液含有構造の管腔に配置するように構成された遠位導管先端部の一部は、本明細書では、遠位導管先端部の「血管内部分」、「血管内セグメント」または「遠位セグメント」と呼ぶ場合もある。
遠位導管先端部の遠位端は、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成されてもよい。遠位導管先端部の遠位端は、吻合によって動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成されてもよい。吻合によって動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成された遠位導管先端部の遠位端は、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)またはダクロンを含んでもよい。遠位導管先端部の遠位端は、遠位導管先端部の全てまたは一部を動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に挿入することによって、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼、ニチノール、チタニウム、金、白金、これらの合金、及びそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない金属または金属合金から構成されるか、大部分それらからなるか、または本質的にそれらからなる。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼から構成されているか、大部分ステンレス鋼からなるか、または本質的にステンレス鋼からなる。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼の単一のビレット、チューブ、または他のストックから形成される。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼、ニチノール、チタニウム、金、白金、これらの合金、及びそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない固体金属または金属合金の1つ以上の片から形成されてもよい。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない剛性ポリマーから構成されているか、大部分構成されているか、または本質的に構成されている。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、所望の形状、表面材料、または表面組織などの所望の特性を提供するために、完全にまたは部分的に金属化されたポリマーから構成されるか、大部分それからなるか、または本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンの単一のビレット、チューブ、または他のストックから形成される。他の硬質ポリマーを使用してもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、可塑性または弾性のポリマーから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。このような可塑性または弾性のポリマーとしては、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせが挙げられ、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aのショア硬度を有する。遠位導管先端部の可塑性セグメントは、ワイヤーまたはメッシュの支持体を備えてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、編組、螺旋、コイル、またはメッシュのパターンで構成されてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、弾性または形状記憶のワイヤーまたはポリマーを含んでもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、ニチノール、またはステンレス鋼、PTFE、またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または遠位導管先端部の可塑性セグメントの壁内に組み込まれてもよい。ワイヤーまたはメッシュの支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントに対する可塑性、圧縮抵抗、またはねじれ抵抗を提供し得る。
遠位導管先端部は、金属の組み合わせ、ポリマーの組み合わせ、金属とポリマーとの組み合わせ、及び異なる金属と異なるポリマーとの組み合わせを含む、異なる材料で構成されてもよい。遠位導管先端部の近位端、本体及び遠位端は、金属の組み合わせ、ポリマーの組み合わせ、金属とポリマーとの組み合わせ、及び異なる金属と異なるポリマーとの組み合わせを含む、異なる材料で構成されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部の全てまたは一部は、射出成形、機械加工、三次元印刷、またはそれらの組み合わせによって形成される。
図62は、遠位導管先端部1000の一実施形態の斜視図である。導管先端部は、近位または遠位導管セグメントに係合するための近位端1200と、流体を受け入れるかまたは放出する遠位端1300とを有する概して管状の本体1100を備える。管状本体1100はさらに、遠位端1300と近位端1200との間の流体連通を、近位端に係合され得る近位または遠位導管セグメントに提供する、細長い管腔1102(図66に示す)を画定する。いくつかの実施形態では、導管先端部1000は、約2mm〜20mmの内径D20を有し得る。他の実施形態では、内径は、任意の意図された用途に対してより大きいまたはより小さい内径を提供するように拡大されても、または縮小されてもよい。
図63に示すように、管状本体1100及び近位端1200の各々は、遠位端1300のD19よりも小さい外径D17及びD18を有する。一実施形態では、遠位端1300が本体1100に移行する導管先端部1000の部分は、図65,図66、及び図68に示すように、環状フランジ1104を画定する。
一態様では、環状フランジ1104は、図66及び図69に示される、幅W22を有し、これは、図71に示されるように、先端部1000と係合している所望の導管1400の変形した壁厚1402とほぼ等しい。変形された導管壁厚1402は、導管が近位端1200に係合されたときの導管の伸張及びせん断変形の計算に基づいて決定される。限定ではなく一例として、導管壁の半径方向の変形及び/または圧縮は、最初の導管の壁の厚みを測定すること、導管を返し部の上に引き伸ばすのに必要な壁の変形の量を決定すること、次いで、返し付きのコネクタに導管がはめ込まれるのに必要な壁の薄化または変形の量を計算することによって計算され得る。フランジ1104の幅W22は、係合された導管1400の導管壁の厚み1402にほぼ等しいので、遠位端1300の外径D19は、導管の外径1404にほぼ等しい。これは、導管の残りの部分との導管先端部の滑らかな外面移行部1406を提供する。これには、血栓または溶血に至る血流に悪影響を及ぼし得る、導管の長さに沿った突出部または突起が最小限になるので、好ましい構成である。
流入先端部1000と近位または遠位の導管セグメント1400との間の確実な取り付けは、一実施形態によれば、近位端1200に形成された1つ以上の返し部1202及び1204によって達成される。図63〜図65に示されるように、流入先端部1000の一実施形態は、近位端1200に2つ以上の環状返し部を備える。この実施形態では、第1返し部1202または近位端1206に最も隣接する環状突起は、流入先端部1000の長手方向軸1020からα1の角度で形成される。第1の返し部1202から遠位に位置する第2の返し部1204は、長手方向軸1020からα2の角度で形成される。この実施形態では、角度α1は角度α2より大きい。同様に、2つ以上の突起を有する実施形態では、各環状返し部突起の長手方向軸1020からの突出の角度は、流入先端部1000に沿って近位方向に移動する各後続の突起の突出角度よりも小さい。他の実施形態では、流入導管先端部は、返し部がなくてもよく、接着剤または摩擦嵌合係合を介して導管と係合してもよい。代替的には、流入先端部は、溶接または弾性スリーブを含むがこれに限定されない他の適切な機構を介して導管に係合されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。
流入導管先端部1000は、5mm〜50mmの範囲の全長を有してもよい。さらに、近位端1200の長さは、全長に対して比例関係で変化し得る。例えば、一実施形態では、近位端1200は、全長の約60%(約3mm〜30mmの範囲の長さを有する)を占める場合がある。他の実施形態では、近位端は、流入先端部1000の全長の約20%〜80%を占める場合がある。例えば、近位端1200は、所望の用途及び流入導管先端部1000の構成に応じて2〜40mmの長さを有してもよい。
図66及び図71に示すように、一実施形態によれば、第1の返し部1202を含む流入導管先端部1000の近位端1200の壁厚は、最小約0.1mm(0.004インチ)まで先細になるかまたは縮小する。一態様では、近位壁1208の先細になった厚みは、移行部でリング血栓を生成する可能性を減少させる可能性がある、導管からの流入先端部の近位端に入る流体のための金属先端部とカニューレ本体との間の滑らかな表面移行を作製する、カニューレ先端部アセンブリの内径に対する最小壁高さ変化を提供する。血液を取り出すかまたは提供するために使用する場合、先細の構成は、導管壁の内部近くの流入先端部1000に接触する停滞した血流における血栓形成のリスクを最小限に抑えると同時に、血小板活性化または導管壁の内部近くの流入先端部に接触する血液の溶血のリスクを最小にする。
ここで図62、図63、図66及び図67を参照すると、一実施形態では、流入導管先端部1000の遠位端は、約0.5mm〜8mmの壁厚T1を有し、遠位開口1302を形成する。遠位開口部1302は、流入先端部の遠位端表面1304における一連の弓形のピーク及び谷によってさらに画定される。一実施形態では、遠位端表面1304における一連のピーク及び谷は、ほぼ正弦曲線を形成する。限定ではなく例として、流入先端部1000の一実施形態は、谷部分または領域1306の約2.5倍広いピーク部分または領域1308によって画定された波状の遠位端表面1304を有する。1つの特定の実施形態では、ピーク部分は、合計約256度の円弧長のピーク部分と谷部分との間の中心線に沿って横軸1030から外側に突出する。逆に、谷部1306は、合計約104度の円弧長でピーク部分1308に対向して軸1030から伸びている。各ピーク部分1308または谷部分1306は、完全に丸い輪郭を特徴とする。
いくつかの実施形態では、ピーク領域の全弧長に対する谷領域の比は、約10%または36度の範囲の谷部分から、意図される用途に依存して谷部分として構築される、最大90%または324度の遠位先端部の範囲であってもよい。同様に、谷部1306の最も低い点(すなわち、横軸1030から最も遠い点)とピーク部1308の最も遠位の点(すなわち、横軸30から最も遠い点)との間の高さの差を変化させて、純粋な正弦波の投影長さから伸びた正弦波の投影長さまで延長することによって、より大きな有効谷深さを達成してもよく、谷と突起との間の移行部は、実質的に平坦な壁面の延長上に位置する。一例では、伸長率は、一般に、導管断面積の1倍以上に等しい値までの導管断面積の割合に等しい値に対応し得るが、これに限定されない。
1つの態様では、図63に示すように、谷領域1306は、長手方向軸1020に対して垂直であり、遠位端面1304を横断する横軸1030から測定して、曲率半径R9によって画定され得る。曲率R9という谷領域半径は、図65に示される、ピーク領域1308の少なくとも一部についての曲率R10の半径と同様であり得る。図65及び図71に示すように、ピーク領域1308は、ピーク領域が、横軸1030に沿って測定された谷セグメントの幅1312よりも大きい、長手方向軸に垂直な幅1310を有するように、概して半楕円の形状を有してもよい。したがって、流入導管先端部1000は、一般に、「ダックビル」形状または向きを有してもよい。
いくつかの実施形態によれば、遠位端面1304は、図71に示すように、全半径を有し、流入先端部1000の外面1050から内面1040まで完全に弓形である。いくつかの実施形態では、遠位端面1304は、流入先端部の壁厚の半分に等しい完全な丸い半径を有する弓形面によって画定される。一例として、遠位端表面1304の半径は、約0.5mmと約0.65mmとの間の範囲であってもよい。遠位端表面1304の全半径は、流入導管先端部1000の完全な金属構造によって可能にされる。さらに、遠位端面の全半径は、それを下回る弓形面よりも多くの利点を提供する。図66〜図67に示すように、導管1000の全半径ダックビル構成は、3つ以上のピーク及び3つ以上の谷を有する冠状先端部設計などの別の導管先端部構成と比較して、開口部1302での洗浄を増大させる。ダックビル構成の洗浄特性の向上によって、血流が停滞することに起因する血栓症の発生が最小になる。同時に、全半径ダックビル構成はまた、流入先端部1000及び係合導管1400を横断する血液上の過剰なWSSの事例も減少させる。示したとおり、過剰WSSの事例の減少は、他の遠位導管先端部形態と比較して、血小板活性化及び溶血をさらに最小限とする。
いくつかの実施形態では、遠位端及び遠位端面を含む遠位導管先端部の外面及び内面に接触する血液の少なくとも一部は、研磨面によってさらに画定される。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部の外面及び内面に接触する血液の少なくとも一部は、2〜16μmRaの範囲、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、返し部突起1202及び1204を含む非血液接触面または内面の少なくとも一部は、もしあれば、遠位導管先端部1000に係合された、近位または遠位の導管セグメント1400の遠位端との接続を強化するために未硬化のままである。
遠位導管先端部の管腔表面の全部または一部は、抗血栓性コーティングを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、Astute(登録商標)であっても、またはApplause(商標)コーティングであってもよい。
本開示はまた、i)近位または遠位の導管セグメントの、ii)遠位導管先端部の;及びiii)可塑性または弾性遠位導管先端部保護ケージ構造の「遠位導管先端部アセンブリ」の設計、製造、及び使用に関する。本開示はまた、i)遠位導管先端部の、及びii)可塑性または弾性の遠位導管先端部保護ケージ構造の「遠位導管先端部アセンブリ」の設計、製造、及び使用にも関する。インビボで使用される場合、そのような遠位導管先端部アセンブリは、遠位導管先端部と、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造の壁との間の接触のリスクを低減し得る。インビボで使用される場合、そのような遠位導管先端部アセンブリは、遠位導管アセンブリに隣接する動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造の壁への損傷のリスクを低減し得る。インビボで使用される場合、そのような遠位導管先端部アセンブリは、遠位導管アセンブリに隣接する動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造の壁の崩壊または接続の危険性を低減するように作用し得る。
遠位導管先端部保護ケージ構造は、本明細書では、「血管内ケージ」、「遠位先端部保護ケージ」、「遠位導管先端部保護ケージ」、または「ケージ」と呼ぶ場合もある。図91〜図93に示すように、いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ2500は、1つ以上のリブ2506を備える。いくつかの実施形態では、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つのリブがあってもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ構造は、遠位導管先端部(または排液先端部)1000の一部または全部を取り囲む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのリブ2506は、細長い、弾性の、またはバネ状の構造であってもよい。いくつかの実施形態では、リブ2506の少なくとも1つは、ワイヤーであっても、バーであっても、またはロッドであってもよい。いくつかの実施形態では、拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブの断面形状は、円形、正方形、長方形、または楕円形である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのリブは、0.3〜2.0mmの範囲、または0.6〜1.0mmの範囲の直径または幅を有する。いくつかの実施形態では、リブ2506の少なくとも1つは、ニチノール、ステンレス鋼もしくはポリマー、またはそれらの組み合わせを含んでもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ構造は、近位または遠位導管セグメント(またはセグメント)2600に連結または係合し、遠位導管先端部(または排液先端部)1000の一部または全部を取り囲む。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ構造は、遠位導管先端部に連結または係合され、遠位導管先端部(または排液先端部)1000の一部または全部を取り囲む。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージは、遠位導管先端部保護ケージと近位または遠位導管セグメントとの間の摩擦嵌合を克服して遠位導管先端部保護ケージを取り外し得る方式などによって、近位または遠位導管セグメントに取り外し可能に係合されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージを、接着剤、摩擦嵌合、または接着剤及び摩擦嵌合を使用して、近位または遠位導管セグメントに固定し係合して、遠位導管先端部保護ケージの1つ以上の細長い弾性のリブを、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端に接続してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージは、近位または遠位導管セグメントの壁に1つ以上のリブを部分的に埋め込むことによって、近位または遠位導管セグメントに固定して係合されてもよい。
いくつかの実施形態では、収縮した構成から拡張された構成に変化する場合、リブ2506の遠位端は半径方向に平行移動し得る。いくつかの実施形態では、収縮した構成から拡張された構成に変化する場合、リブ2506の遠位端は軸方向に平行移動し得る。拡張された遠位導管先端部保護ケージ2500の一実施形態を図91A〜図91Cに示す。収縮した遠位導管先端部保護ケージ2500の実施形態を図94に示す。
いくつかの実施形態では、ケージ2500の直径は、拡張された場合、6〜30mmの範囲内であってもよい。いくつかの実施形態では、ケージ2500の直径は、拡張した場合、遠位導管先端部の直径よりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%大きくてもよい。いくつかの実施形態では、ケージ2500のリブの長さは、拡張された場合、10〜60mmの範囲内であってもよい。いくつかの実施形態では、ケージ2500のリブの長さは、拡張された場合、10〜60mmの範囲内であってもよい。いくつかの実施形態では、ケージ2500のリブの長さは、拡張された場合、遠位導管先端部の長さと同じ長さであってもよい。いくつかの実施形態では、ケージ2500のリブの長さは、拡張された場合、遠位導管先端部の長さよりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%大きくてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージが拡張状態にある場合、リブ2506のうちの1つ、2つ以上、または全てが血管壁に接触し得る。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージが拡張状態にある場合、リブ2506の1つ、2つ以上、または全てが血管壁に接触しなくてもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ2500は、近位リング2502を備える。図91〜図93に示すように、いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ2500は、1つ以上のリブ2506の対向する端部に係合される近位リング2502及び遠位リング2504を備える。いくつかの実施形態では、リブ2506の近位端は、近位リングに連結されるが、リブ2506の遠位端は、遠位リングに連結されない。いくつかの実施形態では、リブ2506の遠位端は、遠位リングなしで一緒に連結されるが、一方で、他の実施形態ではリブ2506は、一緒に連結されない。
リブ2506は、任意の適切な方法を使用してリング2502及び2504に係合される。例えば、リブ2506ならびにリング2502及び2504の両方が金属から構成される場合、このリブは、図93に示すように、溶接または接着剤2505によってリングに連結されてもよい。いくつかの実施形態では、1つ以上のリブ2506を、リング2502及び2504の一方または両方に接続する前後に所望の形状に形成してもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ構造の近位リング2502は、近位または遠位導管セグメント(またはセグメント)2600に連結または係合し、遠位導管先端部(または排液先端部)1000の一部または全部を取り囲む。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージ構造の近位リング2502は、遠位導管先端部に連結または係合され、遠位導管先端部(または排液先端部)1000の一部または全部を取り囲む。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージの近位リング2502は、遠位導管先端部保護ケージの近位リング2502と近位または遠位導管セグメントとの間の摩擦嵌合を克服して遠位導管先端部保護ケージを取り外す方式などによって、近位または遠位導管セグメントに取り外し可能に係合されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージの近位リング2502を、接着剤、摩擦嵌合、または接着剤及び摩擦嵌合を使用して、近位または遠位導管セグメントに固定し係合して、遠位導管先端部保護ケージの近位リングを、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端に接続してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージの近位リングは、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端の外面に係合されてもまたは連結されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部保護ケージの近位リングは、近位または遠位導管セグメントの壁に近位リング2502を完全にまたは部分的に埋め込むことによって、近位または遠位導管セグメントに固定的に係合され得る。近位及び遠位リングを有する遠位導管先端部保護ケージの実施形態に関しては、遠位リング2504は、典型的には、近位リング2502の直径と等しいか、または小さい直径を有する。しかしながら、いくつかの実施形態では、遠位リング2504の直径は、遠位リング2502の直径よりも大きくてもよい。いくつかの実施形態では、リング2502及び2504は、ニチノール、ステンレス鋼、金、白金、任意の他の生体適合性金属、ポリマー、またはそれらの組み合わせを含んでもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。
近位及び遠位リングを有する遠位導管先端部保護ケージの実施形態に関しては、拡張中、遠位導管先端部保護ケージの直径D8は、遠位リング2504が近位リング2502に向かって近位方向に平行移動するにつれて増大する。近位及び遠位リングを有する遠位導管先端部保護ケージの実施形態に関しては、収縮の間、遠位導管先端部保護ケージの直径D8は、遠位リング2504が近位リング2502から離れて遠位に平行移動するにつれて減少する。
図94に示すように、遠位導管先端部保護ケージの構成を拡張構成から送達構成に変更する際の補助を変更するために、先細になった可塑性栓塞子2602を使用してもよい。先細になった可塑性栓塞子2602は、ガイドワイヤー用の中央管腔を備えてもよい。中心管腔は、0.040インチ〜0.050インチの直径を有してもよく、0.038インチまたは0.035インチのガイドワイヤーと適合され得る。先細になった可塑性栓塞子2602の端部の直径は、遠位リング2504の直径よりも大きくても、等しくても、または小さくてもよい。
図94に示すように、先細になった栓塞子2602を使用して、導管2600及びケージ2500をガイドワイヤー2604に沿って定位置に前進させてもよい。栓塞子2602は、ハンドル2606または挿入及び取り外しを容易にする他のデバイスを備えてもよい。一旦、静脈、動脈、心房、または他の血液含有構造に挿入され、適切に配置されれば、ケージ2500は拡張され得る。いくつかの実施形態では、ケージの拡張後、遠位導管先端部2608は、図96に示されるように、長さL51及びL52がほぼ等しいケージの中心線2610(近位または遠位導管セグメントの長軸に平行な平面上で参照される)付近に配置される。別の実施形態では、遠位導管先端部2606の遠位端は、中心線2610に対してより近位(すなわち、L51<L52)であっても、または遠位(すなわち、L51>L52)であってもよい。いくつかの実施形態では、ケージの拡張後、導管先端部2608は、図96に示されるように、長さL53及びL54がほぼ等しい、ケージの中心線2611(近位または遠位導管セグメントの長軸を横断する平面上で参照されるような)の近くに配置される。代替の実施形態では、遠位導管先端部2606の遠位端は、中心線2610に対してより近位(すなわち、L53<L54)であっても、または遠位(すなわち、L53>L54)であってもよい。
ケージ2500の追加の実施形態及び構成は、図97〜図105に示される。示されるように、ケージ2500の他の実施形態は、遠位リング2504を有するが、近位リング2502を別の構造で置き換えることを包含する。これらの実施形態では、ケージの近位部分は、リブ2506と同様の管状または平面セグメント2510の様々な構成から形成され得る。示したとおり、リブ2506の近位端は、近位冠状またはステント状構造2512に係合される。一態様では、冠状またはステント状構造2512は、リブ2506に係合される別個の構造であってもよく、または冠状もしくはステント状構造は、リブ2506と一体であってもよい。代替の実施形態では、リブ2506の近位端は、図100〜図102に示されるように、開いた構成2514では自由のままであり得る。このような実施形態では、ケージ2500の近位端は、リブ2506の端部を導管2600の壁に積層することによって導管2600に取り付けられる。
図103〜図105に示す他の実施形態では、ケージ2500は、遠位リング2504、リブ2506、及び必要に応じて近位の冠状またはステント状構造2512を画定するように切断された金属またはポリマー2700のチューブまたは平面シートから形成されてもよい。一態様では、平面シート2700をロールして、近位または遠位の導管セグメント2600に連結される冠状もしくはステント状の近位部分2512、または近位もしくは遠位の導管セグメント2600の壁に連結される、開いた近位部分2514のいずれかを含む、概して円筒形のケージ構造2500を形成してもよく、この連結には、接着剤による連結、溶接、摩擦嵌合、または積層による連結を含む。
いくつかの実施形態では、ケージの血液接触の外面及び内面の少なくとも一部は、研磨された表面によってさらに画定される。いくつかの実施形態では、ケージの血液接触の表面の全部または少なくとも一部は、2μmRa〜16μmRaの範囲、または4μmRa〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、近位リングを含む非血液接触面または内面の少なくとも一部は、遠位導管先端部1000に係合する近位または遠位導管セグメント1400の遠位端との結合を強化するために研磨されないままである。
いくつかの実施形態では、ケージの全ての表面は、抗血栓性コーティングを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ケージの血液接触表面の一部は、抗血栓性コーティングを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、Astute(登録商標)であっても、またはApplause(商標)コーティングであってもよい。
様々な特徴及び特性を有する導管は、異なるセグメント及び構成部品をアセンブルすることによって作製され得る。いくつかの実施形態では、より長い導管は、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントの両方を含むことによって形成され得る。いくつかの実施形態では、導管を、高弾性である近位導管セグメント、及び弾性が高く、圧縮またはねじれに抵抗性である遠位導管セグメントとアセンブルしてもよい。これらの実施形態では、近位導管セグメントは、反復して、クランプされて閉じられて、開かれてもよく、変形は少ないが、遠位導管セグメントは、静脈、動脈、血管、心房、または他の血液含有構造への流体接続を確立するためにしっかりと曲げられて形成され得る。限定ではなく一例として、(流入)導管は、反復クランプ及びアンクランプに適した近位導管セグメント、及び頸静脈、鎖骨下静脈または他の静脈に挿入するための遠位導管セグメントとアセンブルされてもよく、遠位導管先端部または遠位導管先端部アセンブリが、上大静脈または右心房に入るまで、蛇行した静脈系を前進する。限定ではなく例として、そのような導管の近位導管セグメントは、編組構成のニチノールワイヤー支持体を有してもよく、遠位導管セグメントは、コイル支持体内にニチノールワイヤー支持体を有してもよく、好ましくは、コイルの間のギャップがワイヤーの幅よりも大きい構成である。限定ではなく例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、遠位導管セグメントの全てまたは一部よりも厚い壁を有し得る。限定ではなく一例として、そのような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、遠位導管セグメントの全部または一部よりも高いデュロメータを有するポリマーから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。例えば、このような導管の近位導管セグメントの全てまたは一部は、ポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよく、遠位導管セグメントの全てまたは一部は、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、Pellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標)ポリウレタンを含んでもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、70Aのショア硬度を有するポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的になってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、70A Pellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標)ポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の遠位導管セグメントの全部または一部は、45Aもしくは55Aの硬度を有する芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の遠位導管セグメントの全部または一部は、Wilmington(ウィルミントン)、MA(マサチューセッツ州)のAdvanSource Biomaterialsの45Aまたは55AのPolyblend 1100またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。
限定ではなく一例として、いくつかの実施形態では、頚静脈、鎖骨下静脈または他の静脈への挿入を容易にし、かつ静脈の壁の損傷または静脈の血栓の危険性を減らすために、遠位導管セグメントが近位導管よりも小さい外径を有する導管をアセンブルしてもよい。いくつかの実施形態では、外径遠位導管セグメントは、導管壁の厚みを減少させることによって、導管壁の内径を減少させることによって、またはそれらの組み合わせによって縮小される。さらに、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントの両方を有する実施形態を含む、少なくとも2つの可塑性セグメントとアセンブルされた導管は、患者の皮膚下の導管の部分をトンネリングするプロセスを単純化し得る。特定の実施形態では、流入導管を使用して、ポンプから血液を受け取り、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に血液を送達または搬送してもよい。
流出導管
本開示は、血液搬送導管の設計、製造及び使用に関する。血液搬送導管がポンプから血液を受け取り、動脈、静脈、心房または他の血液含有構造に血液を搬送するならば、この導管は、本明細書では「流出導管」または「導管」と呼ぶ場合がある。
本開示はまた、近位及び遠位の流出導管セグメントの設計、製造及び使用にも関する。そのような流出導管(または導管)は、i)可塑性であり、弾性であり、圧縮及びねじれに耐性であり得る近位導管セグメント;ii)可塑性であり、弾性であり、圧縮及びねじれに耐性であり得る遠位導管セグメント;iii)可塑性であり、弾性であり、圧縮及びねじれに対して耐性であり得るか、または剛性であり得るか、または可塑性でかつ弾性である領域及び剛性である領域を有し得る遠位導管先端部;ならびにiv)可塑性であり、弾性であり、圧縮及びねじれに対して耐性であり得るか、または剛性であり得るか、または可塑性でかつ弾性である領域及び剛性である領域を有し得る1つ以上の側方ポートから構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、側方ポート、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント、側方ポート、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント及び遠位導管先端部から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、側方ポート、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管先端部が遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管セグメントから構成されてもよく、この遠位導管先端部は、遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管先端部が遠位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、側部ポート及び近位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管端部が、近位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。いくつかの実施形態では、導管は(近位端から遠位端まで)、近位導管セグメントから構成されてもよく、ここで遠位導管端部が、近位導管セグメントの遠位端に組み込まれる。
本開示は、流出導管の個々の構成要素を連結するための構成及び方法に関する。流出導管の個々の構成要素は、連結のために構成されてもよく、または様々な方法で連結されてもよい。種々の構成及び方法は、摩擦嵌合;タケノコ継手;半径方向圧縮固定器具または固定輪、1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を有するインラインコネクタ;または接着剤を含んでもよい。導管は、移植前に完全にアセンブルされてもよく、移植前に部分的にアセンブルされてもよく、または移植処置もしくは手術中にアセンブルされてもよい。
いくつかの実施形態では、近位または遠位の導管セグメントは、可塑性または弾性のポリマーから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。このような可塑性または弾性のポリマーとしては、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせが挙げられ、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aのショア硬度を有する。導管セグメントは、ワイヤーまたはメッシュの支持体から構成されてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、編組、コイル、またはメッシュのパターンで構成されてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、弾性または形状記憶のワイヤーまたはポリマーを含んでもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、ニチノール、またはステンレス鋼、PTFE、またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、導管または導管セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または導管もしくは導管セグメントの壁内に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、近位または遠位の導管セグメントは、2cm〜110cmの長さを有してもよく、導管、近位もしくは遠位導管セグメント、または遠位導管先端部の移植の間を含んで、外科医または他の医師によって所望の長さに調節されてもよい。
近位導管セグメントの近位端は、取り付けのために構成されてもよく、または側方ポートセグメントもしくは血液ポンプに取り付けられてもよい。近位導管セグメントの遠位端は、取り付けのために構成されてもよく、または遠位導管セグメント、側方ポート、遠位導管先端部に取り付けられてもよく、または動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造への挿入のために構成されてもよい。遠位導管セグメントの近位端は、近位導管セグメントもしくは側方ポートに取り付けられるように構成されてもよく、または取り付けられてもよい。遠位導管セグメントの遠位端は、側方ポート、遠位導管先端部に取り付けるように構成されてもよく、または取り付けられてもよく、または動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造への挿入のために構成されてもよい。近位及び遠位の流入導管セグメントの管腔表面の全部または一部は、抗血栓性コーティングを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、ヘパリンを含んでもよい。抗血栓性コーティングは、Astute(登録商標)であっても、またはApplause(商標)コーティングであってもよい。
本開示は、遠位導管先端部を含む血液搬送導管の遠位端の様々な構成の設計、製造及び使用に関する。導管がポンプから血液を受け取り、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に血液を送達または搬送する血液搬送導管の遠位導管先端部は、本明細書において、「流出導管先端部」、「導管遠位先端部」、「T−先端部」または「遠位導管先端部」と呼ばれる場合がある。
いくつかの実施形態では、導管の遠位先端部は、2つの端部(導管の近位または遠位セグメントの遠位端に連結され得るかまたは連結される近位端、及び動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続を行うように構成され得る遠位端)を有する1つのセグメントから構成されてもよい。遠位導管先端部の遠位端は、吻合によって動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成されてもよい。吻合によって動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成された遠位導管先端部の遠位端は、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)またはダクロンを含んでもよい。
遠位導管先端部の遠位端は、遠位導管先端部の全てまたは一部を動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に挿入することによって、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体接続するように構成されてもよい。末梢静脈及び動脈のような、血管の管腔内に配置されるように構成された遠位導管先端部の一部は、本明細書において、遠位導管先端部の「血管内部分」、「血管内セグメント」または「遠位セグメント」と呼ばれる場合がある。
遠位導管先端部の近位端は、近位導管セグメント、遠位導管セグメントもしくは側方ポートに取り付けられるように構成されてもよく、またはそれに取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、側方ポート、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部は、移植手術または処置の前に互いに連結される。他の実施形態では、側方ポート、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部を、使用のために血液ポンプシステムを構成する場合、移植手術または処置中に、連結するように構成し、一緒に連結する。いくつかの実施形態では、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部は、移植手術または処置の前に一緒に連結される。他の実施形態では、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び遠位導管先端部を、使用のために血液ポンプシステムを構成する場合、移植手術または処置中に連結するように構成し、一緒に連結する。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼、ニチノール、チタニウム、金、白金、これらの合金、及びそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない金属または金属合金から構成されるか、大部分それらからなるか、または本質的にそれらからなる。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼から構成されているか、大部分ステンレス鋼からなるか、または本質的にステンレス鋼からなる。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼の単一のビレット、チューブ、または他のストックから形成される。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない剛性ポリマーから構成されるか、大部分それらからなるか、または本質的にそれらからなる。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、所望の形状、表面材料、または表面組織などの所望の特性を提供するために、完全にまたは部分的に金属化されたポリマーから構成されるか、大部分それらからなるか、または本質的それらからなる。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンの単一のビレット、チューブ、または他のストックから形成される。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、限定されないが、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン、及びそれらの組み合わせを含む固体ポリマーの1つ以上のピースから形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、可塑性または弾性のポリマーから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。このような可塑性または弾性のポリマーとしては、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせが挙げられ、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aのショア硬度を有する。遠位導管先端部の可塑性セグメントは、ワイヤーまたはメッシュの支持体を備えてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、編組、コイル、またはメッシュのパターンで構成されてもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、弾性または形状記憶のワイヤーまたはポリマーを含んでもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、ニチノール、またはステンレス鋼、PTFE、またはそれらの組み合わせで構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。ワイヤーまたはメッシュ支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または遠位導管先端部の可塑性セグメントの壁内に組み込まれてもよい。ワイヤーまたはメッシュの支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントに対する可塑性、圧縮抵抗、またはねじれ抵抗を提供し得る。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、金属の組み合わせ、ポリマーの組み合わせ、金属とポリマーとの組み合わせ、及び異なる金属と異なるポリマーとの組み合わせを含む、異なる材料で構成されてもよい。遠位導管先端部の近位(または血管外)部分及び遠位(または血管内)部分は、金属の組み合わせ、ポリマーの組み合わせ、金属とポリマーとの組み合わせ、ならびに異なる金属と異なるポリマーとの組み合わせを含む異なる材料から構成されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部の全てまたは一部は、射出成形、機械加工、三次元印刷、またはそれらの組み合わせによって形成される。
(線形)遠位導管先端部2000の一実施形態を図72Aに示す。この実施形態は、近位部分2002、遠位部分2004、及び近位部分と遠位部分の間に配置された中間部分2006を有する細長い管状構造である。示されているように、近位部分2002は、遠位部分2004の内径D22よりも大きい内径D21を有する。中間部分2006の内径は、先端部2000の長手方向軸1に沿って、D21にほぼ等しい第1の直径からD22にほぼ等しい第2の直径まで減少する。限定ではなく一例として、示されるように、近位部分2002の内径D21は、約3〜5mmの範囲にあるが、遠位部分2004の内径D22は、約1.0〜3.5mmの範囲にある。限定ではなく一例として、示されるように、内側部の外径D23は、その内径の縮小に対応して先細になっている。いくつかの実施形態では、直線遠位導管先端部2000は、約1〜20cm、1〜10cm、1〜5cm、2〜10cm、及び2〜5cmの範囲の全長を有し得る。限定ではなく一例として、示されるように、遠位導管先端部2000は、可塑性ポリマーから構成されるか、大部分可塑性ポリマーからなるか、または本質的に可塑性ポリマーからなる。示されるように、限定ではなく一例として、可塑性遠位導管先端部2000は、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせからなってもよく、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aのショア硬度を有する。可塑性遠位導管先端部2000の全部または一部は、ニチノールなどの編組、螺旋状、コイル状、もしくはメッシュ形状記憶材料、またはステンレス鋼もしくはPTFEなどの他の自己拡張または放射状膨張材料で補強されてもよい。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。いくつかの実施形態では、編組ニチノール、編組ステンレス鋼または編組PTFEの層を、遠位導管先端部2000の全部もしくは一部の外面に巻き付けてもよく、またはその中の壁の全部もしくは一部に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、ニチノール、ステンレス鋼またはPTFEの螺旋またはコイルを、遠位導管先端部2000の全部もしくは一部に巻き付けてもよく、またはその中の壁の全部もしくは一部に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、ワイヤーまたはメッシュ支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または遠位導管先端部の可塑性セグメントの壁内に組み込まれてもよい。ワイヤーまたはメッシュの支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントに対する可塑性、圧縮抵抗、またはねじれ抵抗を提供し得る。遠位導管先端部2000の近位端は、1つ以上の返し部を備えて構成されてもよく、またはタケノコ継手と係合するように構成されてもよい。
図72Bに示すように、遠位導管先端部2000の別の(直線的な)実施形態は、近位部分2002及び遠位部分2004を含む。近位部分2002は、細長くされて、先細にされ、その結果、内径D21が先端部2000の長手方向軸1に沿ってD21’まで減少する。示されるように、限定ではなく一例として、近位部分2002は、1〜30cmの長さを有し、内径はD21から3〜5mmの範囲内で、減少した内径D22まで減少し、D22がD21よりも小さくなるように、約1.0〜3.5mmの範囲内にある。遠位部分2004は、1〜30cmの長さを有する。遠位導管先端部2000の近位端は、1つ以上の返し部を備えて構成されてもよく、またはタケノコ継手と係合するように構成されてもよい。
(線形)遠位導管先端部2000の別の実施形態は、図73A〜図73Cに示される。示されるように、限定ではなく一例として、遠位導管先端部のこの実施形態は、ステンレス鋼から構成されるか、大部分ステンレス鋼からなるか、または本質的にステンレス鋼からなる。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。遠位導管先端部316ステンレス鋼は、近位部分2002及び遠位部分2004を有する。近位部分は、近位または遠位導管セグメント30に挿入するためのタケノコ継手2110を組み込む。遠位部分は、血管2306に挿入するための丸い縁を有するタケノコ継手を組み込んでもよく、タケノコ継手を組み込んでいなくてもよい。限定ではなく一例として、一実施形態によれば、近位部分2002の内径D21は、約3〜5mmの範囲にあり、一方、遠位部分2004の内径D22は、約1.0〜3.5mmの範囲にある。限定ではなく一例として、一実施形態によれば、直線遠位導管先端部2000は、約1cm〜30cmの範囲の全長を有し、D21からD22までの内径の縮小は、その長さの約10%〜90%、またはその長さの25%〜75%の範囲を超えて生じる。図73Dに示す一実施形態では、(線形)遠位導管先端部2000の近位端は、(流出)導管30の近位または遠位導管セグメント502の遠位端にアセンブルされる。遠位導管先端部の近位端は、摩擦嵌合、タケノコ嵌合、接着剤、溶接、またはそれらのいくつかの組み合わせによって、近位または遠位の導管セグメントの遠位端に連結される。
図74、図75に示すように、遠位(流出)導管先端部は、近位セグメント(またはアーム)2102及び遠位セグメント(またはアーム)2104を有する分岐遠位導管先端部として構成されてもよい。分岐遠位導管先端部は、本明細書では「T−先端部」またはT−コネクタと呼ぶ場合もある。遠位導管先端部の近位セグメントは、本明細書では、「入口分岐」、「入口分岐部」、「導管入口分岐」、「側方アーム」または「側方アーム部分」と呼ぶ場合もある。遠位導管先端部の遠位セグメントは、本明細書において「血管内分岐」または「血管内セグメント」と呼ぶ場合もある。分岐遠位導管先端部の近位セグメントの近位端は、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端に対して、流体接続を形成するか、または後に流体接続を形成する方法で、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端まで連結するか、または連結されるように構成される。分岐遠位導管先端部の近位セグメントの近位端は、1つ以上の返し部を備えてもよい。分岐遠位導管先端部の近位セグメントの近位端は、近位導管セグメントまたは遠位導管セグメントの遠位端に対して、摩擦嵌合、タケノコ継手、接着接合、溶接またはそれらの組み合わせによって連結するように構成されるか、または連結される。遠位導管先端部の遠位セグメントは、2つの端部を有し、分岐遠位導管先端部の近位セグメントの遠位端は、遠位セグメントの2つの端部の間の遠位セグメントの本体に連結される。
いくつかの実施形態では、管状遠位導管先端部は、2つの分岐管状セグメント、遠位セグメントに連結され流体的に接続された近位セグメントから構成されてもよい。いくつかの実施形態では、分岐遠位導管先端部の近位セグメントの近位端は、導管の近位または遠位セグメントの遠位端に連結するために構成されるか、連結されてもよく、または連結される。遠位導管先端部の遠位セグメントは、2つの端部を有し、分岐遠位導管先端部の遠位端は、2つの端部の間の分岐遠位導管先端部の遠位セグメントの本体に連結され、流体的に接続される。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部の遠位セグメントの両端部は、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造と流体連通するように構成されてもよい。分岐遠位導管先端部はまた、本明細書では、「T先端部」、「流出導管」または「流出導管T先端部」と呼ぶ場合もある。分岐遠位導管先端部の近位セグメントはまた、本明細書では「流入分岐」または「入口分岐」と呼ぶ場合もある。分岐遠位導管先端部の遠位セグメントは、本明細書では「血管内枝」と呼ぶ場合もある。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の管状近位セグメントは、遠位導管先端部の遠位セグメントの長手方向軸2108から15度〜75度の範囲の角度2106で、遠位導管先端部2104の遠位セグメント(血管内分岐)から離れて延在する。図74〜図80Dに示される例示的な実施形態では、偏向角度は、約30度である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の管状近位セグメントは、遠位導管先端部2104の遠位セグメント(血管内枝)の逆行(心臓から離れて)部分から、15〜75度、30度、または45度の範囲の角度で離れて延在する。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントは、剛性であっても、可塑性であってもよく、または剛性である1つ以上のセグメントと、可塑性である1つ以上のセグメントとを有してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、図74〜図80Dに示すように、近位または遠位導管セグメント502の遠位端に係合するために構成されても、または係合されてもよい。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部(血管内枝)2104の管状遠位セグメントの一方または両方の端部は、血管、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造内に配置するように構成される。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2104の遠位セグメントは、剛性もしくは可塑性であるか、または剛性である1つ以上のセグメントと、可塑性である1つ以上のセグメントとを有する。
いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメント及び遠位導管先端部の遠位セグメントの直径、長さ、形状及び組成は、臨床状況に応じて変化してもよい。例えば、図74に示すように、いくつかの実施形態に関しては、遠位導管先端部2102の近位セグメントは、遠位導管先端部2104の遠位セグメントよりも長く、遠位導管先端部の近位セグメント及び遠位セグメントの両方は、可塑性エラストマー材料、例えば、限定するものではないが、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、またはそれらの組み合わせから構成される。図72〜図73に示される直線遠位導管先端部2000と同様に、遠位導管先端部2104の近位2102または遠位セグメントの全てまたは一部は、編組、螺旋、コイル、またはメッシュ形状記憶材料、例えば、ニチノール、または他の自己拡張型もしくは半径方向拡張性材料、例えば、ステンレス鋼もしくはPTFEで強化されてもよい。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。いくつかの実施形態では、編組ニチノール、編組ステンレス鋼または編組PTFEの層を、遠位導管先端部2000の全部もしくは一部の外面に巻き付けてもよく、またはその中の壁の全部もしくは一部に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、ニチノール、ステンレス鋼またはPTFEの螺旋またはコイルを、遠位導管先端部2000の全部もしくは一部に巻き付けてもよく、またはその中の壁の全部もしくは一部に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、ワイヤーまたはメッシュ支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または遠位導管先端部の可塑性セグメントの壁内に組み込まれてもよい。ワイヤーまたはメッシュの支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントに対する可塑性、圧縮抵抗、またはねじれ抵抗を提供し得る。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントは、遠位導管先端部2104の遠位セグメントの長さよりも大きい長さを有し、一方で他の実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントは、遠位導管先端部2104の遠位セグメントの長さよりも短い長さを有する。遠位導管先端部2102の近位セグメントの長さは、0.5〜110cm、1〜20cm、好ましくは1〜5cmまたは1〜10cmの範囲である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントは剛性である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントは可塑性である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントは、患者の所定の位置にあるとき180°以上回転するように十分に可塑性である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、2mm〜5mmの内径D21と、2.5〜9mmの外径とを有する。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、近位または遠位導管セグメントの遠位端を、返し付き端部、フランジ、固定輪、摩擦嵌合、及び接着接合、溶接もしくははんだ、またはそれらの組み合わせを含む任意の結合配置によって受容及び保持するように構成される。
図75に示すように、いくつかの実施形態に関しては、遠位導管先端部2102の近位セグメントは、遠位導管先端部2104の遠位セグメントよりも短い。この例では、遠位導管先端部の近位セグメント及び遠位セグメントは、ステンレス鋼から構成されるか、大部分ステンレス鋼からなるか、または本質的にステンレス鋼からなる。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの長さは、0.5〜10cmの範囲、好ましくは1〜5cmの範囲である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、2mm〜5mmの内径D21と、2.5〜9mmの外径とを有する。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、近位または遠位導管セグメントの遠位端を、返し付き端部、フランジ、固定輪、摩擦嵌合、及び接着結合、溶接もしくははんだ、またはそれらの組み合わせを含む任意の結合配置によって受容及び保持するように構成される。図75に示すように、遠位導管先端部2100の遠位セグメントの遠位端における流体チャネルの内径D24または断面積は、流体チャネルの内径D25または断面積と、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端で、同じである。この実施形態では、導管の近位または遠位セグメントの近位端の内径は、近位端の内径、及び分岐遠位導管先端部の遠位端より大きくてもよい。この実施形態では、導管の近位または遠位セグメントの近位端における流路の内径は、3〜6mmであり、導管の近位または遠位セグメントの遠位端における流路の内径は1.0〜3.0mmである。分岐遠位導管先端部のこの実施形態が、血液ポンプシステムの一部としてこの近位または遠位導管セグメントとともに使用される場合、分岐遠位導管先端部2100の遠位端を通って流れる流体の速度は、近位または遠位の導管セグメントの近位端を通って流れる流体の速度よりも大きい。
図76〜図80に示すように、いくつかの実施形態に関しては、遠位導管先端部2102の近位セグメントの長さは、遠位導管先端部2104の遠位セグメントと長さが同様である。この例では、遠位導管先端部の近位セグメント及び遠位セグメントは、ステンレス鋼から構成されるか、大部分ステンレス鋼からなるか、または本質的にステンレス鋼からなる。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。400シリーズのステンレス鋼もまた使用してもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの長さは、1〜10cmの範囲、好ましくは1〜5cmの範囲である。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、2mm〜5mmの内径D21と、2.5〜9mmの外径とを有する。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、近位または遠位導管セグメントの遠位端を、返し付き端部、フランジ、固定輪、摩擦嵌合、及び接着接合、溶接もしくははんだ、またはそれらの組み合わせを含む任意の結合配置によって受容及び保持するように構成される。図75に示すように、遠位導管先端部2100の遠位セグメントの遠位端における流体チャネルの内径D24または断面積は、内径D25または流体チャネルの断面積よりも、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端で、小さい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの長さは、0.5〜10cm、好ましくは1〜5cmである。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、2mm〜5mmの内径D25と、2.5〜9mmの外径とを有する。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、近位または遠位導管セグメントの遠位端を、返し付き端部、フランジ、固定輪、摩擦嵌合、及び接着接合、溶接もしくははんだ、またはそれらの組み合わせを含む任意の結合配置によって受容及び保持するように構成される。この実施形態では、分岐遠位導管D25の近位セグメントの近位端における流路の内径または断面積は、分岐した遠位導管先端部D24の遠位セグメントの遠位端にある流路の内径または断面積よりも大きい。この実施形態では、遠位導管先端部D25の近位セグメントの近位端における流路の内径は、3〜6mmであり、流入導管先端部D24の遠位セグメントの遠位端にある流路の内径は、1〜4mmである。分岐した遠位導管先端部のこの実施形態が、血液ポンプシステムの一部として使用される場合、分岐遠位導管先端部2100の遠位セグメントの遠位端を通って流れる流体の速度は、遠位導管先端部の近位セグメントの近位端を通って流れる流体の速度よりも大きい。
いくつかの実施形態では、分岐遠位導管先端部の流路の内面は、研磨面によってさらに画定される。いくつかの実施形態では、分岐遠位導管先端部の流路の内面は、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、分岐遠位導管先端部の外面は、研磨面によってさらに画定される。いくつかの実施形態では、分岐遠位導管先端部の外面は、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する。いくつかの実施形態では、流入分岐2102と血管内分岐2104との間の接続部2112は、研磨された丸い表面によってさらに画定される。分岐された遠位導管先端部が血管、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に挿入される場合、研磨された外面は、血管、動脈、静脈、心房または他の血液含有構造の壁への損傷を減少させる。分岐遠位導管先端部が血管、動脈、静脈、心房または他の血液含有構造に挿入される場合、研磨された内面は、血小板の活性化及び溶血を減少させることを含み、血液及び血液の細胞要素に対する損傷を減少させる。
他の実施形態では、図76Bに示すように、分岐遠位導管先端部2114及び2116の近位端及び遠位端は、全半径を有し、外面から内面まで完全に弓形である。遠位端及び近位端の全半径は、配置中の血管壁損傷を減少させ、血流が停滞することに起因する血栓症の発生率を減少させ、先端部2100を出て行く血液の血小板活性化及び溶血を減少させることを含めて、血液及び血液の細胞要素に対する損傷を低減するように設計される。
分岐(流出)遠位導管先端部2100のいくつかの実施形態では、近位セグメント2102は、図78Bに示すように、ほぼ楕円形の断面を有し、近位セグメント2102と遠位セグメント2104との交点2112に短軸D26及び主軸D27を有する。遠位導管先端部2102の近位セグメントの内径D26は、近位導管の近位端から近位導管の遠位端まで1つの軸に沿って減少する。一例として、遠位導管先端部2102の近位セグメントの内径D26は、近位導管の近位端から近位導管の遠位端まで約4mm〜3mmに減少する。遠位導管先端部2102の近位セグメントの内径D27は、近位導管の近位端から近位導管の遠位端まで、長手方向軸2108に垂直な第2の軸に沿って増大する。限定ではなく一例として、遠位導管先端部2102の近位セグメントの直径D27は、約4mm〜13mmまで増大する。このD26の減少及びD27の増大はまた、図80A及び図80Bにも図示され、遠位導管先端部2102の近位セグメントの先細の構成は、先端部2100の長さに対して角度αで定量化され得る。一例であって、限定するものではないが、この角度αは、5度〜15度の間の範囲であってもよい。
図75〜図80に示す一実施形態では、遠位導管先端部2102の近位セグメントの近位端は、近位または遠位導管セグメントのような可塑性導管セグメントの遠位端を受け入れるためのタケノコ継手2110で構成される。いくつかの実施形態では、近位または遠位導管セグメントの長さは2〜110cmであってもよく、導管、近位もしくは遠位導管セグメント、または遠位導管先端部2000もしくは2100の移植の間を含めて、外科医または他の医師によって所望の長さに調整されてもよい。いくつかの実施形態では、近位または遠位導管セグメントは、ポリウレタン(例えば、Pellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標))、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)、ポリエチレンテレフタレート(PET、例えば、ダクロンポリエステル)、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、またはこれらの混合物を含んでもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部2104の近位2102または遠位セグメントの全てまたは一部は、編組、螺旋、コイルもしくはメッシュ形状記憶材料、例えば、ニチノール、または他の自己拡張型もしくは半径方向拡張性材料、例えば、ステンレス鋼またはPTFEで強化されてもよい。300シリーズのステンレス鋼、及び好ましくは304、316、316L、または316LVMのステンレス鋼を含む種々の等級の生体適合性ステンレス鋼を使用してもよい。いくつかの実施形態では、編組ニチノール、編組ステンレス鋼または編組PTFEの層を、遠位導管先端部2000の全部もしくは一部の外面に巻き付けてもよく、またはその中の壁の全部もしくは一部に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、ニチノール、ステンレス鋼またはPTFEの螺旋またはコイルを、遠位導管先端部2000の全部もしくは一部に巻き付けてもよく、またはその中の壁の全部もしくは一部に組み込んでもよい。いくつかの実施形態では、ワイヤーまたはメッシュ支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントの内側(管腔)表面もしくは外側表面上に配置されてもよく、または遠位導管先端部の可塑性セグメントの壁内に組み込まれてもよい。ワイヤーまたはメッシュの支持体は、遠位導管先端部の可塑性セグメントに対する可塑性、圧縮抵抗、またはねじれ抵抗を提供し得る。特定の実施形態では、近位または遠位の導管セグメントD31またはD41の内径は、図81B及び図82Bに示されるように、一定であってもよい。他の実施形態では、近位または遠位の導管セグメントD31またはD41の内径は、より小さい内径に向かって先細になってもよい。
末梢静脈または動脈の直径を持続的に増大させるように構成された本明細書に記載の血液ポンプシステムが、近位端から遠位端に向かって先細になっている近位導管セグメント、遠位導管セグメントまたは遠位導管先端部を含み、これを使用して血液を特定の直径の静脈または動脈にポンプ輸送し、システムがある速度以上で動脈または静脈に血液をポンピングするならば、ジェット効果は、遠位導管の遠位端に隣接する静脈または動脈のセグメントの管腔で生み出され得、この静脈または動脈のセグメントは、静脈または動脈のより近位のセグメントよりも高いWSSを経験する。より高いWSSを経験する静脈または動脈のこれらのセグメントは、持続的により大きな程度に拡張し得、AVF、AVG、バイパスグラフトの創出、またはより大きい全体的な血管直径もしくは血管管腔直径が望ましい他の外科手術もしくは手技のためを含む、様々な目的のためにより最適化され得る、持続的により大きい全体的な血管直径もしくは血管管腔の直径を有する静脈または動脈のセグメントを生成する。
いくつかの実施形態では、導管は、可塑性材料の単一の管状片を含んでもよく、ここでは遠位導管先端部が導管に組み込まれ、導管の遠位端が血管、動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造の管腔に、導管の遠位部分を挿入することによって、血管、動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造に流体的に連結されるか、または流出導管の遠位端は、血管、動脈、静脈、心房に対して、吻合によって、または流出導管を血管、動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造に流体的に接続する他の手段によって連結される。他の実施形態では、導管は、遠位導管セグメントに連結された近位導管セグメントを含んでもよく、ここで遠位導管先端部は、遠位導管セグメントに組み込まれ、遠位流出導管セグメントの遠位端は、血管、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造の管腔に遠位流出導管セグメントの遠位部分を挿入することによって、血管、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造に流体的に連結されるか、または遠位流出導管セグメントの遠位端は、血管、動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造に対して吻合によって、または血管、動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造に対して遠位流出導管セグメントの遠位端を流体的に接続する他の手段によって、連結される。他の実施形態では、導管は、図83に示すように、遠位導管先端部に連結された遠位流出導管セグメントに連結された近位流出導管セグメントを含んでもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ニチノール及びステンレス鋼ワイヤーを含む、編組、コイル、螺旋またはメッシュ構成の金属またはポリマー支持体を必要に応じて含むポリマー、及びPTFE支持体から構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管先端部は、ステンレス鋼、チタニウム、ニチノール、金もしくは白金、またはそれらの組み合わせなどの金属または金属合金から構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。
図80Dに示される一実施形態では、遠位導管先端部2100は、分岐導管先端部であり、かつ静脈、動脈、または血管への挿入用に構成され、流出導管先端部として使用される。遠位導管先端部2100は、導管30の遠位導管セグメント502にアセンブルされる。分岐遠位導管先端部2110の近位セグメントの近位端は、返し部を備えていてもいなくてもよく、タケノコ継手、摩擦嵌合、接着剤、溶接もしくははんだ、またはこれらの組み合わせによって、遠位導管セグメントの遠位端に連結されてもよい。遠位導管セグメント502の近位端は、2つの間に管状インラインコネクタ501を挿入することによって、近位導管セグメント500の遠位端に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、インラインコネクタは、一方または両方の端部にタケノコ継手を備え、遠位導管セグメントの近位端または近位導管セグメントの遠位端は、半径方向圧縮固定器具または固定輪を使用してインラインコネクタに連結されてもよい。いくつかの実施形態では、近位及び遠位の導管セグメントは、摩擦嵌合もしくは接着剤、またはそれらの組み合わせによってインラインコネクタに連結されてもよい。いくつかの実施形態では、インラインコネクタの一端の管腔の直径は、インラインコネクタの他端の管腔の直径よりも大きくても小さくてもよい。これらの実施形態を使用すると、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、側方ポート、及び遠位導管先端部の近位セグメントを含む異なる管腔直径を有する導管の2つのセグメントを連結する方法が得られる。
導管30の別の実施形態を図83に示す。導管は、近位セグメント導管セグメント500及び遠位導管セグメント502を有する。近位導管セグメント500の近位端は、血液ポンプまたは側方ポートに取り付けるように構成される。図83に示すように、両端にタケノコ継手を有するインラインコネクタは、半径方向圧縮固定器具または固定輪を用いて近位導管セグメントの近位端に連結される。図83に示すように、近位導管セグメント500の遠位端は、両端で放射状圧縮固定器具または固定輪を使用して、両端にタケノコ継手を有するインラインコネクタを介在させることによって遠位導管セグメント502の近位端に連結される。図83に示すように、近位導管セグメントは、編組構成のワイヤー支持体を備え、遠位導管セグメントは、コイル形状のワイヤー支持体を備える。図83に示すように、遠位導管セグメントの遠位端は、(真っ直ぐな)遠位導管先端部2000の近位端に連結される。導管30を使用して、AFEポンプシステム10を、静脈、動脈、血管、心房、または他の血液含有構造に接続してもよい。流出導管先端部2000の構成によって、導管と動脈、血管、心房または他の血液含有構造との間の止血流体接続を達成するために外科的吻合を作成する必要性が排除され、それによりAFEシステムの移植及び処置の開始に必要な時間が可能性としては低下される。
図81A及び図81Bに示すように、近位導管セグメント500は、約1cm〜110cm、5cm〜100cm、または2cm〜20cmの全長L31、2mm〜6mmまたは3mm〜5mmの内径D31、及び2.5mm〜9mm、または4〜8mmの外径D32を有し得る。一実施形態では、この近位導管セグメント500は、4つの層から構成される。内側積層2702、中間積層2706、及び外側積層2708は、生体適合性ポリマー、たとえば、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)、Carbothane(登録商標)PC−3575A、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせであり、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aのショア硬度を有する。好ましくは、近位導管セグメントの1つ以上の層は、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575Aから構成される。好ましくは、近位導管セグメントの補強は、内側積層層と外側積層層との間の層2704として示される、編組構成の直径0.002−0.008インチ、好ましくは直径0.004インチのニチノールワイヤーである。いくつかの実施形態では、ニチノールワイヤーは一本のストランドとして適用されてもよいが、他の実施形態ではニチノールワイヤーは、二本のストランドとして適用されてもよい。好ましくは、近位導管セグメントの編組ニチノールワイヤーは、2つのストランドとして適用される。いくつかの実施形態では、近位導管セグメント500は、3つの層から構成される。内側積層層2702、支持層2704、及び外側積層層2708。いくつかの実施形態では、内層は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)から構成されるか、大部分それからなるか、または本質的にそれからなる。いくつかの実施形態では、近位導管セグメントの近位端、近位導管セグメントの遠位端、またはその両方の端部は、5mm〜25mmの長さL43にわたって補強されないままにされてもよい。
図82A及び図82Bに示すように、遠位セグメント502は、1cm〜110cm、5cm〜100cm、または2cm〜20cmの全長L31、2mm〜6mmまたは3mm〜5mmの内径D41、及び2.5mm〜9mm、または4〜8mmの外径D42を有してもよい。一実施形態では、遠位セグメント502は3つの層から構成される。内側積層2702、及び外側積層2708は、生体適合性ポリマー、例えば、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度55Aを有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びこれらの組み合わせであり、20A〜80A、20A〜30A、30A〜40A、40A〜50A、50A〜60A、60A〜70A、70A〜80のショア硬度範囲であるか、または20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aもしくは80Aの硬度を有する。
好ましくは、遠位導管セグメントの1つ以上の層は、45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、または70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575Aから構成される。好ましくは、遠位導管セグメントの補強は、内側積層と外側積層との間に層2710として示される、コイル形状で0.02〜0.03インチのピッチで巻かれた0.008〜0.010インチの直径のニチノールワイヤーである。いくつかの実施形態では、ニチノールワイヤーは一本のストランドとして適用されてもよいが、他の実施形態ではニチノールワイヤーは、二本のストランドとして適用されてもよい。好ましくは、近位導管セグメントの編組ニチノールワイヤーは、2つのストランドとして適用される。いくつかの実施形態では、近位導管セグメント500は、3つの層から構成される。内側積層層2702、支持層2704、及び外側積層層2708。いくつかの実施形態では、内層は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)から構成されるか、大部分それからなるか、または本質的にそれからなる。
いくつかの実施形態では、遠位導管セグメントの近位端は、5mm〜25mmの長さL43にわたって補強されないままにしておいてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管セグメントの近位端に約0.5mm〜2mmの壁厚の追加の層520を適用してもよい。いくつかの実施形態では、この追加の層は、5mm〜25mmの長さL43を有する非強化セグメントと、5mm〜25mmの長さL44を有する強化セグメントとを重ね合わせてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管セグメントの遠位端は、5mm〜25mmの長さL46にわたって補強されないままにされてもよい。いくつかの実施形態では、遠位導管セグメントの近位端に約0.5mm〜2mmの壁厚の追加の層520を適用してもよい。いくつかの実施形態では、この追加の層は、5mm〜25mmの長さL46を有する強化されていないセグメントと、5mm〜25mmの長さL45を有する強化されたセグメントとを重ね合わせ得る。
一実施形態によれば、図83に示されるように、導管30は、近位導管セグメント500と遠位導管セグメント502とを、インラインコネクタ501を用いて一緒に連結することによってアセンブルされる。いくつかの実施形態では、カフ800は近位導管セグメント500に取り付けられている。他の実施形態では、カフ800は遠位導管セグメント502に取り付けられている。いくつかの実施形態では、近位セグメントは側方ポート417に接続され、遠位セグメント502は、遠位導管(直線)2000または遠位導管(分岐)遠位導管先端部2100に接続される。
ポンプから血液を受け取り、遠位(流出)導管先端部2000及び2100を含む静脈または動脈に血液を送達または搬送する導管のいくつかの実施形態は、少なくとも部分的に、血液の速度の増大によるジェット効果に起因してWSSの増大した局所領域を提供し得る。図84に示すように、本明細書に記載のAFEシステム10の実施形態及び方法を使用して処置した後のヒツジの橈側皮静脈の画像2300A及び2300Bである。この実施形態では、導管を使用して血液ポンプからヒツジの橈側皮静脈へ血液を搬送した。この導管の近位セグメントは、編組構成のニチノールワイヤー支持体を備えたショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575Aから構成されていた。導管の遠位セグメントはePTFEから構成された。遠位導管セグメントの遠位端は、吻合2100によってヒツジ橈側皮静脈の側方に流体的に連結された。治癒のための一定期間後、血液をヒツジ橈側皮静脈にポンピングした。治癒の期間の間に、静脈の順行性(心臓に向かう)セグメント内の静脈の壁に瘢痕組織が形成され、狭窄が生じる。驚くべきことに、瘢痕及び狭窄は、AFEシステム処置の効果を増大させた。この狭窄部を通る血液のポンピングは、狭窄セグメントへの静脈の順行性のセグメントでジェット効果を生じさせた。9日後に、噴出された血液2302を受け入れた狭窄領域への静脈の順行性のセグメントは、おそらくこのセグメント2302のWSSの増大に起因して、この領域に対して近位及び遠位のセグメントよりも大きな量まで拡張していた。次いで、このより大きな直径の静脈セグメントを切断して連結し、吻合によって隣接する動脈に流体接続してAVFを形成した。多くのAVFが、動脈との吻合に隣接する静脈セグメントの狭窄の形成に起因して成熟できず、開存性も失うならば、より大きな直径を有するこの静脈領域を、特にAVFを作製するために最適化した。
図106に示すように、血液をポンプからヒツジの橈側皮静脈に搬送するために(流出)導管を用いてAFEシステムをアセンブルした。この導管は(近位から遠位まで)、側方ポート、インラインコネクタ、近位導管セグメント、インラインコネクタ、遠位導管セグメント、及び分岐遠位導管先端部から構成された。この実施形態では、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、及び分岐遠位導管先端部の近位セグメントの流路の断面積は類似していたが、一方、遠位導管経路の遠位セグメントの両端の流路の断面積は、遠位導管の近位セグメントの近位端の流路の断面積よりも小さかった。血液が静脈にポンピングされたとき、遠位導管先端部の遠位セグメントの近位端から血液が出るにつれてジェット効果が生じ、より高いWSSの領域が生じ、結果として処置の9〜11日後に、分岐された遠位導管先端部の順行性の遠位端に隣接する静脈セグメントの直径の増大した領域が生じる。次いで、このより大きな直径の静脈セグメントを切断して連結し、吻合によって隣接する動脈に流体接続してAVFを形成した。多くのAVFが、動脈との吻合に隣接する静脈セグメントの狭窄の形成に起因して成熟できず、開存性も失うならば、より大きな直径を有するこの静脈領域を、特にAVFを作製するために最適化した。ヒツジの橈側皮静脈で作製されたが、AFEシステムで前処理されていないAVFの例を図88及び図89に示しており、矢印で示された静脈狭窄が発症した。図88及び図89では、AVFの流れを制限し得る、動脈と静脈との間の小さな開口部も示されている。図90は、AVFシステムで前処理されたヒツジ橈側皮静脈を用いて作製されたAVFが、動脈と静脈との間のより大きな開口部を示すことを示し、動脈に隣接するより大きな静脈セグメント及び静脈狭窄がないことで注目に値する。
図106の分岐遠位導管先端部は、処置後に噴出された血液及び拡張した静脈セグメントを作り出すために、流出導管の遠位端で、制御され再現性の狭窄を生じさせたので、図84のePTFE遠位導管先端部よりも改善されている。図106の分岐遠位導管先端部(「流出導管T−コネクタ」とも呼ばれる)はまた、遠位導管先端部から遠位の位置から、遠位導管先端部の遠位セグメントの管腔を通って、遠位導管先端部に対して近位の静脈セグメント内への血液の順行性の流れも維持し、これは、AFEシステムが、オフされるか低い流速で作動される場合、遠位導管先端部または静脈の血栓症のリスクを低減する。図85及び図106に示すように、分岐遠位導管先端部2104の遠位セグメントはまた、血管壁に向けられている遠位導管先端部の近位セグメントの遠位端から出る血液の急速な流れによって生じる潜在的な外傷から、流入分岐2102に対向する血管壁を遮蔽する。図85のCFD画像に示されているように、遠位導管先端部を出る血液は、速度が増大している。流出先端部2000または2100のいくつかの実施形態を使用して、血管の所望の拡大を示すさらなる画像を、図88〜図82B及び図106〜図107に示す。
図86〜図87は、分岐遠位導管先端部2100を、血管2306内に挿入して固定する方法を示す。2400において、切開2308または静脈切開が血管内で行われる。2402において、遠位導管先端部2100の遠位セグメントの近位端2104及び遠位端2114が血管内に挿入され、静脈切開2308の近位端に配置される。あるいは、2404に示すように、遠位導管先端部2100は、静脈切開術2308の中心に配置されてもよい。所望の位置が得られた後、2406に示すように、血管を密封するために血管2306に1つ以上の縫合糸を配置することによって、先端部2100を所定の位置に固定する。一実施形態では、先端部2100は、血管2306を縫合することにより所定の位置に保持され、先端部とぴったりとした摩擦嵌合配置を生じる。別の実施形態では、分岐遠位導管先端部2100は、近位セグメントと遠位セグメントとの間の領域で遠位導管先端部に固定的に係合されている図77に示すような、縫合カフ2310を備えてもよい。この縫合カフは、遠位導管先端部を血管2306に固定するために使用することができるダクロンベロア(ポリエチレンテレフタレート)を含むが、これに限定されない、穿刺可能であるが耐久性のある材料を含んでもよい。このように、縫合糸を血管2306及び縫合カフ2310に通して配置することによって遠位導管チップを固定するために、巾着縫合、走行縫合または分割縫合を含むがこれに限定されない様々な縫合構成を使用してもよい。一つ以上の巾着縫合糸2208及び直線縫合糸2210を使用して遠位導管先端部2100を固定する一例を図87に示す。この例では、接着剤2212(例えば、BioGlue(登録商標))を用いて、血管2306を遠位導管先端部2100にさらに固定し、静脈切開術または縫合孔からの血液漏出を低減してもよい。
いくつかの実施形態では、近位導管セグメント、遠位導管セグメントまたは遠位導管先端部2000もしくは2100の内面、外面、またはその両方の表面のいくつかまたは全ては、感染、タンパク質沈着、または血小板活性化を最小限にするか、低減するようにコーティングしてもよい。限定ではなく一例として、このコーティングは、ヘパリンまたは抗菌剤を含んでもよい。BioInteractionsによるAstute(登録商標)ヘパリン化親水性コーティングを使用してもよい。任意の他の生体適合性の抗血栓性または抗菌性のコーティングもまた使用してもよい。
様々な特徴及び特性を有する導管は、異なるセグメント及び構成部品をアセンブルすることによって作製され得る。いくつかの実施形態では、より長い導管は、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントの両方を含むことによって形成され得る。いくつかの実施形態では、導管を、高弾性である近位導管セグメント、及び弾性が高く、圧縮またはねじれに抵抗性である遠位導管セグメントとアセンブルしてもよい。これらの実施形態では、近位導管セグメントは、反復して、クランプされて閉じられて、開かれてもよく、変形は少ないが、遠位導管セグメントは、静脈、動脈、血管、心房、または他の血液含有構造への流体接続を確立するためにしっかりと曲げられて形成され得る。限定ではなく例として、そのような導管の近位導管セグメントは、編組構成のニチノールワイヤー支持体を有してもよく、遠位導管セグメントは、コイル支持体内にニチノールワイヤー支持体を有してもよく、好ましくは、コイルの間のギャップがワイヤーの幅よりも大きい構成である。限定ではなく例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、遠位導管セグメントの全てまたは一部よりも厚い壁を有し得る。限定ではなく一例として、そのような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、遠位導管セグメントの全部または一部よりも高いデュロメータを有するポリマーから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。例えば、このような導管の近位導管セグメントの全てまたは一部は、ポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよく、遠位導管セグメントの全てまたは一部は、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、Pellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標)ポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、70Aのショア硬度を有するポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的になってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の近位導管セグメントの全部または一部は、70A Pellethane(登録商標)またはCarbothane(登録商標)ポリウレタンから構成されてもよく、大部分それからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の遠位導管セグメントの全部または一部は、45Aもしくは55Aの硬度を有する芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれからなってもよい。限定ではなく一例として、このような導管の遠位導管セグメントの全部または一部は、Wilmington(ウィルミントン)、MA(マサチューセッツ州)のAdvanSource Biomaterialsの45Aまたは55AのPolyblend 1100またはそれらの組み合わせから構成されてもよく、大部分それらからなってもよく、または本質的にそれらからなってもよい。
いくつかの実施形態では、血液透析のためのAVF血管アクセス部位を必要とする2.0mmの橈側皮静脈を有し、小静脈直径に起因するAVFの創造に適格でない患者を処置するのにおける使用のために、遠位(流出)導管先端部の遠位端または統合された遠位導管先端部を有する遠位導管セグメントの遠位端が、1.5mmの内径を有し得る導管をアセンブルしてもよい。いくつかの実施形態では、遠位(流出)導管先端部の遠位端または統合された遠位導管先端部を有する遠位導管セグメントの遠位端は、血液透析のためのAVF血管アクセス部位を必要とする3.5mmの橈側皮静脈を有し、AVFの作成に適格であるが、術後のAVF成熟の失敗の危険性がある患者を処置するのにおける使用のために、3mmの内径を有してもよい。さらに、近位導管セグメント及び遠位導管セグメントの両方を有する実施形態を含む、少なくとも2つの可塑性セグメントとアセンブルされた導管は、患者の皮膚下の導管の部分をトンネリングするプロセスを単純化し得る。
特定の実施形態では、流出導管は、動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を受け取り、血液をポンプに送達または搬送するために使用されてもよい。
例示的な試験及び実験
一連のインビボの実行可能性試験において、AFEシステムの実施形態をブタに移植した。特に、AFEシステムは、左頸静脈及び左後肢側方伏在静脈(SV)と連絡して配置した。ある試験では、21kgのブタでの急性試験において、平均右心房圧(RAP)、平均肺動脈圧(PAP)、酸素(O2)飽和度、動脈血圧(ABP)及びポンプ流量を含む様々な血行動態パラメータを測定した。急性試験の間、100〜500mL/分のポンプ流量は、ベースライン値から血行動態パラメータまたは心機能の変化を誘導しなかった。
別の試験は、抗凝固処理された28kgのブタの慢性試験からなり、側方伏在静脈は、約4PaのWSS用量で9日間処置した。慢性試験の間、ポンプ流量は、狭窄の血管造影の証拠なく、図49Aに示されるように、0日目の270mL/分から9日目に0〜947mL/分に増大し、伏在静脈の流出セグメントは、3.7mm〜13.8mmに拡張した。9日目に行われた剖検により、伸張されて容易に動員された拡張した伏在静脈が示された。組織学によって、図49Bに示すように、広範囲の遅延した再構築及び極めて最小限の内膜肥厚が示された。
結果をAFEシステムと現在の標準ケアである動静脈瘻(AVF)で比較するために、側方伏在静脈を分離し、大腿動脈を側(動脈)から端(静脈)吻合に接続して、AVFを作る試験を行った。AVF流出静脈の直径及び血流は、超音波及び血管造影によって4週間にわたって測定した。作成された4つのAVFの全ては、動脈に隣接する流出静脈セグメントにおける重症の内膜肥厚及び狭窄の発症に起因して、KDOQI基準(6mmの静脈直径及び600mL/分の血流)によって成熟し得なかった。4週目までに、1つのAVFは閉塞され、他の3つのAVFはほぼ閉塞された。
体重20〜25kgの抗凝固豚で慢性試験を行い、2匹のブタ(n=4の動静脈瘻)の両側で大腿動脈と動員された側方伏在静脈との間に動静脈瘻を作製した。
これらのパイロット試験の結果によって、インビボで末梢静脈を拡張して成熟させるAFEシステムの有効性が実証された。特に、この試験によって、約10.1mm、ほぼ275%の増大に等しい静脈拡張が、処置された拡張静脈内での内膜肥厚形成がほとんどなしに、維持された4PaのWSSでの9日間の処置後に達成可能であることが実証された。AFEシステムを用いたこれらの結果は、静脈拡張が乏しく、AVF血流が流出静脈における激しい内膜肥厚及び狭窄の出現によって制限される、標準ケアであるAVFの結果とは対照的である。
別の試験では、ポンプ25と同様のものを含む体外血液ポンプ(EBP)ユニットの溶血特性を、一連の水圧性能試験の前後の両方で評価した。ベンチマークとして、EBP試験ユニットの溶血特性を評価した。閉鎖された模擬の循環の非拍動性試験ループを、溶血試験において各ポンプについて構築した。試験中に使用された閉じた模擬のループの一例を図54に示す。各ループは、流入及び流出導管5402及び5404のための4mmのIDのPVCチューブ(Tygonストック#AAC1S1518)、リザーバ5406、及びポンプ5408を備えていた。流入及び流出導管は、0.5m長と測定された。静脈穿刺により採取され、CPDA−1でバッグに保存されたウシ血液は、ASTM F1830−97に準拠して48時間以内に使用した(Lampire、CN#7200805)。血液を、それぞれが、入口、出口、及びサンプリング導管として使用される3つのポート5410を備える、リザーバとして使用した他の血液バッグ(1L、Sorin Group#00−700−1001)に移した。ストレート返し付きコネクタを使用して、チューブをリザーバポートにしっかりと接続した。水浴5412を37℃に調整した。BBSを各ポンプ及び回路を通じて30分間ポンピングして、試験前にシステムを洗い流した。試験に先立って、リザーバを、図54に示すように、浴中に懸垂された流入及び流出導管を有する水浴の上方に支持して、循環血液を37℃に温めた。
溶血分析で試験されたポンプは、小児心肺バイパス(CPB)及び体外酸素化(ECMO)に使用されるポンプ、ならびにEBP試験ユニットであるMedtronic BP−50であった。500mL/分の流速を維持するようにポンプ速度を選択した。各EBPの速度はmPBUを介して制御し、一方BP−50 5414の速度はコンソール(Medtronic BioMedicus 540 Bioconsole)を用いて維持した。37℃のカスタム超音波フローセンサー(Transonic SystemsモデルME3PXL)と流量計(Transonic SystemsモデルTS410)を使用して、各ループの流量を測定した。各溶血試験は6時間実行し、各ポンプから15分間隔で3〜5mLの試料を採取した。比色アッセイを使用して、以前に記載された方法を用いて血液損傷を特徴付けた。結果は、経時的に無血漿ヘモグロビン(PFH)濃度としてプロットし、最良適合線の勾配を用いて溶血率を計算した。これらの試験は、寿命試験前後、各ポンプで3回行った。各溶血試験の後、ポンプを室温血液バンク生理食塩水でフラッシュした。
溶血の結果は、ASTM F−1841、文献にまたがるデータ比較のための好ましい測定値、及びBP−50単位に基づいて溶血のミリグラム正規化指数(mg N.I.H.)として計算した。BP−50単位は、同じ血液供給源を用いて同じ日に得られたBP−50試験結果を用いて、EBP溶血速度を標準化することにより、血液脆性の日々の変化及び動物間の変動を説明する。これは、EBPmg N.I.H.率をBP−50mg N.I.H率で割ることによって得られる。mg N.I.Hは、以下の式によって決定される:
mg N.I.H.=Δ自由Hb×V×(100−Ht)/100×100/(Q×T);
ポンピングされた血液100mlあたりに加えられたPFHのmgは、血漿容積に対して補正され、流速及び実行時間によって正規化される。そのような高い値は、ポンプが等しく溶血性である場合、より高い流速で予想される。BP 50単位は、同じ血液源を用いて同じ流量でBP−50のmg NIHを用いることによって標準化される。
図55は、mg N.I.H.単位(unit)に対するBP−50と比較したEBPについての不対の結果を示す。図56は、BP−50単位に対するEBPのPre Life Test Hemolysis Results(プレライフテスト溶血結果)の対になった結果を示す。図57は、mg N.I.H単位で表される様々な流速での試験ポンプ溶血を示すチャートであるが、図58は、BP−50単位で表される様々な流速での試験ポンプ溶血を示すチャートである。
インペラとインペラケーシングとの間のギャップ540及び542の最適距離を決定するために、いくつかの試験を行った。これらのギャップは、好ましくは、溶血の結果として、剪断応力に曝されることによって赤血球(RBC)の破壊を制限するように最適化される。さらに、ローターの底面に作用する圧力の静水圧に対抗して頂部ベアリングに対する力を減少させるために、頂部ギャップに流体力学的ベアリング効果を達成することが望ましい。従って、上側及び下側ローターハウジングギャップを選択して、EBPについて最小限の溶血及び最大の流体力学的ベアリング効果を得、この適用には、設計点速度、流量、ならびに3800RPM、538mL/分、及び125mmHgの圧力ヘッド、ならびに50〜1250mL/分という理想的な操作フロー範囲が必要とされる。
血液損傷の非常に単純化されたモデルにおいて、溶血はせん断応力及び暴露時間のべき法則の関数である。RBCは、短い暴露時間(<1秒)に対して高い剪断応力(>100Pa)を許容し得る。回転板と平行固定板との間の層流では、せん断応力は表面速度と共に直接的に、そしてギャップ幅に反比例して増大する。RBC直径(10μm)の大きさに対する小さなギャップは、RBCを排除し、溶血を制限する。1mmのオーダーの大きなギャップは、暴露時間を延長し、溶血を促進し得る再循環と関連している。EBPの計算流体力学モデリングを通じて、50μm、75μm、及び125μmの頂部ギャップを試験し、250μmのより小さいギャップを試験して溶血を評価した。実際には、これらのギャップは製造公差を有し、これらのギャップ距離の公差を可能な限り低く、実用的または経済的に制限するために、状況に基づいた製造方法を開発する。
以下に記載する第1の試験では、EBPを、125±50μmの標的ローターハウジング上側ギャップ及び250±50μmの標的ローターハウジング下側ギャップと共に構築した。機械加工された構成要素の公差は±100μmであった。アセンブルされたポンプの合計(すなわち上側+下側)のギャップの平均3回の測定値を報告した。コニカルハウジングまたはローター表面をラップして、標的総ギャップを達成した。頂部ベアリングギャップは、上側ベアリングをポッティングすることによって設定した。
125μmの頂部ギャップ及び250μmの底部ギャップを有するEBPプロトタイプのインビトロ溶血試験によって、溶血速度が平均14〜130mgのN.I.H.(またはポンピングされた血液100Lあたり添加された無血漿ヘモグロビンのmg)が、100〜1000mL/分のポンプ流量の作動範囲にわたることが実証された(図57に示されている)。これは、好都合には、同じ流量範囲にまたがる、FDA承認のMedtronic Model BP−50 Bio−Pump(登録商標)Centrifugal Blood Pump(遠心分離血液ポンプ)の同時平行試験と比較して、EBPは1.1〜2.4BP−50単位の正規化溶血速度を示した(図58に示す)。
50μmの上側ギャップを有するEBPプロトタイプのインビトロ溶血試験は、500mL/分で操作しながら、平均して3.0〜4.2mg N.I.H(またはポンピングされた血液100Lあたり添加された血漿遊離ヘモグロビンのmg)の溶血速度を示した(図55に示される)。これは、同じ流速でのFDA承認のMedtronic Model BP−50 Bio−Pump(登録商標)遠心分離血液ポンプ(Centrifugal Blood Pump)の同時試験と良好に比較され、EBPによって、0.8〜2.0 BP−50単位という正常化された溶血速度が実証される(図56に示される)。
100μmの上側ギャップを有するEBPプロトタイプのインビトロ溶血試験は、500mL/分で操作しながら、平均して0.2mg N.I.H(またはポンピングされた血液100Lあたり添加された血漿遊離ヘモグロビンのmg)の溶血速度を示した(図55に示される)。これは、好都合には、同じ流量でのFDA承認のMedtronic Model BP−50 Bio−Pump(登録商標)Centrifugal Blood Pump(遠心分離血液ポンプ)の同時平行試験と好都合に比較して、EBPは<0.1BP−50単位という正規化された溶血速度を示した(図56に示す)。
流体力学的ベアリング効果は、移動面と固定面との間の流体膜がスライドする方向に収束するときに生じる。流体は、移動する表面によってフィルムに引き込まれる。流体膜内の圧力は、表面速度×流体粘度に比例し、膜厚の逆二乗に比例する。表面間の流体力学的ベアリング力は、この圧力が作用する面積に比例する。
EBPの7つのインペラブレードの上側面は、(図4Gを参照すると)96.1mmの合計面積を有する。モーターバックプレートのないEBPプロトタイプのインビトロベアリング荷重試験は、0〜175μmの頂部ギャップについて4000RPMで頂部ベアリングの除荷作用を実証する(図4Hに示す)。
上記の分析及び試験に基づいて、EBPのこの実施形態における上側及び下側のローターハウジングギャップは、それぞれ25〜225μm及び150〜350μmの範囲、またはそれぞれ、好ましくは75〜175μm及び200〜300μmの範囲であるか、またはそれぞれ、名目上は100μm及び250μmである。
動静脈瘻(AVF)は、動脈と静脈との間に直接的な外科的接続がなされたときに生成される。慣用的な血液透析のための血管アクセス部位として使用するためにAVFを作製しようとすると、患者は一般に、直径が2.5〜3.0mmを超える末梢静脈を必要とする。作成後、AVFを構成する「流入」動脈及び「流出」静脈は拡張する必要があり、AVFが成熟し血液透析に使用できるようにするためには、AVF流出静脈の血流が増大する必要がある。AVFが成熟していると判断される国立腎臓病財団(KDOQI)が確立した基準によれば、流出静脈は少なくとも6mmに拡張しなければならず、流出静脈血流は少なくとも600mL/分に増大しなければならない。
図59に示す模擬のAVFループを使用して、卓上実験を行い、流入動脈開始径が4mm(ID)であるときのAVF流出静脈WSSに対するAVF流出静脈直径の影響を評価した。HeartMate 2000 IP LVASを使用して、模擬の循環ループでMAP=120mmHgを生成した。約50cmの4mmIDのタイゴンチューブを使用して、AVF流入橈骨動脈をシミュレートした。約80cmのタイゴンチューブを使用して、直径が2、3、4、5または6mmというIDを有するAVF流出橈側皮静脈をシミュレートした。Transonic(TS410/ME3PXL)超音波フローセンサーを使用して、AVF流出静脈内の血流速度を測定した。NETech(Digimano 200−2000IN)圧力センサーを、ポンプ入口、ポンプ出口、及び導管−静脈吻合部に配置した。22℃の水道水中の35%グリセリンを使用して血液をシミュレートした。図60に示すように、AVF流出静脈のWSSレベルは、AVF流出静脈直径と大きく異なり、動脈血圧及び血管径がAVF流出静脈WSSレベルを決定すること(AVFの生成及び成熟の間に効果的に制御することができないという事実)が実証される。
図53に示す模擬のAVFループを用いて、AFEシステム流出静脈WSSに対するAFEシステムポンプ速度及びAFEシステム流出静脈直径の効果を評価するために、卓上実験を行った。試験ループは、流入及び流出導管5302及び5304、模擬の流出静脈5306及び模擬の側副血管5308及び5310を含む。1Lのリザーバを使用して、静脈システムを刺激し、約45cmの4mmIDのタイゴンチューブを使用して、AFEシステムの流入及び流出導管をシミュレートした。約80cmのタイゴンチューブを使用して、直径が2,3、4、5または6mmというIDを有する流出静脈をシミュレートした。Transonic(TS410/ME3PXL)超音波フローセンサーを使用して、AVF流出静脈内の血流速度を測定した。NETech(Digimano 200−2000IN)圧力センサーを、ポンプ入口、ポンプ出口、及び導管−静脈吻合部に配置した。22℃の水道水中の35%グリセリンを使用して血液をシミュレートした。図61に示すように、ポンプの速度を変化させることによって、最大5mmまでの静脈直径を有するAFEシステム流出静脈に、4Paの一貫したWSS用量を投与してもよい。
ヒツジでの第1のインビボの実行可能性試験において、AFEシステムの実施形態を、3匹の50〜60kgのヒツジに移植した。流入導管を左外頸静脈に挿入し、遠位導管先端部アセンブリを上大静脈に前進させ、流入導管の近位端を、タケノコ継手及び圧縮カラーによってポンプに接続し、血液ポンプと上静脈との間の流体接続を確立した、AFEシステムを配置した。流入導管は、さらに、以下:
●「ダックビル」形状を有するステンレス鋼遠位導管先端部と、近位端上のタケノコ継手と;
●近位リング、遠位リング、及び4つのリブを有する遠位導管先端部保護ケージと;
●1本のクランプを有するショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575Aの2つの層の間に配置された編組構成のニチノールワイヤー支持体を有する近位導管セグメントと;
●編組構成のニチノールワイヤー支持体、2つのクランプ、及びハードキャップを備えた側方ポートとを備え;ここで:
●近位導管セグメントの遠位端は、タケノコ継手及び接着剤によって遠位導管先端部の近位端に連結され;
●ケージ構造の近位リングは、接着剤によって近位導管セグメントの遠位端に連結され;
●近位導管セグメント、遠位導管先端部、及びケージ構造の血液接触表面は、ヘパリンコーティングで覆われていた。
流出導管は、吻合によって左前肢の橈側皮静脈に流体的に接続され、流出導管の近位端は、タケノコ継手及び圧縮カラーによってポンプに接続され、血液ポンプと、左前肢の橈側皮静脈との間の流体接続を確立した。流入導管は、さらに、以下:
●1本のクランプを有するショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575Aの2つの層の間に配置された編組構成のニチノールワイヤー支持体を有する近位導管セグメントと;
●編組構成のニチノールワイヤー支持体、2つのクランプ、及びハードキャップを備えた側方ポートと;
●積層によって近位導管セグメントに結合されたePTFEからなる遠位導管セグメントと;を備え、ここで:
●近位導管セグメント及び遠位導管セグメントの血液接触表面はヘパリンコーティングで覆われていた。
AFEシステム処置は、約4PaのWSS投与量で、6〜11日間、左前肢の橈側皮静脈に施された。試験中、AFEシステムの流れは、0日目の約300mL/分から処置期間の終わりに約900mL/分まで増大し、左前肢の橈側皮静脈の流出セグメントは、図84に示すように、約3.5〜5.5mm〜約8〜13mmに拡張した。次いで、図90に示されるように、処置された左前肢の橈側皮静脈及び隣接する橈骨動脈及び中央動脈の合せた幹部を用いて、各動物に動静脈瘻(AVF)を作製した。AFEシステムを使用した結果を、現在の標準のケアAVFの結果と比較するために、同じ血管を使用するAVFをまた、図88及び図89に示すように、未処理の前肢橈側皮静脈を用いて2匹の対照動物において両側にも作成した。次いで、7つ全てのAVFを、血管超音波及びカテーテル血管造影による毎週の評価で6週間成熟させた。図108に示すように、次いで、熟成期間中の超音波による左前肢橈側皮静脈血流の増大率を計算し、AFEシステム処置CVを用いて作製したAVFについては22mL/分/日、対照AVFについては11mL/分/日であることが示され、AFEシステムによって、前処理された静脈を使用して作製されたAVFのより良好なAVF成熟が示された。これらのパイロット試験の結果によって、第2の動物モデルにおいて静脈を拡張するためのAFEシステムの有効性、及び未治療の静脈で作製された対照AVFと比較して6週間の成熟後の優れたAVF流速を達成することが確認された。
ヒツジにおける2回目のインビボでの実行可能性試験において、AFEシステムの実施形態を2頭の50〜60kgのヒツジに移植した。流入導管を左外頸静脈に挿入し、遠位導管先端部アセンブリを上大静脈に前進させ、流入導管の近位端を、タケノコ継手及び圧縮カラーによってポンプに接続し、血液ポンプと上静脈との間の流体接続を確立した、AFEシステムを配置した。流入導管は、さらに、以下:
●「ダックビル」形状を有するステンレス鋼遠位導管先端部と、近位端上のタケノコ継手と;
●近位リング、遠位リング、及び4つのリブを有する遠位導管先端部保護ケージと;
●1本のクランプを有するショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575Aの2つの層の間に配置された編組構成のニチノールワイヤー支持体を有する近位導管セグメントと;
●編組構成のニチノールワイヤー支持体、2つのクランプ、及びハードキャップを備えた側方ポートとを備え;ここで:
●近位導管セグメントの遠位端は、タケノコ継手及び接着剤によって遠位導管先端部の近位端に連結され;
●ケージ構造の近位リングは、接着剤によって近位導管セグメントの遠位端に連結され;
●近位導管セグメント、遠位導管先端部、及びケージ構造の血液接触表面は、ヘパリンコーティングで覆われていた。
流出導管は、分岐遠位導管先端部である、ステンレス鋼の遠位セグメントを静脈の管腔に挿入することによって、左前肢の橈側皮静脈に流体的に接続された。次いで、流出導管の近位端を、タケノコ継手及び圧縮カラーによってポンプに接続し、血液ポンプと、左前肢の橈側皮静脈との間の流体接続を確立した。流入導管は、さらに、以下:
●1本のクランプを有するショア硬度70AのCarbothane(登録商標)PC−3575Aの2つの層の間に配置された編組構成のニチノールワイヤー支持体を有する近位導管セグメントと;
●編組構成のニチノールワイヤー支持体、2つのクランプ、及びハードキャップを備えた側方ポートと;
●積層によって近位導管セグメントに結合されたePTFEからなる遠位導管セグメントと;
●遠位セグメントとを備え、ここで:
●近位導管セグメント、遠位導管セグメント及び分岐した遠位導管先端部の血液接触表面はヘパリンコーティングで覆われていた。
AFEシステム処置は、約4PaのWSS投与量で、10〜11日間、左前肢の橈側皮静脈に施された。試験中、AFEシステムの流れは、0日目の約300mL/分から処置期間の終わりに約900mL/分まで増大し、左前肢の橈側皮静脈の流出セグメントは、図106に示すように、約3.5〜5.5mm〜約8〜11mmに拡張した。次いで、処置された左前肢の頭頸部静脈及び隣接する橈骨動脈及び中央動脈の合せた幹部を用いて、各動物に動静脈瘻(AVF)を作製した。次いで、両方のAVFを、血管超音波及びカテーテル血管造影による毎週の評価で6週間成熟させた。
本発明は、例示的な態様及び実施形態に関連して説明されてきたが、その説明を読むことにより、その様々な改変が当業者に明らかになるであろうことが理解されるべきである。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲に含まれるそのような変更を包含することを意図していることが理解されるべきである。

Claims (411)

  1. 動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送する導管であって:
    i)近位端及び遠位端を有する管状本体を備えた可塑性の近位導管セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の導管管腔を画定する、前記近位導管セグメントと;
    ii)近位端及び遠位端を有する管状本体を備えた遠位導管先端部であって、前記管状本体は、前記遠位導管先端部の前記近位端及び前記遠位端の間に管腔を画定し、
    前記遠位導管先端部の前記近位端は、前記導管部の前記近位セグメントの前記遠位端に連結され;かつ
    前記遠位導管先端部の前記遠位端は、少なくとも2つのピーク部分及び少なくとも2つの谷部分を有する端面を有する、前記遠位導管先端部と;
    iii)前記近位導管セグメントの遠位部分から前記遠位導管先端部の前記遠位端面の遠位領域まで遠位に延在する1つ以上の細長いリブを備える遠位導管先端部保護ケージ構造と;
    を備える、前記導管。
  2. 前記近位導管セグメントと前記遠位導管先端部との間に挿入された遠位導管セグメントをさらに備え、
    前記導管の前記近位セグメントの前記遠位端が、前記遠位セグメントの前記近位端に連結され;かつ
    前記導管の前記遠位セグメントの前記遠位端が、前記遠位導管先端部の前記近位端に連結される、請求項1に記載の導管。
  3. 前記近位導管セグメント及び前記遠位導管セグメントが、以下:
    i)摩擦嵌合;
    ii)タケノコ継手;
    iii)半径方向圧縮固定器具または固定輪
    iv)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    v)接着剤;
    のうちの1つ以上によって接続されている、請求項2に記載の導管。
  4. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  5. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、大部分または本質的に可塑性または弾性のポリマーからなる、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  6. 前記可塑性または弾性のポリマーが、ポリウレタンポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタラート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びそれらの組み合わせである、請求項4または5のいずれか1つに記載の導管。
  7. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20〜80A、20〜30A、30〜40A、40〜50A、50〜60A、60〜70A、70〜80Aの範囲のショア硬度を有する、請求項4または5のいずれか1項に記載の導管。
  8. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aまたは80Aのショア硬度を有する請求項4または5のいずれか1項に記載の導管。
    前記可塑性または弾性のポリマーが、70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575A、または45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイである、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  9. 前記近位導管セグメント、前記遠位導管セグメント、ならびに前記近位導管セグメント及び前記遠方導管のセグメントの両方が、金属ワイヤー支持体をさらに備える、請求項1、2または4〜8のいずれか1項に記載の導管。
  10. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成であり、円形断面を有しても、または扁平断面を有してもよい、請求項9に記載の導管。
  11. 前記金属ワイヤー支持体が、可塑性または弾性のポリマーの2つの層の間、外面上、または内面上に配置されている、請求項9または10のいずれか1項に記載の導管。
  12. ワイヤーが、ニチノール、ステンレス鋼、またはそれらの組合わせを含む、請求項9または10のいずれか1項に記載の導管。
  13. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項12に記載の導管。
  14. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項12または13のいずれか1項に記載の導管。
  15. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項12に記載の導管。
  16. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項12または15のいずれか1項に記載の導管。
  17. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、304、316、316L、316LVM、または400シリーズのステンレス鋼である、請求項12に記載の導管。
  18. 前記近位導管セグメント、前記遠位導管セグメント、または側方ポートが、1つ以上のクランプを備える、請求項1〜17のいずれか1項に記載の導管。
  19. 編組構成で適用される金属ワイヤー支持体を含む可塑性または弾性のポリマーのセグメント上にクランプが配置される、請求項18に記載の導管。
  20. 前記近位導管セグメントが、編組ワイヤー支持体を含み、前記遠位導管セグメントがコイルワイヤー支持体を含む、請求項2に記載の導管。
  21. 前記遠位導管先端部が、金属または金属合金を含む、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  22. 前記遠位導管先端部は、大部分または本質的に、金属または金属合金からなる、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  23. 前記金属または金属合金が、ステンレス鋼またはチタニウムである、請求項21または22のいずれか1項に記載の導管。
  24. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項23に記載の導管。
  25. 前記遠位導管先端部が、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーを含む、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  26. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーからなる、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  27. ポリマーがポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンである、請求項25または26のいずれか1項に記載の導管。
  28. 前記遠位導管先端部が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項1、2または21〜27のいずれか1項に記載の導管。
  29. 前記遠位導管先端部の遠位開口部が、前記遠位導管先端部の外面から前記遠位導管先端部の内面まで完全に弓形である遠位端面によって画定されている、請求項1、2または21〜28のいずれか1項に記載の導管。
  30. 前記遠位導管先端部の遠位開口部が、前記遠位導管先端部の壁厚の25%〜75%、40%〜60%、または50%に等しい半径を有する弓形面によって画定される遠位端面によって画定される、請求項29に記載の導管。
  31. 前記遠位端面の前記半径が、0.25〜1.3mm、または0.5〜0.65mmの範囲である、請求項29または30のいずれか1項に記載の導管。
  32. 前記遠位導管先端部の遠位開口部は、3つ以上のピーク領域と、前記遠位開口部の末梢の周りの3つ以上の谷領域とを含む、請求項1、2または21〜31のいずれか1項に記載の導管。
  33. 前記遠位導管先端部の遠位開口部は、遠位開口部の末梢に沿って4つ以上のピーク領域及び4つ以上の谷領域を備える、請求項1、2または21〜31のいずれか1項に記載の導管。
  34. 前記遠位導管先端部の前記遠位端面は、概して波状の形状を有する、請求項1、2、または21〜31のいずれか1項に記載の導管。
  35. 前記遠位導管先端部の前記遠位端面は、概して正弦曲線外形を有する、請求項1、2、または21〜31のいずれか1項に記載の導管。
  36. 前記遠位導管先端部が、前記谷部または前記領域よりも1.5〜3.5、2.0〜3.0、または2.5倍の幅であるピーク部分またはピーク領域によって画定される遠位端面を有する、請求項1、2または21〜35のいずれか1項に記載の導管。
  37. 前記遠位導管先端部の前記遠位端面のピーク領域に対する前記遠位導管先端部の前記遠位端面の谷領域の全円弧長の比が、谷部分の10%または36度から前記谷部分の90%または324度までの範囲内にあってもよい、請求項1、2または21〜36のいずれか1項に記載の導管。
  38. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記遠位端が、前記遠位導管先端部の近位端に、以下:
    i)摩擦嵌合;
    ii)タケノコ継手;
    iii)半径方向圧縮固定器具または固定輪
    iv)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    v)接着剤;
    のうちの1つ以上によって接続されている、請求項1に記載の導管。
  39. 前記遠位導管先端部の前記近位部分が、前記遠位導管セグメントの前記遠位端または前記近位導管セグメントの前記遠位端と係合するための前記遠位導管先端部の外面の周りの環状返し部を備える、請求項1、2または21〜38のいずれか1項に記載の導管。
  40. 前記遠位導管先端部の前記近位部分が、少なくとも1つの他の環状返し部を画定する、請求項39に記載の導管。
  41. 前記遠位導管先端部の前記少なくとも1つの他の環状返し部が、前記環状返し部の近位に配置される、請求項40に記載の導管。
  42. 前記遠位導管先端部の前記少なくとも1つの他の環状返し部が、前記遠位導管先端部の長手方向軸から、前記第1の環状返し部の角度よりも大きな角度で延在する、請求項41に記載の導管。
  43. 前記遠位導管先端部の外径及び前記近位導管または前記遠位導管の前記遠位端の外径は、連結されたときにほぼ同じである、請求項1、2または21〜42のいずれか1項に記載の導管。
  44. 前記遠位導管先端部が5〜50mmの全長を有する、請求項1、2、または21〜43のいずれか1項に記載の導管。
  45. 前記遠位導管先端部の前記近位端が、前記遠位導管先端部の前記全長の20%〜80%を占める、請求項44に記載の導管。
  46. 前記遠位導管先端部の前記近位端が、前記遠位導管先端部の前記全長の20%、30%、40%、50%、60%、70%または80%を占める、請求項44に記載の導管。
  47. 前記遠位導管先端部の前記近位端が3〜30mmの長さを有する、請求項44に記載の導管。
  48. 前記遠位導管先端部が、2〜10mm、3〜6mm、または3.5〜5.5mmの内径を有する、請求項44に記載の導管。
  49. 前記遠位導管先端部が4mmの内径を有する、請求項44に記載の導管。
  50. 遠位開口を形成する前記遠位導管先端部の前記遠位端は、0.5〜8mmの壁厚を有する、請求項44に記載の導管先端部。
  51. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つまたは8つの細長いリブを有する、請求項1〜50のいずれか1項に記載の導管。
  52. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、ニチノール、ステンレス鋼、弾性ポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1〜51のいずれか1項に記載の導管。
  53. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、大部分または本質的に、ニチノール、ステンレス鋼、または弾性ポリマーからなる、請求項1〜51のいずれか1項に記載の導管。
  54. 前記ステンレス鋼が300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項52または53のいずれか1項に記載の導管。
  55. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項1〜44のいずれか1項に記載の導管。
  56. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の近位部分が、前記近位導管セグメントもしくは前記遠位導管セグメントの前記遠位部分、前記遠位導管先端部、または前記近位導管セグメントもしくは前記遠位導管セグメントの前記遠位部分及び前記遠位導管先端部の両方に連結されたリング、リング状、冠状またはステント状構造を有する、請求項1〜55のいずれか1項に記載の導管。
  57. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の遠位部分が、前記細長いリブに連結されているリング、リング状、冠状、またはステント状構造を有する、請求項1〜57のいずれか1項に記載の導管。
  58. 細長いリブが、遠位リング、リング状、冠状、またはステント状構造なしで一緒に遠位に連結される、請求項1〜57のいずれか1項に記載の導管。
  59. 細長いリブが一緒に遠位に連結されていない、請求項1〜57のいずれか1項に記載の導管。
  60. 遠位導管先端部保護ケージ構造の前記遠位端が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの長軸に対して平行な軸に沿って平行移動されたとき、前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する軸に沿った寸法で拡張または収縮する、請求項1〜59のいずれか1項に記載の導管。
  61. 遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横切る軸に沿って測定されたとき、6〜30mmの拡張直径を有する、請求項1〜60のいずれか1項に記載の導管。
  62. 遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する軸に沿って測定されたとき、前記遠位導管先端部の直径よりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%以上拡張した直径を有する、請求項60に記載の導管。
  63. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って測定したとき、拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが10〜60mmの長さを有する、請求項60に記載の導管。
  64. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸と平行な軸に沿って測定されたとき、前記遠位導管先端部の長さと同じ長さを有する、請求項60〜63のいずれか1項に記載の導管。
  65. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って測定されたとき、前記遠位導管先端部の長さよりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%を超える長さを有する、請求項60から63のいずれか1項に記載の導管。
  66. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブの断面形状が、円形、正方形、長方形、または楕円形である、請求項1〜65のいずれか1項に記載の導管。
  67. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、0.3〜2.0mmの範囲、または0.6〜1.0mmの範囲の直径または幅を有する、請求項1〜65のいずれか1項に記載の導管。
  68. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に配置される、請求項1〜67のいずれか1項に記載の導管。
  69. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に対して近位に、または遠位に配置される、請求項1〜68のいずれか1項に記載の導管。
  70. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に配置される、請求項1〜67のいずれか1項に記載の導管。
  71. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に対して近位にまたは遠位に配置される、請求項1〜67のいずれか1項に記載の導管。
  72. 前記導管内の流体経路にアクセスするための側方ポートを備える、請求項1または2のいずれか1項に記載の導管。
  73. 前記側方ポートセグメントの前記近位端が、ポンプ、または前記近位導管セグメントの前記遠位端を連結するか、またはそれに連結されるように構成されている、請求項72に記載の導管。
  74. 前記側方ポートセグメントの前記遠位端は、前記近位導管セグメントの前記近位端または前記遠位導管セグメントの前記近位端を連結するか、またはそれに連結されるように構成されている、請求項72に記載の導管。
  75. 前記連結のための構成または前記連結の方法が、以下:
    i)摩擦嵌合;
    ii)タケノコ継手;
    iii)半径方向圧縮固定器具または固定輪
    iv)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    v)接着剤、
    のうちの1つ以上による、請求項73または74のいずれか1項に記載の導管。
  76. 前記側方ポートが、以下:
    i)硬質ポリマー;
    ii)ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン;
    iii)可塑性または弾性のポリマー;
    iv)ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70のCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド;
    v)金属;または
    vi)ステンレス鋼、ニチノール、金、または白金、
    のうちの1つ以上を含む、請求項72〜75のいずれか1項に記載の導管。
  77. 前記側方ポートが、剛性セグメント及び可塑性セグメントを含む、請求項72〜76に記載の導管。
  78. 前記剛性側方ポートセグメントが、硬質ポリマーを含み、前記可塑性側方ポートセグメントが、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項77に記載の導管。
  79. 前記剛性側方ポートセグメントが、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンを含む、請求項77または78のいずれか1項に記載の導管。
  80. 前記可塑性側方ポートセグメントが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70のCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aまたは55AのPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミドを含む、請求項77または78のいずれか1項に記載の導管。
  81. 前記可塑性側方ポートセグメントが金属ワイヤー支持体を備える、請求項69〜72のいずれか1項に記載の導管。
  82. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成であり、円形断面を有しても、または扁平断面を有してもよい、請求項81に記載の導管。
  83. 金属ワイヤー支持体が、可塑性または弾性のポリマーの2つの層の間、外面上または内面上に配置されている、請求項81または82のいずれか1項に記載の導管。
  84. ワイヤーが、ニチノール、ステンレス鋼、またはそれらの組み合わせを含む、請求項81〜83のいずれか1項に記載の導管。
  85. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項84に記載の導管。
  86. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項84または85のいずれか1項に記載の導管。
  87. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項84に記載の導管。
  88. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項84または87のいずれか1項に記載の導管。
  89. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、304、316、316L、316LVM、または400シリーズのステンレス鋼である、請求項84に記載の導管。
  90. 可塑性側方ポートセグメントがクランプを備える、請求項72〜89に記載の導管。
  91. 前記流体経路と流体連通する前記側方ポートの前記部分が、キャップを備える、請求項72に記載の導管。
  92. 前記キャップが:
    i)硬質もしくは剛性であるか;
    ii)可塑性であるか;または
    iii)硬い部分と可塑性の部分とを備える、請求項91に記載の導管。
  93. 前記キャップが、以下:
    i)シリンジ先端部が前記キャップ内に挿入されたときに開く止血弁;
    ii)クロスカット膜を有する止血弁;
    iii)止血弁を備えたTuohy Borstアダプター;及び
    iv)前記側方ポートへの流体の注入を可能にする三方向サイドアーム、
    のうちの1つ以上を備える、請求項91または92のいずれか1項に記載の導管。
  94. 前記キャップが、ねじ付きルアー継手によって前記側方ポートに連結される、請求項91〜93のいずれか1項に記載の導管。
  95. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または側方ポートセグメントの一方または両方の端部が、前記導管セグメントの中間セグメントまたは前記側方ポートよりも大きな壁厚を有する、請求項1、2または72のいずれか1項に記載の導管。
  96. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、遠位導管先端部、遠位導管先端部保護ケージ構造、または側方ポートの全てまたは一部がさらに、抗血栓性表面コーティングを備える、請求項1〜95のいずれか1項に記載の導管。
  97. 前記コーティングが親水性であり、ヘパリンを含む、請求項96に記載の導管。
  98. 前記コーティングが、Astute(登録商標)またはApplause(商標)である、請求項96または97のいずれか1項に記載の導管。
  99. 繊維質である外層の少なくとも一部分、及び前記内面の少なくとも一部分という2つの部分のカフをさらに備え、
    前記2つのカフ部分が、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または遠位導管先端部の可塑性近位部分の周囲に互いに付着するように構成されている、請求項1または2に記載の導管。
  100. テクスチャ加工された内面の少なくとも一部は、一連の円周方向に連続するかまたは交互に割り込まれた突起を備える、請求項99に記載の導管。
  101. 繊維状外面の少なくとも一部が、ダクロンまたはポリエステルベロアを含む、請求項99または100のいずれか1項に記載の導管。
  102. 血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための導管であって、
    近位端と遠位端とを有する管状本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の近位セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の導管管腔を画定する、前記近位セグメントと;
    近位端と遠位端を有する概して管状の遠位導管先端部であって、
    前記遠位導管先端部の前記近位端が、前記近位導管セグメントの前記遠位端に連結される、
    前記遠位導管先端部と;
    を備え、
    前記遠位導管先端部管腔の遠位セグメントの断面積は、前記近位導管先端部管腔または前記遠位先端部の近位セグメントの前記管腔の断面積よりも小さい、
    前記導管。
  103. 前記近位導管セグメントと前記遠位導管先端部との間に挿入された遠位導管セグメントをさらに備え、
    前記導管の前記近位セグメントの前記遠位端が、前記遠位セグメントの近位端に連結され;かつ
    前記導管の前記遠位セグメントの遠位端が、前記遠位導管先端部の前記近位端に連結される、請求項102に記載の導管。
  104. 前記近位導管セグメント及び前記遠位導管セグメントが、以下:
    i)摩擦嵌合;
    ii)タケノコ継手;
    iii)両端にタケノコ継手を備えたインラインコネクタ及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪;または
    iv)接着剤、
    のうちの1つ以上によって接続される、請求項103に記載の導管。
  105. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  106. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、大部分または本質的に、可塑性または弾性のポリマーからなる、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  107. 前記可塑性または弾性のポリマーが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びそれらの組み合わせである、請求項105または106のいずれか1項に記載の導管。
  108. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20〜80A、20〜30A、30〜40A、40〜50A、50〜60A、60〜70A、70〜80Aの範囲のショア硬度を有する、請求項105〜107のいずれか1項に記載の導管。
  109. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aまたは80Aのショア硬度を有する請求項105〜107のいずれか1項に記載の導管。
  110. 前記可塑性または弾性のポリマーが、70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575A、または45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイである、請求項105〜107のいずれか1項に記載の導管。
  111. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、金属ワイヤー支持体をさらに備える、請求項105〜110のいずれか1項に記載の導管。
  112. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成であり、円形断面を有しても、または扁平断面を有してもよい、請求項111に記載の導管。
  113. 前記金属ワイヤー支持体が、可塑性または弾性のポリマーの2つの層の間に配置される、請求項111または112のいずれか1項に記載の導管。
  114. ワイヤーが、ニチノールまたはステンレス鋼を含む、請求項111〜113のいずれか1項に記載の導管。
  115. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項114に記載の導管。
  116. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項114または115のいずれか1項に記載の導管。
  117. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項114または115のいずれか1項に記載の導管。
  118. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項114、115または117のいずれか1項に記載の導管。
  119. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項114に記載の導管。
  120. 前記近位導管セグメントが、編組ワイヤー支持体を含み、前記遠位導管セグメントがコイルワイヤー支持体を含む、請求項111〜119のいずれか1項に記載の導管。
  121. 前記近位導管セグメント、前記遠位導管セグメント、または側方ポートが、1つ以上のクランプを備える、請求項102〜120のいずれか1項に記載の導管。
  122. 編組構成で適用される金属ワイヤー支持体を含む可塑性または弾性のポリマーのセグメント上にクランプが配置される、請求項121に記載の導管。
  123. 前記遠位導管先端部の前記近位端が、以下:
    i)摩擦嵌合;
    ii)タケノコ継手;
    iii)半径方向圧縮固定器具または固定輪;
    iv)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    v)接着剤、
    のうちの1つ以上によって前記導管の前記近位セグメントまたは前記遠位セグメントの前記遠位部分に接続される、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  124. 前記遠位導管先端部の遠位部分の前記管腔の断面積が、前記導管の近位セグメントまたは遠位セグメントの前記管腔の断面積よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項102または103に記載の導管。
  125. 前記遠位導管先端部の遠位部分の前記管腔の直径が、前記導管の近位セグメントまたは遠位セグメントの前記管腔の直径よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項102または103に記載の導管。
  126. 前記遠位導管先端部の遠位部分の前記管腔の直径が1.0〜3.5mmであり、前記導管の前記近位セグメントまたは前記遠位セグメントの前記管腔の直径が3.0〜5.0mmまたは3.0〜6.0である、請求項102、103、または125のいずれか1項に記載の導管。
  127. 前記遠位導管先端部の遠位部分の前記管腔の断面積が、前記遠位導管先端部の近位部分の前記管腔の断面積よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項102または103に記載の導管。
  128. 遠位導管先端部の遠位部分の前記管腔の直径が、前記遠位導管の前記近位部分の前記管腔の直径よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項102または103に記載の導管。
  129. 前記導管の遠位部分の前記管腔の直径が1.0〜3.0mmであり、前記遠位導管の前記近位部分の前記管腔の直径が3.0〜5.0mmまたは3.0〜6.0mmである、請求項102、103または128のいずれか1項に記載の導管。
  130. 150mL/分以上、200mL/分以上、250mL/分以上、300mL/分以上、350mL/分以上、400mL/分以上、450mL/分以上、500mL/分以上、550mL/分以上、または600mL/分以上の流量で操作する場合、前記導管の前記遠位端を出ていく血液が、前記導管の前記近位端に入っていく血液よりも50%、100%、150%、200%、250%、300%、350%、400%、450%または500%高い平均速度を有する、請求項124〜129のいずれか1項に記載の導管。
  131. 作動時に、遠位導管の遠位端から出ていく血液がジェット効果によってさらに画定される、請求項124〜130のいずれか1項に記載の導管。
  132. 前記遠位導管先端部が、金属または金属合金を含む、請求項102または103に記載の導管。
  133. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、金属または金属合金からなる、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  134. 前記金属または金属合金が、ステンレス鋼、チタニウム、ニチノール、金、または白金である、請求項132または133のいずれか1項に記載の導管。
  135. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、304、316、316L、316LVM、または400シリーズステンレス鋼である、請求項134に記載の導管。
  136. 前記遠位導管先端部が、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーを含む、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  137. 前記遠位導管先端部は、大部分または本質的に、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーからなる、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  138. ポリマーがポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンである、請求項136または137のいずれか1項に記載の導管。
  139. 前記遠位導管先端部が、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  140. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、可塑性または弾性のポリマーからなる、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  141. 前記可塑性または弾性のポリマーが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びそれらの組み合わせである、請求項139または140のいずれか1項に記載の導管。
  142. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20〜80A、20〜30A、30〜40A、40〜50A、50〜60A、60〜70A、70〜80Aの範囲のショア硬度を有する、請求項4または139〜141のいずれか1項に記載の導管。
  143. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aまたは80Aのショア硬度を有する請求項139〜141のいずれか1項に記載の導管。
  144. 前記可塑性または弾性のポリマーが、70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575A、または45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイである、請求項139〜141のいずれか1項に記載の導管。
  145. 前記遠位導管先端部が、金属ワイヤー支持体をさらに備える、請求項139〜144のいずれか1項に記載の導管。
  146. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成である、請求項145に記載の導管。
  147. ワイヤーが、ニチノールまたはステンレス鋼を含む、請求項145または146のいずれか1項に記載の導管。
  148. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項147に記載の導管。
  149. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項147及び148のいずれか1項に記載の導管。
  150. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項147に記載の導管。
  151. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項147または150のいずれか1項に記載の導管。
  152. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項147に記載の導管。
  153. 前記遠位導管先端部が、以下:
    i)金属;
    ii)ステンレス鋼、チタニウム、金、白金、またはニチノール;
    iii)硬質ポリマー;
    iv)ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン;
    v)可塑性または弾性のポリマー;
    vi)ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、
    のうちの1つ以上を含む、請求項102または103に記載の導管。
  154. 前記遠位導管先端部の内面、外面、または内面及び外面の両方が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項102〜153のいずれか1項に記載の導管。
  155. 前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントの前記遠位端が、全半径であり、かつ前記外面から前記内面へ完全に弓形である、請求項102〜154のいずれか1項に記載の導管。
  156. 遠位導管先端部の遠位端分がタケノコ継手を備える、請求項102から155のいずれか1項に記載の導管。
  157. 前記導管内の流体経路にアクセスするための側方ポートを備える、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  158. 前記側方ポートセグメントの前記近位端が、ポンプ、または前記近位導管セグメントの前記遠位端を連結するか、またはそれに連結されるように構成されている、請求項157に記載の導管。
  159. 前記側方ポートセグメントの前記遠位端は、近位導管セグメントの前記近位端または遠位導管セグメントの前記近位端を接続するか、またはそれに接続されるように構成されている、請求項157に記載の導管。
  160. 連結のための前記構成または連結の前記方法が、以下:
    i)摩擦嵌合;
    ii)タケノコ継手;
    iii)半径方向圧縮固定器具または固定輪;
    iv)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    v)接着剤;
    のうちの1つ以上による、請求項157または159のいずれか1項に記載の導管。
  161. 前記側方ポートが、剛性セグメント及び可塑性セグメントを含む、請求項157に記載の導管。
  162. 前記剛性側方ポートセグメントが、硬質ポリマーを含み、前記可塑性側方ポートセグメントが、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項161に記載の導管。
  163. 前記可塑性側方ポートセグメントがポリウレタンを含む、請求項161または162のいずれか1項に記載の導管。
  164. 前記可塑性側方ポートセグメントが編組もしくはコイルワイヤー支持体、またはそれらの組み合わせを備える、請求項161〜163のいずれか1項に記載の導管。
  165. 前記可塑性側方ポートセグメントの前記網組または前記コイルワイヤー支持体がニチノールを含む、請求項164に記載の導管。
  166. 前記可塑性側方ポートセグメントがクランプを備える、請求項157〜165のいずれか1項に記載の導管。
  167. 前記流体経路と流体連通する前記側方ポートの部分が、キャップを備える、請求項157に記載の導管。
  168. 前記キャップが:
    iv)硬質もしくは剛性であるか;
    v)可塑性であるか;または
    vi)硬い部分と可塑性の部分とを備える、請求項167に記載の導管。
  169. 前記キャップが、以下:
    v)シリンジ先端部が前記キャップ内に挿入されたときに開く止血弁;
    vi)クロスカット膜を有する止血弁;
    vii)止血弁を備えたTuohy Borstアダプター;及び
    viii)前記側方ポートへの流体の注入を可能にする三方向サイドアーム、
    のうちの1つ以上を備える、請求項167または168のいずれか1項に記載の導管。
  170. 前記キャップが、ねじ付きルアー継手によって前記側方ポートに連結される、請求項167〜169のいずれか1項に記載の導管。
  171. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または側方ポートセグメントの一方または両方の端部が、前記導管セグメントの中間セグメントまたは前記側方ポートよりも大きな壁厚を有する、請求項81、83または136のいずれか1項に記載の導管。
  172. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、遠位導管先端部、または側方ポートの全てまたは一部がさらに、抗血栓性表面コーティングを備える、請求項102〜171のいずれか1項に記載の導管。
  173. 前記コーティングが親水性であり、ヘパリンを含む、請求項172に記載の導管。
  174. 前記コーティングが、Astute(登録商標)またはApplause(商標)である、請求項172または173のいずれか1項に記載の導管。
  175. 繊維質である外層の少なくとも一部分、及び前記内面の少なくとも一部分という2つの部分のカフをさらに備え、
    前記2つのカフ部分が、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または遠位導管先端部の可塑性近位部分の周囲に互いに付着するように構成されている、請求項102または103のいずれか1項に記載の導管。
  176. テクスチャ加工された内面の少なくとも一部が、一連の円周方向に連続するかまたは交互に割り込まれた突起を備える、請求項175に記載のカフ。
  177. 繊維状外面の少なくとも一部が、ダクロンまたはポリエステルベロアを含む、請求項175または176のいずれか1項に記載のカフ。
  178. 血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための導管であって、
    近位端と遠位端とを有する管状本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の近位セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の導管管腔を画定する、前記近位セグメントと;
    近位セグメント及び遠位セグメントを備える、概して管状の遠位導管先端部であって;
    前記遠位導管先端部の前記近位端は、前記近位導管セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位セグメントが、2つの遠位端部を有し;
    前記遠位導管先端部の前記遠位部分の前記管腔の断面積は、前記近位導管セグメントの前記管腔または前記遠位導管先端部の前記近位セグメントの前記管腔の断面積よりも小さい、
    前記遠位導管先端部と、
    を備える、前記導管。
  179. 前記遠位導管先端部の前記近位セグメントが、前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントと斜めの角度で交差する、請求項178に記載の導管。
  180. 前記遠位導管先端部の前記近位セグメントが、前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントと鋭角で交差する、請求項178に記載の導管。
  181. 前記遠位導管先端部の前記近位セグメントが、前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントと15〜90度の範囲の角度で交差する、請求項178に記載の導管。
  182. 前記遠位導管先端部の前記近位セグメントが、前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントと90度の角度で交差する、請求項178に記載の導管。
  183. 前記遠位導管先端部の前記近位セグメントと前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントの逆向き部分との間の角度が、15〜75度の範囲であるか、30度であるか、または45度である、請求項178に記載の導管。
  184. 前記近位導管セグメントと前記遠位導管先端部との間に挿入された遠位導管セグメントをさらに備え、
    前記導管の前記近位セグメントの前記遠位端が、前記遠位セグメントの前記近位端に連結され;かつ
    前記導管の前記遠位セグメントの前記遠位端が、前記遠位導管先端部の前記近位端に連結される、請求項178に記載の導管。
  185. 前記近位導管セグメント及び前記遠位導管セグメントが、以下:
    v)摩擦嵌合;
    vi)タケノコ継手;
    vii)両端にタケノコ継手を備えたインラインコネクタ及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪;または
    viii)接着剤;
    のうちの1つ以上によって接続されている、請求項184に記載の導管。
  186. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  187. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、大部分または本質的に、可塑性または弾性のポリマーからなる、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  188. 前記可塑性または弾性のポリマーが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びそれらの組み合わせである、請求項186または187のいずれか1項に記載の導管。
  189. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20〜80A、20〜30A、30〜40A、40〜50A、50〜60A、60〜70A、70〜80Aの範囲のショア硬度を有する、請求項186〜188のいずれか1項に記載の導管。
  190. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aまたは80Aのショア硬度を有する請求項186〜188のいずれか1項に記載の導管。
  191. 前記可塑性または弾性のポリマーが、70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575A、または45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイである、請求項186〜188のいずれか1項に記載の導管。
  192. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、金属ワイヤー支持体をさらに備える、請求項186〜191のいずれか1項に記載の導管。
  193. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成であり、円形断面を有しても、または扁平断面を有してもよい、請求項192に記載の導管。
  194. 前記金属ワイヤー支持体が、可塑性または弾性のポリマーの2つの層の間に配置される、請求項192または193のいずれか1項に記載の導管。
  195. ワイヤーが、ニチノールまたはステンレス鋼を含む、請求項192〜194のいずれか1項に記載の導管。
  196. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項195に記載の導管。
  197. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項195または196のいずれか1項に記載の導管。
  198. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項195または196のいずれか1項に記載の導管。
  199. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項195、196または117のいずれか1項に記載の導管。
  200. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項195に記載の導管。
  201. 前記近位導管セグメントが、編組ワイヤー支持体を含み、前記遠位導管セグメントがコイルワイヤー支持体を含む、請求項192〜200のいずれか1項に記載の導管。
  202. 前記近位導管セグメント、前記遠位導管セグメント、または側方ポートが、1つ以上のクランプを備える、請求項178〜201のいずれか1項に記載の導管。
  203. 編組構成で適用される金属ワイヤー支持体を含む可塑性または弾性のポリマーのセグメント上にクランプが配置される、請求項202に記載の導管。
  204. 前記遠位導管先端部の前記近位端が、以下:
    vi)摩擦嵌合;
    vii)タケノコ継手;
    viii)半径方向圧縮固定器具または固定輪;
    ix)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    x)接着剤;
    のうちの1つ以上によって前記導管の前記近位セグメントまたは前記遠位セグメントの前記遠位部分に接続される、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  205. 前記遠位導管先端部の遠位端の前記管腔の断面積が、前記導管の近位セグメントまたは遠位セグメントの前記管腔の断面積よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項178または184に記載の導管。
  206. 前記遠位導管先端部の前記端部の管腔の直径が、前記導管の近位セグメントまたは遠位セグメントの前記管腔の直径よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項178または184に記載の導管。
  207. 前記遠位導管先端部の前記遠位端の前記管腔の直径が1.0〜3.5mmであり、前記導管の前記近位セグメントまたは前記遠位セグメントの前記管腔の直径が3.0〜5.0mmまたは3.0〜6.0である、請求項178、184、または206のいずれか1項に記載の導管。
  208. 前記遠位導管先端部の前記遠位端の前記管腔の断面積が、前記遠位導管先端部の近位部分の前記管腔の断面積よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項178または184に記載の導管。
  209. 前記遠位導管先端部の遠位端の前記管腔の直径が、前記遠位導管の前記近位部分の前記管腔の直径よりも50%〜60%、60%〜70%、70〜80%、または80〜90%小さい、請求項178または184に記載の導管。
  210. 前記導管先端部の前記遠位端の前記管腔の直径が1.0〜3.0mmであり、前記遠位導管の前記近位部分の前記管腔の直径が3.0〜5.0mmまたは3.0〜6.0mmである、請求項178、184または209のいずれか1項に記載の導管。
  211. 150mL/分以上、200mL/分以上、250mL/分以上、300mL/分以上、350mL/分以上、400mL/分以上、450mL/分以上、500mL/分以上、550mL/分以上、または600mL/分以上の流量で操作する場合、前記導管の前記遠位端を出ていく血液が、前記導管の前記近位端に入っていく血液よりも50%、100%、150%、200%、250%、300%、350%、400%、450%または500%高い平均速度を有する、請求項205〜210のいずれか1項に記載の導管。
  212. 作動時に、遠位導管の遠位端から出ていく血液がジェット効果によってさらに画定される、請求項205〜211のいずれか1項に記載の導管。
  213. 前記遠位導管先端部が、金属または金属合金を含む、請求項178または184に記載の導管。
  214. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、金属または金属合金からなる、請求項178または184に記載の導管。
  215. 前記金属または金属合金が、ステンレス鋼、チタン、ニチノール、金、または白金である、請求項213または214のいずれか1項に記載の導管。
  216. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、304、316、316L、316LVM、または400シリーズのステンレス鋼である、請求項215に記載の導管。
  217. 前記遠位導管先端部が、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーを含む、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  218. 前記遠位導管先端部は、大部分または本質的に、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーからなる、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  219. ポリマーがポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンである、請求項217または218のいずれか1項に記載の導管。
  220. 前記遠位導管先端部が、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  221. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、可塑性または弾性のポリマーからなる、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  222. 前記可塑性または弾性のポリマーが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びそれらの組み合わせである、請求項220または221のいずれか1項に記載の導管。
  223. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20〜80A、20〜30A、30〜40A、40〜50A、50〜60A、60〜70A、70〜80Aの範囲のショア硬度を有する、請求項220〜222のいずれか1項に記載の導管。
  224. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aまたは80Aのショア硬度を有する請求項220〜222のいずれか1項に記載の導管。
  225. 前記可塑性または弾性のポリマーが、70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575A、または45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイである、請求項220〜222のいずれか1項に記載の導管。
  226. 前記遠位導管先端部が、金属ワイヤー支持体をさらに備える、請求項220〜225のいずれか1項に記載の導管。
  227. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成である、請求項226に記載の導管。
  228. ワイヤーが、ニチノールまたはステンレス鋼を含む、請求項226または227のいずれか1項に記載の導管。
  229. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項228に記載の導管。
  230. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項228または229のいずれか1項に記載の導管。
  231. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項228に記載の導管。
  232. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項228及び231のいずれか1項に記載の導管。
  233. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項228に記載の導管。
  234. 前記遠位導管先端部が、以下:
    vii)金属;
    viii)ステンレス鋼、チタニウム、金、白金、またはニチノール;
    ix)硬質ポリマー;
    x)ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン;
    xi)可塑性または弾性のポリマー;
    xii)ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、
    のうちの1つ以上を含む、請求項178または184に記載の導管。
  235. 前記遠位導管先端部の内面、外面、または内面及び外面の両方が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項178〜234のいずれか1項に記載の導管。
  236. 前記遠位導管先端部の前記遠位セグメントの前記遠位端が、全半径を有し、かつ前記外面から前記内面へ完全に弓形である、請求項178〜235のいずれか1項に記載の導管。
  237. 遠位導管先端部の遠位端分がタケノコ継手を備える、請求項178〜236のいずれか1項に記載の導管。
  238. 前記導管内の流体経路にアクセスするための側方ポートを備える、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  239. 前記側方ポートセグメントの前記近位端が、ポンプ、または前記近位導管セグメントの前記遠位端を連結するか、またはそれに連結されるように構成されている、請求項238に記載の導管。
  240. 前記側方ポートセグメントの前記遠位端は、近位導管セグメントの前記近位端または遠位導管セグメントの前記近位端を接続するか、またはそれに接続されるように構成されている、請求項238に記載の導管。
  241. 連結のための前記構成または連結の前記方法が、以下:
    vi)摩擦嵌合;
    vii)タケノコ継手;
    viii)半径方向圧縮固定器具または固定輪;
    ix)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    x)接着剤;
    のうちの1つ以上による、請求項238または240のいずれか1項に記載の導管。
  242. 前記側方ポートが、剛性セグメント及び可塑性セグメントを含む、請求項238に記載の導管。
  243. 前記剛性側方ポートセグメントが、硬質ポリマーを含み、前記可塑性側方ポートセグメントが、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項242に記載の導管。
  244. 前記可塑性側方ポートセグメントがポリウレタンを含む、請求項242または243のいずれか1項に記載の導管。
  245. 前記可塑性側方ポートセグメントが編組もしくはコイルワイヤー支持体、またはそれらの組み合わせを備える、請求項242〜244のいずれか1項に記載の導管。
  246. 前記可塑性側方ポートセグメントの前記網組または前記コイルワイヤー支持体がニチノールを含む、請求項245に記載の導管。
  247. 前記可塑性側方ポートセグメントがクランプを備える、請求項157〜165のいずれか1項に記載の導管。
  248. 前記流体経路と流体連通する前記側方ポートの部分が、キャップを備える、請求項157に記載の導管。
  249. 前記キャップが:
    vii)硬質もしくは剛性であるか;
    viii)可塑性であるか;または
    ix)硬い部分と可塑性の部分とを備える、請求項167に記載の導管。
  250. 前記キャップが、以下:
    ix)シリンジ先端部が前記キャップ内に挿入されたときに開く止血弁;
    x)クロスカット膜を有する止血弁;
    xi)止血弁を備えたTuohy Borstアダプター;及び
    xii)前記側方ポートへの流体の注入を可能にする三方向サイドアーム、
    のうちの1つ以上を備える、請求項167または168のいずれか1項に記載の導管。
  251. 前記キャップが、ねじ付きルアー継手によって前記側方ポートに連結される、請求項167〜169のいずれか1項に記載の導管。
  252. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または側方ポートセグメントの一方または両方の端部が、前記導管セグメントの中間セグメントまたは前記側方ポートよりも大きな壁厚を有する、請求項81、83または136のいずれか1項に記載の導管。
  253. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、遠位導管先端部、または側方ポートの全てまたは一部がさらに、抗血栓性表面コーティングを備える、請求項178〜252のいずれか1項に記載の導管。
  254. 前記コーティングが親水性であり、ヘパリンを含む、請求項253に記載の導管。
  255. 前記コーティングが、Astute(登録商標)またはApplause(商標)である、請求項253または254のいずれか1項に記載の導管。
  256. 繊維質である外層の少なくとも一部分、及び前記内面の少なくとも一部分という2つの部分のカフをさらに備え、
    前記2つのカフ部分が、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または遠位導管先端部の可塑性近位部分の周囲に互いに付着するように構成されている、請求項178または184のいずれか1項に記載の導管。
  257. テクスチャ加工された内面の少なくとも一部は、一連の円周方向に連続するかまたは交互に割り込まれた突起を備える、請求項256に記載のカフ。
  258. 繊維状外面の少なくとも一部が、ダクロンまたはポリエステルベロアを含む、請求項256または257のいずれか1項に記載のカフ。
  259. 動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するか、または血液ポンプから血液を動脈、静脈、心房もしくは他の血液含有構造へ輸送するための導管であって:
    i)近位端及び遠位端を有する管状本体を備えた可塑性の近位導管セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の導管管腔を画定する、前記近位導管セグメントと;
    ii)近位端及び遠位端を有する管状本体を備えた遠位導管先端部と;
    iii)前記近位導管セグメントの前記遠位部分から前記遠位導管先端部の遠位端面の遠位領域まで遠位に延在する1つ以上の細長いリブを備える遠位導管先端部保護ケージ構造と;
    を備える、前記導管。
  260. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つまたは8つの細長いリブを有する、請求項259に記載の導管。
  261. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、ニチノール、ステンレス鋼、弾性ポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項259または260のいずれか1項に記載の導管。
  262. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、大部分または本質的に、ニチノール、ステンレス鋼、または弾性ポリマーからなる、請求項259または260のいずれか1項に記載の導管。
  263. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項261または262のいずれか1項に記載の導管。
  264. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項259〜263のいずれか1項に記載の導管。
  265. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の近位部分が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記遠位部分、前記遠位導管先端部、または前記近位導管セグメントもしくは前記遠位導管セグメントの前記遠位部分及び前記遠位導管先端部の両方に連結されたリング、リング状、冠状またはステント状構造を有する、請求項259に記載の導管。
  266. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の遠位部分が、細長いリブに連結されているリング、リング状、冠状、またはステント状構造を有する、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  267. 細長いリブが、遠位リング、リング状、冠状、またはステント状構造なしで一緒に遠位に連結される、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  268. 細長いリブが一緒に遠位に連結されていない、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  269. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の遠位端が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの長軸に対して平行な軸に沿って平行移動されたとき、前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する軸に沿った寸法で拡張または収縮する、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  270. 遠位導管先端部保護ケージ構造が、6〜30mmの拡張直径を有し、軸に沿って測定されたとき、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って横断する請求項269のいずれか1項に記載の導管。
  271. 遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する軸に沿って測定した場合に、前記遠位導管先端部の直径よりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%以上拡張した直径を有する、請求項269に記載の導管。
  272. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って測定した場合、拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが10〜60mmの長さを有する、請求項259に記載の導管。
  273. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸と平行な軸に沿って測定される場合、前記遠位導管先端部の長さと同じ長さを有する、請求項259に記載の導管。
  274. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って測定した場合、前記遠位導管先端部の長さよりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%またはそれを超える長さを有する、請求項259に記載の導管。
  275. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブの断面形状が、円形、正方形、長方形、または楕円形である、請求項259に記載の導管。
  276. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、0.3〜2.0mmの範囲、または0.6〜1.0mmの範囲の直径または幅を有する、請求項259または275のいずれか1項に記載の導管。
  277. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に配置される、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  278. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に対して近位に、または遠位に配置される、請求項259に記載の導管。
  279. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に配置される、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  280. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に対して近位にまたは遠位に配置される、請求項259のいずれか1項に記載の導管。
  281. 血液ポンプと;
    動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するための第1の導管であって:
    第1の近位端と第1の遠位端とを有する第1の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第1の近位セグメントであって、前記第1の管状本体は、前記第1の近位端と前記第1の遠位端との間の第1の導管管腔を画定する、前記第1の近位セグメントと;
    第1の遠位導管先端部、及び第1の遠位導管先端部保護ケージ構造をさらに備える第1の遠位先端部アセンブリであって:
    前記第1の遠位導管先端部は、第1の近位端及び第1の遠位端を有する第1の遠位導管先端部本体を備え、前記第1の遠位導管先端部本体は、前記第1の遠位導管先端部の前記近位端と前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端との間の第1の遠位導管先端部管腔を画定し;
    前記第1の遠位導管先端部の前記近位端は、前記第1の近位セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端は、少なくとも2つのピーク部分及び少なくとも2つの谷部分を有する端面を有し;
    前記第1の遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントの前記遠位部分から、または前記遠位導管先端部から、前記遠位導管先端部の前記遠位端面に対して遠位領域まで遠位に延在する2つ以上の細長いリブを備える、
    前記第1の遠位先端部アセンブリと;
    を備える、前記第1の導管と、
    前記血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための第2の導管であって:
    第2の近位端と第2の遠位端とを有する第2の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第2の近位セグメントであって、前記第2の管状導管本体は、前記第2の近位端と前記第2の遠位端との間の第2の導管管腔を画定する、前記第2の近位セグメントと;
    近位端及び遠位端を有する概して管状の第2の遠位導管先端部であって、前記第2の遠位導管先端部の前記近位端が、前記第2の近位導管セグメントの前記遠位端に連結される、前記第2の遠位導管先端部と;を備え、
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位部分の管腔の断面積は、前記第2の遠位導管先端部の近位部分の管腔または前記第2の近位導管セグメントの管腔の断面積よりも小さい、
    前記第2の導管と、
    を備える、血液ポンプシステム。
  282. 血液ポンプと;
    動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するための第1の導管であって:
    第1の近位端と第1の遠位端とを有する第1の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第1の近位セグメントであって、前記第1の管状本体は、前記第1の近位端と前記第1の遠位端との間の第1の導管管腔を画定する、前記第1の近位セグメントと;
    第1の遠位導管先端部、及び第1の遠位導管先端部保護ケージ構造をさらに備える第1の遠位導管先端部アセンブリであって:
    前記第1の遠位導管先端部は、第1の近位端及び第1の遠位端を有する第1の遠位導管先端部本体を備え、前記第1の遠位導管先端部本体は、前記第1の遠位導管先端部の前記近位端と前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端との間の第1の遠位導管先端部管腔を画定し;
    前記第1の遠位導管先端部の前記近位端は、前記第1の近位セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端は、少なくとも2つのピーク部分及び少なくとも2つの谷部分を有する端面を有し;
    前記第1の遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントの遠位部分から、または前記第1の遠位導管先端部から、前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端面に対して遠位領域まで遠位に延在する2つ以上の細長いリブを備える、
    前記第1の遠位導管先端部アセンブリと;
    を備える、前記第1の導管と、
    前記血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための第2の導管であって:
    第2の近位端と第2の遠位端とを有する第2の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第2の近位セグメントであって、前記第2の管状導管本体は、前記第2の近位端と前記第2の遠位端との間の第2の導管管腔を画定する、第2の近位セグメントと;
    近位セグメント及び遠位セグメントを備える、概して管状の遠位導管先端部であって;
    前記第2の遠位導管先端部の近位セグメントの前記近位端が、前記第2の近位導管セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第2の遠位導管先端部の近位セグメントの前記遠位端が、前記第2の導管先端部の前記遠位セグメントの前記本体に接続され;
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位セグメントが、2つの遠位端を有し;
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位セグメントの管腔の断面積は、前記第2の導管の近位セグメントの管腔または前記第2の遠位導管先端部の近位セグメントの管腔の断面積よりも小さい、
    前記管状の遠位導管先端部と、
    を備える、前記第2の導管と、
    を備える、血液ポンプシステム。
  283. 血液ポンプと;
    動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するための第1の導管であって:
    第1の近位端と第1の遠位端とを有する第1の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第1の近位セグメントであって、前記第1の管状本体は、前記第1の近位端と前記第1の遠位端との間の第1の導管管腔を画定する、前記第1の近位セグメントと;
    第1の遠位導管先端部をさらに備える第1の遠位先端部アセンブリと、
    を備える、前記第1の導管と、
    前記血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための第2の導管であって:
    第2の近位端と第2の遠位端とを有する第2の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第2の近位セグメントであって、前記第2の管状導管本体は、前記第2の近位端と前記第2の遠位端との間の第2の導管管腔を画定する、前記第2の近位セグメントと;
    近位端及び遠位端を有する概して管状の第2の遠位導管先端部であって、前記第2の遠位導管先端部の前記近位端が、前記第2の近位導管セグメントの前記遠位端に連結される、前記遠位導管先端部と;を備え、
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位部分の管腔の断面積は、第2の遠位導管先端部の近位部分の管腔または前記第2の近位導管セグメントの管腔の断面積よりも小さい、
    前記第2の導管、
    とを備える、血液ポンプシステム。
  284. 血液ポンプと;
    動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するための第1の導管であって:
    第1の近位端と第1の遠位端とを有する第1の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第1の近位セグメントであって、前記第1の管状本体は、前記第1の近位端と前記第1の遠位端との間の第1の導管管腔を画定する、前記第1の近位セグメントと;
    第1の遠位導管先端部をさらに備える第1の遠位先端部アセンブリと、
    を備える、前記第1の導管と
    前記血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための第2の導管であって:
    第2の近位端と第2の遠位端とを有する第2の管状導管本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第2の近位セグメントであって、前記第2の管状導管本体は、前記第2の近位端と前記第2の遠位端との間の第2の導管管腔を画定する、前記第2の近位セグメントと;
    近位セグメント及び遠位セグメントを備える、概して管状の遠位導管先端部であって;
    前記第2の遠位導管先端部の前記近位セグメントの前記近位端が、前記第2の近位導管セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第2の遠位導管先端部の前記近位セグメントの前記遠位端が、前記第2の導管先端部の前記遠位セグメントの前記本体に連結され;
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位セグメントが、2つの遠位端を有する、
    前記遠位導管先端部と;を備え、
    前記第2の遠位導管先端部の遠位セグメントの管腔の断面積は、前記第2の導管の近位セグメントの管腔または前記第2の遠位導管先端部の近位セグメントの管腔の断面積よりも小さい、
    前記第2の導管と、
    を備える、血液ポンプシステム。
  285. 遠心分離式血液ポンプシステムであって:
    ポンプハウジンと;
    血液を受け入れて血液をインペラに送るためのポンプ入口と;
    上下のピボットベアリング上の前記ポンプハウジング内に吊り下げられたインペラであって:
    前記インペラの上面上であり、かつ前記インペラの中心から半径方向に伸びる複数のブレードであって、前記ポンプハウジングを通って前記入口に受け入れられた血液を前記出口に押し出すための、前記複数のブレードと;
    前記底面から前記インペラを通って上面まで前記インペラの中心軸に平行に延在する少なくとも1つの管腔と、
    を備える、前記インペラと;
    を備える、前記遠心分離式血液ポンプシステムと、
    前記インペラを回転させる電動モーターと;
    動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するための第1の導管であって:
    近位端と遠位端とを有する第1の管状本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第1の近位導管セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の第1の近位導管セグメント管腔を画定する、前記第1の近位導管セグメントと;
    第1の遠位導管先端部、及び第1の遠位導管先端部保護ケージ構造をさらに備える第1の遠位導管先端部アセンブリであって:
    前記第1の遠位導管先端部は、近位端及び遠位端を有する本体を備え、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の第1の遠位導管先端部管腔を画定し;
    前記第1の遠位導管先端部の前記近位端は、前記第1の導管の前記第1の近位セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端は、少なくとも2つのピーク部分及び少なくとも2つの谷部分を有する端面を有し;
    前記第1の遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントの前記遠位部分から、または前記第1の遠位導管先端部から、前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端面に対して遠位領域まで遠位に延在する2つ以上の細長いリブを備える;
    前記第1の遠位導管先端部アセンブリと、
    を備える、前記第1の導管と、
    前記血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための第2の導管であって:
    近位端と遠位端とを有する管状本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第2の近位セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の第2の近位導管セグメントを画定する、前記第2の近位セグメントと;
    近位端及び遠位端を有する概して管状の第2の遠位導管先端部であって、前記遠位導管先端部の前記近位端が、前記導管の前記第2の近位セグメントの前記遠位端に連結される、前記第2の遠位導管先端部と;を備え、
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位部分の管腔の断面積は、前記第2の遠位導管先端部の近位部分の管腔または前記第2の近位導管セグメントの管腔の断面積よりも小さい、
    前記第2の導管と、
    を備える、血液ポンプシステム。
  286. 遠心分離式血液ポンプであって:
    ポンプハウジングと;
    血液を受け入れてインペラに送るためのポンプ入口と;
    上下のピボットベアリング上の前記ポンプハウジング内に吊り下げられたインペラであって:
    前記インペラの上面上であり、かつ前記インペラの中心から半径方向に伸びる複数のブレードであって、前記ポンプハウジングを通って前記入口に受け入れられた血液を前記出口に押し出すための、前記複数のブレードを備える、
    前記インペラと;
    前記インペラを回転させる電動モーターと、
    を備える、前記遠心分離血液ポンプと;
    動脈、静脈、心房、または他の血液含有構造から血液を血液ポンプに輸送するための第1の導管であって:
    近位端と遠位端とを有する第1の管状本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第1の近位導管セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の第1の近位導管セグメント管腔を画定する、前記第1の近位導管セグメントと;
    第1の遠位導管先端部、及び第1の遠位導管先端部保護ケージ構造をさらに備える第1の遠位導管先端部アセンブリであって:
    前記第1の遠位導管先端部は、近位端及び遠位端を有する本体を備え、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の第1の遠位導管先端部管腔を画定し;
    前記第1の遠位導管先端部の前記近位端は、前記第1の導管の前記第1の近位セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端は、少なくとも2つのピーク部分及び少なくとも2つの谷部分を有する端面を有し;
    前記第1の遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントの前記遠位部分から、または前記第1の遠位導管先端部から、前記第1の遠位導管先端部の前記遠位端面に対して遠位領域まで遠位に延在する2つ以上の細長いリブを備える、
    前記第1の遠位先端部アセンブリと、
    を備える、第1の導管と;
    血液ポンプから静脈または動脈に血液を輸送するための第2の導管であって:
    近位端と遠位端とを有する管状本体を備えた可塑性の、圧縮抵抗かつねじれ抵抗の第2の近位セグメントであって、前記管状本体は、前記近位端と前記遠位端との間の第2の近位導管セグメントを画定する、前記第2の近位セグメントと;
    近位セグメント及び遠位セグメントを備える、概して管状の第2の遠位導管先端部であって;
    前記第2の遠位導管先端部の前記近位セグメントの前記近位端は、前記第2の近位導管セグメントの前記遠位端に連結され;
    前記第2の遠位導管先端部の前記近位セグメントの前記遠位端が、前記第2の導管先端部の前記遠位セグメントの前記本体に連結され;
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位セグメントが、2つの遠位端を有し;
    前記第2の遠位導管先端部の前記遠位セグメントの管腔の断面積は、前記第2の導管の近位セグメントの管腔または前記第2の遠位導管先端部の近位セグメントの管腔の断面積よりも小さい、
    前記第2の遠位導管先端部と、を備える
    前記第2の導管と、
    を備える、血液ポンプシステム。
  287. 前記ポンプハウジングがポンプ入口を画定する、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  288. 前記頂部ピボットベアリングが前記ハウジングの頂部から前記入口に延在し、底部ピボットベアリングが前記ハウジングの底部から前記ハウジングの前記内部空間に延在する、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  289. 軸方向荷重が前記頂部ピボットベアリングと前記底部ピボットベアリングとの間で分担され得、前記軸方向荷重の0〜100%が各ピボットベアリングに分配され得る、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  290. 前記インペラピボットが、ピボット本体内に配置された第1ピボットインサート及び第2ピボットインサートをさらに備え、第1ピボットインサートが頂部ピボットと係合し、第2ピボットインサートが底部ピボットと係合する、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  291. 前記インペラは、前記インペラを通って前記底面から前記上面まで前記インペラの中心軸に平行に延在する少なくとも1つの管腔を備える、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  292. 前記血液ポンプが、前記インペラに機械的に係合される少なくとも1つの磁石を備える、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  293. 前記電気モーターが、前記少なくとも1つの磁石を含む磁石アセンブリと、前記少なくとも1つの磁石を磁気的に係合させるための電気コイルアセンブリとを備え、前記電気モーターは、前記少なくとも1つの磁石及び前記インペラを回転させる、請求項286に記載の血液ポンプシステム。
  294. ヒト患者において動静脈瘻または動静脈グラフトを作製する方法であって:
    第1の導管の一端を供与側静脈に流体的に接続することと;
    第2の導管の一端を受容側静脈に流体的に接続することと;
    少なくとも7日間、脱酸素化された血液を前記供与側静脈から前記受容側静脈にポンピングすることであって:
    血液の前記ポンピングは、前記受容側静脈内の壁せん断応力を0.76Pa以上にし、
    血液の前記ポンピングは、前記受容側静脈における平均脈圧を20mmHg未満にし、
    前記受容側静脈に流体的に接続された前記導管の遠位部分における血液の平均速度は、前記受容静脈に流体接続された前記導管の中間部分における血液の平均速度よりも速く、
    血液の前記ポンピングは、末梢静脈の全直径の持続的な増加をもたらす、
    前記ポンピングすることと;
    持続的に増加した全直径を有する前記受容側静脈の少なくとも一部を使用して、前記患者に前記動静脈瘻または前記動静脈グラフトを形成することと、
    とを備える、前記方法。
  295. 前記患者が、血液透析のための血管アクセスを可能にするために、動静脈瘻または動静脈グラフトを必要とする、請求項294に記載の方法。
  296. 前記ポンプ導管アセンブリが、50と1500ml/分との間の速度で血液をポンピングする、請求項294に記載の方法。
  297. 前記ポンプ導管アセンブリが、100と1000ml/分との間の速度で血液をポンピングする、請求項294に記載の方法。
  298. 前記受容側静脈内の平均壁せん断応力が、前記ポンプ導管アセンブリが作動しているとき、0.76Paと23Paとの間である、請求項294に記載の方法。
  299. 前記受容側静脈における平均壁せん断応力が、前記ポンプ導管アセンブリが作動しているとき、2.5Paと10Paとの間である、請求項294に記載の方法。
  300. 前記受容側静脈における平均壁せん断応力が、前記ポンプ導管アセンブリが作動しているとき、2.5Paと7.5Paとの間である、請求項294に記載の方法。
  301. 前記ポンプ導管アセンブリが作動しているときに、前記受容側静脈内の血液の平均速度が15と100cm/sとの間である、請求項294に記載の方法。
  302. 血液を、前記ポンプ導管アセンブリを通じて3日と42日との間ポンピングする、請求項294に記載の方法。
  303. 血液をポンピングした後に前記受容側静脈の全直径及び前記受容側静脈を通る血流を決定することと、
    前記ポンプ導管アセンブリのポンプ部分の速度を変化させて、前記受容側静脈内の所望の壁せん断応力または血液の平均速度を維持することと、
    をさらに包含する、請求項294に記載の方法。
  304. 前記受容側静脈と前記ポンプ導管アセンブリとの間の接続部に隣接する前記受容静脈内の前記血液の脈圧が、前記ポンプ導管アセンブリが作動しているときに10mmHg未満である、請求項294に記載の方法。
  305. 前記受容側静脈と前記ポンプ導管アセンブリとの間の接続に隣接する前記受容側静脈内の前記血液の脈圧が、前記ポンプ導管アセンブリが作動しているときに5mmHg未満である、請求項294に記載の方法。
  306. 前記受容側静脈と前記ポンプ導管アセンブリとの間の接続に隣接する前記受容側静脈内の前記血液の脈圧が、前記ポンプ導管アセンブリが作動しているときに5mmHg未満である、請求項294に記載の方法。
  307. 前記血液を、前記ポンプ導管アセンブリを通じて20〜200cmの間ポンピングする、請求項294に記載の方法。
  308. 前記供与側静脈が、右心房、上大静脈、下大静脈、腕頭静脈、頸静脈、鎖骨下静脈、腋窩静脈、総腸骨静脈、外腸骨静脈、または大腿静脈からなる群より選択される、請求項294に記載の方法。
  309. 前記受容側静脈が、橈側皮静脈、尺骨静脈、肘正中静脈、尺側皮静脈、上腕静脈、小伏在静脈、大伏在静脈または大腿静脈からなる群より選択される、請求項294に記載の方法。
  310. 前記ポンプ導管アセンブリのポンプ部分が前記患者に埋め込まれる、請求項294に記載の方法。
  311. 前記ポンプ導管アセンブリのポンプ部分が前記患者に対して体外に留まる、請求項294に記載の方法。
  312. 前記受容側静脈の持続的に増加した全直径が、少なくとも2.0、2.5,3.0、3.5、4、5、6、8、10または12mmである、請求項294に記載の方法。
  313. 前記受容側静脈に流体的に接続された前記導管の遠位部分の血液の平均速度が、前記受容側静脈に流体的に接続された前記導管の中間部分における血液の平均速度よりも25%、50%、75%、100%、150%、200%、300%、400%、500%、または500%より高い、請求項294に記載の方法。
  314. 前記近位導管セグメントと前記遠位導管先端部との間に挿入された遠位導管セグメントをさらに備え、
    前記導管の前記近位セグメントの前記遠位端が、前記遠位セグメントの前記近位端に連結され;かつ
    前記導管の前記遠位セグメントの前記遠位端が、前記遠位導管先端部の前記近位端に接続される、
    請求項281、282、286または287に記載の血液ポンプシステム。
  315. 前記近位及び前記遠位の導管セグメントが、以下:
    vi)摩擦嵌合;
    vii)タケノコ継手;
    viii)半径方向圧縮固定器具または固定輪
    ix)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    x)接着剤;
    のうちの1つ以上によって接続されている、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  316. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  317. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントが、大部分または本質的に、可塑性または弾性のポリマーからなる、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  318. 前記可塑性または弾性のポリマーが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、及びそれらの組み合わせである、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  319. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20〜80A、20〜30A、30〜40A、40〜50A、50〜60A、60〜70A、70〜80Aの範囲のショア硬度を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  320. 前記可塑性または弾性のポリマーが、20A、25A、30A、35A、40A、45A、50A、55A、60A、65A、70A、75Aまたは80Aのショア硬度を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
    前記可塑性または弾性のポリマーが、70Aのショア硬度のCarbothane(登録商標)PC−3575Aまたは45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイである、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  321. 前記近位導管セグメント、前記遠位導管セグメント、ならびに前記近位導管セグメント及び前記遠位導管セグメントの両方が、金属ワイヤー支持体をさらに備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  322. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成であり、円形断面を有しても、または扁平断面を有してもよい、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  323. 前記金属ワイヤー支持体が、可塑性または弾性のあるポリマーの2つの層の間か、外面上か、または内面上に位置する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  324. ワイヤーが、ニチノール、ステンレス鋼、またはそれらの組み合わせを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  325. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  326. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項314〜318のいずれか1項に記載の導管。
  327. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項324に記載の導管。
  328. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項314〜318のいずれか1項に記載の導管。
  329. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、304、316、316L、316LVM、または400シリーズのステンレス鋼である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  330. 前記近位導管セグメント、前記遠位導管セグメントまたは側方ポートが1つ以上のクランプを備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  331. 編組構成で適用される金属ワイヤー支持体を含む可塑性または弾性のポリマーのセグメント上にクランプが配置される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  332. 前記近位導管セグメントが、編組ワイヤー支持体を含み、前記遠位導管セグメントがコイルワイヤー支持体を含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  333. 前記遠位導管先端部が、金属または金属合金を含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  334. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、金属または金属合金からなる、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  335. 前記金属または金属合金がステンレス鋼またはチタニウムである、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  336. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  337. 前記遠位導管先端部が、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  338. 前記遠位導管先端部が、大部分または本質的に、ポリマー、または完全にもしくは部分的に金属化されたポリマーからなる、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  339. 前記ポリマーがポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンである、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  340. 前記遠位導管先端部が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  341. 前記遠位導管先端部の遠位開口部が、前記遠位導管先端部の外面から前記遠位導管先端部の内面まで完全に弓形である遠位端面によって画定されている、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  342. 前記遠位導管先端部の遠位開口部が、前記遠位導管先端部の壁厚の25%〜75%、40%〜60%、または50%に等しい半径を有する弓形面によって画定される遠位端面によって画定される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  343. 前記遠位端面の半径が、0.25〜1.3mm、または0.5〜0.65mmの範囲である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  344. 前記遠位導管先端部の遠位開口部が、3つ以上のピーク領域と、前記遠位開口部の末梢の周囲の3つ以上の谷領域とを備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  345. 前記遠位導管先端部の遠位開口部が、遠位開口部の末梢に沿って4つ以上のピーク領域及び4つ以上の谷領域を備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  346. 前記遠位導管先端部の前記遠位端面は、概して波状の形状を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  347. 前記遠位導管先端部の前記遠位端面は、概して正弦曲線外形を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  348. 前記遠位導管先端部が、前記谷部または前記領域よりも1.5〜3.5、2.0〜3.0、または2.5倍の幅であるピーク部分またはピーク領域によって画定される遠位端面を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  349. 前記遠位導管先端部の前記遠位端面のピーク領域に対する前記遠位導管先端部の前記遠位端面の谷領域の全円弧長の比が、谷部分の10%または36度から前記谷部分の90%または324度までの範囲内にあってもよい、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  350. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記遠位端が、前記遠位導管先端部の近位端に、以下:
    vi)摩擦嵌合;
    vii)タケノコ継手;
    viii)半径方向圧縮固定器具または固定輪
    ix)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    x)接着剤;
    のうちの1つ以上によって接続されている、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  351. 前記遠位導管先端部の近位部分が、前記遠位導管セグメントの前記遠位端または前記近位導管セグメントの前記遠位端と係合するための前記遠位導管先端部の外面の周りの環状返し部を備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  352. 前記遠位導管先端部の前記近位部分が、少なくとも1つの他の環状返し部を画定する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  353. 前記遠位導管先端部の前記少なくとも1つの他の環状返し部が、前記環状返し部の近位に配置される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  354. 前記遠位導管先端部の前記少なくとも1つの他の環状返し部が、前記遠位導管先端部の長手方向軸から、前記第1の環状返し部の角度よりも大きな角度で延在する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  355. 前記遠位導管先端部の外径及び前記近位導管または前記遠位導管の前記遠位端の外径は、連結されたときにほぼ同じである、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  356. 前記遠位導管先端部が5〜50mmの全長を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  357. 前記遠位導管先端部の近位端が、前記遠位導管先端部の全長の20%〜80%を占める、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  358. 前記遠位導管先端部の前記近位端が、前記遠位導管先端部の前記全長の20%、30%、40%、50%、60%、70%または80%を占める、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  359. 前記遠位導管先端部の前記近位端が3〜30mmの長さを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  360. 前記遠位導管先端部が、2〜10mm、3〜6mm、または3.5〜5.5mmの内径を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  361. 前記遠位導管先端部が4mmの内径を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  362. 遠位開口を形成する前記遠位導管先端部の前記遠位端が、0.5〜8mmの壁厚を有する、請求項44に記載の血液ポンプシステム。
  363. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つまたは8つの細長いリブを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  364. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、ニチノール、ステンレス鋼、弾性ポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  365. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、大部分または本質的に、ニチノール、ステンレス鋼、または弾性のポリマーからなる、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  366. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、400シリーズ、304、316、316L、または316LVMステンレス鋼である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  367. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、2〜16μmRa、または4〜8μmRaの範囲の表面粗さを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  368. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の近位部分が、前記近位導管セグメントもしくは前記遠位導管セグメントの前記遠位部分、前記遠位導管先端部、または前記近位導管セグメントもしくは前記遠位導管セグメントの前記遠位部分及び前記遠位導管先端部の両方に連結されたリング、リング状、冠状またはステント状構造を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  369. 前記遠位導管先端部保護ケージ構造の遠位部分が、細長いリブに連結されているリング、リング状、冠状、またはステント状構造を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  370. 細長いリブが、遠位リング、リング状、冠状、またはステント状構造なしで一緒に遠位に連結される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  371. 細長いリブが一緒に遠位に連結されていない、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  372. 遠位導管先端部保護ケージ構造の遠位端が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの長軸に対して平行な軸に沿って平行移動されたとき、前記遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する軸に沿った寸法で拡張または収縮する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  373. 遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横切る軸に沿って測定されたとき、6〜30mmの拡張直径を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  374. 遠位導管先端部保護ケージ構造が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する軸に沿って測定されたとき、前記遠位導管先端部の直径よりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%以上拡張した直径を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  375. 前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って測定した場合、拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが10〜60mmの長さを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  376. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸と平行な軸に沿って測定される場合、前記遠位導管先端部の長さと同じ長さを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  377. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な軸に沿って測定した場合、前記遠位導管先端部の長さよりも10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%〜100%、100%〜200%、または200%〜400%を超える長さを有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  378. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブの断面形状が、円形、正方形、長方形、または楕円形である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  379. 拡張遠位導管先端部保護ケージ構造の少なくとも1つのリブが、0.3〜2.0mmの範囲、または0.6〜1.0mmの範囲の直径または幅を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  380. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に配置される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  381. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸に平行な平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に対して近位に、または遠位に配置される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  382. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に配置される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  383. 前記遠位導管先端部が、前記近位導管セグメントまたは前記遠位導管セグメントの前記長軸を横断する平面上で参照されるように、拡張された前記遠位導管先端部保護ケージの中央に対して近位に、または遠位に配置される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  384. 連結のための前記構成または連結の前記方法が、以下:
    vi)摩擦嵌合;
    vii)タケノコ継手;
    viii)半径方向圧縮固定器具または固定輪
    ix)1つ以上のタケノコ継手及び半径方向圧縮固定器具もしくは固定輪を備えたインラインコネクタ;または
    x)接着剤;
    のうちの1つ以上による、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  385. 側方ポートが、以下:
    vii)硬質ポリマー;
    viii)ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトン;
    ix)可塑性または弾性のポリマー;
    x)ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70のCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、45Aもしくは55Aのショア硬度を有するPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミド;
    xi)金属;または
    xii)ステンレス鋼、ニチノール、金、または白金、
    のうちの1つ以上を含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  386. 前記側方ポートが、剛性セグメント及び可塑性セグメントを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  387. 前記剛性側方ポートセグメントが、硬質ポリマーを含み、前記可塑性側方ポートセグメントが、可塑性または弾性のポリマーを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  388. 前記剛性側方ポートセグメントが、ポリカーボネートまたはポリエーテルエーテルケトンを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  389. 前記可塑性側方ポートセグメントが、ポリウレタン、Pellethane(登録商標)ポリウレタン、Carbothane(登録商標)ポリウレタン、ショア硬度70のCarbothane(登録商標)PC−3575A、芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、Polyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ショア硬度45Aまたは55AのPolyblend 1100芳香族ポリウレタンエラストマーアロイ、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、シリコーンエラストマー、ポリテトラフルオロエチレン、延伸ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性シリコーンポリカーボネートエラストマー、ポリエーテルブロックアミドを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  390. 前記可塑性側方ポートセグメントが金属ワイヤー支持体を備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  391. 金属ワイヤー支持体が、編組、コイル、または螺旋構成であり、円形断面を有しても、または扁平断面を有してもよい、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  392. 金属ワイヤー支持体が、可塑性または弾性のポリマーの2つの層の間、外面上または内面上に配置されている、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  393. ワイヤーが、ニチノール、ステンレス鋼、またはそれらの組み合わせを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  394. コイル形状に巻かれた前記ニチノールワイヤーが、0.004〜0.012インチ、または0.008〜0.010インチの直径である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  395. 前記ニチノールワイヤーが、0.015〜0.04インチのピッチまたは0.02〜0.03インチのピッチを有するコイル形状で巻かれている、請求項84または85のいずれか1項に記載の導管。
  396. 編組構成で適用される前記ニチノールワイヤーが、0.002〜0.008インチの直径、または0.004インチの直径である、請求項84に記載の導管。
  397. 編組構成で適用された前記ニチノールワイヤーが、1つのストランドまたは2つのストランドに適用される、請求項84または87のいずれか1項に記載の導管。
  398. 前記ステンレス鋼が、300シリーズ、304、316、316L、316LVM、または400シリーズのステンレス鋼である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  399. 可塑性側方ポートセグメントがクランプを備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  400. 前記流体経路と流体連通する前記側方ポートの部分が、キャップを備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  401. 前記キャップが、以下:
    x)硬質もしくは剛性であるか;
    xi)可塑性であるか;または
    xii)硬い部分と可塑性の部分とを備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  402. 前記キャップが、以下:
    xiii)シリンジ先端部が前記キャップ内に挿入されたときに開く止血弁;
    xiv)クロスカット膜を有する止血弁;
    xv)止血弁を備えたTuohy Borstアダプター;及び
    xvi)側方ポートへの流体の注入を可能にする三方向サイドアーム、
    のうちの1つ以上を備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  403. 前記キャップが、ねじ付きルアー継手によって前記側方ポートに連結される、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  404. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または側方ポートセグメントの一方または両方の端部が、前記導管セグメントの中間セグメントまたは前記側方ポートよりも大きな壁厚を有する、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  405. 近位導管セグメント、遠位導管セグメント、遠位導管先端部、遠位導管先端部保護ケージ構造、または側方ポートの全てまたは一部がさらに、抗血栓性表面コーティングを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  406. 前記コーティングが親水性であり、ヘパリンを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  407. 前記コーティングが、Astute(登録商標)またはApplause(商標)である、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  408. 前記2つのカフ部分が、近位導管セグメント、遠位導管セグメント、または遠位導管先端部の可塑性近位部分の周囲に互いに付着するように構成されている、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  409. テクスチャ加工された内面の少なくとも一部は、一連の円周方向に連続するかまたは交互に割り込まれた突起を備える、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  410. 繊維状外面の少なくとも一部が、ダクロンまたはポリエステルベロアを含む、請求項314に記載の血液ポンプシステム。
  411. 血液ポンプシステムであって:
    血液ポンプと;
    第1の導管と;
    第2の導管と;を備え、
    前記第1の導管は、本明細書に開示されるように、任意の構成において、個々にまたは任意の他の特徴と組み合わせてのいずれかで、記載される任意の特徴を含み;
    前記第2の導管は、本明細書に開示されるように、任意の構成において、個々にまたは任意の他の特徴と組み合わせてのいずれかで、記載された任意の特徴を含む、前記血液ポンプシステム。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741571C2 (ru) 2010-02-17 2021-01-27 Артио Медикал, Инк. Система и способ увеличения наружного диаметра вен
CN103957957B (zh) 2011-08-17 2017-08-15 弗洛福沃德医药股份有限公司 血液泵系统
US10258730B2 (en) 2012-08-17 2019-04-16 Flow Forward Medical, Inc. Blood pump systems and methods
GB2563155A (en) 2015-02-12 2018-12-05 Foundry Innovation & Res 1 Ltd Implantable devices and related methods for heart failure monitoring
US11039813B2 (en) 2015-08-03 2021-06-22 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Devices and methods for measurement of Vena Cava dimensions, pressure and oxygen saturation
AU2017257508B2 (en) 2016-04-29 2021-10-14 Artio Medical, Inc. Conduit tips and systems and methods for use
US11206992B2 (en) 2016-08-11 2021-12-28 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Wireless resonant circuit and variable inductance vascular monitoring implants and anchoring structures therefore
EP3496606A1 (en) 2016-08-11 2019-06-19 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Systems and methods for patient fluid management
US11701018B2 (en) 2016-08-11 2023-07-18 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Wireless resonant circuit and variable inductance vascular monitoring implants and anchoring structures therefore
EP3287154B1 (en) * 2016-08-23 2019-10-09 Abiomed Europe GmbH Ventricular assist device
CA3039285A1 (en) 2016-10-25 2018-05-03 Magenta Medical Ltd. Ventricular assist device
EP3725214A1 (en) 2016-11-29 2020-10-21 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Wireless resonant circuit and variable inductance vascular implants for monitoring patient vasculature system
US11779238B2 (en) 2017-05-31 2023-10-10 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Implantable sensors for vascular monitoring
US11944495B2 (en) 2017-05-31 2024-04-02 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Implantable ultrasonic vascular sensor
WO2018226991A1 (en) 2017-06-07 2018-12-13 Shifamed Holdings, Llc Intravascular fluid movement devices, systems, and methods of use
ES2896901T3 (es) * 2017-08-23 2022-02-28 Ecp Entw Mbh Cubierta del eje de accionamiento con una parte termoconductora
US11511103B2 (en) 2017-11-13 2022-11-29 Shifamed Holdings, Llc Intravascular fluid movement devices, systems, and methods of use
US10905808B2 (en) 2018-01-10 2021-02-02 Magenta Medical Ltd. Drive cable for use with a blood pump
EP3689388B1 (en) 2018-01-10 2022-04-06 Magenta Medical Ltd. Ventricular assist device
DE102018201030A1 (de) 2018-01-24 2019-07-25 Kardion Gmbh Magnetkuppelelement mit magnetischer Lagerungsfunktion
US10722631B2 (en) 2018-02-01 2020-07-28 Shifamed Holdings, Llc Intravascular blood pumps and methods of use and manufacture
DE102018208936A1 (de) * 2018-06-06 2019-12-12 Kardion Gmbh Bestimmvorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Viskosität eines Fluids
EP3806926A4 (en) * 2018-06-14 2022-03-16 CardiacAssist, Inc. DOUBLE Lumen CANNULA HAVING A FLEXIBLE DISTAL TIP
DE102018211327A1 (de) 2018-07-10 2020-01-16 Kardion Gmbh Laufrad für ein implantierbares, vaskuläres Unterstützungssystem
US20210393942A1 (en) * 2018-10-15 2021-12-23 The Cleveland Clinic Foundation Atrial assist device
EP3782667B1 (en) 2019-01-24 2022-04-06 Magenta Medical Ltd. Impeller and frame of a blood pump
US11565102B2 (en) * 2019-02-01 2023-01-31 Kardiatec SA Pressure unloading left ventricular assist device and methods for assisting a human heart
JP2022540616A (ja) 2019-07-12 2022-09-16 シファメド・ホールディングス・エルエルシー 血管内血液ポンプならびに製造および使用の方法
US11654275B2 (en) 2019-07-22 2023-05-23 Shifamed Holdings, Llc Intravascular blood pumps with struts and methods of use and manufacture
CN110559038B (zh) * 2019-09-18 2021-03-30 希罗镜下医疗科技发展(上海)有限公司 鸭嘴型施夹帽及具有该施夹帽的吻合装置
US20220338875A1 (en) * 2019-09-18 2022-10-27 HeronScope Medical Technology Development (Shanghai) Co.,Ltd Disassemblable anastomosis clamp
WO2021062265A1 (en) 2019-09-25 2021-04-01 Shifamed Holdings, Llc Intravascular blood pump systems and methods of use and control thereof
DE102020102474A1 (de) 2020-01-31 2021-08-05 Kardion Gmbh Pumpe zum Fördern eines Fluids und Verfahren zum Herstellen einer Pumpe
EP4103253A4 (en) * 2020-02-11 2024-04-03 Merck Sharp & Dohme Llc ALTERNATIVE CANNULA CONFIGURATIONS FOR REGULATING FLUID DELIVERY IN TISSUE
US11931561B2 (en) * 2020-05-26 2024-03-19 Medtronic, Inc. Body position and activity based flow control for ventricular assist device (VAD) with fully implantable controller
US20210378677A1 (en) * 2020-06-08 2021-12-09 White Swell Medical Ltd Non-thrombogenic devices for treating edema
US20220186732A1 (en) * 2020-12-11 2022-06-16 Sapphire Motors Integrated pump assembly with one moving part with stacked stator
EP4313199A1 (en) * 2021-03-23 2024-02-07 University of Washington Fluid access devices and methods
TW202337516A (zh) * 2022-01-28 2023-10-01 德商阿比奥梅德歐洲有限公司 血液泵
US20230390548A1 (en) * 2022-06-06 2023-12-07 Vadovations, Inc. Blood pump controller and system
CN115227964B (zh) * 2022-09-21 2022-12-27 深圳核心医疗科技有限公司 流速控制方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5509900A (en) * 1992-03-02 1996-04-23 Kirkman; Thomas R. Apparatus and method for retaining a catheter in a blood vessel in a fixed position
WO2013036588A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 Circulite, Inc. Cannula tips, tissue attachment rings, and methods of delivering and using the same
JP2013526899A (ja) * 2010-02-11 2013-06-27 サーキュライト・インコーポレーテッド 循環系中に補助的な血流を確立するための装置、方法、およびシステム

Family Cites Families (190)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3487784A (en) 1967-10-26 1970-01-06 Edson Howard Rafferty Pumps capable of use as heart pumps
AT305778B (de) 1970-09-11 1973-03-12 Standard Magnet Ag Kreiselpumpe
US3864055A (en) 1971-12-06 1975-02-04 Harold D Kletschka Pumps capable of use as heart pumps and blood pumps
FR2451480A1 (fr) 1979-03-16 1980-10-10 Belenger Jacques Pompe centrifuge medicale
US4457673A (en) 1980-11-28 1984-07-03 Novacor Medical Corporation Pump and actuator mechanism
US4557673A (en) 1982-12-03 1985-12-10 Novacor Medical Corporation Implantable pump
US4606698A (en) 1984-07-09 1986-08-19 Mici Limited Partnership Iv Centrifugal blood pump with tapered shaft seal
US4828544A (en) 1984-09-05 1989-05-09 Quotidian No. 100 Pty Limited Control of blood flow
US4665896A (en) 1985-07-22 1987-05-19 Novacor Medical Corporation Power supply for body implant and method of use
US4795446A (en) * 1986-01-30 1989-01-03 Sherwood Medical Company Medical tube device
US4756302A (en) 1986-11-20 1988-07-12 Novacor Medical Corporation Blood pumping system and method
US5162102A (en) 1987-09-21 1992-11-10 Terumo Kabushiki Kaisha Medical instrument and production thereof
US4898518A (en) 1988-08-31 1990-02-06 Minnesota Mining & Manufacturing Company Shaft driven disposable centrifugal pump
JPH0653161B2 (ja) 1988-09-28 1994-07-20 東洋紡績株式会社 循環装置
US5006104A (en) 1988-11-07 1991-04-09 The Cleveland Clinic Foundation Heart pump having contractible guide mechanism for pusher plate
US5017103A (en) 1989-03-06 1991-05-21 St. Jude Medical, Inc. Centrifugal blood pump and magnetic coupling
US5324177A (en) 1989-05-08 1994-06-28 The Cleveland Clinic Foundation Sealless rotodynamic pump with radially offset rotor
US4984972A (en) 1989-10-24 1991-01-15 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Centrifugal blood pump
US5100392A (en) 1989-12-08 1992-03-31 Biosynthesis, Inc. Implantable device for administration of drugs or other liquid solutions
US5178603A (en) 1990-07-24 1993-01-12 Baxter International, Inc. Blood extraction and reinfusion flow control system and method
JP2874060B2 (ja) 1990-12-26 1999-03-24 日機装株式会社 血液ポンプ
US5316440A (en) 1991-05-10 1994-05-31 Terumo Kabushiki Kaisha Blood pump apparatus
US5290236A (en) 1991-09-25 1994-03-01 Baxter International Inc. Low priming volume centrifugal blood pump
US5300015A (en) 1992-03-03 1994-04-05 Runge Thomas M Blood conduit for pulsatile cardiopulmonary bypass pump
US5458459A (en) 1992-07-30 1995-10-17 Haemonetics Corporation Centrifugal blood pump with impeller blades forming a spin inducer
WO1994003731A1 (en) 1992-07-30 1994-02-17 Spin Corporation Centrifugal blood pump
US5713730A (en) 1992-09-04 1998-02-03 Kyocera Corporation Ceramic pivot bearing arrangement for a sealless blood pump
US5399074A (en) 1992-09-04 1995-03-21 Kyocera Corporation Motor driven sealless blood pump
JP2569419B2 (ja) 1993-02-18 1997-01-08 工業技術院長 人工心臓用ポンプ
JP3085835B2 (ja) 1993-04-28 2000-09-11 京セラ株式会社 血液ポンプ
DE4321260C1 (de) 1993-06-25 1995-03-09 Westphal Dieter Dipl Ing Dipl Blutpumpe als Zentrifugalpumpe
US5957672A (en) 1993-11-10 1999-09-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Blood pump bearing system
US5527159A (en) 1993-11-10 1996-06-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Rotary blood pump
US5947892A (en) 1993-11-10 1999-09-07 Micromed Technology, Inc. Rotary blood pump
AU123279S (en) 1993-12-20 1995-05-01 Terumo Corp Centrifugal pump
GB9404321D0 (en) 1994-03-04 1994-04-20 Thoratec Lab Corp Driver and method for driving pneumatic ventricular assist devices
US5509908A (en) 1994-04-21 1996-04-23 Novoste Corporation Angular sheath introducer
DE4430853A1 (de) 1994-08-31 1996-03-07 Jostra Medizintechnik Zentrifugal-Blutpumpe
US5858003A (en) 1994-10-20 1999-01-12 Children's Medical Center Corporation Systems and methods for promoting tissue growth
JP2696070B2 (ja) 1994-11-09 1998-01-14 日機装株式会社 血液ポンプ
US5707218A (en) 1995-04-19 1998-01-13 Nimbus, Inc. Implantable electric axial-flow blood pump with blood cooled bearing
US5588812A (en) 1995-04-19 1996-12-31 Nimbus, Inc. Implantable electric axial-flow blood pump
US5662711A (en) 1995-06-07 1997-09-02 Douglas; William Flow adjustable artery shunt
US5575630A (en) 1995-08-08 1996-11-19 Kyocera Corporation Blood pump having magnetic attraction
US5947703A (en) 1996-01-31 1999-09-07 Ntn Corporation Centrifugal blood pump assembly
US5840070A (en) 1996-02-20 1998-11-24 Kriton Medical, Inc. Sealless rotary blood pump
JP2000510929A (ja) 1996-05-03 2000-08-22 ユニバーシティ・オブ・ユタ 磁力で懸垂且つ回転されるハイブリッド型遠心圧送装置及び方法
DE19625300A1 (de) 1996-06-25 1998-01-02 Guenter Prof Dr Rau Blutpumpe
US6244835B1 (en) 1996-06-26 2001-06-12 James F. Antaki Blood pump having a magnetically suspended rotor
US6015272A (en) 1996-06-26 2000-01-18 University Of Pittsburgh Magnetically suspended miniature fluid pump and method of designing the same
US5851174A (en) 1996-09-17 1998-12-22 Robert Jarvik Cardiac support device
GB2322915B (en) 1997-03-06 2001-06-06 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Hydrodynamic type porous oil-impregnated bearing
US5890883A (en) 1997-03-19 1999-04-06 The Cleveland Clinic Foundation Rotodynamic pump with non-circular hydrodynamic bearing journal
US5964694A (en) * 1997-04-02 1999-10-12 Guidant Corporation Method and apparatus for cardiac blood flow assistance
US6093001A (en) 1997-05-02 2000-07-25 University Of Pittsburgh Rotary pump having a bearing which dissipates heat
AUPO902797A0 (en) 1997-09-05 1997-10-02 Cortronix Pty Ltd A rotary blood pump with hydrodynamically suspended impeller
US6532964B2 (en) 1997-07-11 2003-03-18 A-Med Systems, Inc. Pulmonary and circulatory blood flow support devices and methods for heart surgery procedures
EP0900572B1 (de) 1997-09-04 2005-01-12 Levitronix LLC Zentrifugalpumpe
US6250880B1 (en) 1997-09-05 2001-06-26 Ventrassist Pty. Ltd Rotary pump with exclusively hydrodynamically suspended impeller
WO1999017819A1 (en) 1997-10-02 1999-04-15 Micromed Technology, Inc. Implantable pump system
UA56262C2 (uk) 1997-10-09 2003-05-15 Орквіс Медікел Корпорейшн Імплантовувана система підтримки серця
US6889082B2 (en) 1997-10-09 2005-05-03 Orqis Medical Corporation Implantable heart assist system and method of applying same
US6110139A (en) 1997-10-21 2000-08-29 Loubser; Paul Gerhard Retrograde perfusion monitoring and control system
US6201329B1 (en) 1997-10-27 2001-03-13 Mohawk Innovative Technology, Inc. Pump having magnetic bearing for pumping blood and the like
US5989206A (en) 1997-10-31 1999-11-23 Biolink Corporation Apparatus and method for the dialysis of blood
US6189388B1 (en) 1997-11-12 2001-02-20 Gambro, Inc. Access flow monitoring using reversal of normal blood flow
US6007478A (en) * 1997-11-13 1999-12-28 Impella Cardiotechnik Aktiengesellschaft Cannula having constant wall thickness with increasing distal flexibility and method of making
US6293901B1 (en) 1997-11-26 2001-09-25 Vascor, Inc. Magnetically suspended fluid pump and control system
US6042559A (en) 1998-02-24 2000-03-28 Innercool Therapies, Inc. Insulated catheter for selective organ perfusion
JPH11244376A (ja) 1998-02-27 1999-09-14 Kyocera Corp 血液ポンプ
US6447488B2 (en) 1998-03-19 2002-09-10 Biolink Corporation Apparatus for the dialysis of blood, method for fabricating the same, and method for the dialysis of blood
AU741418B2 (en) 1998-04-22 2001-11-29 Medquest Products, Inc. Implantable centrifugal blood pump with hybrid magnetic bearings
US5894011A (en) 1998-06-24 1999-04-13 Prosl; Frank R. Flow reversing device for hemodialysis
US6632189B1 (en) 1998-09-18 2003-10-14 Edwards Lifesciences Corporation Support device for surgical systems
JP2000102604A (ja) 1998-09-29 2000-04-11 Kyocera Corp 遠心型血液ポンプ
JP3689567B2 (ja) 1998-09-29 2005-08-31 京セラ株式会社 遠心型血液ポンプ
US6152704A (en) 1998-09-30 2000-11-28 A-Med Systems, Inc. Blood pump with turbine drive
DE29821565U1 (de) 1998-12-02 2000-06-15 Impella Cardiotech Ag Lagerlose Blutpumpe
US6217541B1 (en) 1999-01-19 2001-04-17 Kriton Medical, Inc. Blood pump using cross-flow principles
US6161547A (en) 1999-01-15 2000-12-19 Coaxia, Inc. Medical device for flow augmentation in patients with occlusive cerebrovascular disease and methods of use
US6050975A (en) 1999-02-25 2000-04-18 Thermo Cardiosystems, Inc. Control of tissue growth in textured blood-contacting surfaces
US6264601B1 (en) 1999-04-02 2001-07-24 World Heart Corporation Implantable ventricular assist device
US6162017A (en) 1999-04-14 2000-12-19 Cardiovascular Innovations Llc Blood pump
EP1208630B1 (de) 1999-04-20 2003-12-17 Berlin Heart AG Vorrichtung zur schonenden förderung von ein- oder mehrphasigen fluiden
JP4612954B2 (ja) 1999-04-20 2011-01-12 フォルシュンクスツェントルム ユーリッヒ ゲーエムベーハー ロータ装置
EP1194177B1 (de) 1999-04-20 2005-07-13 Berlin Heart AG Vorrichtung zur axialen Förderung von fluiden Medien
AUPP995999A0 (en) 1999-04-23 1999-05-20 University Of Technology, Sydney Non-contact estimation and control system
US6234772B1 (en) 1999-04-28 2001-05-22 Kriton Medical, Inc. Rotary blood pump
US7138776B1 (en) 1999-07-08 2006-11-21 Heartware, Inc. Method and apparatus for controlling brushless DC motors in implantable medical devices
US6346071B1 (en) 1999-07-16 2002-02-12 World Heart Corporation Inflow conduit assembly for a ventricular assist device
US6227817B1 (en) 1999-09-03 2001-05-08 Magnetic Moments, Llc Magnetically-suspended centrifugal blood pump
US6439845B1 (en) 2000-03-23 2002-08-27 Kidney Replacement Services, P.C. Blood pump
JP3582467B2 (ja) 2000-09-14 2004-10-27 株式会社ジェイ・エム・エス ターボ式血液ポンプ
US6547820B1 (en) 2000-10-03 2003-04-15 Scimed Life Systems, Inc. High profile fabric graft for arteriovenous access
US6616624B1 (en) 2000-10-30 2003-09-09 Cvrx, Inc. Systems and method for controlling renovascular perfusion
US6773670B2 (en) 2001-02-09 2004-08-10 Cardiovention, Inc. C/O The Brenner Group, Inc. Blood filter having a sensor for active gas removal and methods of use
DE10108810A1 (de) 2001-02-16 2002-08-29 Berlin Heart Ag Vorrichtung zur axialen Förderung von Flüssigkeiten
DE10108815B4 (de) 2001-02-16 2006-03-16 Berlin Heart Ag Vorrichtung zur axialen Förderung von Körperflüssigkeiten
US6723039B2 (en) 2001-04-27 2004-04-20 The Foundry, Inc. Methods, systems and devices relating to implantable fluid pumps
DE10123138B4 (de) 2001-04-30 2007-09-27 Berlin Heart Ag Verfahren zur Lageregelung eines permanentmagnetisch gelagerten rotierenden Bauteils
US20020188167A1 (en) 2001-06-06 2002-12-12 Anthony Viole Multilumen catheter for minimizing limb ischemia
US6796586B2 (en) 2001-07-09 2004-09-28 Twin Bay Medical, Inc. Barb clamp
US6929777B1 (en) 2001-07-26 2005-08-16 Ension, Inc. Pneumatically actuated integrated life support system
JP4440499B2 (ja) 2001-08-29 2010-03-24 泉工医科工業株式会社 遠心ポンプ駆動装置
US6692318B2 (en) 2001-10-26 2004-02-17 The Penn State Research Foundation Mixed flow pump
US7396327B2 (en) 2002-01-07 2008-07-08 Micromed Technology, Inc. Blood pump system and method of operation
US6991595B2 (en) 2002-04-19 2006-01-31 Thoratec Corporation Adaptive speed control for blood pump
US6740277B2 (en) * 2002-04-24 2004-05-25 Becton Dickinson And Company Process of making a catheter
AU2003273612A1 (en) 2002-06-11 2003-12-22 Walid Aboul-Hosn Percutaneously introduced blood pump and related methods
US6884210B2 (en) 2002-06-12 2005-04-26 Miwatec Incorporated Blood pump
US7338521B2 (en) 2002-06-13 2008-03-04 World Heart, Inc. Low profile inlet for an implantable blood pump
US6732501B2 (en) 2002-06-26 2004-05-11 Heartware, Inc. Ventricular connector
US6949066B2 (en) 2002-08-21 2005-09-27 World Heart Corporation Rotary blood pump diagnostics and cardiac output controller
US7284956B2 (en) 2002-09-10 2007-10-23 Miwatec Co., Ltd. Methods and apparatus for controlling a continuous flow rotary blood pump
JP4041376B2 (ja) 2002-09-30 2008-01-30 テルモ株式会社 血液ポンプ装置
WO2004032991A2 (en) 2002-10-09 2004-04-22 Edrich Vascular Devices, Inc. Implantable dialysis access port
AU2003293373A1 (en) 2002-12-06 2004-06-30 World Heart Corporation Miniature, pulsatile implantable ventricular assist devices and methods of controlling ventricular assist devices
WO2004054641A1 (en) 2002-12-17 2004-07-01 Ventracor Limited Blood pumping system and procedure
US6916051B2 (en) 2003-02-13 2005-07-12 Medical Components, Inc. Coupler for a flexible tube
WO2004073484A2 (en) 2003-02-24 2004-09-02 Yossi Gross Fully-implantable cardiac recovery system
US20040186461A1 (en) 2003-03-17 2004-09-23 Dimatteo Kristian Catheter with an adjustable cuff
WO2004093937A2 (en) 2003-04-23 2004-11-04 Interrad Medical, Inc. Dialysis valve and method
PL1651121T3 (pl) * 2003-07-07 2008-02-29 Coraflo Ltd Liab Co Wysokosprawne kaniule
US7172550B2 (en) 2003-07-31 2007-02-06 Terumo Corporation Adjustable coupling mechanism for the conduit on a ventricular assist device
JP2005058617A (ja) 2003-08-19 2005-03-10 Miwatec:Kk 血流ポンプ。
US7494477B2 (en) 2003-09-02 2009-02-24 Pulsecath B.V. Catheter pump, catheter and fittings therefore and methods of using a catheter pump
US20050137614A1 (en) * 2003-10-08 2005-06-23 Porter Christopher H. System and method for connecting implanted conduits
US7762977B2 (en) * 2003-10-08 2010-07-27 Hemosphere, Inc. Device and method for vascular access
WO2005046516A2 (en) 2003-11-10 2005-05-26 Angiotech International Ag Medical implants and anti-scarring agents
US20050113631A1 (en) 2003-11-12 2005-05-26 Bolling Steven F. Cannulae having a redirecting tip
US7101158B2 (en) 2003-12-30 2006-09-05 Wanner Engineering, Inc. Hydraulic balancing magnetically driven centrifugal pump
US20070249986A1 (en) 2004-03-15 2007-10-25 Smego Douglas R Arteriovenous access for hemodialysis employing a vascular balloon catheter and an improved hybrid endovascular technique
JP4819327B2 (ja) 2004-06-10 2011-11-24 ユニチカ株式会社 血管内留置用カテーテル
WO2005122919A2 (en) 2004-06-14 2005-12-29 Rox Medical, Inc. Devices, systems, and methods for arterio-venous fistula creation
US7572217B1 (en) 2004-06-15 2009-08-11 University Of Louisville Research Foundation, Inc. System and method for providing cardiac support and promoting myocardial recovery
WO2006020273A2 (en) 2004-07-19 2006-02-23 Vascor, Inc. Devices, systems and methods for assisting blood flow
US7393181B2 (en) 2004-09-17 2008-07-01 The Penn State Research Foundation Expandable impeller pump
DE102004049986A1 (de) 2004-10-14 2006-04-20 Impella Cardiosystems Gmbh Intrakardiale Blutpumpe
US7699586B2 (en) 2004-12-03 2010-04-20 Heartware, Inc. Wide blade, axial flow pump
US7615028B2 (en) 2004-12-03 2009-11-10 Chf Solutions Inc. Extracorporeal blood treatment and system having reversible blood pumps
US20060222533A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 The Cleveland Clinic Foundation Portable blood pumping system
WO2006122168A2 (en) 2005-05-10 2006-11-16 The Regents Of The University Of California Self-clearing catheter for clinical implantation
EP1893075A4 (en) 2005-06-08 2013-06-19 Micromed Technology Inc ARTIFICIAL HEART SYSTEM
EP1825872A3 (en) 2006-02-23 2007-10-03 Levitronix LLC A pump-inflow-cannula, a pump-outflow-cannula and a blood managing system
CN102380135A (zh) * 2006-03-23 2012-03-21 宾州研究基金会 带有可膨胀叶轮泵的心脏辅助装置
EP2005376A2 (en) 2006-03-31 2008-12-24 Orqis Medical Corporation Rotary blood pump
US7704054B2 (en) 2006-04-26 2010-04-27 The Cleveland Clinic Foundation Two-stage rotodynamic blood pump
JP4787726B2 (ja) 2006-11-28 2011-10-05 テルモ株式会社 センサレス磁気軸受型血液ポンプ装置
US20080132748A1 (en) 2006-12-01 2008-06-05 Medical Value Partners, Llc Method for Deployment of a Medical Device
DE102007014224A1 (de) 2007-03-24 2008-09-25 Abiomed Europe Gmbh Blutpumpe mit Mikromotor
US7762941B2 (en) 2007-04-25 2010-07-27 Robert Jarvik Blood pump bearings with separated contact surfaces
JP5442598B2 (ja) 2007-04-30 2014-03-12 ハートウェア、インコーポレイテッド 遠心回転血液ポンプ
JP4548450B2 (ja) 2007-05-29 2010-09-22 株式会社ジェイ・エム・エス ターボ式血液ポンプ
EP2497520B1 (en) 2007-07-18 2022-04-13 Silk Road Medical, Inc. Systems for establishing retrograde carotid arterial blood flow
US9044535B2 (en) 2007-08-07 2015-06-02 Terumo Cardiovascular Systems Corp. Extracorporeal blood pump with disposable pump head portion having magnetically levitated impeller
GB0718943D0 (en) 2007-09-28 2007-11-07 Univ Nottingham Mechanical support
US8821366B2 (en) * 2007-10-24 2014-09-02 Circulite, Inc. Transseptal cannula, tip, delivery system, and method
US9078982B2 (en) 2007-11-07 2015-07-14 Rodney J. Lane Systems, methods and devices for circulatory access
US8512731B2 (en) 2007-11-13 2013-08-20 Medtronic Minimed, Inc. Antimicrobial coatings for medical devices and methods for making and using them
US8231558B2 (en) 2008-03-17 2012-07-31 Singh Tej M Hemodialysis vein preparation apparatus and methods
US20090259089A1 (en) 2008-04-10 2009-10-15 Daniel Gelbart Expandable catheter for delivery of fluids
CN201257181Y (zh) * 2008-09-19 2009-06-17 乐普(北京)医疗器械股份有限公司 一种血液透析导管
US9067005B2 (en) 2008-12-08 2015-06-30 Thoratec Corporation Centrifugal pump apparatus
US8603022B2 (en) 2008-12-19 2013-12-10 Baxter International Inc. Catheter/fistula needle to bloodline connection assurance device
US8449444B2 (en) 2009-02-27 2013-05-28 Thoratec Corporation Blood flow meter
EP2248544A1 (de) * 2009-05-05 2010-11-10 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Im Durchmesser veränderbare Fluidpumpe, insbesondere für die medizinische Verwendung
CA2769631A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 The Penn State Research Foundation Blood pump with expandable cannula
EP2273124B1 (de) 2009-07-06 2015-02-25 Levitronix GmbH Zentrifugalpumpe und Verfahren zum Ausgleichen des axialen Schubs in einer Zentrifugalpumpe
US7892162B1 (en) 2009-10-22 2011-02-22 Valluvan Jeevanandam Arterial interface
US9662431B2 (en) 2010-02-17 2017-05-30 Flow Forward Medical, Inc. Blood pump systems and methods
US9555174B2 (en) * 2010-02-17 2017-01-31 Flow Forward Medical, Inc. Blood pump systems and methods
RU2741571C2 (ru) 2010-02-17 2021-01-27 Артио Медикал, Инк. Система и способ увеличения наружного диаметра вен
AU2011270881B2 (en) * 2010-06-22 2015-10-29 Tc1 Llc Fluid delivery system and method for monitoring fluid delivery system
EP2399639A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-28 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH System zum einführen einer pumpe
US9463269B2 (en) 2010-09-10 2016-10-11 W. L. Gore & Associates, Inc. Anastomotic devices and methods
CN103957957B (zh) 2011-08-17 2017-08-15 弗洛福沃德医药股份有限公司 血液泵系统
RU2018127468A (ru) 2011-08-17 2019-03-13 Флоу Форвард Медикал, Инк. Система и способ повышения наружного диаметра вен и артерий
US8849398B2 (en) * 2011-08-29 2014-09-30 Minnetronix, Inc. Expandable blood pump for cardiac support
EP2607712B1 (de) * 2011-12-22 2016-07-13 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Pumpengehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme eines Pumpenrotors
EP2662099B1 (en) * 2012-05-09 2014-09-10 Abiomed Europe GmbH Intravascular blood pump
BR112015003061B1 (pt) * 2012-08-15 2022-02-08 Artio Medical, Inc Sistema de bomba de sangue
US10258730B2 (en) 2012-08-17 2019-04-16 Flow Forward Medical, Inc. Blood pump systems and methods
WO2014085620A1 (en) * 2012-11-28 2014-06-05 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Extracorporeal ambulator assist lung
AU2014225916B2 (en) * 2013-03-07 2017-10-12 Circulite, Inc. Transseptal cannula, tip, delivery system, and method
EP3656293B1 (en) * 2013-03-13 2021-08-25 Magenta Medical Ltd. Blood pump and blood-impermeable sleeve
US20150025437A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 Cryolife, Inc. Vascular access system with connector
US9968719B2 (en) * 2013-07-30 2018-05-15 Heartware, Inc. Wire scaffold device for ventricular assist device
US20150157787A1 (en) 2013-12-05 2015-06-11 W. L. Gore & Associates, Inc. Needle guide and related systems and methods
RU151553U1 (ru) * 2014-08-14 2015-04-10 государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Двухбаллонный трехканальный эндокавальный катетер для сосудистой изоляции печени
AU2017257508B2 (en) 2016-04-29 2021-10-14 Artio Medical, Inc. Conduit tips and systems and methods for use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5509900A (en) * 1992-03-02 1996-04-23 Kirkman; Thomas R. Apparatus and method for retaining a catheter in a blood vessel in a fixed position
JP2013526899A (ja) * 2010-02-11 2013-06-27 サーキュライト・インコーポレーテッド 循環系中に補助的な血流を確立するための装置、方法、およびシステム
WO2013036588A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 Circulite, Inc. Cannula tips, tissue attachment rings, and methods of delivering and using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190013788A (ko) 2019-02-11
RU2018141837A (ru) 2020-05-29
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AU2017257508A1 (en) 2018-11-15
CA3021657A1 (en) 2017-11-02
RU2752587C2 (ru) 2021-07-29
TW202233270A (zh) 2022-09-01
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WO2017190155A2 (en) 2017-11-02
RU2018141837A3 (ja) 2020-05-29
AU2017257508B2 (en) 2021-10-14
IL262518A (en) 2018-12-31

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