JP2020507407A - 駆動ユニットおよびカテーテルを含むカテーテルポンプ - Google Patents

Abstract

本発明のカテーテルポンプ（１０）は、カテーテル（１４）を有し、カテーテル（１４）は、大動脈に導入するためにカテーテルの遠位端に設けられたポンプヘッド（１６）を有し、カテーテル（１４）は、外側カテーテル（３４）と、外側カテーテル（３４）に配置された内側カテーテル（３６）とを含み、内側カテーテル（３６）は、ポンプヘッド（１２）に設けられた拡張可能な搬送要素（１８）を駆動するために内側カテーテル（３６）に回転可能に配置されたロータシャフト（３８）を有し、ロータシャフト（３８）は、カテーテル（１４）の近位端に設けられた作動部分（２８）を有し、これによってロータシャフト（３８）を駆動することができ、搬送要素（１８）を囲むケージ（２０）を有し、ケージ（２０）は、遠位スリーブおよび近位スリーブ（２２、２４）と、スリーブ（２２、２４）の間に延びるフィラメント（２６）と、を有し、近位スリーブ（２２）は遠位スリーブ（２４）にむかって軸方向に移動することによって前記ケージ（２０）を拡張し、作動部分（２８）は、内側カテーテル（３６）に軸方向に結合された基部（３０）と、基部（３０）上または基部（３０）内を前記基部（３０）に対して軸方向に相対移動可能な作動部（３２）と、を有し、作動部（３２）を有する外側カテーテル（３４）の近位端（４０）と、近位スリーブ（２２）を有する外側カテーテルの近位端とは、作動部（３２）が基部（３０）から離れる方向に移動すると、近位スリーブ（２２）が遠位スリーブ（２４）に向かって移動するように軸方向に移動可能に結合されている。【選択図】図３

Description

本発明は、カテーテルの遠位端に設けられ、動脈血管系、特に大動脈または心臓に導入するための、カテーテルの遠位端に設けられたポンプヘッドを有し、カテーテルは、外側カテーテルと、外側カテーテル内に配置された内側カテーテルとを備え、前記カテーテルは、前記内側カテーテル内に回転可能に配置され、ポンプヘッド上に設けられた拡張可能な搬送要素を駆動するためのロータシャフトと、カテーテルの近位端に設けられてロータシャフトを駆動することができる作動部分と、前記搬送要素を囲むケージと、を有し、ケージは、遠位および近位スリーブと、スリーブ間に延在するフィラメントとを有し、近位スリーブが、遠位スリーブに向かって軸方向にケージを拡張する。この過程において、スリーブ間に位置するフィラメントの領域は、膨張する搬送要素を取り囲む空間を形成するために、半径方向外向きに膨張する。

このようなカテーテルポンプは、例えば、特許文献１から公知である。特許文献１に記載されているように、例えば、広げることができるプロペラを有するロータを回転搬送要素として使用することができ、このロータはカテーテルの遠位端に設けられる。異なる形状の搬送要素、例えば渦巻旋状に形成された螺旋を使用することも考えられる。

カテーテルポンプは、特に、自然の心臓が身体に十分に酸素が供給された血液を供給することができないときに、動脈血管系、例えば、患者の大動脈内の一時的な循環支持システムとして使用される。搬送要素およびロータシャフトは、７，０００〜１５，０００回転の範囲の比較的高速で動作する。カテーテルポンプのポンプヘッドは、数日間、患者内に留置され得る。

ヨーロッパ特許第２２８８３９２Ｂ１号明細書

本発明の課題は、ケージを機能的に確実に拡張することができる冒頭に述べた形式のカテーテルポンプを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を有するカテーテルポンプによって達成される。したがって、本発明によれば、作動部分は、内側カテーテルと軸方向に移動連結される基部と、基部に対して軸方向に移動され、基部内または基部上で案内され得る作動部分とを有し、外側カテーテルの近位端は、作動部分と移動連結され、外側カテーテルの遠位端は、近位スリーブと軸方向に移動連結され、作動部分が基部から離れると、近位スリーブが遠位スリーブに向かって移動される。

作動部は、基部内又は基部上に案内されるように配置されるので、基部と作動部との間の信頼性のある相対運動を保証することができる。しかしながら、外側カテーテルの近位端が作動部分と移動連結され、外側カテーテルの遠位端が近位スリーブと軸方向に移動連結されるので、基部に対して作動部分を作動させることは、近位スリーブが遠位スリーブに向かって遠位方向に移動され、ケージのフィラメントが半径方向外向きに拡張して搬送要素を取り囲む空間を提供することを意味する。基部は、好ましくは、作動部分に対して近位になるように配置され、すなわち、作動部分は、基部とポンプヘッドとの間に配置される。作動部を基部に向かって移動させるとき、ケージが膨張するだけでなく、同時にまたはその直後に、運搬要素がその折り畳まれた位置または折り畳まれた位置から膨張した位置に作動されることが好ましい。

運搬要素の支承点の十分な潤滑および潅注のために、作動部が潅注流体のための入口を有し、基部が支承点から来る潅注流体のための出口を有すると有利である。この点に関して、潅注流体をカテーテル内に送り込み、作動部分又はその入口を介して軸受位置に案内することができる。導入された潅注流体の少なくとも一部は、基部またはその出口を介してカテーテルから除去することができる。

作動部が、入口に接続された入口チャンバを有し、入口チャンバおよび入口チャンバを通って延在する内側カテーテルが、外側カテーテルと内側カテーテルとの間に設けられた入口ルーメンに接続され、したがって、入口を通って来る潅注流体が、入口チャンバおよび入口ルーメンを介して搬送要素の支承点に向かって流れることができると有利である。その結果、潅注流体は、内側カテーテル内で回転するシャフトと接触しない。これにより、潅注液の汚染を防止することができる。それにもかかわらず、運転中にロータシャフトが内部で回転する内側カテーテルは、入口チャンバを通って基部に安全に案内することができる。

作動部と基部との間の相対運動を依然として可能にするために、近位端側の入口チャンバが基部のピストン部分によって画定され、このピストン部分が入口チャンバ内で軸方向に変位可能であることが有利である。このピストン部分は、有利には、内側カテーテルの近位端を受容し、ロータシャフトは、この近位端を通って基部の近位端に向かって延在する。ピストン部分を設けることは、灌注流体が作動部分から近位方向に流れ出ることができないことを意味するが、作動部分は、基部に対して軸方向に移動することができる。好ましくは、ピストン部分は、その半径方向外側に、軸方向変位を可能にし、また、入口チャンバの気密性を保証する円周方向シールリングを含む。入口チャンバは、作動部分の作動時に入口チャンバの容積の変化をできるだけ小さくするために、可能な限り最小の容積であることが有利である。

また、基部が、収容チャンバを有するスリーブ状軸受部を備え、前記スリーブ状軸受部における軸受位置においてロータシャフトの近位端を回転可能が装着されるようにすることも有利である。したがって、基部の遠位部分にピストン部分が設けられ、近位方向に軸受部分が取り付けられる。ロータシャフトは、収容チャンバを通って軸方向に延びている。このようなロータシャフトは、１つの部品またはいくつかの部品として形成することができる。ロータシャフトの近位端の効果的な取付けを達成するために、前記シャフトが収容チャンバ内で剛性であると有利である。カテーテルでは、ロータシャフトは可撓性であるように設計することができ、その結果、カテーテルは、ロータシャフトと共に、ある程度の可撓性を有する。収容チャンバ内に軸受スリーブを設けることができ、この軸受スリーブ内には、回転軸受の形態の、特に滑りころ軸受リングの形態の軸受点が固定されている。ロータシャフトの近位端の、特に軸方向および半径方向の確実な取付けを保証するために、２つの互いに軸方向に間隔を置いて配置された軸受点が設けられることが好ましい。潅注流体を除去し、内側カテーテル内で回転するロータシャフトを潤滑するために、出口ルーメンを通って来る潅注流体が、収容チャンバを介して出口に向かって流れることができるように、収容チャンバが、内側カテーテルとロータシャフトとの間に設けられた出口ルーメンに接続されると有利である。

この配置は、冷却、潅注および潤滑のために、出口ルーメンから収容チャンバ内に流れる潅注流体が、ロータシャフトの近位端が取り付けられている軸受位置を通って流れるようになっている。回転軸受は、例えば、軸方向に延在する穴の形態の切欠きを有してもよく、この切欠きを通って潅注流体を案内することができる。

出口に接続された出口チャンバが前記基部の近位端に設けられるのが有利であり、灌注流体は、収容チャンバから出て、出口チャンバを通って出口に流れ、その後、軸受点を通って流れるのが有利である。

ロータシャフトの近位自由端は、好ましくは、出口チャンバ内に設けられた回転継手部分を提供する。回転継手部分は、磁性素子によって駆動装置に非接触で回転可能に連結することができる。

さらに、作動部と基部との確実な相互案内のために、作動部が基部のピストン状摺動部のための円筒状摺動レセプタクルをその近位端に有すると有利である。その結果、作動部および基部の確実な軸方向移動は、互いに向かって移動するときに、これらの部分が曲げられ得ることなく、達成され得る。

摺動部分は、有利には、軸受部分の外側によって部分的に形成される。

本発明のさらなる利点および有利な実施形態は、以下の説明において見出すことができ、それに基づいて、本発明の実施形態がより詳細に説明され、例示される。

図面は以下の通りである。
図１は、駆動ユニットおよびカテーテルを備えるカテーテルポンプを示す。 図２は、ポンプヘッドの非作動導入位置における図１によるカテーテルポンプの作動部分の長手方向断面図である。 図３は、作動位置における図１による作動部分を示す。

図１はカテーテルポンプ１０と、カテーテルポンプ１０を駆動するための駆動ユニット１２とを示す。カテーテルポンプ１０は、カテーテル１４と、特に大動脈または心臓に導入するための遠位端のポンプヘッド１６と、を有する。カテーテル１４内にロータシャフトが設けられ、それによって、ポンプヘッド１６内に設けられた搬送要素１８、例えば、展開可能なプロペラを備えたロータを回転させることができる。搬送要素１８は、遠位スリーブ２２と近位スリーブ２４とを有するケージ２０と、スリーブ間を延びるフィラメント２６とによって囲まれている。ケージ２０および搬送要素１８を拡張させるために、近位スリーブ２４は、遠位スリーブ２６に向かって軸方向に移動される。

カテーテル１４は、その近位端に作動部分２８を備え、これによって遠位スリーブ２６を近位スリーブ２４に向かって移動させることができる。さらに、作動部分２８を駆動ユニット１２に挿入することができ、それによってロータシャフト、ひいては搬送要素１８を最終的に回転させることができる。

図２および図３による断面図には、基部３０と、基部３０に対して軸方向に移動可能な作動部３２とを含む作動部分２８が示されている。また明らかなように、カテーテル１４は、外側カテーテル３４と、前記外側カテーテル３４内で軸方向に変位可能な内側カテーテル３６とを有する。回転可能なロータシャフト３８は、内側カテーテル３６内に設けられている。

ケージ２０または搬送要素１８を広げるために、作動部３２は、図２に示される基本状態から始まって、ケージ２０またはそのフィラメント２６が広げられる図３に示される作動状態を最終的にとるまで、基部３０から遠位方向に離れるように移動する。この作動状態においては、作動部分２８は、図１に示す駆動ユニット１２内に位置している。次に、以下に説明するように、ロータシャフトは、ロータシャフトに設けられた駆動モータによって駆動され得、これによって搬送要素１８を駆動する。

外側カテーテル３４は、近位端４０において作動部３２に固定される。内側カテーテル３６は、作動部３２に軸方向に係合し、近位端５８において基部３０に固定される。

作動部３２を基部３０に対して軸方向に作動させることにより、外側カテーテル３４は内側カテーテル３６に対して移動することができる。ケージ２０の遠位スリーブ２４は、内側カテーテル３６と移動可能に結合され、近位スリーブ２２は、外側カテーテルと軸方向に移動可能に結合されるので、基部３０に対する作動部３２の相対移動、したがって、内側カテーテル３６に対する外側カテーテル３４の相対移動は、ケージ２０を拡張するために、またはケージ２０を折り畳むために、近位スリーブ２２を遠位スリーブ２４に向かって、または遠位スリーブ２４から離れるように移動させることができる。運動継手は、作動部３２が動くときに、ケージ２０だけでなく搬送要素１８も、ケージ２０と同時に、または好ましくはケージが拡張した直後に、遠位方向に拡張されるように構成されている。

図１および図２から明らかなように、作動部３２は、チューブ４６が配置された入口４４を有し、このチューブ４６を介して、灌注流体を搬送要素１８の支承点に圧送することができる。これに対応して、基部３０には出口４８があり、この出口にはチューブ５０があり、このチューブ５０を介して搬送要素１８の支承点から来る灌注流体を除去することができる。

図３に示すように、潅注流体は、作動中、チューブ４６を介して入口４４に流入する。作動部３２には、入口４４に接続された入口チャンバ５２が設けられ、外側カテーテル３４と内側カテーテル３６との間に設けられた入口ルーメンに接続されている。その結果、潅注流体は、入口チャンバ５２から入口ルーメンを介してカテーテル１４の遠位端にある搬送要素１８の支承点に流れることができる。

図２および図３から明らかなように、入口チャンバ５２は、入口チャンバ５２内で軸方向に変位可能であり、入口チャンバ５２内に浸漬する基部３０のピストン部分５４によって近位側で境界が定められる。ピストン部分５４の自由端と入口チャンバ５２の壁との間の十分なシールを可能にするために、シールリング５６が、ピストン部分５４の円周溝内に設けられている。

ピストン部分５４はまた、内側カテーテル３６の近位端５８を受け入れる。これにより、内側カテーテル３６の近位端５８は、ピストン部分５４と移動連結するように軸方向に連結されている。

基部３０はまた、収容チャンバ６２を形成するスリーブ状の軸受部分６０を有している。収容チャンバ６２内には、軸受スリーブ６４が収容されており、この軸受スリーブ内には、ロータシャフト３８の近位端部６８を回転可能に取り付ける２つの軸方向に間隔を置いて配置された回転軸受６６が設けられている。ロータシャフト３８、またはその端部６８は、収容チャンバ６２を通って延びている。ロータシャフト３８の端部６８は、連結部７０によってロータシャフト３８の可撓性部分に連結された剛性シャフトとして形成されている。

収容チャンバ６２は、内側カテーテル３６とロータシャフト３８との間に設けられた出口ルーメンにも接続されている。基部３０は、その近位端部に、出口４８に接続され且つ出口４８又はチューブ５０に接続された出口チャンバ７４を有している。したがって、搬送要素２６の支承点から来る潅注流体は、矢印線７２で示すように、出口ルーメン、収容チャンバ６２および出口チャンバ７４を介して出口４８またはチューブ５０に流れ得る。その結果、一方では、内側カテーテル３６内で作動中に回転するロータシャフト３８が潤滑され、他方では、回転軸受６６を十分に潤滑し冷却することができる。

ロータシャフト３８の自由な近位端７６又はその端部６８には、回転継手部７８が設けられている。回転継手部７８は、図１に示す駆動側磁石リング７９による磁気継手によって回転させることができる磁気リングを含む。ロータシャフト３８上に、またはその端部６８上に、さらなる磁石が設けられてもよく、それによって、駆動ユニット内の対応するセンサによって、シャフトが回転しているか否か、またはそれがどの速度で回転しているかを検出することが可能である。

また、図２および図３から明らかなように、基部３０は、その近位端部に、出口チャンバ７４を覆い、また出口４８を含むキャップ８０を有する。

基部３０に対する作動部３２の確実な案内のために、円筒形の摺動レセプタクル８２が作動部３２の近位端に設けられている。基部３０のピストン状の摺動部分８４は摺動レセプタクル８２内に変位可能に収容されている。摺動部分８４は、軸受部分６０の側面の一部によって形成されている。摺動部分８４および関連する摺動レセプタクル８２を設けることによって、基部３０上での作動部３２の確実な軸方向移動を可能にすることができる。

基部３０および作動部３２は、一体的に形成されていてもよいし、いくつかの部品で形成されていてもよい。図示の実施例では、基部３０は、ピストン部分５４、軸受部分６０、軸受スリーブ６４およびキャップ８０のような幾つかの個々の部分から成る。

ヨーロッパ特許出願公開第２２８８３９２Ａ１号明細書

運搬要素の支承点の十分な潤滑および潅注のために、作動部は、潅注流体のための入口を有し、基部は、支承点から来る潅注流体のための出口を有する。この点に関して、潅注流体をカテーテル内に送り込み、作動部分又はその入口を介して軸受位置に案内することができる。導入された潅注流体の少なくとも一部は、基部またはその出口を介してカテーテルから除去することができる。

Claims (12)

1. カテーテル（１４）と、動脈血管系に導入するために前記カテーテル（１４）の遠位端に設けられたポンプヘッド（１６）と、を有し、
   前記カテーテル（１４）は、外側カテーテル（３４）と、外側カテーテル（３４）内に配置された内側カテーテル（３６）と、前記ポンプヘッド（１２）に設けられた拡張可能な搬送要素（１８）を駆動するために前記内側カテーテル（３６）内に回転可能に配置されたロータシャフト（３８）と、前記カテーテル（１４）の近位端に設けられた作動部分（２８）であって、これによって前記ロータシャフト（３８）が駆動せられる作動部分（２８）と、前記搬送要素（１８）を囲むケージ（２０）と、を有し、
   前記ケージ（２０）は、遠位スリーブおよび近位スリーブ（２２、２４）と、前記スリーブ（２２、２４）の間に延びるフィラメント（２６）と、を有し、前記近位スリーブ（２２）は前記遠位スリーブ（２４）にむかって軸方向に移動することによって前記ケージ（２０）を拡張するカテーテルポンプ（１０）であって、
   前記作動部分（２８）は、前記内側カテーテル（３６）に軸方向に移動可能に結合された（bewegungsgekoppeltes）基部（３０）と、前記基部（３０）上または前記基部（３０）内を前記基部（３０）に対して軸方向に相対移動可能な作動部（３２）と、を有し、
   前記動作部（３２）を有する前記外側カテーテル（３４）の近位端（４０）と、前記近位スリーブ（２２）を有する前記外側カテーテルの近位端とは、前記動作部（３２）が前記基部（３０）から離れる方向に移動すると、前記近位スリーブ（２２）が前記遠位スリーブ（２４）に向かって移動するように軸方向に移動可能に結合されていることを特徴とする
   カテーテルポンプ（１０）。
2. 前記作動部（３２）は、前記搬送要素（１８）の支承点に移送される灌注流体のための入口（４４）を備え、前記基部（３０）は、前記支承点から来る灌注流体のための出口（４８）を有することを特徴とする請求項１に記載のカテーテルポンプ（１０）。
3. 作動部（３２）は、入口（４４）に接続された入口チャンバ（５２）を備え、入口チャンバ（５２）を通って延びる内側カテーテル（３６）と、入口チャンバ（５２）とが、入口（４４）を通って来る灌注流体が入口チャンバ（５２）および入口ルーメンを介して搬送要素（１８）の支承点に流れることができるように、外側カテーテル（３４）と内側カテーテル（３６）との間に設けられた入口ルーメンに接続されていることを特徴とする請求項２に記載のカテーテルポンプ（１０）。
4. 近位側の入口チャンバ（５２）が、入口チャンバ（５２）内で軸方向に変位可能である基部（３０）のピストン部分（５４）によって画定され、このピストン部分上に、近位端（５８）と内側カテーテル（３６）とが固定され、このピストン部分を通ってロータシャフト（３８）が延在することを特徴とする、請求項３に記載のカテーテルポンプ（１０）。
5. 前記基部（３０）が、前記ロータシャフト（３８、６８）の近位端を回転可能に取り付けるための軸受点（６６）が設けられた、収容チャンバ（６２）を有するスリーブ状の軸受部分（６0）を備えることを特徴とする、少なくとも請求項２に記載のカテーテルポンプ（１０）。
6. 軸受スリーブ（６４）が収容チャンバ（６２）内に設けられ、回転軸受（６６）の形態の支承点が固定されていることを特徴とする請求項５に記載のカテーテルポンプ（１０）。
7. 前記回転軸受が、潅注流体を案内することができる切欠きを備えることを特徴とする請求項６に記載のカテーテルポンプ（１０）。
8. 前記収容チャンバ（６２）が、前記内側カテーテル（３６）と前記ロータシャフト（３８）との間に設けられた出口ルーメンに接続され、前記出口ルーメンを通って来る灌注流体が、前記収容チャンバ（６２）を介して前記出口（４８）に流れることができることを特徴とする請求項６または７に記載のカテーテルポンプ（１０）。
9. 前記基部（３０）が、前記出口（４８）に接続された出口チャンバ（７４）をその近位端に有し、前記収容チャンバ（6２）から来る灌注流体が、前記出口チャンバ（７４）を通って前記出口（４８）に流出することを特徴とする、少なくとも請求項２に記載のカテーテルポンプ（１０）。
10. ロータシャフト（３８）の近位自由端が回転継手部分（７８）を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１０）。
11. 前記作動部は、前記基部（３０）のピストン状摺動部（８４）のための円筒状の摺動レセプタクル（８２）をその近位端に有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１0）。
12. 前記摺動部（８４）は、少なくとも一部が前記軸受部（６０）によって形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のカテーテルポンプ（１０）。

Images