JP2021053387A - アブレーション及び非アブレーション動作モードを有する灌注ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年12月29日に出願された米国仮特許出願第62/786,404号の利益を主張する。本出願は、「Dual−Action Irrigation Pump with Variable Speed to Provide Constant Fluid Flow」と題された米国特許出願、代理人整理番号ID−1557/BIO6047USNP1/2002−2047に関連するものであり、先願のそれぞれは、本出願に完全に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般的にポンプに関し、詳細には、医療用灌注ポンプに関する。
いくつかの心臓処置は、不整脈を治療するための患者心臓の所定の部位で実行される高周波(radio-frequency、RF)アブレーションなどの組織アブレーションを含む。RFアブレーションシステムは、典型的には、カテーテルの遠位端に連結されたアブレーション電極と、カテーテル遠位端をアブレーション部位に誘導するための磁気位置追跡サブシステムなどのナビゲーションサブシステムとを備える。RFアブレーションシステムは、アブレーションされた組織を灌注流体で灌注するための灌注アセンブリを更に備える。磁気位置追跡サブシステムの磁場と干渉し得る電気ノイズを導入することなく、例えば流量などの、制御される灌注パラメータを用いてアブレーション前及びアブレーション中に組織を灌注することが重要である。
図1は、本発明の一実施形態に従う、カテーテルに基づいたアブレーションシステム20の概略描写図である。システム20は、シャフト遠位端22を有するカテーテル21を備え、カテーテル21は、医師30によって、脈管系を介して患者28の心臓26内に誘導される。いくつかの実施形態では、医師30は、カテーテル21の近位端に位置する遠隔操縦器32を使用して、遠位端22を操作しながら、シース23からシャフト遠位端22を挿入する。
図2は、本発明の一実施形態に従う、ポンプ44の概略側面図である。いくつかの実施形態では、ポンプ44は、シリンダ111を備え、シリンダ111は、心臓26の組織を灌注するための灌注流体88を収容するように構成されている。ポンプ44は、ピストン99を更に備え、ピストン99は、例えば、ステッピングモータ(図示せず)、又は任意の好適なタイプの運動装置(例えば、任意の他の種類の好適なモータ又はアクチュエータなど、ただし、それらに限られない)を使用して、シリンダ111内で、例えばシャフト105に沿って、移動されるように構成されている。ポンプ44の例では、シリンダ111及びピストン99はともに、円形の断面を有する。ポンプ44は、2018年12月29日に出願された米国特許仮出願第62/786,404号に示され、記載されているポンプ10の修正版であり得る。
図3Bは、本発明の一実施形態に従う、灌注実行中の、シリンダ111内での、ピストン99の移動プロファイルを概略的に示すグラフ100である。いくつかの実施形態では、グラフ100は、上の図3Aに示す移動のプロファイル80に従うピストン99の位置の関数としての、ピストン99の移動速度を示す。概念を明確にするために、グラフ100は、シリンダ111内でのピストン99の位置に対応する複数のセクションに分割されている。
図5は、本発明の別の実施形態に従う、心臓アブレーション処置で使用されるポンプ44内での、ピストン99の移動のプロファイルの概略描写図である。いくつかの実施形態では、コントローラ33は、2つの動作モード(本明細書では第1及び第2の動作モードと称される)でポンプ44を動作させるように構成される。
(1) ポンプであって、
シリンダであって、第1及び第2の端部を有し、かつ第1及び第2の入口出口ポートを含み、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれが、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にするように構成されている、シリンダと、
ピストンであって、前記ピストンの移動方向を交互に反転させることによって、前記シリンダ内で、前記第1の端部と前記第2の端部との間で移動され、前記第1及び第2の入口出口ポートを通して前記流体をポンプ輸送するように構成されている、ピストンと、
コントローラであって、第1及び第2の動作モードのうちの1つ又は2つ以上において、前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を制御するように構成され、これにより、
(a)前記第1の動作モードにおいて、前記ピストンは、前記第1の端部から又は前記第2の端部から所定の距離を超えない所定の間隔にわたって振動するか、あるいは
(b)前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンは、前記第1の端部と前記第2の端部との間を選択された速度で移動する、コントローラと、を備える、ポンプ。
(2) 前記コントローラが、前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す信号を受信し、前記信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、実施態様1に記載のポンプ。
(3) 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つが、第1のパイプを介して流体リザーバに連結され、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結されて、医療処置中に組織に前記流体を灌注する、実施態様1に記載のポンプ。
(4) 前記医療処置が、前記カテーテルによる組織アブレーションを含み、前記コントローラが、前記組織アブレーションを示す制御信号を受信したことに応じて、前記第2の動作モードにおける前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、実施態様3に記載のポンプ。
(5) 前記組織アブレーションが、第1及び第2のアブレーション部位に前記カテーテルを位置決めすることを含み、前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラは、前記ピストンを制御して、(a)前記カテーテルが前記第1のアブレーション部位に位置決めされたときに、第1の選択された速度で移動させるように、かつ(b)前記カテーテルが前記第2のアブレーション部位に位置決めされたときに、第2の異なる選択された速度で移動させるように構成されている、実施態様4に記載のポンプ。
(7) 前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラが、前記ピストンを制御して、可変速度で移動させるように構成されている、実施態様1に記載のポンプ。
(8) ポンプ内で流体をポンプ輸送するための方法であって、前記ポンプがシリンダを含み、前記シリンダが第1及び第2の端部を有し、かつ第1及び第2の入口出口ポートを含み、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれによって、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にし、前記方法が、
ピストンを、前記ピストンの移動方向を交互に反転させることによって、前記シリンダ内で、前記第1の端部と前記第2の端部との間で移動させ、前記第1及び第2の入口出口ポートを通して前記流体をポンプ輸送することと、
第1及び第2の動作モードのうちの1つ又は2つ以上において、前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を制御することであって、
前記第1の動作モードにおいて、前記ピストンを制御して、前記第1の端部から又は前記第2の端部から所定の距離を超えない所定の間隔にわたって振動させること、あるいは
前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンを制御して、前記第1の端部と前記第2の端部との間で選択された速度で移動させること、を含む、前記ピストンの前記移動を制御することと、を含む、方法。
(9) 前記ピストンの前記移動を制御することが、前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す信号を受信することと、前記信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御することと、を含む、実施態様8に記載の方法。
(10) 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つを、第1のパイプを介して流体リザーバに、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結することによって、医療処置中に組織に前記流体を灌注することを含む、実施態様8に記載の方法。
(12) 前記組織アブレーションが、第1及び第2のアブレーション部位に前記カテーテルを位置決めすることを含み、前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンの前記移動を制御することは、前記ピストンを制御して、(a)前記カテーテルが前記第1のアブレーション部位に位置決めされたときに、第1の選択された速度で移動させ、かつ(b)前記カテーテルが前記第2のアブレーション部位に位置決めされたときに、第2の異なる選択された速度で移動させることを含む、実施態様11に記載の方法。
(13) 前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンの前記移動を制御することが、前記ピストンを制御して、一定速度で移動させることを含む、実施態様8に記載の方法。
(14) 前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンの前記移動を制御することが、前記ピストンを制御して、可変速度で移動させることを含む、実施態様8に記載の方法。
(15) ポンプであって、
シリンダであって、第1及び第2の端部を有し、かつ第1及び第2の入口出口ポートを含み、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれが、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にするように構成されている、シリンダと、
ピストンであって、前記ピストンの移動方向を交互に反転させることによって、前記シリンダ内で、前記第1の端部と前記第2の端部との間で移動され、前記第1及び第2の入口出口ポートを通して前記流体をポンプ輸送するように構成されている、ピストンと、
コントローラであって、第1及び第2の動作モードのうちの1つ又は2つ以上において、前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を制御するように構成され、これにより、
(a)前記第1の動作モードにおいて、前記ピストンが、前記第1の端部から又は前記第2の端部から、ゼロよりも大きい所定の距離に静止したままであるか、あるいは
(b)前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンが、前記第1の端部と前記第2の端部との間で選択された速度で移動する、コントローラと、を備える、ポンプ。
(17) 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つが、第1のパイプを介して流体リザーバに連結され、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結されて、医療処置中に組織に前記流体を灌注する、実施態様15に記載のポンプ。
(18) 前記医療処置が、前記カテーテルによる組織アブレーションを含み、前記コントローラが、前記組織アブレーションを示す制御信号を受信したことに応じて、前記第2の動作モードを選択するように構成されている、実施態様17に記載のポンプ。
(19) 前記組織アブレーションが、第1及び第2のアブレーション部位に前記カテーテルを位置決めすることを含み、前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラは、前記ピストンを制御して、(a)前記カテーテルが前記第1のアブレーション部位に位置決めされたときに、第1の選択された速度で移動させるように、かつ(b)前記カテーテルが前記第2のアブレーション部位に位置決めされたときに、第2の異なる選択された速度で移動させるように構成されている、実施態様18に記載のポンプ。
(20) 前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラが、前記ピストンを制御して、一定速度で移動させるように構成されている、実施態様15に記載のポンプ。
Claims (20)
- ポンプであって、
シリンダであって、第1及び第2の端部を有し、かつ第1及び第2の入口出口ポートを含み、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれが、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にするように構成されている、シリンダと、
ピストンであって、前記ピストンの移動方向を交互に反転させることによって、前記シリンダ内で、前記第1の端部と前記第2の端部との間で移動され、前記第1及び第2の入口出口ポートを通して前記流体をポンプ輸送するように構成されている、ピストンと、
コントローラであって、第1及び第2の動作モードのうちの1つ又は2つ以上において、前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を制御するように構成され、これにより、
(a)前記第1の動作モードにおいて、前記ピストンは、前記第1の端部から又は前記第2の端部から所定の距離を超えない所定の間隔にわたって振動するか、あるいは
(b)前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンは、前記第1の端部と前記第2の端部との間を選択された速度で移動する、コントローラと、を備える、ポンプ。 - 前記コントローラが、前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す信号を受信し、前記信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、請求項1に記載のポンプ。
- 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つが、第1のパイプを介して流体リザーバに連結され、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結されて、医療処置中に組織に前記流体を灌注する、請求項1に記載のポンプ。
- 前記医療処置が、前記カテーテルによる組織アブレーションを含み、前記コントローラが、前記組織アブレーションを示す制御信号を受信したことに応じて、前記第2の動作モードにおける前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、請求項3に記載のポンプ。
- 前記組織アブレーションが、第1及び第2のアブレーション部位に前記カテーテルを位置決めすることを含み、前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラは、前記ピストンを制御して、(a)前記カテーテルが前記第1のアブレーション部位に位置決めされたときに、第1の選択された速度で移動させるように、かつ(b)前記カテーテルが前記第2のアブレーション部位に位置決めされたときに、第2の異なる選択された速度で移動させるように構成されている、請求項4に記載のポンプ。
- 前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラが、前記ピストンを制御して、一定速度で移動させるように構成されている、請求項1に記載のポンプ。
- 前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラが、前記ピストンを制御して、可変速度で移動させるように構成されている、請求項1に記載のポンプ。
- ポンプ内で流体をポンプ輸送するための方法であって、前記ポンプがシリンダを含み、前記シリンダが第1及び第2の端部を有し、かつ第1及び第2の入口出口ポートを含み、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれによって、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にし、前記方法が、
ピストンを、前記ピストンの移動方向を交互に反転させることによって、前記シリンダ内で、前記第1の端部と前記第2の端部との間で移動させ、前記第1及び第2の入口出口ポートを通して前記流体をポンプ輸送することと、
第1及び第2の動作モードのうちの1つ又は2つ以上において、前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を制御することであって、
前記第1の動作モードにおいて、前記ピストンを制御して、前記第1の端部から又は前記第2の端部から所定の距離を超えない所定の間隔にわたって振動させること、あるいは
前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンを制御して、前記第1の端部と前記第2の端部との間で選択された速度で移動させること、を含む、前記ピストンの前記移動を制御することと、を含む、方法。 - 前記ピストンの前記移動を制御することが、前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す信号を受信することと、前記信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御することと、を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つを、第1のパイプを介して流体リザーバに、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結することによって、医療処置中に組織に前記流体を灌注することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記医療処置が、前記カテーテルによる組織アブレーションを含み、前記組織アブレーションを示す制御信号を受信したことに応じて、前記第2の動作モードによる前記ピストンの前記移動を制御する、請求項10に記載の方法。
- 前記組織アブレーションが、第1及び第2のアブレーション部位に前記カテーテルを位置決めすることを含み、前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンの前記移動を制御することは、前記ピストンを制御して、(a)前記カテーテルが前記第1のアブレーション部位に位置決めされたときに、第1の選択された速度で移動させ、かつ(b)前記カテーテルが前記第2のアブレーション部位に位置決めされたときに、第2の異なる選択された速度で移動させることを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンの前記移動を制御することが、前記ピストンを制御して、一定速度で移動させることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンの前記移動を制御することが、前記ピストンを制御して、可変速度で移動させることを含む、請求項8に記載の方法。
- ポンプであって、
シリンダであって、第1及び第2の端部を有し、かつ第1及び第2の入口出口ポートを含み、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれが、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にするように構成されている、シリンダと、
ピストンであって、前記ピストンの移動方向を交互に反転させることによって、前記シリンダ内で、前記第1の端部と前記第2の端部との間で移動され、前記第1及び第2の入口出口ポートを通して前記流体をポンプ輸送するように構成されている、ピストンと、
コントローラであって、第1及び第2の動作モードのうちの1つ又は2つ以上において、前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を制御するように構成され、これにより、
(a)前記第1の動作モードにおいて、前記ピストンが、前記第1の端部から又は前記第2の端部から、ゼロよりも大きい所定の距離に静止したままであるか、あるいは
(b)前記第2の動作モードにおいて、前記ピストンが、前記第1の端部と前記第2の端部との間で選択された速度で移動する、コントローラと、を備える、ポンプ。 - 前記コントローラが、前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す信号を受信し、前記信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、請求項15に記載のポンプ。
- 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つが、第1のパイプを介して流体リザーバに連結され、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結されて、医療処置中に組織に前記流体を灌注する、請求項15に記載のポンプ。
- 前記医療処置が、前記カテーテルによる組織アブレーションを含み、前記コントローラが、前記組織アブレーションを示す制御信号を受信したことに応じて、前記第2の動作モードを選択するように構成されている、請求項17に記載のポンプ。
- 前記組織アブレーションが、第1及び第2のアブレーション部位に前記カテーテルを位置決めすることを含み、前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラは、前記ピストンを制御して、(a)前記カテーテルが前記第1のアブレーション部位に位置決めされたときに、第1の選択された速度で移動させるように、かつ(b)前記カテーテルが前記第2のアブレーション部位に位置決めされたときに、第2の異なる選択された速度で移動させるように構成されている、請求項18に記載のポンプ。
- 前記第2の動作モードにおいて、前記コントローラが、前記ピストンを制御して、一定速度で移動させるように構成されている、請求項15に記載のポンプ。
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