JP2024507841A - 線形心臓補助拍動性ポンプ - Google Patents
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Abstract
本明細書に説明されるものは、患者の身体内の循環血液を補助するために、線形に往復運動するポンプである。赤血球損傷が、そのような線形ポンプ移動によって回避される、または最小限にされ得る。線形に往復運動する移動はまた、心臓の自然な圧送サイクルを模倣する、拍動性圧送サイクルを発生させ得る。ポンプは、種々の身体場所において常駐するように構成され得る。例えば、ポンプは、右心室、左心室、上行大動脈、下行大動脈、胸部大動脈、または腹部大動脈内に据え付けられ得る。いくつかの事例では、ポンプは、静脈循環内に展開され得る。他の事例では、ポンプは、患者の外側に常駐し得る。
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、そのそれぞれが、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2021年2月22日に出願された米国仮出願第63/152,126号、2021年4月19日に出願された米国仮出願第63/176,817号、および2022年1月13日に出願された米国仮出願第63/299,385号の優先権を主張する。
本願は、そのそれぞれが、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2021年2月22日に出願された米国仮出願第63/152,126号、2021年4月19日に出願された米国仮出願第63/176,817号、および2022年1月13日に出願された米国仮出願第63/299,385号の優先権を主張する。
本願は、概して、血液圧送デバイスに関する。本デバイスは、短期ベースで血流を補完または持続するために使用されるタイプの心臓補助デバイスまたは心臓補助ポンプであってもよい。そのようなデバイスは、概して、患者を安定させ、より長期の治療を実装するための時間を得るために、損なわれた心機能または心不全を被る患者の治療において利用される。
重度の心臓外傷または心不全を被る患者の治療および生存性は、典型的には、緊急を要するプロセスである。殆どの場合では、外傷性心不全を被る患者の治療は、即時の生命維持手段を要求する。基本的に、医療関係者は、最初に、さらなる診断手段が講じられる、または治療選択肢が決定されるまで、体循環を維持するために、不全心臓を補助する、または安定させなければならない。
いくつかの事例では、医師が、種々の薬物の慎重な投与を通してそのような患者を安定させることが可能性として考えられ得るが、安定化プロセスは、多くの場合、補助的血液圧送装置の適用を要求する。概して、当技術分野では「心臓補助デバイス」または「心臓補助ポンプ」として公知のそのような補助的血液圧送装置は、種々の設計の可用性にもかかわらず、成功が限定的であった。これらの心臓補助ポンプは、概して、外部ポンプ駆動装置およびポンプ制御システムに動作的に結合されるカテーテル支持体と組み合わせられる、小型圧送装置を利用する。その目的は、患者の心臓の圧送作用を補完する、またはその代わりとなるために、重要な点において患者の血流の中にポンプを挿入することである。種々のポンプ設計アプローチが、採用されているが、開発された殆どの心臓補助ポンプは、タービンインペラまたは同等物等の回転型ポンプを含む。
残念ながら、回転型ポンプは、いくつかの理由から問題となることが証明されている。おそらく、そのようなポンプの最も重要な限界は、その望ましくない高速の動作からもたらされる。特質上、そのような回転ポンプは、十分な圧力および血流を提供するために、より高い回転速度において動作されるように要求される。別の欠点は、タービン等の高回転速度ポンプの使用が、短期ベースであっても、患者の血球への損傷を引き起こし、これが、ひいては、患者の生命を危険に曝すことである。結果として、回転タービンタイプ圧送装置を採用する心臓補助ポンプの動作時間は、典型的には、限定される。高速回転ポンプ装置によって引き起こされる血球損傷に加えて、そのような回転ポンプの一定不変の流動特性に起因する問題もまた、生じる。回転ポンプの一定の引き込みが、心臓弁の作用および心臓の圧送作用に干渉し得ることが見出されている。
故に、血球への過剰な損傷を回避し、ヒトの心臓の拍動性血流および圧送特性と適合する、改良された心臓ポンプデバイスを有することが、有益であろう。
本明細書に説明されるものは、患者の身体内の循環血液を補助するために、線形に往復運動するポンプである。赤血球損傷が、そのような線形ポンプ移動によって回避される、または最小限にされ得る。線形に往復運動する移動はまた、患者の心臓の動作と適合する拍動性血流をもたらす、拍動性圧送サイクルを発生させ得る。ポンプは、種々の身体場所において常駐するように構成されてもよい。例えば、ポンプは、右心室、左心室、上行大動脈、下行大動脈、胸部大動脈、または腹部大動脈内に据え付けられてもよい。いくつかの事例では、ポンプは、下大静脈内に設置されてもよい。他の事例では、ポンプは、患者の外側に常駐してもよい。
一般に、本明細書に説明される血液循環を補助するためのポンプは、拡張可能筐体と、その中で線形に往復運動する、拡張可能筐体内に配置される、弁部材とを含んでもよい。弁部材は、例えば、可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体であってもよい。加えて、弁部材は、拡張可能筐体の入口に面する入口側と、拡張可能筐体の出口側に面する出口側とを含んでもよい。拡張可能筐体は、内面と、拡張構成とを含んでもよく、血液を収集するためのチャンバを画定してもよい。可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有してもよく、ダイヤフラム本体と、周縁とを含んでもよい。弁円錐体は、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよく、充填ストロークの間に弁円錐体を通した筐体の中への血流を可能にするが、ポンプストロークの間に弁円錐体を通した血流を防止する、複数のフラップを有する層を含んでもよい。いくつかの事例では、ポンプは、拡張可能ではない筐体を含む。
弁部材は、拡張構成と、圧潰構成とを有する、支持要素に結合されてもよい。弁部材は、支持要素の拡張が、弁部材をそれらの拡張または延在構成に変形させるように構造化されてもよい。いくつかの変形例では、支持要素は、円錐形状を有する、拡張可能フレームであってもよい。拡張可能フレームは、アクチュエータに結合されてもよく、これが筐体内で線形に往復運動する際、弁円錐体または可撓性ダイヤフラムを支持してもよい。他の変形例では、支持要素は、基部と、ポンプストロークの間に延在構成において可撓性ダイヤフラムを支持する、アクチュエータに結合される、複数のタインとを備える、タイン支持体であってもよい。複数のタインは、可撓性および/または伸縮性であり、拡張構成と、圧縮構成とを有してもよい。
ポンプは、弁部材(例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、または傘構造)に結合される、アクチュエータを含んでもよく、これは、拡張可能筐体内の弁部材を線形に往復運動させ、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させるように構成されてもよい。弁部材の周縁は、ポンプストロークの間に拡張可能筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、接触は、ポンプストロークの全持続時間にわたって維持されてもよい。他の変形例では、接触は、ポンプストロークの間に筐体から外に所望の量の血液を移動させるために十分な圧力が発生される限り、ポンプストロークの一部にわたって維持されてもよい。さらなる変形例では、例えば、高ポンプ速度が、要求されるとき、弁部材は、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。隙間は、ポンプ内の過度の摩擦の生成を回避することに役立ち得る。隙間はまた、適正な圧力が、ポンプストロークにわたって発生される一方、また、ポンプストロークの間に赤血球を圧砕または損傷させることを回避し得るように定寸されてもよい。ここでは、それらの延在または拡張構成における弁部材の直径は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセントであってもよい。例えば、それらの延在または拡張構成における弁部材は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセント、少なくとも約96パーセント、少なくとも約97パーセント、少なくとも約98パーセント、または少なくとも約99パーセントであってもよい。ポンプは、患者の外部のカテーテルの端部に据え付けられる、外部線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって駆動されてもよい。線形モータ駆動装置は、可撓性ケーブルまたは他の可撓性アクチュエータによって、線形に作用する心臓補助ポンプに動作的に結合されてもよい。移動可能スリーブまたはシースが、圧潰構成において拡張可能筐体および弁部材(例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、または傘構造)を保持し、循環系内の標的場所へのそれらの挿入および前進を可能にし得る。
より具体的には、ポンプの拡張可能筐体は、近位端と、遠位端とを含む、支持体または足場を備えてもよい。足場は、ステンレス鋼、チタン、またはそれらの合金を含む材料から作製されてもよい。近位端および遠位端に関して、それらは、テーパ状である場合とそうではない場合がある。さらに、足場の遠位端は、ポンプストロークの間の血流のための入口を含んでもよい。足場の近位端は、ポンプストロークの間の血流のための出口を含んでもよい。
拡張構成では、拡張可能筐体のチャンバは、約12mm~約30mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ直径を有してもよい。拡張可能筐体はさらに、被覆を含んでもよい。例えば、拡張可能筐体は、限定ではないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせ等のエラストマポリマーを含み得る、ポリマー層を含んでもよい。代替として、拡張可能筐体は、足場に結合される、布層を含んでもよい。例えば、布層は、バックラムまたはポリエステル繊維から織成される材料等の織成材料を含んでもよい。Mylar(登録商標)プラスチックフィルム等の不織材料のフィルムまたはシートもまた、拡張可能筐体に結合されてもよい。
ポンプはさらに、拡張可能筐体から延在する、カニューレを含んでもよい。カニューレは、拡張可能筐体の近位端または遠位端のいずれかから延在してもよい。カニューレの長さは、ポンプ設置の意図される場所または患者の年齢または体格等の因子に応じて、変動してもよい。例えば、カニューレ長は、約2.5cm~約5.0cm、約25cm~約30cm、または約35cm~約40cmに及んでもよい。カニューレのいくつかの変形例は、約0.5cm~約10cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ長さを有してもよい。これらの変形例では、カニューレの長さは、約0.5cm、約1.0cm、約1.5cm、約2.0cm、約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、約4.5cm、約5.0cm、約5.5cm、約6.0cm、約6.5cm、約7.0cm、約7.5cm、約8.0cm、約8.5cm、約9.0cm、約9.5cm、または約10cmであってもよい。
ポンプが、拡張可能筐体内に弁円錐体を含むとき、弁円錐体は、拡張可能フレームに結合される、単一の材料層または複数の材料層を含んでもよい。複数の材料層は、メッシュ層、流動制御層、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの事例では、メッシュ層が、流動制御層と拡張可能フレームとの間に配置されてもよい。織布またはエラストマポリマーが、メッシュ層を形成するために使用されてもよい。例示的エラストマポリマーは、限定ではないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。材料層は、任意の好適な様式で、例えば、縫付、縫合、または縫取によって、接着剤の使用によって、熱シールによって、または溶接によって拡張可能フレームに結合されてもよい。拡張可能フレームは、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはそれらの合金を含んでもよい。一般に、弁円錐体は、円錐形状を有するが、カニューレを通した前進を可能にするために圧潰されることが可能な任意の形状が、使用されてもよい。弁円錐体が、円錐状に成形されるとき、複数の材料層(例えば、メッシュおよび流動制御層)およびそれらの拡張構成における拡張可能フレームは、円錐状に成形される。前述で言及されるように、弁円錐体は、拡張可能筐体の入口に面する入口側と、拡張可能筐体の出口に面する出口側とを有してもよい。
弁円錐体の流動制御層(本明細書では流動制御円錐体とも称される)もまた、種々のポリマー、例えば、上記に記載されるようなエラストマポリマーから、またはMylar(登録商標)プラスチックフィルムから形成されてもよい。流動制御層は、開放構成と、閉鎖構成とを有する、複数のフラップを含んでもよい。一般に、複数のフラップは、充填ストロークの間に開放構成にあり、ポンプストロークの間に閉鎖構成にある。流動制御層は、血液が充填ストロークの間に筐体の中に流動することを可能にする、任意の好適なサイズおよび形状であり得る、複数のフラップを生成するように切断されてもよい。例えば、フラップは、半円形形状、円弧形状、円形形状、三角形形状、菱形形状、正方形形状、または長方形形状を有してもよい。流動制御層内の任意の好適な数のフラップもまた、採用されてもよい。例えば、15個のフラップを含む流動制御層が、有用であり得る。弁円錐体は、より多数のフラップが、それらがサイズにおいてより小さいときに含まれ、より少数のフラップが、それらがサイズにおいてより大きいときに含まれるように構成されてもよい。例えば、3つのフラップが、フラップがサイズにおいてより大きいときに採用されてもよい。フラップが、形状において半円形であるとき、それらは、約0.50mm~約3.0mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ半径を有してもよい。
いくつかの弁部材はまた、複数の半径方向拡張可能および圧潰可能支柱に結合される、膜を備えてもよい。膜は、支柱を完全または部分的に被覆してもよく、任意の好適なエラストマから形成されてもよい。エラストマの非限定的実施例は、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。例示的フルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)であってもよい。ここでは、弁部材はまた、開放構成と、圧潰構成とを有してもよい。例えば、弁部材は、傘構造を有してもよい。複数の支柱は、膜を支持してもよく、任意の好適な数の支柱が、含まれてもよい。支柱の数は、3~10個(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。一般に、支柱を含む弁部材は、充填ストロークの間に圧潰構成を有し、ポンプストロークの間に開放構成を有してもよい。いくつかの事例では、弁部材は、関連付けられる拡張可能フレームを伴わない傘構造から成る。
傘構造内に含まれる支柱の長さは、筐体の拡張された直径、膜のサイズ、および線形アクチュエータへの支柱の取付の様式等の因子に応じて変動してもよく、約1.0cm~約3.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。より長い長さを有する支柱は、膜の周縁を越えて延在してもよい。いくつかの事例では、支柱は、それらの長さに沿って1つまたはそれを上回る屈曲部を含む。1つまたはそれを上回る屈曲部は、支柱に沿った任意の場所に提供されてもよい。例えば、1つまたはそれを上回る屈曲部は、支柱の遠位端(遊離端)にある、および/または支柱の中間点に提供されてもよい。支柱における屈曲部は、傘構造の縦方向軸に対して約5度~約15度(その中の全ての値および部分範囲を含む)の屈曲角度を形成してもよい。
支柱は、1つまたはそれを上回る区分を有してもよく、1つまたはそれを上回る区分は、任意の好適な形状または幾何学形状を有してもよい。支柱の断面形状は、円形、卵形、三角形、正方形、または長方形であってもよい。支柱は、それらの長さに沿って異なる断面形状を有してもよい。例えば、支柱は、円形断面形状を伴う1つまたはそれを上回る区分と、長方形断面形状を伴う1つまたはそれを上回る区分とを有してもよい。いくつかの事例では、支柱は、3つの区分、すなわち、2つの端部区分と、その間の中間区分とを含んでもよい。端部区分は、円形断面形状を有してもよく、中間区分は、長方形断面形状を有してもよい。長方形断面形状は、平坦化された外形を伴う中間区分を提供してもよい。いくつかの変形例では、支柱の異なる区分は、異なる幅を有してもよい。例えば、支柱が、3つの区分(2つの端部および1つの中間区分)を含むとき、中間区分は、2つの端部区分よりも幅広くてもよい。支柱の遠位先端は、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立つために、丸形であってもよい。放射線不透過性マーカもまた、1つまたはそれを上回る支柱の長さに沿った任意の適切な場所に、例えば、1つまたはそれを上回る支柱(例えば、支柱の3分の1、支柱の半分、支柱の全て)の遠位端に提供されてもよい。
傘構造はさらに、近位端と、遠位端とを有する、アンカを含んでもよい。近位端は、ポンプの線形アクチュエータに取り付けられるように構成されてもよい。遠位端は、複数の支柱に取り付けられるように構成されてもよい。傘構造が、その拡張構成にあるとき、複数の支柱は、アンカの遠位端から外向きに半径方向に漸広し、傘構造の縦方向軸に対してある支柱角度を生成してもよい。支柱角度は、約30度~約60度(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。
メッシュ層は、フラップに対する圧力が、ポンプストロークの間に印加されるとき、フラップが、拡張可能フレーム内の開口部を通して押動されないように、流動制御層を支持するために使用されてもよい。したがって、メッシュ層は、血液が、筐体出口を介して筐体から外に移動されるとき、ポンプストロークの間に閉鎖構成においてフラップを維持することに役立ち得る。しかしながら、充填ストロークの間、メッシュ層は、血液が筐体入口からメッシュ内の孔を通して、次いで、フラップを通して流動することを可能にし、血液が弁円錐体の出口側に移動し得るように、それらをそれらの開放構成に遷移させる。いくつかの事例では、例えば、拡張可能フレームの開口部が、フラップよりも小さいとき、弁円錐体は、メッシュ層を含まなくてもよい。
周縁に加えて、流動制御層は、本体を含んでもよい。本体および周縁は、同一の材料から、または異なる材料から作製されてもよい。加えて、本体および周縁は、別個の構成要素である、または相互と一体的に形成されてもよい。別個の構成要素として提供されるとき、本体は、エラストマポリマーから、またはMylar(登録商標)プラスチックフィルムから形成されてもよく、周縁は、Oリングであってもよい。流動制御層の周辺縁は、周縁を形成するようにOリングにわたって巻回されてもよい。周縁の厚さは、本体の厚さを上回ってもよい。本体は、約0.03mm~約0.05mmに及ぶ厚さを有してもよい。周縁は、約0.20mm~約1.5mmに及ぶ厚さを有してもよい。いくつかの事例では、周縁および本体の厚さは、等しくてもよい。
弁部材のいくつかの変形例は、拡張可能筐体内に含有される、可撓性ダイヤフラムを備える。可撓性ダイヤフラムは、エラストマポリマーを含んでもよい。エラストマポリマーの非限定的実施例は、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタンエラストマ、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。例示的フルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含んでもよい。可撓性ダイヤフラムの本体および周縁は、同一の材料または異なる材料を含んでもよい。いくつかの事例では、ダイヤフラム本体および周縁は、一体的に形成される。ダイヤフラム本体の厚さは、約0.03mm~約0.3mmに及んでもよい。ダイヤフラムの周縁に関して、その厚さは、約0.70mm~約1.5mmに及んでもよい。周縁の厚さは、ダイヤフラム本体の厚さを上回ってもよく、これは、可撓性ダイヤフラムが、充填ストロークの間にその圧潰構成にあり、圧送サイクルのポンプストロークの間に延在構成にあることを可能にし得る。しかしながら、いくつかの変形例では、周縁および本体は、等厚を有してもよい。可撓性ダイヤフラムの周縁は、約1mm~約2mmに及ぶ幅を有してもよい。
さらに、可撓性ダイヤフラムは、ポンプストロークの間にダイヤフラムの周縁と拡張可能筐体の内面との間にシールを生成することが可能な任意の好適な形状または幾何学形状を有してもよい。例えば、可撓性ダイヤフラムは、延在構成にあるとき、円錐形状を有してもよい。ダイヤフラム本体の中心部分から周縁まで延在する、複数の肋材が、ポンプストロークの間に円錐形状を維持するために採用されてもよい。複数の肋材は、約30度~約60度に及ぶ、複数の肋材のある肋材とアクチュエータに垂直な軸との間の肋材角度を有してもよい。複数の肋材は、相互から等しく離間されてもよい。いくつかの変形例では、複数の肋材は、相互から不等間隔を有してもよい。ポンプのいくつかの変形例はまた、基部と、ポンプストロークの間に延在構成において可撓性ダイヤフラムを支持する、アクチュエータに結合される、複数のタインとを備える、タイン支持体を含んでもよい。複数のタインは、可撓性および/または伸縮性であり、拡張構成と、圧縮構成とを有してもよい。他の変形例では、可撓性ダイヤフラムは、円錐状に成形される拡張可能フレームに結合されてもよい。拡張可能フレームへの結合は、任意の好適な様式で、例えば、縫付、縫合、または縫取によって、接着剤の使用によって、熱シールによって、または溶接によって遂行されてもよい。
本明細書に説明されるポンプのうちのいくつかは、その拡張を限定する要素を備える、弁部材を含んでもよい。例えば、弁部材は、ポリマー層に結合される、拡張可能フレームを含んでもよく、そこで、複数の制御線またはテザーが、弁部材をポンプアクチュエータに取り付ける。複数のテザーは、弛緩状態と、架張状態とを有してもよく、これが、過度の摩擦を発生させることなく、圧送サイクルのポンプストロークの間にポンプ筐体の内面と接触し、それとのシールを生成するように、弁部材の拡張を限定する長さを有してもよい。テザーの長さはまた、小さい間隙が、ポンプストロークの間に弁部材とポンプ筐体の内面との間に生成されるように調整されてもよい。充填ストロークの間、弁部材は、圧潰構成に圧潰し得、これは、ひいては、複数のテザーを弛緩状態に移動させ得る。ポンプストロークの間、弁部材は、拡張構成に拡張し得、これは、複数のテザーを弛緩状態から架張状態に遷移させ得る。
いくつかの事例では、ポンプの拡張可能筐体は、複数の開口部または穿孔を含んでもよい。利用される開口部の数は、約2~約25個に及んでもよい。開口部は、拡張可能筐体の一部の上に等しく離間されるまたは等しくなく離間されてもよい。加えて、複数の開口部は、約0.10mm~約6.50mmに及ぶ直径を有してもよい。拡張可能筐体が、開口部を含むとき、スカートもまた、複数の開口部を囲繞する、拡張可能筐体に結合されてもよい。
本明細書に説明されるポンプの任意の構成要素は、コーティングされてもよい。例えば、カニューレ、拡張可能筐体、拡張可能フレーム、弁円錐体、可撓性ダイヤフラム、および傘支柱のうちの1つまたはそれを上回るものは、コーティングされてもよい。ポンプ構成要素は、完全または部分的にコーティングされてもよい。コーティングは、コーティングされるポンプの部分に増加された潤滑性および/または湿潤性を提供し得る、またはポンプに汚損防止、抗増殖性、または抗菌性性質を提供し得る。
コーティングは、概して、ポリマー材料を含んでもよい。例示的ポリマー材料は、限定ではないが、親水性ポリマー、疎水性ポリマー、またはこれらの2つのタイプのポリマーの混合物を含んでもよい。コーティングは、ポンプ構成要素上の単一の層であってもよい、または複数の層を含んでもよい。複数の層が、採用されるとき、各層は、同一のポリマーから、または異なるポリマーから作製されてもよい。ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含むコーティングが、有用であり得る。
ポンプが、患者の外部のコンソール内に配置され得る、いくつかの変形例が、存在する。ポンプの筐体に結合される同軸カテーテルが、患者と外部ポンプとの間に連続的かつ拍動性血流を提供し、約10F~18Fの直径を有してもよい。同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを含んでもよい。流入管腔は、概して、約5Fを上回る直径を有してもよい。
血液を圧送するための方法がさらに、本明細書に説明される。本方法は、概して、患者の循環系内の標的場所にポンプを前進させることを含み、ポンプは、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを備える、拡張可能筐体を含む。ポンプはさらに、筐体内で線形に往復運動する、弁部材を含んでもよい。例示的弁部材は、拡張可能フレームに結合される複数の材料層を含む、弁円錐体、可撓性ダイヤフラム、または傘構造であってもよい。弁円錐体、可撓性ダイヤフラム、および傘構造の膜は、本体と、周縁とを備えてもよく、弁円錐体は、拡張構成と、圧潰構成とを有し、可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有し、傘構造は、拡張および圧潰構成を有する。いったん標的場所に来ると、拡張可能筐体は、拡張構成に拡張され、その中に含有される弁円錐体、可撓性ダイヤフラム、または傘構造は、線形に往復運動され、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させてもよい。ポンプストロークの間、弁部材の周縁と拡張可能筐体の内面との間の接触が、周縁と内面との間の血流を防止するために、シールが生成されるように維持されてもよい。加えて、ポンプストロークの間、血液が、拡張可能筐体の中に引動される。使用されるポンプの変形例に応じて、血液は、左心室または大動脈から拡張可能筐体の中に引動されてもよい。ポンプストロークは、概して、血液を拡張可能筐体から外へ、大動脈の一部、例えば、上行大動脈または下行大動脈の中に押動してもよい。圧送サイクルの間、弁円錐体の流動制御層内のフラップは、ポンプストロークの間に閉鎖し、充填ストロークの間に開放する。可撓性ダイヤフラムが、採用されるとき、これは、充填ストロークの間に圧潰構成に圧潰され、ポンプストロークの間に延在構成に延在されてもよい。同様に、線形に往復運動されるとき、傘構造は、充填ストロークの間に圧潰構成に圧潰し、ポンプストロークの間に拡張構成に拡張してもよい。
ポンプは、患者の循環系の種々の部分において前進され、位置付けられてもよい。例えば、ポンプの拡張可能筐体は、大腿動脈、大動脈、および大動脈弁を通して等、動脈脈管を通して、患者の左心室の中に前進されてもよい。ポンプがさらに、カニューレを備えるとき、カニューレもまた、大動脈弁を通して、患者の左心室の中に前進されてもよい。拡張可能筐体のための標的場所の非限定的実施例は、大動脈弓、下行大動脈、胸部大動脈、および腹部大動脈を含む。いくつかの事例では、ポンプの拡張可能筐体は、下行大動脈内で前進され、具体的には、患者の腎臓の灌流を補助するように位置付けられてもよい。例えば、拡張可能筐体は、腎灌流を補助するために、腎動脈の近傍の下行大動脈内に位置付けられてもよい。
動脈脈管に加えて、ポンプは、静脈循環内で前進され、位置付けられてもよい。例えば、ポンプの拡張可能筐体は、下大静脈内で、肝静脈と心臓の右心房との間の場所まで前進されてもよい。本場所に設置されると、ポンプは、心臓に向かって血液を引き込み、下肢からの、および肝臓からの循環を増加させ得る。ポンプは、肝静脈と右心房との間の種々の場所に位置付けられてもよい。いくつかの変形例では、拡張可能筐体は、右心房よりも肝静脈に近接して設置される。一変形例では、例えば、ポンプが、静脈循環内に設置されるとき、それらは、関連付けられるカニューレを伴わない筐体チャンバ(流動チャンバ)を含んでもよい。
前述で説明されるように、拡張可能筐体は、複数の開口部または穿孔と、拡張可能筐体に結合されるスカートとを備えてもよい。本事例では、開口部から退出する血液は、スカートによって、ポンプストロークの間に患者の心臓に向かって逆行性方向に指向されてもよい。スカートの長さは、患者の心臓に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節されてもよい。開口部の数もまた、患者の心臓に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節されてもよい。代替として、開口部の直径は、患者の心臓に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節されてもよい。前述の特徴のうちのいずれか1つまたは組み合わせの調節が、ポンプストロークからの血液の約60%が、患者の心臓に向かって逆行性方向に流動する、ポンプストロークからの血液の約50%が、患者の心臓に向かって逆行性方向に流動する、またはポンプストロークからの血液の約40%が、患者の心臓に向かって逆行性方向に流動するように利用されてもよい。
ポンプが、患者の外部に配置されるとき、血液を圧送するための方法は、同軸カテーテルを用いて患者の循環系にアクセスすることと、同軸カテーテルをポンプの筐体に結合することとを含んでもよい。筐体は、内面を備えてもよい。筐体内に含有される可撓性ダイヤフラムが、ダイヤフラム本体と、周縁とを備えてもよく、可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有する。代替として、弁円錐体が、筐体内に配置され、その中で線形に往復運動してもよい。外部ポンプは、ユーザインターフェースを備えるコンソール内に配置される、またはそれに取り付けられてもよい。
循環系へのアクセスは、任意の好適な動脈または静脈、例えば、大腿動脈、鎖骨下動脈、頸動脈、または頸静脈から取得されてもよい。いったんアクセスが、取得されると、同軸カテーテルは、循環系内の標的場所に前進され、弁部材、例えば、弁円錐体、可撓性ダイヤフラム、または傘構造が、拡張可能筐体内で線形に往復運動され、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させてもよい。ポンプストロークの間、弁円錐体、可撓性ダイヤフラム、または傘構造の周縁と拡張可能筐体の内面との間の接触が、その間のシールを生成し、血液が可撓性ダイヤフラムの周囲で流動することを防止するために維持されてもよい。シールは、ポンプストロークの力を発生させ、維持し、かつ周縁と内面との間に存在する空間の間で流動する血液によって起こり得る赤血球損傷を最小限にすることに役立ち得る。本明細書に説明される方法は、患者内の種々の標的場所に同軸カテーテルを前進させることを含んでもよい。例えば、流入管腔のための標的場所は、患者の左心室であってもよい、または流出管腔のための標的場所は、患者の大動脈弁の上方であってもよい。
同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを備えてもよい。流入管腔は、左心室から血液を受容してもよく、流出管腔は、上行大動脈に血液を戻してもよい。一般に、ポンプストロークは、流入管腔を通して筐体の中に血液を引動し、かつ筐体から外に、流出管腔を通して血液を押動してもよい。充填ストロークの間、可撓性ダイヤフラムは、圧潰構成に圧潰されてもよい。対応して、可撓性ダイヤフラムは、ポンプストロークの間に延在構成に延在されてもよい。弁円錐体が、使用されるとき、流動制御層内の複数のフラップは、充填ストロークの間に開放され、ポンプストロークの間に閉鎖されてもよい。メッシュ層が、フラップを支持し、ポンプストロークの間にそれらが開放することを防止するために、流動制御層を具備してもよい。
血液を圧送するための他の方法は、胸部大動脈または腹部大動脈等の患者の大動脈内の標的場所にポンプを前進させることであって、ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有する、ことと、ポンプストロークの間に充填体積の血液をポンプの中に引動することと、ポンプストロークの間に退出体積の血液をポンプから外に押動することであって、退出体積は、血液の第1の部分と、血液の第2の部分とを備える、こととを含んでもよい。充填ストロークは、患者の左心室から血液を引動してもよい。加えて、血液の第1の部分は、患者の頭部に向かって逆行性方向に圧送されてもよく、血液の第2の部分は、順行性方向に圧送されてもよい。血液の第2の部分は、退出体積の約60%、退出体積の約50%、または退出体積の約40%であってもよい。
いくつかの方法では、筐体の近位端から延在するカニューレを有する、拡張可能筐体が、選択された動脈内で前進され、患者の大動脈および左心室等の標的場所において位置付けられる。選択された動脈は、大腿動脈であってもよい。いったん標的場所に来ると、拡張可能筐体を囲繞するシースが、抜去され、それによって、拡張可能筐体がその圧送構成に拡張することを可能にし得る。アクチュエータが、次いで、筐体の中に前進され、線形モータ駆動装置が、アクティブ化され、前方および後方方向における拡張可能筐体内のそれに結合される弁部材(例えば、弁円錐体または可撓性ダイヤフラム)の往復運動を誘発してもよい。往復運動移動の間、前方移動は、筐体の中に血流を誘発し得、後方移動は、筐体内の血液に対して圧送力を付与し得る。結果は、極めて効率的であり得、ヒトの心臓の拍動性挙動と適合し得る、線形拍動性圧送作用となる。本明細書に説明されるポンプの往復運動移動の特性は、最適化された前方ストローク、後方ストローク、および移動プロファイルを提供するために、独立して変動されてもよい。
血液を圧送するためのシステムもまた、本明細書に説明される。本システムは、概して、ポンプを含んでもよく、ポンプは、内面と、拡張構成とを有する、拡張可能筐体を備える。周縁を含む、弁部材が、拡張可能筐体内に配置されてもよく、拡張または延在構成と、圧潰構成とを有してもよい。ポンプはまた、筐体内の弁部材を線形に往復運動させ、圧送サイクルのポンプストロークおよび充填ストロークを発生させる、弁部材に結合される、アクチュエータを含んでもよい。ポンプストロークの間、弁部材の周縁は、筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、接触は、ポンプストロークの全持続時間にわたって維持されてもよい。他の変形例では、接触は、ポンプストロークの間に筐体から外に所望の量の血液を移動させるために十分な圧力が発生される限り、ポンプストロークの一部にわたって維持されてもよい。さらなる変形例では、例えば、高ポンプ速度が、要求されるとき、弁部材は、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。隙間は、ポンプ内の過度の摩擦の生成を回避することに役立ち得る。隙間はまた、適正な圧力が、ポンプストロークにわたって発生される一方、また、ポンプストロークの間に赤血球を圧砕または損傷させることを回避し得るように定寸されてもよい。ここでは、それらの延在または拡張構成における弁部材の直径は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセントであってもよい。例えば、それらの延在または拡張構成における弁部材は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセント、少なくとも約96パーセント、少なくとも約97パーセント、少なくとも約98パーセント、または少なくとも約99パーセントであってもよい。
加えて、本システムは、アクチュエータを調整するように構成されるコントローラを含有する、患者の外部に位置する、コンソールを含んでもよい。ユーザインターフェースが、コントローラに結合され、ポンプパラメータおよび/または患者パラメータを手動で設定または調節する、および/またはポンプおよび患者パラメータを表示するように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、線形アクチュエータを格納するコンソールの一部を形成する、ディスプレイであってもよい。コンソールは、本システムの定常構成要素、または車輪付きカートまたは他の転動基部に結合されるとき、可動性構成要素であってもよい。
例示的ポンプパラメータは、限定ではないが、1分あたりのポンプサイクルおよびポンプサイクルの持続時間を含む。ポンプサイクルの持続時間を設定または調節するとき、充填ストロークまたはポンプストロークのいずれかの持続時間が、設定または調節されてもよい。患者パラメータの非限定的実施例は、年齢、身長、体重、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、および全身血圧を含む。本システムは、任意のポンプパラメータまたは患者パラメータが、事前設定された値を上回るまたは下回る、または事前設定された値の範囲を上回るまたは下回るとき、可聴および/または視覚的アラートを発報してもよい。
使用時、本システムのポンプは、患者の循環系内の標的場所に前進されてもよい。ポンプは、上記に説明されるように、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを含む、拡張可能筐体と、拡張可能筐体内に配置される周縁を備える、弁部材とを備えてもよい。いったん標的場所に来ると、拡張可能筐体は、圧潰構成から拡張構成に拡張され得る。ポンプパラメータおよび/または患者パラメータが、決定されてもよく、弁部材は、それらのパラメータに従って拡張可能筐体内で線形に往復運動され、充填ストロークおよびポンプストロークを発生させてもよい。ポンプストロークの間、弁部材の周縁と拡張可能筐体の内面との間の接触が、維持されてもよい。上記に言及されるように、ポンプパラメータは、1分あたりのポンプサイクル、ポンプサイクルの持続時間、または両方を含んでもよい。ポンプサイクルの持続時間を設定または調節するとき、充填ストロークまたはポンプストロークのいずれかの持続時間が、設定または調節されてもよい、または両方が、設定または調節されてもよい。ポンプパラメータが、決定されるとき、それらは、年齢、身長、体重、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、または全身血圧等の患者パラメータに基づいてもよい。
ポンプパラメータおよび患者パラメータは、ユーザインターフェース上に表示されてもよい。パラメータは、連続的または断続的に監視され、測定値は、ユーザインターフェース上に連続的または断続的に表示されてもよい。ユーザインターフェースは、線形アクチュエータを格納するコンソールの一部を形成する、ディスプレイであってもよい。コンソールは、上記に言及されるように、本システムの定常構成要素、または車輪付きカートまたは他の転動基部に結合されるとき、可動性構成要素であってもよい。ポンプおよび患者パラメータは、ユーザインターフェース上のボタンを介して手動で調節されてもよい。いくつかの事例では、ユーザインターフェースのディスプレイは、パラメータを手動で調節するためのタッチ感応ボタンを含む。他の事例では、ポンプパラメータは、測定された患者パラメータに基づいて、自動的に調節されてもよい。
本システムのポンプは、動脈内の標的場所に前進されてもよい。動脈が、大動脈であるとき、標的場所は、上行大動脈、大動脈弓、胸部大動脈、下行大動脈、または腹部大動脈であってもよい。ポンプはまた、静脈内の標的場所に前進されてもよい。静脈は、下大静脈であってもよい。下大静脈内で前進されるとき、標的場所は、肝静脈と右心房との間に常駐してもよい。本場所において、ポンプは、肝臓からの、または下肢からの循環を増加させてもよい。ポンプに関する別の標的場所は、腎静脈の上方または下方であってもよい。また別の標的場所は、腎動脈の上方または下方のいずれかの大動脈内であってもよい。これらの標的場所に位置付けられるポンプは、急性または慢性心不全に起因する心腎症候群または他の原因に起因する減少された腎灌流の治療の一部として、腎臓の灌流を補助し得る。
(詳細な説明)
本明細書に説明されるものは、血液循環を補助するためのポンプである。回転インペラの代わりに、ポンプは、血液を移動させるための線形に往復運動する部材を含んでもよく、これは、赤血球損傷を引き起こす剪断力を回避することに役立ち得、血液を拍動性方式で圧送し、心臓の自然な圧送サイクルを模倣する。ポンプは、関連付けられる心臓の動作を補助するために、充填ストロークの間に圧力波またはバックパルスを生成し得、血管の圧潰を排除し得る。さらに、ポンプは、1分あたり50~500サイクルの動作速度において適正な血流を提供することが可能であり得、これは、回転インペラと比較して非常に緩慢な移動を提供し、赤血球溶血を防止し得る。緩慢なポンプ速度では、回転インペラよりも少ない熱が、発生され、冷却装置を含む必要性を回避し得る。
本明細書に説明されるものは、血液循環を補助するためのポンプである。回転インペラの代わりに、ポンプは、血液を移動させるための線形に往復運動する部材を含んでもよく、これは、赤血球損傷を引き起こす剪断力を回避することに役立ち得、血液を拍動性方式で圧送し、心臓の自然な圧送サイクルを模倣する。ポンプは、関連付けられる心臓の動作を補助するために、充填ストロークの間に圧力波またはバックパルスを生成し得、血管の圧潰を排除し得る。さらに、ポンプは、1分あたり50~500サイクルの動作速度において適正な血流を提供することが可能であり得、これは、回転インペラと比較して非常に緩慢な移動を提供し、赤血球溶血を防止し得る。緩慢なポンプ速度では、回転インペラよりも少ない熱が、発生され、冷却装置を含む必要性を回避し得る。
いくつかの事例では、線形に往復運動するポンプは、腎灌流を増加させるために使用されてもよい。腎臓は、全体的流体平衡の維持、血液からのミネラルの調整および濾過、および食物、薬品、および毒性物質からの老廃物の濾過を含む、いくつかの重要な機能を実施する。したがって、腎臓を通した血流が、減少されると、流体は、留保され得、老廃物は、身体内で危険なレベルまで蓄積し得る。減少された腎灌流は、急性または慢性心不全(例えば、心腎症候群)を患う患者において生じ得、より低い心拍出量は、減少された腎血流をもたらす、または患者が腎臓内の小血管に影響を及ぼす、糖尿病または高血圧等の医学的条件を患うことをもたらし得る。本明細書に説明されるポンプは、急性または慢性心不全に起因する心腎症候群または他の原因に起因する減少された腎灌流の治療の一部として、腎臓の灌流を補助し得る。腎灌流ポンプは、腎動脈への循環を補助するために、腎動脈の上方または下方のいずれかの大動脈内の標的場所に前進されてもよい。
線形に往復運動する部材は、シールが、圧送サイクルのポンプストロークの間にこれと筐体との間に生成され、それによって、血液を、例えば、末梢的に腎動脈等に移動させるために必要とされる血圧を発生させるように構築される、弁を含んでもよい。線形に往復運動する部材のポンプストロークおよび長さ、およびストローク速度は、独立して調節可能であってもよい。血圧および血液流率は、ストローク長および速度調節によって制御されてもよい。さらに、調節可能な前後ストローク速度ランピングは、循環系の圧力特性内の動揺を回避し得る。ポンプは、左心室、右心室、および大動脈等の患者の循環系の種々の部分において設置されてもよい。ポンプは、腎動脈の上方または下方の下行大動脈内に設置されるとき、腎灌流を補助するために使用されてもよい。いくつかの事例では、患者の外部にポンプを有することが、有用であり得る。
(ポンプ)
本明細書に説明される血液循環を補助するためのポンプは、筐体と、筐体内に配置される、弁、例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、傘構造、または反転された傘構造を備える、線形に往復運動する部材とを含んでもよい。筐体は、拡張可能であり、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを含んでもよい。筐体を中心として同心円状に配置され得る、シースが、標的場所への前進の間に圧潰構成において筐体を維持してもよい。標的場所に到達することに応じて、シースは、拡張構成への筐体の拡張を可能にするために、後退されてもよい。シースの直径は、ポンプ筐体の直径に応じて変動し得、これは、ひいては、ポンプが身体内または身体の外部に位置するかどうか、使用の効用、患者の年齢または体格等の因子に依存し得る。ポンプが身体内で、具体的には、動脈内で使用される変形例では、シースが比較的に小さく、可撓性であることが、有益であり得る。例えば、シースの直径は、約9F、約10F、約11F、約12F、約13F、約14F、または約9F~約14Fの任意の直径(その中の全ての値および部分範囲を含む)であってもよい。加えて、弁部材が、可撓性ダイヤフラムであるとき、可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有してもよく、ダイヤフラム本体と、周縁とを含んでもよい。同様に、弁部材が、弁円錐体であるとき、弁円錐体は、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよく、充填ストロークの間に筐体の中への血流を可能にするが、ポンプストロークの間に弁円錐体を通した血流を防止する、複数のフラップを有する層を含んでもよい。拡張可能筐体内の軸受もまた、筐体内の可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体の移動を阻止するために提供されてもよい。
本明細書に説明される血液循環を補助するためのポンプは、筐体と、筐体内に配置される、弁、例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、傘構造、または反転された傘構造を備える、線形に往復運動する部材とを含んでもよい。筐体は、拡張可能であり、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを含んでもよい。筐体を中心として同心円状に配置され得る、シースが、標的場所への前進の間に圧潰構成において筐体を維持してもよい。標的場所に到達することに応じて、シースは、拡張構成への筐体の拡張を可能にするために、後退されてもよい。シースの直径は、ポンプ筐体の直径に応じて変動し得、これは、ひいては、ポンプが身体内または身体の外部に位置するかどうか、使用の効用、患者の年齢または体格等の因子に依存し得る。ポンプが身体内で、具体的には、動脈内で使用される変形例では、シースが比較的に小さく、可撓性であることが、有益であり得る。例えば、シースの直径は、約9F、約10F、約11F、約12F、約13F、約14F、または約9F~約14Fの任意の直径(その中の全ての値および部分範囲を含む)であってもよい。加えて、弁部材が、可撓性ダイヤフラムであるとき、可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有してもよく、ダイヤフラム本体と、周縁とを含んでもよい。同様に、弁部材が、弁円錐体であるとき、弁円錐体は、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよく、充填ストロークの間に筐体の中への血流を可能にするが、ポンプストロークの間に弁円錐体を通した血流を防止する、複数のフラップを有する層を含んでもよい。拡張可能筐体内の軸受もまた、筐体内の可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体の移動を阻止するために提供されてもよい。
ポンプはまた、支持要素を介して弁部材(例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、傘構造、または反転された傘構造)に結合される、アクチュエータを含んでもよく、これは、筐体内の弁部材を線形に往復運動させ、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させるように構成されてもよい。弁部材の周縁は、ポンプストロークの間に筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。しかしながら、支持要素は、概して、それらが、筐体内で線形に往復運動する間、それらが、筐体の内面に接触しないように定寸および/または成形されてもよい。ポンプは、患者の外部のカテーテルの近位端に据え付けられ得る、外部線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって駆動されてもよい。線形モータ駆動装置は、ケーブルまたは他のアクチュエータによってポンプに動作的に結合されてもよい。さらに、ポンプは、ACまたはDC源によって給電されてもよい。
(筐体)
一般に、ポンプの筐体は、本体と、近位端と、遠位端とを備える。加えて、筐体は、前述で記載されるように、拡張可能であり、拡張構成と、圧潰構成とを含んでもよい。筐体は、血液を収集し、ポンプストロークによって外に移動されるまでそれを保持するためのチャンバを画定してもよく、支持体または足場と、被覆とを備えてもよい。筐体は、圧潰構成において患者の循環系内の標的場所に前進されてもよい。標的場所に到達することに応じて、筐体は、次いで、拡張構成に拡張され、圧送されるべき血液の収集のためのチャンバを提供してもよい。筐体チャンバは、その拡張構成において約12mm~約30mm(その中の全ての部分範囲を含む)に及ぶ直径を有してもよい。例えば、筐体チャンバは、その拡張構成において約12mm、約13mm、約14mm、約15mm、約16mm、約17mm、約18mm、約19mm、約20mm、約21mm、約22mm、約23mm、約24mm、約25mm、約26mm、約27mm、約28mm、約29mm、または約30mmの直径を有してもよい。直径は、筐体が常駐するであろう場所、患者の年齢、および他の特徴、例えば、カニューレ、同軸カテーテル、スカート等が筐体とともに利用されるかどうか等の因子に基づいて選択されてもよい。さらに、筐体チャンバは、その拡張構成において約2.5cm~約4.5cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ長さを有してもよい。例えば、筐体チャンバは、その拡張構成において約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、または約4.5cmの長さを有してもよい。いくつかの変形例では、図37に示されるように、拡張可能筐体2100は、約20mmのチャンバ直径2102と、約2.9cmのチャンバ長2104とを有してもよい。カニューレ長2108は、約1.3cmであってもよい。ポンプデバイスのカニューレは、下記にさらに説明される。これらの測定値を用いると、大動脈弁2106の下方の心臓内に常駐するポンプの全長は、約8.8cmであり得る。
一般に、ポンプの筐体は、本体と、近位端と、遠位端とを備える。加えて、筐体は、前述で記載されるように、拡張可能であり、拡張構成と、圧潰構成とを含んでもよい。筐体は、血液を収集し、ポンプストロークによって外に移動されるまでそれを保持するためのチャンバを画定してもよく、支持体または足場と、被覆とを備えてもよい。筐体は、圧潰構成において患者の循環系内の標的場所に前進されてもよい。標的場所に到達することに応じて、筐体は、次いで、拡張構成に拡張され、圧送されるべき血液の収集のためのチャンバを提供してもよい。筐体チャンバは、その拡張構成において約12mm~約30mm(その中の全ての部分範囲を含む)に及ぶ直径を有してもよい。例えば、筐体チャンバは、その拡張構成において約12mm、約13mm、約14mm、約15mm、約16mm、約17mm、約18mm、約19mm、約20mm、約21mm、約22mm、約23mm、約24mm、約25mm、約26mm、約27mm、約28mm、約29mm、または約30mmの直径を有してもよい。直径は、筐体が常駐するであろう場所、患者の年齢、および他の特徴、例えば、カニューレ、同軸カテーテル、スカート等が筐体とともに利用されるかどうか等の因子に基づいて選択されてもよい。さらに、筐体チャンバは、その拡張構成において約2.5cm~約4.5cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ長さを有してもよい。例えば、筐体チャンバは、その拡張構成において約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、または約4.5cmの長さを有してもよい。いくつかの変形例では、図37に示されるように、拡張可能筐体2100は、約20mmのチャンバ直径2102と、約2.9cmのチャンバ長2104とを有してもよい。カニューレ長2108は、約1.3cmであってもよい。ポンプデバイスのカニューレは、下記にさらに説明される。これらの測定値を用いると、大動脈弁2106の下方の心臓内に常駐するポンプの全長は、約8.8cmであり得る。
支持体または足場はまた、近位端と、遠位端とを含んでもよい。足場は、編組、織成、および/またはコイル状フィラメントから形成されてもよく、種々の材料から作製されてもよい。例えば、足場材料は、生体適合性ポリマーおよびステンレス鋼、チタン、またはそれらの合金を含む金属を含んでもよい。例えば、足場は、ニッケルチタン合金(ニチノール)を含んでもよい。足場の近位端および遠位端に関して、それらは、テーパ状、鈍角状、または直線状であってもよい。さらに、足場の遠位端は、ポンプストロークの間の血流のための入口を含んでもよい。足場の近位端は、ポンプストロークの間の血流のための出口を含んでもよい。一変形例では、足場は、自己拡張ステントであってもよい。他の変形例では、足場は、数において10~24個に及び得る、複数の支柱を備える。例えば、足場は、10個の支柱、11個の支柱、12個の支柱、13個の支柱、14個の支柱、15個の支柱、16個の支柱、17個の支柱、18個の支柱、19個の支柱、20個の支柱、21個の支柱、22個の支柱、23個の支柱、または24個の支柱を含んでもよい。
筐体はさらに、血液の流動を遮断するように構成される、被覆、コーティング、または層を備えてもよい。被覆、コーティング、または層は、足場全体の上に、または足場の区分または部分の上に提供されてもよい。一変形例では、被覆または層は、ポリマーを含んでもよく、したがって、ポリマー層を形成してもよい。ポリマー層は、足場が、ポリマー層内に埋設されるように、足場上にオーバーモールドされてもよい。いくつかの変形例では、足場は、ポリマー層の中心内に位置付けられてもよい一方、他の変形例では、足場は、ポリマー層の内縁または外縁に向かって位置付けられてもよい。ポリマー層を用いて足場を埋設する、または別様に完全に被覆することは、拡張可能筐体に平滑な内面を提供し得る。ポリマー層は、限定ではないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、またはそれらの組み合わせ等のエラストマポリマーを含んでもよい。代替として、被覆または層は、布を含んでもよく、したがって、布層を形成してもよい。これらの変形例では、拡張可能筐体は、足場に、通常、足場の内面に結合される布層を含んでもよい。布層は、例えば、1つまたはそれを上回る点(例えば、複数の点)において足場に布層を縫付すること等の任意の好適な手段によって足場に結合されてもよい。縫付点は、可撓性ダイヤフラムと筐体との間の界面を途絶させないように、布層が、(例えば、筐体の内部上に)平滑な表面を形成するように、具体的に選択されてもよい。他の変形例では、布層は、アクリル接着剤、シアノアクリレート接着剤、またはシリコーン接着剤等の接着剤を使用して足場に結合されてもよい。布層として使用され得る材料の非限定的実施例は、バックラムまたはポリエステル繊維から織成される材料等の織成材料を含む。Mylar(登録商標)プラスチックフィルム等の不織材料のフィルムまたはシートもまた、使用されてもよい。
いくつかの事例では、ポンプの筐体(例えば、被覆または層)は、複数の開口部または穿孔を含んでもよい。利用される開口部の数は、約2~約25個(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、拡張可能筐体は、2個の開口部、3個の開口部、4個の開口部、5個の開口部、6個の開口部、7個の開口部、8個の開口部、9個の開口部、10個の開口部、11個の開口部、12個の開口部、13個の開口部、14個の開口部、15個の開口部、16個の開口部、17個の開口部、18個の開口部、19個の開口部、20個の開口部、21個の開口部、22個の開口部、23個の開口部、24個の開口部、または25個の開口部を含んでもよい。開口部は、筐体の一部の上に等しく離間されるまたは等しくなく離間される、および/または筐体の一部の上にあるパターンにおいて配列されてもよい。加えて、複数の開口部は、約0.10mm~約6.50mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ直径を有してもよい。例えば、直径は、約0.10mm、約0.5mm、約1.0mm、約1.5mm、約2.0mm、約2.5mm、約3.0mm、約3.5mm、約4.0mm、約4.5mm、約5.0mm、約5.5mm、約6.0mm、または約6.5mmであってもよい。拡張可能筐体内の複数の開口部は、同一の直径または異なる直径を有してもよい。さらに、複数の開口部は、任意の好適な形状、例えば、円形、卵形、またはスロット様を有してもよい。スロットを備える変形例では、スロットは、形状において線形、V形、または弓形であってもよい。一変形例では、筐体は、筐体を中心として均一に離間される、4つの開口部を含む。
筐体が、開口部または穿孔を含むとき、スカートが、圧送サイクルのポンプストロークの間に患者の頭部に向かって指向される逆行性血流を発生させることを補助するために、複数の開口部を被覆する、囲繞する、または別様にそれに上置する様式で拡張可能筐体に結合されてもよい。逆行性血流は、大動脈弓から分岐する動脈、例えば、頸動脈および鎖骨下動脈の適正な灌流を提供することに役立ち得る。鎖骨下動脈の適正な灌流を維持するための能力は、「鎖骨下動脈盗血」として公知の現象である、椎骨脳底動脈から鎖骨下動脈への逆流を防止し得る。開口部の数および開口部直径の組み合わせは、逆行性血流のための筐体上のある量の開放表面積を提供し得る。加えて、スカートは、開存(開放)および閉鎖される開口部の数を調節することによって、逆行性流動のための開放表面積の量を調節するように構成されてもよい。一般に、より大量の開放表面積は、患者の頭部および心臓に向かうより多くの逆行性血流を提供し得、より少量の開放表面積は、身体へのより大量の順行性血流を提供し得る。いくつかの変形例では、筐体の外面からスカートを持上する、開放する、または漸広させる機構が、提供されてもよい。例えば、テザーが、スカートに、例えば、スカートの外面の周囲に結合され、輪縄が緊締され、緩められ得る方法と同様に、筐体に対してスカートを開放および閉鎖するように構成されてもよい。開放または閉鎖の量は、例えば、患者の外部のコンソール上に配置される回転可能ダイヤルを使用して調節されてもよい。
スカートは、頭部および心臓に向かって血液を戻すように指向する任意の好適な形状(例えば、円筒形または円錐台状)を有してもよく、種々の方法で筐体に結合されてもよい。一変形例では、スカートは、筐体とは別個の構成要素であってもよく、例えば、摩擦嵌合または接着剤の使用等の任意の好適な手段によって筐体に取り付けられてもよい。別の変形例では、スカートは、筐体と一体的であってもよい(例えば、2つは、2つを単一の構成要素として成型することによって等、一体的に形成されてもよい)。スカートは、筐体と同一の材料から作製されてもよい。例えば、スカートは、ステンレス鋼、チタン、またはそれらの合金(例えば、ニチノール)から作製されるメッシュと、ポリマーまたは布層とを備えてもよい。スカートの長さもまた、変動し、約0.32cm(0.125インチ)~約1.90cm(0.750インチ)に及んでもよい。
筐体は、下記にさらに説明されるように、カニューレと関連付けられる場合とそうではない場合がある。図33を参照すると、ポンプ1700は、腎動脈1704の上方の下行大動脈1702内に位置付けられて示される。ポンプ1700は、腎臓1710の灌流を増加させるために線形に往復運動する、弁部材1706を筐体1708内に含んでもよい。本変形例では、筐体1708は、カニューレが欠如し得る。
(カニューレ)
いくつかの変形例では、ポンプは、伸長本体と、近位端と、遠位端と、それを通して延設される管腔とを備える、カニューレを含んでもよい。カニューレは、別個の構成要素として筐体に結合される、またはその延在部として一体的に形成されてもよい。筐体の設置に応じて、カニューレは、筐体の近位端または遠位端に結合される、またはそれから延在してもよい。例えば、筐体が、左心室内に常駐するとき、カニューレは、これが大動脈弁を横断し、上行大動脈の中に延在するように、筐体の近位端から延在してもよい。本変形例では、カニューレは、その拡張構成において筐体よりも小さい直径を有してもよく、したがって、大動脈弁を横断するポンプの位置付けを支援してもよい。他の変形例では、ポンプは、筐体の遠位端から延在するカニューレを含んでもよい。例えば、筐体が、大動脈内に常駐するとき、カニューレは、これが大動脈弁を横断し、左心室の中に延在するように、筐体の遠位端から延在してもよい。さらなる変形例では、筐体は、それから延在するカニューレを有していなくてもよい。これらの事例では、筐体は、大動脈の任意の部分、例えば、胸部大動脈または腹部大動脈内に、または静脈、例えば、下大静脈内に常駐してもよい。カニューレはまた、拡張可能であり、拡張構成と、圧潰構成とを備えてもよい。
いくつかの変形例では、ポンプは、伸長本体と、近位端と、遠位端と、それを通して延設される管腔とを備える、カニューレを含んでもよい。カニューレは、別個の構成要素として筐体に結合される、またはその延在部として一体的に形成されてもよい。筐体の設置に応じて、カニューレは、筐体の近位端または遠位端に結合される、またはそれから延在してもよい。例えば、筐体が、左心室内に常駐するとき、カニューレは、これが大動脈弁を横断し、上行大動脈の中に延在するように、筐体の近位端から延在してもよい。本変形例では、カニューレは、その拡張構成において筐体よりも小さい直径を有してもよく、したがって、大動脈弁を横断するポンプの位置付けを支援してもよい。他の変形例では、ポンプは、筐体の遠位端から延在するカニューレを含んでもよい。例えば、筐体が、大動脈内に常駐するとき、カニューレは、これが大動脈弁を横断し、左心室の中に延在するように、筐体の遠位端から延在してもよい。さらなる変形例では、筐体は、それから延在するカニューレを有していなくてもよい。これらの事例では、筐体は、大動脈の任意の部分、例えば、胸部大動脈または腹部大動脈内に、または静脈、例えば、下大静脈内に常駐してもよい。カニューレはまた、拡張可能であり、拡張構成と、圧潰構成とを備えてもよい。
筐体のように、カニューレは、血液の流動を遮断するように構成される、被覆、コーティング、または層を備えてもよい。筐体およびカニューレの両方が、被覆、コーティング、または層を含むとき、被覆、コーティング、または層の長さは、約4.0cm~約10cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、被覆、コーティング、または層は、約4.0cm、4.5cm、約5.0cm、約5.5cm、約6.0cm、約6.5cm、約7.0cm、約7.5cm、約8.0cm、約8.5cm、約9.0cm、約9.5cm、または約10cmの長さを有してもよい。
種々の長さのカニューレが、使用されてもよい。例えば、短い、中間、または長いカニューレが、使用されてもよい。短いカニューレが、採用されるとき、カニューレの長さは、その拡張構成において約2.5cm~約5.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、短いカニューレの長さは、その拡張構成において約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、約4.5cm、または約5.0cmであってもよい。中間の長さのカニューレが、使用されるとき、カニューレの長さは、その拡張構成において約25cm~約30cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、中間のカニューレの長さは、その拡張構成において約25cm、約26cm、約27cm、約28cm、約29cm、または約30cmであってもよい。長いカニューレが、使用されるとき、カニューレの長さは、その拡張構成において35cm~約40cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、長いカニューレは、その拡張構成において約35cm、約36cm、約37cm、約38cm、約39cm、または約40cmであってもよい。いくつかの変形例では、ポンプは、短い、中間、および長いカニューレのそれぞれを具備してもよく、ユーザは、ポンプの所望の使用に基づいて、適切なカニューレを選択してもよい。いくつかの事例では、他のカニューレ長もまた、使用され得ることを理解されたい。例えば、カニューレの長さは、その拡張構成において約0.5cm~約10cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、カニューレの長さは、その拡張構成において約0.5cm、約1.0cm、約1.5cm、約2.0cm、約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、約4.5cm、約5.0cm、約5.5cm、約6.0cm、約6.5cm、約7.0cm、約7.5cm、約8.0cm、約8.5cm、約9.0cm、約9.5cm、または約10cmであってもよい。カニューレの直径はまた、その拡張構成において約5.0mm~約15mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、カニューレ直径は、約5.0mm、約6.0mm、約7.0mm、約8.0mm、約9.0mm、約10mm、約11mm、約12mm、約13mm、約14mm、または約15mmであってもよい。
いくつかの変形例では、ポンプは、その拡張構成において約3.8cmの長さおよび約20mmの直径を有する、筐体チャンバと、その拡張構成において約4.8cmの長さおよび約8.0mmの直径を有する、カニューレとを含んでもよい。他の変形例では、ポンプは、その拡張構成において約3.5cmの長さおよび約20mmの直径を有する、筐体チャンバと、その拡張構成において約2.2cmの長さおよび約8.0mmの直径を有する、カニューレとを含んでもよい。さらなる変形例では、ポンプは、その拡張構成において約2.8cmの長さおよび約20mmの直径を有する、筐体チャンバと、その拡張構成において約1.3cmの長さおよび約8.0mmの直径を有する、カニューレとを含んでもよい。
(同軸カテーテル)
上記に言及されるように、いくつかの変形例では、ポンプは、身体の外部、例えば、患者のベッドサイドにおけるコンソール内に配置されてもよい。これらの変形例では、ポンプはさらに、同軸カテーテルを備えてもよい。同軸カテーテルの第1の端部が、コネクタまたはアダプタを介してポンプの筐体に結合されてもよく、同軸カテーテルの反対の(第2の)端部が、血液が、患者と筐体との間で流動するように、患者の中に挿入されてもよい。同軸カテーテルは、約10F~約18F(その中の全ての値および部分範囲を含む)の外径を有してもよい。例えば、同軸カテーテルの外径は、約10F、約11F、約12F、約13F、約14F、約15F、約16F、約17F、または約18Fであってもよい。同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを含んでもよい。いくつかの変形例では、流出管腔は、流入管腔を中心として同心円状に配置されてもよい。他の変形例では、流入および流出管腔は、同軸カテーテル内で相互に平行に延在してもよい。流入管腔は、概して、約7F~約14Fの内径を有してもよい。
上記に言及されるように、いくつかの変形例では、ポンプは、身体の外部、例えば、患者のベッドサイドにおけるコンソール内に配置されてもよい。これらの変形例では、ポンプはさらに、同軸カテーテルを備えてもよい。同軸カテーテルの第1の端部が、コネクタまたはアダプタを介してポンプの筐体に結合されてもよく、同軸カテーテルの反対の(第2の)端部が、血液が、患者と筐体との間で流動するように、患者の中に挿入されてもよい。同軸カテーテルは、約10F~約18F(その中の全ての値および部分範囲を含む)の外径を有してもよい。例えば、同軸カテーテルの外径は、約10F、約11F、約12F、約13F、約14F、約15F、約16F、約17F、または約18Fであってもよい。同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを含んでもよい。いくつかの変形例では、流出管腔は、流入管腔を中心として同心円状に配置されてもよい。他の変形例では、流入および流出管腔は、同軸カテーテル内で相互に平行に延在してもよい。流入管腔は、概して、約7F~約14Fの内径を有してもよい。
同軸カテーテルの流入および/または流出管腔は、例えば、滅菌生理食塩水またはヘパリン化生理食塩水を用いて洗除されてもよい。洗除は、任意の時点で実施されてもよいが、概して、同軸カテーテルの使用に先立って実施される。同軸カテーテルを洗除するための流体は、種々のタイプのコネクタ、例えば、Yコネクタまたは二または三方向コネクタによって、カテーテル管腔のうちの1つまたはそれを上回るものの中に導入されてもよい。他のタイプのカテーテルコネクタおよび継手もまた、使用されてもよい。同軸カテーテル部位の周囲の洗除はまた、身体の中への挿入の部位の周囲で実施されてもよい。
(弁円錐体)
本明細書に説明されるポンプの線形に往復運動する部材は、弁円錐体等の弁部材を含んでもよい。弁円錐体は、拡張可能筐体内に配置されてもよく、支持部材に結合される、複数の材料層を含んでもよい。支持部材は、拡張可能フレームであってもよい。しかしながら、いくつかの変形例では、材料の単一の層が、支持部材に結合されてもよい。前述で言及されるように、弁円錐体は、拡張可能筐体の入口に面する入口側と、拡張可能筐体の出口に面する出口側とを有してもよい。複数の材料層は、メッシュ層、流動制御層、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。少なくとも1つの流動制御層が、含まれる限り、任意の数の材料層が、使用されてもよい。流動制御層は、概して、血液が充填ストロークの間に拡張可能筐体の中に引動されるときに開放し、血液がポンプストロークの間に拡張可能筐体から外に移動されるときに閉鎖する、複数のフラップを含む。メッシュ層は、流動制御層と拡張可能フレームとの間に配置され、フラップに対する圧力が、ポンプストロークの間に印加されるとき、フラップが、拡張可能フレーム内の開口部を通して押動または屈曲されないように、流動制御層を支持するために使用されてもよい。したがって、メッシュ層は、血液が、筐体出口を介して筐体から外に移動されるとき、ポンプストロークの間に閉鎖構成においてフラップを維持することに役立ち得る。しかしながら、充填ストロークの間、メッシュ層は、血液が筐体入口からメッシュ内の孔を通して、次いで、フラップを通して流動することを可能にし、血液が弁円錐体の出口側に移動し得るように、それらをそれらの開放構成に遷移させる。
本明細書に説明されるポンプの線形に往復運動する部材は、弁円錐体等の弁部材を含んでもよい。弁円錐体は、拡張可能筐体内に配置されてもよく、支持部材に結合される、複数の材料層を含んでもよい。支持部材は、拡張可能フレームであってもよい。しかしながら、いくつかの変形例では、材料の単一の層が、支持部材に結合されてもよい。前述で言及されるように、弁円錐体は、拡張可能筐体の入口に面する入口側と、拡張可能筐体の出口に面する出口側とを有してもよい。複数の材料層は、メッシュ層、流動制御層、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。少なくとも1つの流動制御層が、含まれる限り、任意の数の材料層が、使用されてもよい。流動制御層は、概して、血液が充填ストロークの間に拡張可能筐体の中に引動されるときに開放し、血液がポンプストロークの間に拡張可能筐体から外に移動されるときに閉鎖する、複数のフラップを含む。メッシュ層は、流動制御層と拡張可能フレームとの間に配置され、フラップに対する圧力が、ポンプストロークの間に印加されるとき、フラップが、拡張可能フレーム内の開口部を通して押動または屈曲されないように、流動制御層を支持するために使用されてもよい。したがって、メッシュ層は、血液が、筐体出口を介して筐体から外に移動されるとき、ポンプストロークの間に閉鎖構成においてフラップを維持することに役立ち得る。しかしながら、充填ストロークの間、メッシュ層は、血液が筐体入口からメッシュ内の孔を通して、次いで、フラップを通して流動することを可能にし、血液が弁円錐体の出口側に移動し得るように、それらをそれらの開放構成に遷移させる。
織布またはエラストマポリマーが、メッシュ層を形成するために使用されてもよい。例示的エラストマポリマーは、限定ではないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。メッシュ層の厚さは、約0.03mm~約0.05mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。メッシュ開口部のサイズおよび形状もまた、変動してもよく、上記に説明されるように、それらの支持機能を前提として、流動制御層内のフラップのサイズおよび形状に依存し得る。形状に関して、メッシュ開口部は、円形、三角形、正方形、長方形、または菱形等であってもよい。
材料層は、任意の好適な様式で、例えば、縫付、縫合、または縫取によって、接着剤の使用によって、熱シールによって、または溶接によって拡張可能フレームに結合されてもよい。材料層は、フレーム上の複数の取付点において拡張可能フレームに結合されてもよい。拡張可能フレームは、拡張構成と、圧潰構成とを有し、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはそれらの合金(例えば、ニチノール)を含んでもよい。一変形例では、拡張可能フレームは、レーザ切断ニチノール管から作製される。拡張可能フレームは、ポンプのアクチュエータに結合する第1の端部と、弁円錐体の材料層に結合する成形された第2の端部とを有してもよい。一般に、弁円錐体の形状は、拡張可能フレームの形状に対応する。拡張可能フレームは、典型的には、円錐形状を有するが、カニューレを通した前進を可能にするために圧潰されることが可能な任意の形状が、使用されてもよい。拡張可能フレームが、円錐状に成形されるとき、複数の材料層(例えば、メッシュおよび流動制御層)もまた、円錐状に成形されてもよい。
弁円錐体の流動制御層もまた、種々のポリマー、例えば、上記に記載されるようなエラストマポリマーから、またはMylar(登録商標)プラスチックフィルムから形成されてもよい。流動制御層は、開放構成と、閉鎖構成とを有する、複数のフラップを含んでもよい。一般に、複数のフラップは、充填ストロークの間に開放構成にあり、ポンプストロークの間に閉鎖構成にある。流動制御層は、血液が充填ストロークの間に筐体の中に流動することを可能にする、任意の好適なサイズおよび形状であり得る、複数のフラップを生成するように切断されてもよい。例えば、フラップは、半円形形状、円弧形状、円形形状、三角形形状、菱形形状、正方形形状、または長方形形状を有してもよい。流動制御層内の任意の好適な数のフラップもまた、採用されてもよい。フラップの数は、2~20個に及んでもよい。例えば、2個のフラップ、3個のフラップ、4個のフラップ、5個のフラップ、6個のフラップ、7個のフラップ、8個のフラップ、9個のフラップ、10個のフラップ、11個のフラップ、12個のフラップ、13個のフラップ、14個のフラップ、15個のフラップ、16個のフラップ、17個のフラップ、18個のフラップ、19個のフラップ、または20個のフラップが、含まれてもよい。一変形例では、15個のフラップを含む流動制御層が、有用であり得る。弁円錐体は、より多数のフラップが、それらがサイズにおいてより小さいときに含まれ、より少数のフラップが、それらがサイズにおいてより大きいときに含まれるように構成されてもよい。フラップが、形状において半円形であるとき、それらは、約0.50mm~約3.0mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ半径を有してもよい。
円錐体弁が、円錐状に成形されるとき、流動制御層もまた、概して、円錐状に成形される。ここでは、流動制御層の材料は、最初に、中心切抜と切抜から円の周辺まで延在するスリットとを伴う円として提供されてもよい(例えば、28A参照)。スリットは、層が、後で巻回され、円錐形状を形成し得るように、遊離縁を提供する。次に、フラップは、フラップ形状を流動制御層にレーザ切断または打抜加工することによって形成されてもよい。フラップは、前述で記載されるように、任意の好適なサイズおよび形状を有してもよい。一変形例では、周縁が、次いで、周辺において厚さを生成するように流動制御層の縁をそれ自体の上に巻回し、その面積において厚さを維持するように巻回された縁を縫付、熱シール、糊着等をすることによって、円の周辺において生成される。別の変形例では、縁は、周縁を形成するために、Oリングにわたって巻回されてもよい。さらなる変形例では、周縁は、流動制御層とは別個の構成要素であり、流動制御層の縁に縫付、熱シール、糊着、接合等をされるOリングを含む。周縁が形成された後、円形流動制御層の遊離縁が、これを円錐体に成形するように巻回される。周縁は、ポンプストロークの間に流動制御円錐体の周縁と筐体の内面との間のシールを生成することに役立ち得る。円錐状に成形されたメッシュ層が、周縁が含まれる必要はないことを除いて、同一のプロセスによって形成されてもよい。
周縁に加えて、流動制御層は、本体を含んでもよい。本体および周縁は、同一の材料から、または異なる材料から作製されてもよい。加えて、本体および周縁は、別個の構成要素である、または相互と一体的に形成されてもよい。別個の構成要素として提供されるとき、本体は、エラストマポリマーから、またはMylar(登録商標)プラスチックフィルムから形成されてもよく、周縁は、Oリングであってもよい。流動制御層の周辺縁は、周縁を形成するようにOリングにわたって巻回されてもよい。周縁の厚さは、本体の厚さを上回ってもよい。本体は、約0.03mm~約0.05mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ厚さを有してもよい。周縁は、約0.20mm~約1.5mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ厚さを有してもよい。例えば、周縁は、約0.20mm、約0.30mm、約0.40mm、約0.50mm、約0.60mm、約0.70mm、約0.80mm、約0.90mm、約1.0mm、約1.1mm、約1.2mm、約1.3mm、約1.4mm、または約1.5mmの厚さを有してもよい。
(可撓性ダイヤフラム)
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるポンプの線形に往復運動する部材は、弁部材として可撓性ダイヤフラムを含んでもよい。可撓性ダイヤフラムは、筐体内に含有されてもよい。可撓性ダイヤフラムは、圧潰構成と、延在構成とを有してもよく、筐体内で線形に往復運動してもよい。圧潰構成では、可撓性ダイヤフラムは、脈管を通した前進を可能にするために、延在構成にあるときよりも小さい直径を有してもよい。いったん患者内の標的場所に来ると、可撓性ダイヤフラムは、その延在構成に変形され、血液を筐体の入口から、筐体の本体を通して、筐体の出口に、それを通して移動させ、血液を圧送するために必要とされる圧力を生成してもよい。可撓性ダイヤフラムは、支持部材に結合されてもよく、これは、ひいては、筐体内で可撓性ダイヤフラムを線形に往復運動させる、アクチュエータに結合される。支持部材は、下記にさらに説明されるように、円錐状に成形される拡張可能フレーム(図34に示される)またはタイン支持体であってもよい。拡張可能フレームへの結合は、任意の好適な様式で、例えば、縫付、縫合、または縫取によって、接着剤の使用によって、熱シールによって、または溶接によって遂行されてもよい。可撓性ダイヤフラムは、ダイヤフラム本体と、周縁とを含んでもよい。いくつかの変形例では、可撓性ダイヤフラムは、エラストマポリマーを含んでもよい。エラストマポリマーの非限定的実施例は、限定ではないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタンエラストマ、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。可撓性ダイヤフラムのいくつかの変形例は、エラストマポリマーとしてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む。可撓性ダイヤフラムの本体および周縁は、同一の材料または異なる材料を含んでもよい。いくつかの事例では、ダイヤフラム本体および周縁は、一体的に形成される。
いくつかの変形例では、本明細書に説明されるポンプの線形に往復運動する部材は、弁部材として可撓性ダイヤフラムを含んでもよい。可撓性ダイヤフラムは、筐体内に含有されてもよい。可撓性ダイヤフラムは、圧潰構成と、延在構成とを有してもよく、筐体内で線形に往復運動してもよい。圧潰構成では、可撓性ダイヤフラムは、脈管を通した前進を可能にするために、延在構成にあるときよりも小さい直径を有してもよい。いったん患者内の標的場所に来ると、可撓性ダイヤフラムは、その延在構成に変形され、血液を筐体の入口から、筐体の本体を通して、筐体の出口に、それを通して移動させ、血液を圧送するために必要とされる圧力を生成してもよい。可撓性ダイヤフラムは、支持部材に結合されてもよく、これは、ひいては、筐体内で可撓性ダイヤフラムを線形に往復運動させる、アクチュエータに結合される。支持部材は、下記にさらに説明されるように、円錐状に成形される拡張可能フレーム(図34に示される)またはタイン支持体であってもよい。拡張可能フレームへの結合は、任意の好適な様式で、例えば、縫付、縫合、または縫取によって、接着剤の使用によって、熱シールによって、または溶接によって遂行されてもよい。可撓性ダイヤフラムは、ダイヤフラム本体と、周縁とを含んでもよい。いくつかの変形例では、可撓性ダイヤフラムは、エラストマポリマーを含んでもよい。エラストマポリマーの非限定的実施例は、限定ではないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタンエラストマ、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。可撓性ダイヤフラムのいくつかの変形例は、エラストマポリマーとしてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む。可撓性ダイヤフラムの本体および周縁は、同一の材料または異なる材料を含んでもよい。いくつかの事例では、ダイヤフラム本体および周縁は、一体的に形成される。
ダイヤフラム本体および周縁の材料および/または厚さは、可撓性ダイヤフラムが、充填ストロークの間に屈曲し、血液がこれの周囲で流動することを可能にすることが可能であるが、ポンプストロークの間に可撓性ダイヤフラムが外転または折重することを防止するために十分に伸縮性であるように選択されてもよい。さらに、可撓性ダイヤフラムの材料および/または厚さは、ポンプストロークをもたらすために必要とされる圧力が発生されるように、およびダイヤフラムの本体の延伸を防止するために、十分に剛性であってもよい。一変形例では、可撓性ダイヤフラムは、ダイヤフラム本体よりも厚い周縁を含むことによって、圧送サイクルの間にその形状を維持してもよい。
いくつかの変形例では、ダイヤフラム本体の厚さは、約0.03mm~約0.3mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、ダイヤフラム厚は、約0.03mm、約0.04mm、約0.05mm、約0.06mm、約0.07mm、約0.08mm、約0.09mm、約0.10mm、約0.20mm、または約0.30mmであってもよい。ダイヤフラムの周縁に関して、その厚さは、約0.20mm~約1.5mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、周縁厚は、約0.20mm、約0.30mm、約0.40mm、約0.50mm、約0.60mm、約0.70mm、約0.80mm、約0.90mm、約1.0mm、約1.1mm、約1.2mm、約1.3mm、約1.4mm、または約1.5mmであってもよい。いくつかの変形例では、周縁厚は、約0.5mm~約1.0mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。周縁の厚さは、ダイヤフラム本体の厚さを上回ってもよく、これは、上記に言及されるように、可撓性ダイヤフラムが圧送サイクルの間にその形状を維持することに役立ち得る。より大きい周縁厚はまた、ポンプストロークの間に周縁と筐体の内面との間にシールを生成することを支援し得る。しかしながら、いくつかの変形例では、周縁および本体は、等厚を有してもよい。ダイヤフラム本体と周縁との間の厚さの比は、約1:5~約1:20に及んでもよい。可撓性ダイヤフラムの周縁は、約1.0mm~約2.0mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ幅を有してもよい。一変形例では、ダイヤフラム本体は、約0.05mmの厚さを有してもよく、周縁は、約0.25mmの厚さを有してもよい。
さらに、可撓性ダイヤフラムは、ポンプストロークの間にダイヤフラムの周縁と筐体の内面との間にシールを生成することが可能な任意の好適な形状または幾何学形状を有してもよい。例えば、可撓性ダイヤフラムは、延在構成にあるとき、円錐、円錐台状、または半球状形状を有してもよい。可撓性ダイヤフラムはまた、可撓性ダイヤフラム本体にさらなる剛性を提供することに役立ち得る、複数の肋材を備えてもよい。一変形例では、可撓性ダイヤフラムは、円錐形状と、ポンプストロークの間に円錐形状を維持することを支援する、複数の肋材とを有する。複数の肋材は、ダイヤフラム本体と一体的に形成されてもよい、またはそれらは、例えば、接着剤の使用、溶接等によって、ダイヤフラム本体に結合される別個の構成要素であってもよい。いくつかの変形例では、複数の肋材は、ダイヤフラム本体の中心部分から周縁に延出してもよい。複数の肋材は、約30度~約60度(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ、複数の肋材のある肋材の縦方向軸とアクチュエータに垂直な軸との間の肋材角度を有してもよい。例えば、肋材角度は、約30度、約35度、約40度、約45度、約50度、約55度、または約60度であってもよい。複数の肋材は、相互から等しく離間されてもよい。いくつかの変形例では、複数の肋材は、相互から不等間隔を有してもよい。
(アクチュエータ/コントローラ)
本明細書に説明されるポンプは、通常、支持部材を介して弁部材に結合される、アクチュエータを含んでもよい。弁部材は、可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体であってもよい。アクチュエータは、概して、筐体内の可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体を線形に往復運動させ、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させるように構成されてもよい。例示的アクチュエータは、限定ではないが、ケーブル、ワイヤ、ロッド、またはガイドワイヤにわたって追跡し、脈管をナビゲートするための可撓性、およびポンプおよび充填サイクルの間に可撓性ダイヤフラムを往復運動させるために必要とされる堅性を有する他のアクチュエータを含んでもよい。アクチュエータの線形往復運動移動は、線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって発生されてもよい。線形モータは、通常、患者の外部に据え付けられるが、いくつかの変形例では、線形モータは、患者内、例えば、皮下ポケット内に埋込される、または患者の心臓または脈管内に設置されるポンプの一部として提供されてもよい。
本明細書に説明されるポンプは、通常、支持部材を介して弁部材に結合される、アクチュエータを含んでもよい。弁部材は、可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体であってもよい。アクチュエータは、概して、筐体内の可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体を線形に往復運動させ、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させるように構成されてもよい。例示的アクチュエータは、限定ではないが、ケーブル、ワイヤ、ロッド、またはガイドワイヤにわたって追跡し、脈管をナビゲートするための可撓性、およびポンプおよび充填サイクルの間に可撓性ダイヤフラムを往復運動させるために必要とされる堅性を有する他のアクチュエータを含んでもよい。アクチュエータの線形往復運動移動は、線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって発生されてもよい。線形モータは、通常、患者の外部に据え付けられるが、いくつかの変形例では、線形モータは、患者内、例えば、皮下ポケット内に埋込される、または患者の心臓または脈管内に設置されるポンプの一部として提供されてもよい。
線形モータコントローラは、圧送サイクルの種々のパラメータを調整してもよい。例えば、線形モータコントローラは、アクチュエータおよび可撓性ダイヤフラムの線形往復運動の速度およびポンプおよび充填ストロークの長さを調整してもよい。線形往復運動の速度は、1分あたりの圧送サイクルの数を増加または減少させることによって調整されてもよい。いくつかの変形例では、1分あたりの圧送サイクルの数は、患者の自然な心臓圧送サイクルに対応する速度に事前設定または調節されてもよい。他の変形例では、血圧(例えば、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、および/または全身血圧)等の患者パラメータは、標的値または範囲に事前設定され、圧送サイクルパラメータは、事前設定された血圧値または範囲を満たすように調節されてもよい。血圧および1分あたりの圧送サイクルに関する事前設定された標的は、患者の年齢、身長、または体重、またはこれらの因子の全ての組み合わせ等の因子に基づいてもよい。患者が診断される心不全のタイプ(例えば、収縮期心不全、拡張期心不全、右心不全、左心不全)もまた、1分あたり圧送サイクルおよび血圧標的値を確立するときの因子であり得る。
いくつかの変形例では、ポンプパラメータまたは患者パラメータ(例えば、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、および/または全身血圧)の調節または制御は、手動で、例えば、外部コンソールのユーザインターフェース上に提供される1つまたはそれを上回る制御特徴またはボタンによって遂行されてもよい。他の変形例では、ポンプパラメータは、自動的に、例えば、閉ループシステムを使用して調節されてもよい。閉ループシステムは、プロセッサと、プロセッサのメモリ内に記憶される命令とを備えてもよい。ポンプの動作の間、プロセッサは、ポンプおよび/または患者からのデータを記憶および/または処理してもよく、メモリからの命令を実行し、ポンプとともに提供される1つまたはそれを上回るセンサから受信されたデータに基づいて、ポンプパラメータを自動的に調節してもよい。例えば、圧送サイクルの速度は、上記に説明されるように、事前設定された血圧が満たされるように自動的に調節(すなわち、増加または減少)されてもよい。
種々のタイプのセンサが、ポンプパラメータ(例えば、1分あたりのポンプサイクル)および患者パラメータ(例えば、血圧および血液流率)を測定するために採用されてもよい。センサの非限定的実施例は、圧力センサ、流動センサ、温度センサ、心拍数センサ、および心臓リズムセンサを含む。圧力センサは、種々のポンプ場所において設置されてもよい。いくつかの変形例では、1つまたはそれを上回る圧力センサが、血流入口または入口/流入管類内またはその上に搭載されてもよく、1つまたはそれを上回る圧力センサが、血流出口、出口/流出管類、またはポンプのスカート内またはその上に搭載されてもよい。他の変形例では、2つの圧力センサが、1つの入口および/または出口圧力センサが故障する場合の冗長性のために、入口および出口内またはその上に搭載されてもよい。さらなる変形例では、1つまたはそれを上回る圧力センサが、血流入口または入口/流入管類の近傍に搭載されてもよく、1つまたはそれを上回る圧力センサが、血流出口、出口/流出管類、またはポンプのスカートの近傍に搭載されてもよい。圧力センサは、上記に記載されるように、コントローラが、圧力センサから測定値を受信し得、それらの測定値を利用し、ポンプパラメータを修正し得るように、コントローラに通信可能に結合されてもよい。例えば、いくつかの変形例では、コントローラは、所定の高血圧設定点、低血圧設定点、および/または所定の標的血圧範囲を有するように構成されてもよい。コントローラはさらに、圧力センサのうちの1つまたはそれを上回るものから受信された測定値を、高血圧設定点、低血圧設定点、および/または所定の所望の血圧範囲と比較し、それに応じて、1つまたはそれを上回るポンプパラメータ(例えば、往復運動の速度)を修正するように構成されてもよい。例えば、圧力センサからの測定値が、患者の測定された血圧が低設定点を下回って低下した、および/または所望の範囲を下回ることを示すとき、コントローラは、線形往復運動の速度を増加させてもよい。圧力センサからの測定値が、患者の測定された血圧が高血圧設定点を上回って上昇した、および/または所望の範囲を上回ることを示すとき、コントローラは、線形往復運動の速度を減少させ、それによって、流動を低減させ、高設定点を下回って、および/または標的範囲内に戻るように血圧を戻してもよい。
(タイン)
本明細書に説明されるポンプのいくつかの変形例はまた、支持部材としてタイン支持体を備えてもよい。タイン支持体は、基部と、ポンプストロークの間に延在構成において可撓性ダイヤフラムを支持するように構成される、複数のタインとを備えてもよい。他の変形例では、図5-7において下記にさらに説明されるように、タイン支持体は、可撓性ダイヤフラムに結合されてもよい。複数のタインは、可撓性および/または伸縮性であってもよく、拡張構成と、圧縮構成とを有してもよい。圧縮構成では、複数のタインは、脈管を通した前進を可能にするために、延在構成にあるときよりも小さい直径を有してもよい。いったん患者内の標的場所に来ると、複数のタインは、より大きい直径に拡張されてもよい。さらに、複数のタインは、線形圧送サイクルのポンプストロークの間に拡張構成を有し、充填ストロークの間に圧縮構成または部分的圧縮構成を有してもよい。複数のタインは、アクチュエータに結合されてもよい。一変形例では、複数のタインはそれぞれ、共通ハブまたは基部から遊離端まで延在してもよい。ハブは、アクチュエータに結合するように構成されてもよい。さらに、複数のタインの遊離端は、複数のタインが、圧縮構成から拡張構成に移動するとき、外向きに延出または撓曲してもよい。
本明細書に説明されるポンプのいくつかの変形例はまた、支持部材としてタイン支持体を備えてもよい。タイン支持体は、基部と、ポンプストロークの間に延在構成において可撓性ダイヤフラムを支持するように構成される、複数のタインとを備えてもよい。他の変形例では、図5-7において下記にさらに説明されるように、タイン支持体は、可撓性ダイヤフラムに結合されてもよい。複数のタインは、可撓性および/または伸縮性であってもよく、拡張構成と、圧縮構成とを有してもよい。圧縮構成では、複数のタインは、脈管を通した前進を可能にするために、延在構成にあるときよりも小さい直径を有してもよい。いったん患者内の標的場所に来ると、複数のタインは、より大きい直径に拡張されてもよい。さらに、複数のタインは、線形圧送サイクルのポンプストロークの間に拡張構成を有し、充填ストロークの間に圧縮構成または部分的圧縮構成を有してもよい。複数のタインは、アクチュエータに結合されてもよい。一変形例では、複数のタインはそれぞれ、共通ハブまたは基部から遊離端まで延在してもよい。ハブは、アクチュエータに結合するように構成されてもよい。さらに、複数のタインの遊離端は、複数のタインが、圧縮構成から拡張構成に移動するとき、外向きに延出または撓曲してもよい。
複数のタイン内に含まれるタインの数は、約2~約8本に及んでもよい。例えば、複数のタインは、2本(2)のタイン、3本(3)のタイン、4本(4)のタイン、5本(5)のタイン、6本(6)のタイン、7本(7)のタイン、または8本(8)のタインを含んでもよい。一変形例では、複数のタインは、6本(6)のタインを含む。複数のタインは、相互から等しく離間される、または等しくなく離間されてもよい。材料に関して、複数のタインは、ステンレス鋼、チタン、またはそれらの合金等の金属、またはフルオロポリマー、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリウレタン、またはそれらの組み合わせ等の生体適合性ポリマーから作製されてもよい。
一変形例では、複数のタインは、金属ストリップを含んでもよい。金属ストリップは、一方の端部において共通基部から延在してもよい。他方の端部において、複数のタインの各タインは、遊離端を有する。遊離端は、溶接、はんだ付け、または糊着によって、外筒、例えば、短い円筒に取り付けられてもよい。外筒は、可撓性ダイヤフラムがポンプストロークの間に衝止するためのさらなる支持的面積を提供し、ポンプストロークの間のタインの間の可撓性ダイヤフラムの移動を防止することに役立ち得る。一変形例では、各外筒の長さは、約1.0mmである。タインは、ストリップを形成するようにレーザ切断される、金属円筒から作製されてもよい。
ストリップの代わりに、複数のタインは、複数の可撓性の第1のワイヤを含んでもよい。任意の好適な数の第1のワイヤが、採用されてもよい。例えば、4本(4)のワイヤ、6本(6)のワイヤ、8本(8)のワイヤ、10本(10)のワイヤ、または12本(12)のワイヤが、使用されてもよい。第1のワイヤの数に対応する複数の孔が、ワイヤの一方の端部が、孔の中に挿入され得るように、基部の中に削孔されてもよい。ワイヤの他方の端部(遊離端)において、外筒が、上記に説明されるものと同一の様式で取り付けられてもよい。外筒は、それを通して第2のワイヤが螺送される、中心孔を含んでもよい。全ての外筒を通して螺送された後、第2のワイヤの端部は、はんだ付け、溶接、糊着、および同等物によって継合されてもよい。第2のワイヤは、限定ではないが、ステンレス鋼、ばね鋼(ピアノ線)、またはニチノールを含む、種々の材料から作製されてもよい。いくつかの変形例では、複数のタインの各タインは、それらの遊離端において同一の外筒に取り付けられる、2本のワイヤを含んでもよい。したがって、複数のタインが、6本(6)のタインを含むとき、ワイヤの数は、12本(12)であろう。第2のワイヤは、ポンプストロークの間のタインの間の可撓性ダイヤフラムの移動が、防止される、または最小限にされるように、ポンプストロークの間に付加的可撓性ダイヤフラム支持を外筒によって提供されるものに提供してもよい。
(傘構造)
いくつかの変形例では、血液循環を補助するためのポンプは、内面と、拡張構成とを備える、筐体と、拡張可能筐体内に配置される、傘構造を備える、弁部材とを含んでもよい。傘構造は、本体と、周縁とを有する、膜と、複数の支柱を備える、フレームと、アンカとを含んでもよく、また、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよい。傘構造に結合される、アクチュエータが、筐体内で傘構造を線形に往復運動させるように構成されてもよい。ポンプのポンプストロークおよび充填ストロークの間、膜の周縁は、筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、接触は、ポンプストロークの全持続時間にわたって維持されてもよい。他の変形例では、接触は、ポンプストロークの間に筐体から外に所望の量の血液を移動させるために十分な圧力が発生される限り、ポンプストロークの一部にわたって維持されてもよい。さらなる変形例では、例えば、高ポンプ速度が、要求されるとき、傘構造は、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。隙間は、ポンプ内の過度の摩擦の生成を回避することに役立ち得る。隙間はまた、適正な圧力が、ポンプストロークにわたって発生される一方、また、ポンプストロークの間に赤血球を圧砕または損傷させることを回避し得るように定寸されてもよい。ここでは、それらの拡張構成における傘構造の直径は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセントであってもよい。例えば、それらの拡張構成における傘構造は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセント、少なくとも約96パーセント、少なくとも約97パーセント、少なくとも約98パーセント、または少なくとも約99パーセントであってもよい。
いくつかの変形例では、血液循環を補助するためのポンプは、内面と、拡張構成とを備える、筐体と、拡張可能筐体内に配置される、傘構造を備える、弁部材とを含んでもよい。傘構造は、本体と、周縁とを有する、膜と、複数の支柱を備える、フレームと、アンカとを含んでもよく、また、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよい。傘構造に結合される、アクチュエータが、筐体内で傘構造を線形に往復運動させるように構成されてもよい。ポンプのポンプストロークおよび充填ストロークの間、膜の周縁は、筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、接触は、ポンプストロークの全持続時間にわたって維持されてもよい。他の変形例では、接触は、ポンプストロークの間に筐体から外に所望の量の血液を移動させるために十分な圧力が発生される限り、ポンプストロークの一部にわたって維持されてもよい。さらなる変形例では、例えば、高ポンプ速度が、要求されるとき、傘構造は、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。隙間は、ポンプ内の過度の摩擦の生成を回避することに役立ち得る。隙間はまた、適正な圧力が、ポンプストロークにわたって発生される一方、また、ポンプストロークの間に赤血球を圧砕または損傷させることを回避し得るように定寸されてもよい。ここでは、それらの拡張構成における傘構造の直径は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセントであってもよい。例えば、それらの拡張構成における傘構造は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセント、少なくとも約96パーセント、少なくとも約97パーセント、少なくとも約98パーセント、または少なくとも約99パーセントであってもよい。
傘構造の膜は、複数の支柱に結合され、支柱を完全または部分的に被覆してもよい。膜は、エラストマポリマーを含んでもよい。エラストマポリマーの非限定的実施例は、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。採用され得るフルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む。いくつかの変形例では、傘構造は、複数の支柱と、支柱上にコーティングされているPTFEまたはePTFE膜とを備えてもよい。膜は、上記に言及されるように、支柱の全体またはその一部を被覆してもよい。いくつかの変形例では、膜は、約0.5cm~約3.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ支柱の長さを被覆してもよい。例えば、被覆の長さは、約0.5cm、約1.0cm、約1.5cm、約2.0cm、約2.5cm、または約3.0cmであってもよい。膜の本体および周縁は、同一または異なる材料を含んでもよい。いくつかの事例では、膜本体および周縁は、一体的に形成される。膜本体の厚さは、約0.03mm~約0.3mmに及んでもよい。膜の周縁に関して、その厚さは、約0.70mm~約1.5mmに及んでもよい。周縁の厚さは、膜本体の厚さを上回ってもよい。しかしながら、いくつかの変形例では、周縁および本体は、等厚を有してもよい。
傘構造は、任意の好適な数の支柱を含む、フレームを備えてもよい。支柱の数は、3~10個(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、支柱の数は、3、4、5、6、7、8、9、または10個であってもよい。一変形例では、傘構造は、6つの支柱を備える。別の変形例では、傘構造は、10個の支柱を備える。複数の支柱は、膜を支持してもよく、支柱は、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはそれらの合金(例えば、ニチノール)から作製されてもよい。一変形例では、支柱は、レーザ切断ニチノール管から作製される。
支柱は、任意の好適な形状または幾何学形状を有してもよい。支柱は、1つまたはそれを上回る区分を有してもよく、1つまたはそれを上回る区分は、任意の好適な形状または幾何学形状を有してもよい。支柱の断面形状は、円形、卵形、三角形、正方形、または長方形であってもよい。支柱は、それらの長さに沿って異なる断面形状を有してもよい。例えば、支柱は、第1の断面形状(例えば、円形)を伴う1つまたはそれを上回る区分と、第2の断面形状(例えば、長方形)を伴う1つまたはそれを上回る区分とを有してもよい。いくつかの事例では、支柱は、3つの区分、すなわち、2つの端部区分と、その間の中間区分とを含んでもよい。端部区分は、円形断面形状を有してもよく、中間区分は、長方形断面形状を有してもよい。長方形断面形状は、平坦化された外形を伴う中間区分を提供してもよい。いくつかの変形例では、支柱の異なる区分は、異なる幅を有してもよい。例えば、支柱が、3つの区分(2つの端部および1つの中間区分)を含むとき、中間区分は、2つの端部区分の一方または両方よりも幅広くてもよい。他の変形例では、支柱の異なる区分は、異なる厚さを有してもよい。例えば、一方または両方の端部区分は、中間区分を上回る厚さを有してもよい(中間区分は、一方または両方の端部区分よりも平坦である)。
支柱の遠位先端は、非外傷性であるように構成されてもよい。一変形例では、非外傷性遠位先端は、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立つように成形されてもよい。例えば、非外傷性遠位先端は、丸形形状または卵形形状を有してもよい。加えて、または代替として、1つまたはそれを上回るスリットまたは切抜が、支柱可撓性を増加させるために、支柱の長さに沿って提供されてもよく、これは、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立ち得る。いくつかの変形例では、遠位先端は、それを通した血液の流動を可能にする、開口部を含んでもよい。開口部は、遠位端のサイズおよび形状に依存し得る、種々のサイズおよび形状を有してもよい。例えば、開口部は、円形、卵形、正方形、長方形、三角形等であるように成形されてもよい。一変形例では、遠位先端における開口部は、形状において長方形である。別の変形例では、遠位先端における開口部は、形状において円形である。放射線不透過性マーカもまた、1つまたはそれを上回る支柱の長さに沿った任意の適切な場所に、例えば、1つまたはそれを上回る支柱(例えば、支柱の3分の1、支柱の半分、支柱の全て)の遠位端に提供されてもよい。いくつかの変形例では、傘構造は、支柱の1つまたはそれを上回るものにおいて屈曲部と、開口部とを含んでもよい。いくつかの変形例では、これらの特徴の両方の包含は、支柱がポンプストロークの間に筐体を穿刺するリスクを最小限にすることに役立ち得る。
支柱の長さは、約1.0cm~約3.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、支柱は、約1.0cm、約1.1cm、約1.2cm、約1.3cm、約1.4cm、約1.5cm、約1.6cm、約1.7cm、約1.8cm、約1.9cm、約2.0cm、約2.1cm、約2.2cm、約2.3cm、約2.4cm、約2.5cm、約2.6cm、約2.7cm、約2.8cm、約2.9cm、または約3.0cmの長さを有してもよい。いくつかの変形例では、例えば、より長い長さの支柱を有する変形例では、支柱は、膜の周縁を越えて延在してもよい。他の変形例では、支柱は、周縁を越えて延在しない場合があり、代わりに、膜によって完全に被覆されてもよい。
上記に言及されるように、いくつかの変形例では、支柱のうちの1つまたはそれを上回るものは、それらの長さに沿って1つまたはそれを上回る屈曲部または曲線部を含んでもよい。1つまたはそれを上回る屈曲部は、支柱に沿った任意の場所に提供されてもよい。例えば、1つまたはそれを上回る屈曲部は、支柱の遠位端(遊離端)にある、および/または支柱の中間点に提供されてもよい。支柱の屈曲領域は、種々の長さを有してもよい。例えば、屈曲領域の長さは、約0.2cm~約1.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、屈曲領域は、約0.2cm、約0.3cm、約0.4cm、約0.5cm、約0.6cm、約0.7cm、約0.8cm、約0.9cm、または約1.0cmの長さを有してもよい。
支柱における屈曲部は、傘構造の縦方向軸に対して約5度~約15度(その中の全ての値および部分範囲を含む)の屈曲角度を形成してもよい。例えば、屈曲角度は、約5度、約6度、約7度、約8度、約9度、約10度、約11度、約12度、約13度、約14度、または約15度であってもよい。丸形の非外傷性遠位先端に加えて、屈曲部は、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を穿刺しない、または別様に損傷させることを防止するために採用されてもよい。
傘構造はさらに、近位端と、遠位端とを有する、アンカを含んでもよい。アンカの近位端は、支柱をポンプの線形アクチュエータに取り付けるように構成されてもよい。アンカの遠位端は、複数の支柱に取り付けられるように構成されてもよい。いくつかの変形例では、アンカおよび支柱は、ニチノール管からレーザ切断することによって一体的に形成される。アンカ長は、約0.5cm~約1.5cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、アンカ長は、約0.5cm、約0.6cm、約0.7cm、約0.8cm、約0.9cm、約1.0cm、または約1.5cmであってもよい。いくつかの事例における傘構造は、圧送サイクルの充填ストロークの間に支柱の圧潰を促進する構成要素を含んでもよい。例えば、支柱は、ヒンジ、枢軸、ジョイント、またはその点において支柱の可撓性を増加させる他の旋回機構を介して、アンカの近位端または遠位端に取り付けられてもよい。例示的タイプのヒンジは、限定ではないが、支柱の幅および/または長さに従って定寸されるであろう、バットヒンジ、非彫込ヒンジ、枢動ヒンジ、および二つ折りヒンジを含んでもよい。可撓性コネクタもまた、支柱をアンカに継合するために使用されてもよい。可撓性コネクタは、ポリマーまたは繊維補強を伴うポリマーを含んでもよい。ポリマーは、スチレン系ブロックコポリマー、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリアミド、または熱可塑性コポリエステル等の熱可塑性エラストマを含んでもよい。支柱の全てまたは複数の支柱のうちのいくつかは、旋回機構または可撓性コネクタによってアンカに取り付けられてもよい。
傘構造が、その拡張構成にあるとき、複数の支柱は、アンカの遠位端から半径方向に拡張し、傘構造の縦方向軸に対してある支柱角度を生成してもよい。支柱角度は、部分的に、支柱長に依存し得、約30度~約60度(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、支柱角度は、約30度、約35度、約40度、約45度、約50度、約55度、または約60度であってもよい。
アンカから半径方向に拡張する代わりに、複数の支柱は、アンカを中心として反転し(例えば、後方に折畳し)、例えば、円錐形状を形成するように構成されてもよい。そのような構成では、複数の支柱は、アンカの近位端に取り付けられてもよい。対照的に、複数の支柱が、アンカから半径方向に拡張するとき、アンカは、概して、アンカの遠位端に取り付けられてもよい。膜もまた、複数の反転された支柱を完全または部分的に被覆してもよい。
いくつかの変形例では、例えば、より長い支柱が、採用されるとき、支柱は、ケージ構造を形成してもよい。ケージの支柱は、一方の端部において線形アクチュエータに固定または係留され、他方の端部において線形アクチュエータにわたって摺動可能であってもよい。本構成では、図38に示されるように、ケージは、圧送サイクルのポンプストロークの間に拡張構成に拡張し、充填ストロークの間に圧潰構成に圧潰する。図38を参照すると、複数の支柱2200は、近位端2202と、遠位端2204と、中間区分2206とを含んでもよい。ケージ2208が、拡張構成(図38に示されるような)にあるとき、支柱2200の中間区分2206は、平坦であってもよく、また、ケージ2208の平坦化領域を形成してもよい。支柱2200の近位端2202は、線形アクチュエータに固定して取り付けられてもよい(図示せず)。遠位端2204は、線形アクチュエータに取り付けられず、したがって、ケージ2208の往復運動の間に線形アクチュエータに沿って摺動してもよい。膜(図示せず)が、ケージ2208に結合され、ポンプストロークが発生されることを可能にする、支柱2200の任意の好適な長さを被覆してもよい。
本明細書に説明されるポンプの任意の構成要素は、コーティングされてもよい。例えば、カニューレ、拡張可能筐体、拡張可能フレーム、および可撓性ダイヤフラムのうちの1つまたはそれを上回るものは、コーティングされてもよい。1本またはそれを上回るタインまたは1つまたはそれを上回る支柱もまた、コーティングされてもよい。ポンプ構成要素は、完全または部分的にコーティングされてもよい。コーティングは、コーティングされるポンプの部分に増加された潤滑性および/または湿潤性を提供し得る、またはコーティングされたポンプ構成要素に汚損防止、抗増殖性、または抗菌性性質を提供し得る。
コーティングの厚さは、コーティングされているポンプ構成要素に応じて変動してもよい。いくつかの変形例では、拡張可能筐体が、コーティングを含むとき、コーティングの厚さは、約0.0025cm~約0.010cm(約0.001インチ~約0.004インチ)(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、コーティング厚は、約0.0025cm、約0.003cm、約0.004cm、約0.005cm、約0.006cm、約0.007cm、約0.008cm、約0.009cm、または約0.010cmであってもよい。可撓性ダイヤフラムが、コーティングされるとき、コーティング厚は、約0.0013cm~約0.0025cm(約0.0005インチ~約0.001インチ)(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、コーティング厚は、約0.0013cm、約0.0015cm、約0.0020cm、または約0.0025cmであってもよい。
コーティングは、概して、ポリマー材料を含んでもよい。例示的ポリマー材料は、限定ではないが、親水性ポリマー、疎水性ポリマー、またはこれらの2つのタイプのポリマーの混合物を含んでもよい。コーティングは、ポンプ構成要素上の単一の層であってもよい、または複数の層を含んでもよい。複数の層が、採用されるとき、各層は、同一のポリマーから、または異なるポリマーから作製されてもよい。
コーティングを形成するために使用され得る親水性ポリマーの実施例は、限定ではないが、ポリエーテルポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、ポリウレタンウレア、およびそれらのコポリマーを含む、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールおよびそれらのコポリマー、ポリプロピレングリコールおよびそれらのコポリマー、ポリオキシエチレンおよびそれらのコポリマー、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、セルロースおよびその誘導体、デキストランおよび他の多糖類、デンプン、グアー、キサンタムおよび他のガムおよび増粘剤、コラーゲン、ゼラチン、および他の生物学的ポリマーを含む。
コーティングを形成するために使用され得る疎水性ポリマーの実施例は、限定ではないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)および拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)等のフルオロポリマー、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルアセテート、ポリ(エチレンテレフタレート)、シリコーン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレア、スチレン-ブロックコポリマー、ポリメチルメタクリレート、アクリル-ブタジエン-スチレンコポリマー、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、天然および合成ゴム、アクリロニトリルゴム、および前述のうちのいずれかの混合物およびコポリマーを含む。一変形例では、コーティングは、ポリマー材料としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む。別の変形例では、コーティングは、ポリマー材料として拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む。
(ポンプシステム)
血液を圧送するためのシステムもまた、本明細書に説明される。本システムは、概して、ポンプを含んでもよく、ポンプは、内面と、拡張構成とを有する、拡張可能筐体を備える。周縁を含む、弁が、拡張可能筐体内に配置されてもよく、拡張または延在構成と、圧潰構成とを有してもよい。ポンプはまた、弁に結合され、筐体内の弁を線形に往復運動させ、圧送サイクルのポンプストロークおよび充填ストロークを発生させる、アクチュエータを含んでもよい。ポンプストロークの間、弁部材の周縁は、筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、接触は、ポンプストロークの全持続時間にわたって維持されてもよい。他の変形例では、接触は、ポンプストロークの間に筐体から外に所望の量の血液を移動させるために十分な圧力が発生される限り、ポンプストロークの一部にわたって維持されてもよい。さらなる変形例では、例えば、高ポンプ速度が、要求されるとき、弁部材は、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。隙間は、ポンプ内の過度の摩擦の生成を回避することに役立ち得る。隙間はまた、適正な圧力が、ポンプストロークにわたって発生される一方、また、ポンプストロークの間に赤血球を圧砕または損傷させることを回避し得るように定寸されてもよい。ここでは、それらの延在または拡張構成における弁部材の直径は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセントであってもよい。例えば、それらの延在または拡張構成における弁部材は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセント、少なくとも約96パーセント、少なくとも約97パーセント、少なくとも約98パーセント、または少なくとも約99パーセントであってもよい。
血液を圧送するためのシステムもまた、本明細書に説明される。本システムは、概して、ポンプを含んでもよく、ポンプは、内面と、拡張構成とを有する、拡張可能筐体を備える。周縁を含む、弁が、拡張可能筐体内に配置されてもよく、拡張または延在構成と、圧潰構成とを有してもよい。ポンプはまた、弁に結合され、筐体内の弁を線形に往復運動させ、圧送サイクルのポンプストロークおよび充填ストロークを発生させる、アクチュエータを含んでもよい。ポンプストロークの間、弁部材の周縁は、筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、接触は、ポンプストロークの全持続時間にわたって維持されてもよい。他の変形例では、接触は、ポンプストロークの間に筐体から外に所望の量の血液を移動させるために十分な圧力が発生される限り、ポンプストロークの一部にわたって維持されてもよい。さらなる変形例では、例えば、高ポンプ速度が、要求されるとき、弁部材は、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。隙間は、ポンプ内の過度の摩擦の生成を回避することに役立ち得る。隙間はまた、適正な圧力が、ポンプストロークにわたって発生される一方、また、ポンプストロークの間に赤血球を圧砕または損傷させることを回避し得るように定寸されてもよい。ここでは、それらの延在または拡張構成における弁部材の直径は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセントであってもよい。例えば、それらの延在または拡張構成における弁部材は、その拡張構成における筐体の直径の少なくとも約95パーセント、少なくとも約96パーセント、少なくとも約97パーセント、少なくとも約98パーセント、または少なくとも約99パーセントであってもよい。
加えて、本システムは、アクチュエータを調整するように構成されるコントローラを含有する、患者の外部に位置する、コンソールを含んでもよい。ユーザインターフェースが、コントローラに結合され、ポンプパラメータまたは患者パラメータを手動で設定または調節する、および/またはポンプおよび患者パラメータを表示するように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、線形アクチュエータを格納するコンソールの一部を形成する、ディスプレイであってもよい。コンソールは、本システムの定常構成要素、または車輪付きカートまたは他の転動基部に結合されるとき、可動性構成要素であってもよい。
例示的ポンプパラメータは、限定ではないが、1分あたりのポンプサイクルおよびポンプサイクルの持続時間を含む。ポンプサイクルの持続時間を設定または調節するとき、充填ストロークまたはポンプストロークのいずれかの持続時間が、設定または調節されてもよい。患者パラメータの非限定的実施例は、年齢、身長、体重、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、および全身血圧を含む。
図32Aを参照すると、例示的コンソール1600が、可動性基部1602に結合されて示される。コントローラ1600は、可動性基部1602に可撤式に結合されてもよく、所望されるとき、基部1602から持上されてもよい。加えて、可動性基部1602は、取っ手1604と、ポンプ構成要素を保持するための保管コンパートメント1606とを含んでもよい。コンソール1600は、駆動ライン/ケーブルにアクセスし、それを接続するための面積1608を含んでもよい。ディスプレイ1612を備える、ユーザインターフェース1610もまた、コンソール1600上に提供されてもよい。ディスプレイ1612は、種々のポンプおよび患者パラメータを示してもよく、タッチスクリーンおよび/またはボタン(例えば、タッチ感応ボタン)を含んでもよい。例えば、図32Bに示されるように、1分あたりのサイクル(CPM)(本明細書では1分あたりのポンプサイクルとも称される)、ポンプサイクルの合計数、およびポンプの起動時間等のポンプパラメータが、表示される。血流、左心室圧、大動脈圧、および血圧等の患者パラメータもまた、表示されてもよい。タッチ感応ボタン1614は、1分あたりのポンプサイクルを手動で設定または調節する、例えば、増加または減少させるために使用されてもよい。可聴および/または視覚的アラートが、任意のポンプパラメータまたは患者パラメータが、事前設定された値を上回るまたは下回る、または事前設定された値の範囲を上回るまたは下回るときに発報されてもよい。
使用時、本システムのポンプは、患者の循環系内の標的場所に前進されてもよい。ポンプは、上記に説明されるように、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを含む、拡張可能筐体と、拡張可能筐体内に配置される周縁を備える、弁部材とを備えてもよい。いったん標的場所に来ると、拡張可能筐体は、圧潰構成から拡張構成に拡張され得る。ポンプパラメータおよび/または患者パラメータが、決定されてもよく、弁部材は、それらのパラメータに従って拡張可能筐体内で線形に往復運動され、充填ストロークおよびポンプストロークを発生させてもよい。ポンプストロークの間、弁部材の周縁と拡張可能筐体の内面との間の接触が、維持されてもよい。いくつかの変形例では、弁部材は、上記に言及されるように、筐体の内面に接触せず、周縁と筐体の内面との間にわずかな遊隙または間隙が存在するように構成されてもよい。また、上記に言及されるように、ポンプパラメータは、1分あたりのポンプサイクル、ポンプサイクルの持続時間、または両方を含んでもよい。ポンプサイクルの持続時間を設定または調節するとき、充填ストロークまたはポンプストロークのいずれかの持続時間が、設定または調節されてもよい、または両方が、設定または調節されてもよい。ポンプパラメータが、決定されるとき、それらは、年齢、身長、体重、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、または全身血圧等の患者パラメータに基づいてもよい。
ポンプパラメータおよび患者パラメータは、ユーザインターフェース上に表示されてもよい。パラメータは、連続的または断続的に監視され、測定値は、ユーザインターフェース上に連続的または断続的に表示されてもよい。ユーザインターフェースは、線形アクチュエータを格納するコンソールの一部を形成する、ディスプレイであってもよい。コンソールは、上記に言及されるように、本システムの定常構成要素、または車輪付きカートまたは他の転動基部に結合されるとき、可動性構成要素であってもよい。ポンプおよび患者パラメータは、ユーザインターフェース上のボタンを介して手動で調節されてもよい。いくつかの事例では、ユーザインターフェースのディスプレイは、パラメータを手動で調節するためのタッチ感応ボタンを含む。他の事例では、ポンプパラメータは、患者パラメータに基づいて、自動的に調節されてもよい。自動的調節は、コントローラによって遂行されてもよい。
本システムのポンプは、動脈内の標的場所に前進されてもよい。動脈が、大動脈であるとき、標的場所は、上行大動脈、大動脈弓、胸部大動脈、下行大動脈、または腹部大動脈であってもよい。ポンプはまた、静脈内の標的場所に前進されてもよい。静脈は、下大静脈であってもよい。下大静脈内で前進されるとき、標的場所は、肝静脈と右心房との間に常駐してもよい。本場所において、ポンプは、肝臓からの、または下肢からの循環を増加させてもよい。ポンプに関する別の標的場所は、腎静脈の上方または下方であってもよい。
ポンプが、それらが大動脈弁を横断するように位置付けられるとき、大動脈弁の下方の(および左心室内の)ポンプの長さは、約4.0cm~約10cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、大動脈弁の下方のポンプの長さは、約4.0cm、約4.5cm、約5.0cm、約5.5cm、約6.0cm、約6.5cm、約7.0cm、約7.5cm、約8.0cm、約8.5cm、約9.0cm、または約10cmであってもよい。これらの長さは、筐体チャンバおよび関連付けられるカニューレの全てまたは一部の長さを含んでもよい。本デバイスの遠位先端から関連付けられるカニューレの近位端までの合計ポンプ長は、約5.0cm~約14cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及んでもよい。例えば、合計ポンプ長は、約5.0cm、約5.5cm、約6.0cm、約6.5cm、約7.0cm、約7.5cm、約8.0cm、約8.5cm、約9.0cm、約9.5cm、約10cm、約10.5cm、約11cm、約11.5cm、約12cm、約12.5cm、約13cm、約13.5cm、または約14cmであってもよい。
(付加的例示的変形例)
例示的ポンプが、図1に示される。そこで示されるように、ポンプ10は、軸受13を支持する内部端12を有する、伸長外側シース11を含む。拡張可能筐体25(図3により詳細に見られる)が、外側シース11の内部内に受容され、固定取付において軸受13を保持する。内側シース16が、軸受13から外側シース11の内部を通して延在する。可撓性ダイヤフラム30を支持するための複数のタイン20を有する、タイン支持体15が、圧潰構成において内側シース16内に配置される。アクチュエータ(駆動ケーブル)40が、一方の端部において固定取付によってタイン支持体15に結合され、内側シース16の内部を通して延在し、その他方の端部において線形モータ駆動装置18内の線形モータ19に取り付けられる。
例示的ポンプが、図1に示される。そこで示されるように、ポンプ10は、軸受13を支持する内部端12を有する、伸長外側シース11を含む。拡張可能筐体25(図3により詳細に見られる)が、外側シース11の内部内に受容され、固定取付において軸受13を保持する。内側シース16が、軸受13から外側シース11の内部を通して延在する。可撓性ダイヤフラム30を支持するための複数のタイン20を有する、タイン支持体15が、圧潰構成において内側シース16内に配置される。アクチュエータ(駆動ケーブル)40が、一方の端部において固定取付によってタイン支持体15に結合され、内側シース16の内部を通して延在し、その他方の端部において線形モータ駆動装置18内の線形モータ19に取り付けられる。
図5、6、および7を参照すると、ポンプの別の変形例が、図示される。これらの図では、ポンプ100は、構造および機能の両方においてポンプ10と実質的に同じであり、差異は、拡張可能筐体の構成に見出される。図3および4と比較すると、ポンプ10が、それから延在するカニューレまたは延在部分28を有する、拡張可能筐体25を利用することに留意されたい。図5に目を向けると、ポンプ100が、カニューレまたは延在部分28を有していない、拡張可能筐体60を利用することに留意されたい。拡張可能筐体の構造における本差異を除いて、ポンプ10および100は、実質的に同じである。
より具体的には、図5は、ポンプ100の拍動性ポンプ部分(拡張可能筐体および可撓性ダイヤフラム)の断面図を記載する。図5は、その圧潰構成における拡張可能筐体60を示す。拡張可能筐体60は、外側シース11内から前進されてもよい(図4に示される)。拡張可能筐体60は、端部62に近接する入口(足場部分)63を含み、これは、ひいては、固定取付において軸受13を支持する。拡張可能筐体60はさらに、拡張可能筐体60内に出口(足場部分)64と、チャンバ61とを含む。チャンバ61は、前述で説明されるように、ポリマー層を用いて拡張可能筐体60の足場の一部をオーバーモールドする、または布層を足場に結合することによって形成されてもよい。ポンプ100はさらに、出口64およびチャンバ61を通して軸受13の内部端まで延在する、内側シース16を含む。タイン支持体15が、内側シース16内に受容され、複数のタイン20を含む。駆動ケーブル40が、内側シース16を通して延在し、タイン支持体15に結合される。可撓性ダイヤフラム30もまた、タイン支持体15に結合される。
図5に示される構成では、ポンプ100は、拡張可能筐体60の拡張を開始している一方、タイン支持体15は、圧縮構成において内側シース16内に捕捉されたままである。したがって、動作のためにポンプ100を構成する際の次のステップは、内側シース16を抜去し、複数のタイン20が拡張し、それらの動作的拡張構成をとることを可能にすることを要求する。
図6は、ポンプ100の拍動性ポンプ部分の断面図を記載する。上記に言及されるように、図6は、図5のコンパクトな構成と図7の動作的構成との間の中間の時点におけるポンプ100を示す。ポンプ100は、拡張可能筐体60を含む。拡張可能筐体60は、端部62に近接する入口63を含み、これは、ひいては、固定取付において軸受13を支持する。拡張可能筐体60はさらに、出口64と、チャンバ61とを含む。ポンプ100はさらに、出口64内のある点まで抜去されており、それによって、内側シース16の捕捉からタイン20およびダイヤフラム30を解放する、内側シース16を含む。拡張可能筐体60はさらに、チャンバ61と、端部62とを含む。タイン支持体15が、内側シース16内に受容され、複数のタイン20を含む。駆動ケーブル40が、内側シース16および外側シース11を通して延在し、タイン支持体15に結合される。可撓性ダイヤフラム30もまた、タイン支持体15に結合される。
図6に示される構成では、ポンプ100は、拡張可能筐体60の拡張および内側シース16からのタイン支持体15の解放を開始している。したがって、動作のためにポンプ100を構成する際の次のステップは、タイン支持体15のタイン20およびダイヤフラム30が拡張し、それらの動作的構成をとることを可能にすることを要求する。
図7は、ポンプ100の拍動性ポンプ部分の断面図を記載する。上記に言及されるように、図6は、その動作的構成におけるポンプ100を示す。拡張可能筐体60は、端部62に近接する入口63を含み、これは、ひいては、固定取付において軸受13を支持する。拡張可能筐体60はさらに、メッシュ部分64と、チャンバ61とを含む。ポンプ100はさらに、出口64内のある点まで抜去されており、それによって、内側シース16の捕捉からタイン20およびダイヤフラム30を解放する、内側シース16を含む。拡張可能筐体60はさらに、チャンバ61と、端部62とを含む。タイン支持体15は、軸受13の中に部分的に延在する。タイン支持体15は、示される位置まで拡張している複数のタイン20を含む。駆動ケーブル40が、内側シース16および外側シース11を通して延在し、タイン支持体15に結合される。可撓性ダイヤフラム30もまた、タイン支持体15に結合され、タイン20の外側端と重複するその完全延在構成に拡張している。
図7に示される構成では、ポンプ100は、拡張可能筐体60の拡張を完了し、内側シース16からタイン支持体15を解放し、タイン20およびダイヤフラム30がそれらの完全延在位置をとることを可能にしている。したがって、ポンプ100は、動作のために完全に構成されている。
いくつかの変形例では、血液循環を補助するためのポンプは、図10A-10Cに図示されるような拡張可能筐体を含む。図10Aを参照すると、拡張可能筐体200は、それから延在するカニューレ202を有する。カニューレ202は、拡張可能筐体200よりも小さい直径を有してもよく、これは、カニューレが大動脈弁を横断するべきであるときに有用であり得る。拡張可能筐体200は、いくつかの変形例では、拡張可能ステントであり得る、足場204を備えてもよい。足場204は、テーパ状近位端208と、テーパ状遠位端210とを含んでもよいが、これは、必要ではない。遠位端210は、拡張可能筐体200の中への血液のための入口として機能してもよく、近位端208は、拡張可能筐体200から退出する血液のための出口として機能してもよい。ステント開口部を通して流動しないように血液を遮断し、その上で可撓性ダイヤフラムが往復運動し得る平滑な表面を提供するために、拡張可能筐体200は、足場(例えば、ステント)204に結合される、および/またはそれを被覆する、層206を備えてもよい。図10Bは、足場204上にオーバーモールドされる、または別様にそれに取り付けられ得る、ポリマー層206を描写する。ポリマー層206は、足場204が、ポリマー層206内に埋設される、または別様にそれによって完全に囲繞されるように、足場204上にオーバーモールドされてもよい。図10Cは、ポリマー層206が足場204に結合される、拡張可能筐体200およびカニューレ202を示す。
図10Cの拡張可能筐体は、可撓性ダイヤフラムを含んでもよく、これは、いくつかの変形例では、図11に示されるように、複数のタインによって支持されてもよい。図11を参照すると、可撓性ダイヤフラム212が、拡張可能筐体200の本体内に形成されるチャンバ内に配置されてもよく、可撓性ダイヤフラム212は、圧潰構成と、拡張構成(図11に描写されるような)とを有してもよい。可撓性ダイヤフラム212は、アクチュエータ214の線形移動が、ダイヤフラム212の対応する線形移動をもたらすように、アクチュエータ214に結合されてもよい。ポンプストロークの間に血圧に対して可撓性ダイヤフラム214を支持することに役立ち得る、複数のタイン216もまた、それらの拡張構成において示される。拡張可能筐体200、可撓性ダイヤフラム212、および/またはタイン216は、拡張可能筐体200、可撓性ダイヤフラム212、およびタイン216の拡張が、身体内の所望の位置への前進(例えば、外側シース218の後退および/または外側シース218に対する拡張可能筐体200の前進)の間に拡張可能筐体200、可撓性ダイヤフラム212、および/またはタインを拘束し得る、拡張可能筐体200と可撓性外側シース218との間の相対運動によって達成され得るように、自己拡張するように構成されてもよい。
複数のタインの代わりに、可撓性ダイヤフラムに結合するための支持部材は、拡張可能フレームであってもよい。図34を参照すると、可撓性ダイヤフラム1800は、拡張可能筐体1802によって形成される、チャンバ内に配置されてもよい。可撓性ダイヤフラム1800は、圧潰構成と、拡張構成(図34に示されるような)とを有してもよい。可撓性ダイヤフラム1800は、アクチュエータ1804の線形移動が、可撓性ダイヤフラム1800の対応する線形移動をもたらすように、アクチュエータ1804に結合されてもよい。ポンプストロークの間に血圧に対して可撓性ダイヤフラム1800を支持することに役立ち得る、拡張可能フレーム1806もまた、その拡張構成において示される。拡張可能筐体1802、可撓性ダイヤフラム1800、および/または拡張可能フレーム1806は、自己拡張するように構成されてもよい。
一般に、拡張可能筐体内に含有される可撓性ダイヤフラムは、血液を筐体の入口から、拡張可能筐体の本体内のチャンバを通して、筐体の出口に、それを通して移動させ、血液を圧送するための圧力を生成する。図12Aに示されるように、その延在構成における可撓性ダイヤフラム300は、ダイヤフラム本体302と、本体302の周辺を中心する周縁304とを含む。可撓性ダイヤフラム300の本体302および周縁304は、一体的に形成される。しかしながら、他の変形例では、それらは、別個に形成され、相互に結合されてもよい。
いくつかの変形例では、ダイヤフラム本体302および周縁304は、異なる厚さを有してもよい。例えば、いくつかの変形例では、周縁304の厚さは、図12Bに提供される断面図に示されるように、ダイヤフラム本体302の厚さを上回ってもよい。ダイヤフラム本体302のより小さい厚さは、可撓性ダイヤフラムが、充填ストロークまたはその一部の間にその圧潰構成にあり、圧送サイクルのポンプストロークの間に延在構成にあることを可能にし得る。より大きい周縁厚は、ダイヤフラム300の周辺に、ダイヤフラム本体302に対してさらなる剛性を提供し得、ポンプストロークの間に周縁304と拡張可能筐体の内面との間にシールを生成することを支援し得る。
ポンプのいくつかの変形例は、基部と、ポンプストロークの間に延在構成において可撓性ダイヤフラムを支持する、アクチュエータに結合される、複数のタインとを備える、タイン支持体を含んでもよい。例えば、図13A-13Cに示されるように、タイン支持体401は、基部404と、複数のタイン400とを含む。複数のタイン400は、拡張構成(図13Aに示されるような)と、圧縮構成(図5参照)とを有する、6本(6)の柔軟な金属ストリップ402を備えてもよい。金属ストリップ402は、標的場所への脈管内の拡張可能筐体の前進の間に圧縮構成を有してもよく、標的場所において拡張構成に半径方向に外向きに拡張してもよい。長方形断面形状を有するものとして示されるが、複数のタイン400は、任意の好適な形状または幾何学形状、例えば、円形、正方形、三角形、卵形等を有してもよい。金属ストリップ402は、一方の端部において共通ハブまたは基部404から延在してもよく、他方の端部において遊離端406を有してもよい。図13Bの断面図に示されるように、基部404は、複数のタインをアクチュエータに結合するように構成される、ボア408を含んでもよい。6本(6)の金属ストリップ402を含むものとして示されるが、より多いまたはより少ないストリップが、利用されてもよい。金属ストリップ402は、図13Cに示されるように、相互から等しく離間されてもよい。しかしながら、いくつかの変形例では、金属ストリップ402は、相互から等しくなく離間されてもよい。また、図13A-13Cに示されるものは、金属ストリップ402の遊離端406に取り付けられる短い円筒である、外筒412である。遊離端406は、例えば、溶接、はんだ付け、または糊着によって等、任意の好適な手段を使用して外筒412に取り付けられてもよい。外筒412は、可撓性ダイヤフラムがポンプストロークの間に衝止するためのさらなる支持的面積を提供し、ポンプストロークの間のタインの間の可撓性ダイヤフラムの移動を防止することに役立ち得る。
いくつかの変形例では、複数のタイン500は、図14A-14Cに図示されるように、複数の可撓性の第1のワイヤ502を備えてもよい。図の複数のタインの各タインが、2本の第1のワイヤ502を含むように示されるが、それらは、1本のワイヤまたは2本を上回るワイヤを含んでもよい。第1のワイヤ502の数に対応する複数の孔(図示せず)が、ワイヤの一方の端部が、孔の中に挿入され得るように、タイン支持体501の基部504内に形成(例えば、削孔)されてもよい。ワイヤの他方の端部(遊離端506)において、外筒508が、上記に説明されるものと同一の様式で取り付けられる。より具体的には、図14A-14Cでは、第1のワイヤ502の対が、それらの遊離端506において同一の外筒に取り付けられ、複数のタインのうちの1本のタインを形成する。故に、12本(12)の第1のワイヤを対合するとき、6本(6)のタインが、形成される。外筒508は、それぞれ、それを通して第2のワイヤ512が螺送され得る、中心孔510を含んでもよい。全ての外筒508を通して螺送された後、第2のワイヤ512の端部は、はんだ付け、溶接、糊着、および/または同等物によって継合されてもよい。第2のワイヤは、ポンプストロークの間のタインの間の可撓性ダイヤフラムの移動が、防止される、または最小限にされ得るように、ポンプストロークの間に付加的可撓性ダイヤフラム支持を外筒によって提供されるものに提供してもよい。図14Bの断面図に示されるように、基部504は、アクチュエータに結合するために構成される、ボア514を含んでもよい。第1のワイヤ502は、図14Cに示されるように、相互から等しく離間されてもよい。しかしながら、第1のワイヤ502はまた、相互から等しくなく離間されるように構成されてもよい。
他のポンプ変形例は、可撓性ダイヤフラムを支持する複数のタインを含まなくてもよい。例えば、図15に示されるように、可撓性円錐形ダイヤフラム600が、拡張可能筐体602内に配置される。可撓性ダイヤフラム600は、圧縮構成と、延在構成とを有してもよく、延在構成にあるとき、円錐形状を有してもよい。図16A(端面図)および16B(側面図)に示されるように、可撓性ダイヤフラム600は、ダイヤフラム本体604と、本体602の周辺を中心とする周縁606とを含んでもよい。図16A-16Bに描写されるように、可撓性ダイヤフラム600の本体604および周縁606は、一体的に形成されてもよく、同一の材料から形成されてもよい。しかしながら、他の変形例では、それらは、別個の構成要素であってもよい、および/または異なる材料を含んでもよい。
いくつかの変形例では、本体604および肋材606は、同一の厚さを有してもよい一方、他の変形例では、本体604および周縁606の厚さは、異なってもよい。例えば、いくつかの事例では、本体604を上回る厚さを有する周縁606を伴うダイヤフラムを利用することが、有利であり得る。図17に目を向けると、そこで示されるものは、アクチュエータ612に結合され、拡張可能筐体614の本体のチャンバ内に位置付けられる、延在構成におけるダイヤフラム600の拡大断面図である。周縁606は、シール610が、拡張可能筐体614とダイヤフラム600との間に形成され得るように、拡張可能筐体614の内面612に接触する。また、図17に見られ得るように、ダイヤフラム600の周縁606は、ダイヤフラム本体604を上回る厚さを有する。周縁606のより大きい厚さは、依然として、ダイヤフラム本体606が充填ストロークの間に圧潰のために必要な可撓性を有することを可能にしながら、ポンプストロークの間に周縁606と拡張可能筐体の内面612との間にシール610を生成することを支援し得る。本変形例では、ダイヤフラムの円錐形状は、内面612に対してダイヤフラムをシールし、また、(矢印の方向における)血流からの圧力が、これに対して押動するとき、ダイヤフラムの外転を防止することに役立つ。
いくつかの変形例では、可撓性ダイヤフラムは、1つまたはそれを上回る(例えば、複数、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはそれを上回る)肋材を備えてもよい。図16Cに提供される断面図を参照すると、複数の肋材608が、ダイヤフラム本体604の中心部分601から周縁606まで延在してもよい。複数の肋材608は、ポンプストロークの間にダイヤフラム本体604の円錐形状を維持するために採用されてもよい。複数の肋材608は、約60度の各肋材の縦方向軸とアクチュエータに垂直な軸との間の肋材角度を有してもよい。複数の肋材608が、相互から等しく離間されるものとして示されるが、いくつかの事例では、それらは、相互から等しくなく離間されてもよい。
可撓性ダイヤフラムの代わりに、ポンプは、線形に往復運動する弁部材として弁円錐体を含んでもよい。一変形例では、図25A-25Cに図示されるように、弁円錐体1200は、拡張可能フレーム1202と、メッシュ円錐体1204と、流動制御円錐体1206とを含んでもよい。流動制御円錐体1206は、複数の円弧形フラップ1212を含む。他のフラップ形状もまた、使用されてもよい。加えて、拡張可能フレーム1202、メッシュ円錐体1204、および流動制御円錐体1206は、円錐状に成形されるものとして示されるが、それらは、異なる形状を有するように形成されてもよい。拡張可能フレーム1202は、一方の端部における拡張構成と、圧潰構成とを有する、ステント様構造であってもよい。図に示される拡張された円錐形状では、拡張可能フレーム1202は、フレーム1202の円錐体1208内にメッシュ円錐体1204および流動制御円錐体1204を含有する。流動制御弁1200は、概して、メッシュ円錐体1204が、流動制御円錐体1206と拡張可能フレーム1202との間に着座するように構成されてもよい。本構成では、図25Bに図示されるように、複数のフラップ1212は、血液が、充填ストロークの間にメッシュ円錐体を通して拡張可能筐体の中に引動されるとき、矢印Aの方向に開放し、血液が、ポンプストロークの間に矢印Bの方向において拡張可能筐体から外に移動されるとき、閉鎖する。メッシュ円錐体1204は、流動制御円錐体1206と拡張可能フレーム1202との間に配置され、フラップ1212に対する圧力が、ポンプストロークの間に印加されるとき、フラップ1212が、拡張可能フレーム1202内の開口部1201を通して押動または屈曲されないように、流動制御円錐体1206のフラップ1212に支持を提供してもよい。したがって、メッシュ円錐体1204は、血液が、筐体出口を介して筐体から外に移動されるとき、ポンプストロークの間に閉鎖構成においてフラップ1212を維持することに役立ち得る。しかしながら、充填ストロークの間、メッシュ円錐体1204は、血液が筐体入口からメッシュ内の孔を通して、次いで、フラップ1212を通して流動することを可能にし、血液が弁円錐体の出口側に移動し得るように、それらをそれらの開放構成に遷移させる。メッシュ円錐体1204および流動制御円錐体1206は、図25Cに示されるように、複数の取付点1210において拡張可能フレーム1202に縫付されてもよい。材料層を拡張可能フレームに取り付ける他の機構もまた、採用されてもよい。
拡張可能フレーム1202は、図26A-26Cに描写される弁円錐体の残りの部分とは別個に示される。図26Aは、拡張可能フレーム1202の斜視図を提供し、図26Bは、フレーム1202の側面図を提供し、図26Cは、フレーム1202の上面図を提供する。図に示されるように、拡張可能フレーム1202は、第1の端部1214と、第2の端部1216とを含んでもよい。第1の端部1214は、筐体内で弁円錐体を前後に往復運動させるためのアクチュエータに結合されてもよい。第2の端部1216は、概して、拡張可能であり、成形された端部、例えば、円錐形状1208を形成する。拡張可能フレーム1202は、菱形であり得る、複数のセル1218を備えてもよい。しかしながら、セル形状は、そのように限定されず、それらは、任意の好適な形状を有してもよい。加えて、セルは、任意の好適なサイズを有してもよい。一変形例では、セルは、フラップが、ポンプストロークの間にセルを通して押動されないように、流動制御円錐体内のフラップよりも小さく定寸されてもよい。
図27Aおよび27Bでは、メッシュ円錐体1204は、図25A-25Cに描写される弁円錐体の残りの部分とは別個に示される。図27Aを参照すると、メッシュ円錐体1204の材料は、最初に、中心切抜1222および切抜1222から円の周辺1226まで延在するスリット1224を伴う円形層1220として提供されてもよい。スリット1224は、円形層1220が、続けて、メッシュ円錐体1204を形成するように巻回され得るように、遊離縁を提供する。メッシュ円錐体1204の円錐形状は、メッシュ材料を縫付、熱シール、糊着等をすることによって保持されてもよい。メッシュ円錐体1204の高さ(H)は、約1.0cm~約2.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)であってもよい。例えば、メッシュ円錐体の高さは、約1.0cm、約1.1cm、約1.2cm、約1.3cm、約1.4cm、約1.5cm、約1.6cm、約1.7cm、約1.8cm、約1.9cm、または約2.0cmであってもよい。
図28A-28Cは、図25A-25Cに描写される弁円錐体の残りの部分とは別個に流動制御円錐体1206を描写する。図28Aを参照すると、流動制御円錐体1206の材料は、最初に、中心切抜1230および切抜1230から円の周辺1234まで延在するスリット1232を伴う円形層1228として提供されてもよい。スリット1232は、円形層1228が、後で流動制御円錐体1206を形成するように巻回され得るように、遊離縁を提供する。次に、フラップ1212は、フラップ形状を円形層1228にレーザ切断または打抜加工することによって形成されてもよい。フラップ1212は、図に円弧形として示されるが、前述で記載されるように、任意の好適なサイズおよび形状を有してもよい。図28Bを参照すると、周縁1236が、周辺1234において厚さを生成するように層の縁をそれ自体の上に巻回し、次いで、その面積において厚さを維持するように巻回された縁を縫付、熱シール、糊着等をすることによって、円形層1228の周辺において生成されてもよい。周縁1236が形成された後、スリット1232の遊離縁は、円形層1228を流動制御円錐体1206に成形するように巻回される。周縁1236は、ポンプストロークの間に流動制御円錐体1206と筐体の内面との間にシールを生成することに役立ち得る。円錐形状の流動制御円錐体1206は、メッシュ材料を縫付、熱シール、糊着等をすることによって保持されてもよい。流動制御円錐体1204の高さ(H)は、約1.0cm~約2.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)であってもよい。例えば、流動制御円錐体の高さは、約1.0cm、約1.1cm、約1.2cm、約1.3cm、約1.4cm、約1.5cm、約1.6cm、約1.7cm、約1.8cm、約1.9cm、または約2.0cmであってもよい。
いくつかの変形例では、流動制御円錐体は、流動制御円錐体の中心部分から半径方向に外向きに延在するが、複数のフラップを形成し得る流動制御円錐体の外縁より前で終端する、1つまたはそれを上回るスリットを備えてもよい。例えば、流動制御円錐体は、1つまたはそれを上回るスリット、したがって、複数のフラップを生成するように切断されてもよい。複数のフラップは、血液が充填ストロークの間に筐体の中に流動することを可能にする、任意の好適なサイズおよび形状であってもよい。一般に、流動制御円錐体は、より多数のフラップが、それらがサイズにおいてより小さいときに含まれ、より少数のフラップが、それらがサイズにおいてより大きいときに含まれ得るように構成されてもよい。例えば、図29Aおよび29Bに示されるように、3つの三角形形状のフラップが、フラップがサイズにおいてより大きいときに採用されてもよい。図29Aは、ポンプ筐体の出口に面するであろう流動制御円錐体の側を示し、図29Bは、ポンプ筐体の入口に面するであろう流動制御円錐体の側を示す。図を参照すると、弁円錐体1300は、拡張可能フレーム1304内に配置され、それを被覆する、流動制御円錐体1302を含む。流動制御円錐体1302における3つのスリット1306は、流動制御円錐体1302における3つの三角形形状のフラップ1308を形成する。拡張可能フレーム1304は、圧力がポンプストロークの間にフラップ1308に対して印加されるとき、フラップが、拡張可能フレーム1304における開口部1310を通して押動されないように、流動制御円錐体1302を支持する。しかしながら、充填ストロークの間、拡張可能フレーム1304は、血液が、筐体入口から、拡張可能フレーム開口部1310を通して、次いで、フラップ1308を通して流動することを可能にし、血液がフラップ1308の出口側に移動し得るように、それらを拡張可能フレーム1304の表面から持上する。
さらなる変形例では、流動制御円錐体は、傘構造において配列される、膜と、複数の支柱とを備えてもよく、開放構成と、圧潰構成とを有してもよい。例えば、膜は、複数の支柱に結合され、それによって支持されてもよい。任意の好適な数の支柱が、含まれてもよい。例えば、支柱の数は、3~10個に及んでもよい。例えば、3個の支柱、4個の支柱、5個の支柱、6個の支柱、7個の支柱、8個の支柱、9個の支柱、または10個の支柱が、採用されてもよい。一般に、膜と、複数の支柱とを備える、流動制御円錐体は、充填ストロークの間に圧潰構成を有し(図30Aおよび30B)、ポンプストロークの間に開放構成を有してもよい(図30Cおよび30D)。図30A-30Dを具体的に参照すると、弁円錐体1400は、拡張可能フレーム1402と、拡張可能フレーム1402内に配置される、流動制御円錐体1404とを含む。図30Bおよび30Cにより詳細に示されるように、流動制御円錐体1404は、周縁1412を有する、膜1406と、複数の支柱1408とを含む、傘構造を備えてもよい。膜1406は、溶接リング1410を介して拡張可能フレーム1402に一方の端部において結合される。周縁1412は、拡張可能フレーム1402に取り付けられない、遊離縁である。充填ストロークの間、膜1406の圧潰は、血液が、筐体入口から、拡張可能フレーム開口部1414を通して流動し、筐体のポンプを充填することを可能にする。ポンプストロークの間、拡張可能フレーム1402は、膜1406に対する圧力が印加されるとき、膜1406が、その開放構成に遷移し、拡張可能フレーム開口部1414を被覆し、したがって、血液が、筐体の出口側に移動され、入口側に向かって戻るように流動することを防止されるように、膜1406を支持する。しかしながら、前述で言及されるように、いくつかの変形例では、拡張可能フレーム1402は、必要とされない場合があり、複数の支柱1408を含む、膜1406は、ポンプストロークおよび充填ストロークを発生させるために、拡張可能フレーム1402を伴わずに線形に往復運動する。
関連付けられる拡張可能フレームを伴わずに線形に往復運動し得る、傘構造が、図35A-35Cおよび図36A-36Cに示される。図では、傘構造は、膜と、複数の支柱と、アンカとを含んでもよい。膜は、支柱を完全または部分的に被覆してもよい。図35Aを参照すると、傘構造1900が、複数の支柱1904を完全に被覆する、膜1902と、近位端1908と、遠位端1910とを有する、アンカ1906とともに示される。図35Bの側面図に示されるように、支柱1904は、円錐形状を形成するように半径方向に外向きに漸広し、また、傘構造1900の縦方向軸1912に対して40度の支柱角度(SA)を生成してもよい。図35Cに示される変形例では、支柱角度(SA)はまた、40度であるが、支柱1914は、さらなる屈曲部1916を含む。それから形成される支柱の屈曲角度(BA)は、傘構造1920の縦方向軸1918に対して30度であってもよい。またさらなる変形例では、図36A-36Cに示されるように、傘構造2000はまた、膜2002と、近位端2005と、遠位端2006とを有する、複数の支柱2004と、近位端2010と、遠位端2012とを有する、アンカ2008とを含む。本変形例では、支柱2004は、スキー板のような外形を有してもよく、支柱2004の遠位端2006は、屈曲部を含み、中間区分2007は、平坦化され、支柱2004の近位端2005または遠位端よりも大きい幅である。膜2002は、複数の支柱2004を部分的に被覆してもよい。複数の支柱のうちのいくつかの遠位端2006は、丸形先端2014を含んでもよい。丸形先端2014は、放射線不透過性マーカを備えてもよい。図36Cを参照すると、傘構造2000の縦方向軸2016に対して40度の支柱角度(SA)を示す、傘構造2000の側面図が、提供される。加えて、支柱2004は、それぞれ、支柱遠位端2006において屈曲部2018を含む。それから形成される支柱の屈曲角度(BA)は、傘構造2000の縦方向軸2016に対して15度であってもよい。
傘構造は、圧送サイクルの充填ストロークの間に支柱の圧潰を促進する構成要素を含んでもよい。いくつかの事例では、構成要素は、旋回機構、例えば、ヒンジ、またはその点における支柱の可撓性を増加させる可撓性コネクタであってもよい。旋回機構または可撓性コネクタは、支柱をアンカの近位端または遠位端においてアンカに取り付けてもよい。例えば、図48に示されるように、弁部材4000は、複数の支柱4002を含む、傘構造4001を備えてもよい。支柱4002は、旋回機構4006によってアンカ4004の近位端4003に取り付けられてもよい。
アンカから半径方向に拡張する代わりに、複数の支柱は、アンカを中心として反転し(例えば、後方に折畳し)、例えば、円錐形状を形成してもよい。例えば、図39Aに示されるように、傘構造2300は、アンカ2304を中心として反転される、複数の支柱2302を含む。アンカ2304は、近位端2306と、遠位端2308とを含んでもよい。複数の支柱2302が、反転されるとき、アクチュエータ(図示せず)は、概して、アンカ2304の近位端2306に取り付けられてもよい。対照的に、複数の支柱2302が、アンカ2304から半径方向に拡張し、反転されないとき、アクチュエータ(図示せず)は、概して、アンカ2304の遠位端2308に取り付けられてもよい。膜2310もまた、図39Bに示されるように、複数の支柱2302を被覆してもよい。図39Bの変形例において支柱を完全に被覆するものとして示されるが、いくつかの変形例では、膜は、支柱を部分的にのみ被覆してもよい。
支柱の遠位先端は、前述で言及されるように、非外傷性であるように構成されてもよい。一変形例では、非外傷性遠位先端は、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立つように成形されてもよい。例えば、非外傷性遠位先端は、図40に示されるような丸形形状または卵形形状を有してもよい。図40を参照すると、卵形(例えば、パドル様)形状を有する、遠位端2402を含む、複数の支柱2400が、示される。加えて、または代替として、1つまたはそれを上回るスリットまたは切抜2404が、支柱可撓性を増加させるために、支柱の長さに沿って提供されてもよく、これは、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立ち得る。
いくつかの変形例では、1つまたはそれを上回る支柱の遠位先端は、それを通した血液の流動を可能にする、開口部を含んでもよい。開口部は、遠位端のサイズおよび形状に依存し得る、種々のサイズおよび形状を有してもよい。開口部は、円形、卵形、正方形、長方形、三角形、および同等物であるように成形されてもよい。一変形例では、遠位先端における開口部は、形状において長方形である。別の変形例では、遠位先端における開口部は、形状において円形である。図41を参照すると、弁部材2500は、円形遠位先端2504を有する、複数の支柱2502と、遠位先端2504を越えて、例えば、遠位先端を約1.0mm~約2.0mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)越えて延在する、膜2508とを含む。例えば、膜は、遠位先端を約1.0mm、約1.1mm、約1.2mm、約1.3mm、約1.4mm、約1.5mm、約1.6mm、約1.7mm、約1.8mm、約1.9mm、または約2.0mm越えて延在してもよい。各円形遠位先端2504は、円形開口部2506を含む。支柱の全ての遠位端が開口部を含む状態で図41Bに描写されるが、いくつかの変形例では、遠位端の一部のみが、(例えば、支柱の5分の1において、支柱の4分の1において、支柱の3分の1において、支柱の半分において)開口部を含んでもよい。放射線不透過性マーカ2510もまた、支柱の長さに沿った任意の適切な場所に、例えば、1つまたはそれを上回る支柱(例えば、支柱の3分の1、支柱の半分、支柱の全て)の遠位端に提供されてもよい。放射線不透過性マーカの代わりに、支柱の一部が、放射線不透過性材料を用いてコーティングされてもよい。
他の変形例では、傘構造は、支柱の1つまたはそれを上回るものにおいて屈曲部と、開口部とを含んでもよい。いくつかの変形例では、これらの特徴の両方の包含はさらに、支柱がポンプストロークの間に筐体を穿刺するリスクを最小限にすることに役立ち得る。図42A-42Cを参照すると、傘構造2600は、膜2602と、複数の支柱2604と、アンカ2606とを含んでもよい。アクチュエータ2608(例えば、駆動管)が、傘2600を線形に往復運動させ、ポンプストロークの間に傘2600を拡張させ、充填ストロークの間に傘2600を圧潰させる。支柱2604は、屈曲部2614を含んでもよい。屈曲部2614の遠位の支柱2604の部分は、支柱2604の遠位先端2610を形成してもよい。遠位先端2610は、それを通した血液の流動を可能にする、開口部2612を含んでもよい。開口部2612の形状は、図42Aに示される変形例において遠位先端2610の形状に対応するが、これは、そうである必要はなく、他の形状も、使用され得、開口部の形状が、遠位先端2610の形状に対応する必要がないことを理解されたい。例えば、遠位先端の形状は、卵形であってもよいが、開口部は、正方形形状であってもよい。傘構造2600は、10個の支柱2604を含んでもよいが、本明細書に言及されるように、他の変形例では、より少ないまたはより多い数の支柱が、採用されてもよい。図42Bに示されるように、支柱2604は、膜2602の外周を中心として等しく離間されてもよい。図42Cを参照すると、傘構造2600を含む、弁部材2618の変形例の組立図が、提供される。そこで描写される変形例では、弁部材2618は、膜と、複数の支柱2604と、アンカ2606と、アクチュエータ2608(例えば、駆動管)とを備える、傘構造2600を含む。膜は、複数の層から、例えば、材料2620の外側層を材料2622の内側層にシールし、その間に傘構造2600を伴うことによって形成されてもよい。外側および内側層のシールは、種々の方法で、例えば、熱、圧力、および/または接着剤の使用によって遂行されてもよい。リング2616もまた、熱シールまたは圧力シールによって、または接着剤を採用することによって、内側層2622に取り付けられてもよい。リング2616はさらに、それを通して支柱2604が延在し得る、複数の開口を含んでもよい。リング2616は、膜縁を厚くし、ポンプストロークの間に膜2602と筐体(図示せず)との接触を支援し得る。
内側層、外側層、およびリングは、同一の材料から、または異なる材料から作製されてもよい。いくつかの変形例では、内側層、外側層、およびリングのうちの1つまたはそれを上回るものは、エラストマポリマーを含んでもよい。エラストマポリマーの非限定的実施例は、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。採用され得るフルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む。一変形例では、内側層、外側層、およびリングは、PTFEから作製される。別の変形例では、内側層、外側層、およびリングは、ePTFEから作製される。
ポンプの他の変形例は、その拡張を限定する要素を備える、弁部材を含んでもよい。例えば、弁部材は、ポリマー層に結合される、拡張可能フレームを含んでもよく、そこで、複数の制御線またはテザーが、弁部材をポンプアクチュエータに取り付ける。複数のテザーは、弛緩状態と、架張状態とを有してもよく、これが、過度の摩擦を発生させることなく、圧送サイクルのポンプストロークの間にポンプ筐体の内面と接触し、それとのシールを生成するように、弁部材の拡張を限定する長さを有してもよい。テザーの長さはまた、小さい間隙が、ポンプストロークの間に弁部材とポンプ筐体の内面との間に生成されるように調整されてもよい。充填ストロークの間、弁部材は、圧潰構成に圧潰し得、これは、ひいては、複数のテザーを弛緩状態に移動させ得る。ポンプストロークの間、弁部材は、拡張構成に拡張し得、これは、複数のテザーを弛緩状態から架張状態に遷移させ得る。
例えば、図31を参照すると、拡張可能筐体1500内に配置される、例示的弁部材が、示される。弁部材は、ニチノールから作製され、薄いポリマーを用いてコーティングされる、中空半球状構造であり得る、フレーム1502を含む。フレーム1502は、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよい。拡張されるとき、要素フレームは、約20mmの直径を有してもよい。複数の制御線1504が、フレーム1502の開放端1508をポンプアクチュエータ1506に取り付ける。加えて、逆止弁1510が、ポンプ内に含まれてもよい。充填ストロークの間、血液の液圧は、フレーム1502を部分的に圧潰させ、血液がその周囲で流動することを可能にし得る。充填ストロークの開始時、逆止弁1510の閉鎖は、フレーム1502の迅速な圧潰を確実にし得る。ストロークが、ポンプサイクルのポンプストロークに逆転すると、逆止弁1510は、開放してもよく、フレーム1502は、その拡張構成に拡張してもよい。制御線1504は、ポンプストロークの間に筐体1500に対する要素のシール圧を調節し、過度の摩擦を生成し得る、過剰な圧力が印加されることを防止し得る。逆止弁はまた、それらの圧潰および拡張を補助するために、本明細書に説明される代替弁部材を具備してもよい。
いくつかの変形例では、ポンプは、前述で言及されるように、その本体内に複数の開口部または穿孔を備える、拡張可能筐体を含んでもよい。開口部は、拡張可能筐体の本体のチャンバからの血液が、入口を通して、または出口を通して戻るように通過することなく、チャンバ内からチャンバの外側に直接流動し得るように、本体内の(例えば、足場および層の両方を通した)壁貫通開口部であってもよい。開口部が、含まれるとき、スカートが、開口部を通して流動する血液を指向するために、複数の開口部を囲繞する、それに上置する、または別様にそれを被覆する様式で拡張可能筐体の外面に結合される、またはそれから延在してもよい。例えば、スカートは、圧送サイクルのポンプストロークの間に患者の心臓に向かって指向される逆行性血流を発生させるように構成されてもよい。逆行性血流は、大動脈弓から分岐する動脈、例えば、頸動脈および鎖骨下動脈の適正な灌流を提供することに役立ち得る。
図19に目を向けると、ポンプ800は、複数の開口部804を含む、拡張可能筐体802と、それからこれを離間する様式で拡張可能筐体802に結合される、円筒形スカート806とを含んでもよい。スカート806は、筐体802の外面に結合され、それを円周方向に(または部分的に円周方向に)囲繞してもよく、複数の開口部804の少なくとも一部に上置してもよい。スカート806は、スカート806が、その近位端において筐体802に結合され得るが、次いで、筐体802内に形成される複数の開口部804から漸広または離間され、それを通した血液の逆行性流動を可能にし得るように、その近位端における第1の直径と、その遠位端における第2のより大きい直径とを備えてもよい。スカート806および拡張可能筐体802は、単一の部品として一体的に形成されてもよい、またはそれらは、摩擦嵌合、接着剤、溶接、はんだ付け、および/または同等物によって相互に結合される別個の構成要素であってもよい。拡張可能筐体802の近位端801において、出口808が、身体への順行性血流のために提供されてもよい。カニューレ810が、拡張可能筐体802に結合されてもよく、筐体の遠位端820から、大動脈816および大動脈弁822を通して、左心室814の中に延在してもよい。カニューレ810の遠位端824において、左心室814からの血液進入のための入口812が、提供されてもよい。カニューレは、様々な長さを有してもよい。様々な長さは、異なる患者の解剖学的構造、患者の体格または年齢、ポンプ設置の所望の場所、および/または循環系へのアクセスの点等の因子に適応するために使用されてもよい。任意の好適な長さが、利用されてもよいが、カニューレは、前述で説明されるように、短い、中間、または長い長さを有してもよい。図19では、カニューレ810は、約25cm~約30cmに及ぶ、中間の長さを有する。
図20を参照すると、図19のポンプ800の拡大図が、示される。切抜が、複数の開口部804に関連するスカート806の構造および構成をさらに示すために、拡張可能筐体802内に提供される。図20では、筐体802は、その遠位端820において複数の開口部804を含む。スカート806は、拡張可能筐体802を中心として同心円状に配置され、複数の開口部804に上置する。加えて、スカート806は、空間805が、複数の開口部804とスカート806との間に提供されるように構成される。使用時、可撓性ダイヤフラム803が、出口808に向かって移動されるにつれて、拡張可能筐体802内の血液は、拡張可能筐体802の出口808を通して、患者の足に向かって矢印826の方向に押動される。可撓性ダイヤフラム803の移動の間、血液の第1の部分が、可撓性ダイヤフラムがそれらの傍を通過するにつれて、複数の開口部804を通して押動される。血液の第1の部分は、空間805の中に押動され、次いで、矢印828の方向において心臓に向かって戻るようにスカート806によって指向される。可撓性ダイヤフラム803が、出口808に向かって移動し続けるにつれて、拡張可能筐体802内に留まる血液の部分(第2の部分)は、出口808を通して、足に向かって、身体の残りの部分に押動される。開口部の数および各開口部の直径の組み合わせは、逆行性血流のための拡張可能筐体上のある量の開放表面積を提供し得る。加えて、スカートは、開存(開放)および閉鎖される開口部の数を調節することによって、逆行性流動のための開放表面積の量を調節するように構成されてもよい。一般に、より大量の開放表面積は、患者の頭部に向かうより多くの逆行性血流を提供し得、より少量の開放表面積は、身体へのより大量の順行性血流を提供し得る。
ポンプのいくつかの変形例は、腎灌流を補助するために使用されてもよい。これらの変形例では、ポンプは、本明細書に説明される構造の任意の組み合わせを含んでもよい。例えば、ポンプは、筐体と、筐体内に配置される、弁、例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、傘構造、または反転された傘構造を備える、線形に往復運動する部材とを含んでもよい。筐体は、拡張可能であってもよく、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを含んでもよい。筐体を中心として配置され得る、シースが、標的場所への前進の間に筐体を圧潰構成に維持してもよい。標的場所に到達することに応じて、シースは、拡張構成への筐体の拡張を可能にするために、後退されてもよい。
いくつかの変形例では、腎灌流ポンプは、図33に示されるように構成される。図を参照すると、ポンプ1700は、腎動脈1704の上方の下行大動脈1702内に位置付けられて示される。ポンプ1700は、腎臓1710の灌流を増加させるために線形に往復運動する、弁部材1706を筐体1708内に含んでもよい。本変形例では、筐体1708は、カニューレが欠如し得る。筐体1708は、筐体1708の拡張に応じて、菱形形状を有する、複数のセル1707を含んでもよい。しかしながら、支柱が、より幅広またはより幅狭の菱形形状を形成し得る、または他のセル形状を形成するように構成され得ることを理解されたい。例えば、菱形形状の代わりに、セル2700は、図43に示されるように、形状において卵形であってもよい。他のセル形状は、円、三角形、正方形、長方形等を含んでもよい。カニューレ2802を含む変形例では、図44に図示されるように、拡張可能筐体2800はまた、菱形形状のセル2804を含んでもよい。さらなる変形例では、拡張可能筐体2900の支柱2902は、図45に示されるように、直線状であってもよく、相互に平行に延設されてもよい。
上記に記述されるように、その拡張構成にあるとき、筐体は、約12mm~約30mm(その中の全ての部分範囲を含む)に及ぶ直径を有してもよい。例えば、筐体は、その拡張構成において約12mm、約13mm、約14mm、約15mm、約16mm、約17mm、約18mm、約19mm、約20mm、約21mm、約22mm、約23mm、約24mm、約25mm、約26mm、約27mm、約28mm、約29mm、または約30mmの直径を有してもよい。さらに、腎灌流ポンプの筐体チャンバは、その拡張構成において約2.5cm~約10cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ長さを有してもよい。例えば、筐体チャンバは、その拡張構成において約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、約4.5cm、約5.0cm、約5.5cm、約6.0cm、約6.5cm、約7.5cm、約8.0cm、約8.5cm、約9.0cm、約9.5cm、または約10cmの長さを有してもよい。
拡張可能筐体のいくつかの変形例はまた、その拡張状態における筐体のものよりも大きい直径を有する、1つまたはそれを上回る拡大端部を含んでもよい。いくつかの事例では、拡大端部の直径は、拡張された筐体の直径の約1.5倍~約2倍大きくてもよい。1つまたはそれを上回る端部は、自己拡張可能であってもよい。1つまたはそれを上回る端部における拡張は、脈管、例えば、下行大動脈内に筐体を係留することに役立ち得る。1つまたはそれを上回る端部は、約15mm~約25mm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ直径を有する血管内に係留するように拡張してもよい。例えば、1つまたはそれを上回る端部は、約15mm、約16mm、約17mm、約18mm、約19mm、約20mm、約21mm、約22mm、約23mm、約24mm、または約25mmの直径を有する血管内に係留するように拡張してもよい。いくつかの変形例では、筐体は、1つの拡大端部を含んでもよい。他の変形例では、筐体は、2つの拡大端部を含んでもよい。拡大に応じて、端部は、同一の形状または異なる形状を有するように構成されてもよい。例えば、図46A、46B、47A、および47Bを参照すると、筐体2900、3000は、2つの拡大端部、すなわち、第1の拡大端部2902、3002と、第2の拡大端部2904、3004とを含む。第1の拡大端部2902、3002は、丸形形状を有する一方、第2の拡張可能端部2904、3004は、テーパ2906、3006を有する。拡張端部の形状は、異なってもよく、例えば、支柱の配向および/または支柱によって形成されるセルの形状に依存し得る。
筐体はさらに、本明細書に前述で説明されるように、血液の流動を遮断するように構成される、被覆、コーティング、または層を備えてもよい。被覆、コーティング、または層は、筐体全体上または筐体の区分または部分上に提供されてもよい。いくつかの変形例では、被覆、コーティング、または層は、約1.0cm~約6.0cm(その中の全ての値および部分範囲を含む)に及ぶ筐体の長さ上に提供されてもよい。例えば、筐体のコーティングされる長さは、約1.0cm、約1.5cm、約2.0cm、約2.5cm、約3.0cm、約3.5cm、約4.0cm、約4.5cm、約5.0cm、約5.5cm、または約6.0cmであってもよい。図46B、47A、および47Bを参照すると、コーティング2908、3008は、第1の拡張可能端部2902、3002と第2の拡張可能端部2904、3004との間の筐体2900、3000の部分上に提供されてもよい。図47Bに示されるように、弁部材3010は、筐体のコーティングされる長さ内で往復運動してもよい。
弁部材が、可撓性ダイヤフラムであるとき、可撓性ダイヤフラムは、上記に言及されるように、延在構成と、圧潰構成とを有してもよく、ダイヤフラム本体と、周縁とを含んでもよい。同様に、弁部材が、弁円錐体であるとき、弁円錐体は、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよく、充填ストロークの間に筐体の中への血流を可能にするが、ポンプストロークの間に弁円錐体を通した血流を防止する、複数のフラップを有する層を含んでもよい。拡張可能筐体内の軸受もまた、筐体内の可撓性ダイヤフラムまたは弁円錐体の移動を阻止するために提供されてもよい。弁部材が、傘構造であるとき、傘は、上記に記述されるように、本体と、周縁とを有する、膜と、複数の支柱を備える、フレームと、アンカとを含んでもよく、また、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよい。
支柱の遠位先端は、前述で言及されるように、非外傷性であるように構成されてもよい。一変形例では、非外傷性遠位先端は、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立つように成形されてもよい。例えば、非外傷性遠位先端は、丸形形状または卵形形状を有してもよい。加えて、または代替として、1つまたはそれを上回るスリットまたは切抜が、支柱可撓性を増加させるために、支柱の長さに沿って提供されてもよく、これは、支柱がポンプストロークの間に筐体の内面を損傷させることを防止することに役立ち得る。いくつかの変形例では、遠位先端は、それを通した血液の流動を可能にする、開口部を含んでもよい。開口部は、遠位端のサイズおよび形状に依存し得る、種々のサイズおよび形状を有してもよい。開口部は、円形、卵形、正方形、長方形、三角形等であるように成形されてもよい。一変形例では、遠位先端における開口部は、形状において長方形である。別の変形例では、遠位先端における開口部は、形状において円形である。放射線不透過性マーカもまた、1つまたはそれを上回る支柱の長さに沿った任意の適切な場所に、例えば、1つまたはそれを上回る支柱(例えば、支柱の3分の1、支柱の半分、支柱の全て)の遠位端に提供されてもよい。いくつかの変形例では、傘構造は、支柱の1つまたはそれを上回るものにおいて屈曲部と、開口部とを含んでもよい。これらの特徴の両方の包含は、支柱がポンプストロークの間に筐体を穿刺するリスクを最小限にすることに役立ち得る。
腎灌流ポンプは、上記に説明されるものと同一の様式で線形に往復運動する。簡潔に言うと、腎灌流ポンプは、支持要素を介して弁部材(例えば、可撓性ダイヤフラム、弁円錐体、または傘構造)に結合される、アクチュエータを含んでもよく、これは、筐体内の弁部材を線形に往復運動させ、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させるように構成されてもよい。弁部材の周縁は、ポンプストロークの間に筐体の内面との接触を維持するように構成されてもよい。しかしながら、支持要素は、概して、それらが、筐体内で線形に往復運動する間、それらが、筐体の内面に接触しないように定寸および/または成形されてもよい。ポンプは、患者の外部のカテーテルの近位端に据え付けられ得る、外部線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって駆動されてもよい。線形モータ駆動装置は、ケーブルまたは他のアクチュエータによってポンプに動作的に結合されてもよい。さらに、ポンプは、ACまたはDC源によって給電されてもよい。
本明細書に説明されるポンプは、患者の外部のカテーテルの端部に据え付けられる、外部線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって駆動されてもよい。線形モータ駆動装置は、カテーテルを通して延設される可撓性ケーブルまたは他の可撓性アクチュエータによって、ポンプに動作的に結合されてもよい。例えば、図22Aに示されるように、ポンプ900は、カテーテル906を介して線形モータ駆動装置902および線形モータコントローラ904に結合されてもよい。線形モータ駆動装置902および線形モータコントローラ904は、患者の外側で、コンソール908内に据え付けられてもよい。カテーテル906は、図22Bの接近図に示されるように、ポンプ900の拡張可能筐体910に結合されてもよい。ここでは、拡張可能筐体910は、複数の開口部914と、開口部914を中心として同心円状に配置される、スカート912とを含む。カニューレ916が、カニューレ916の遠位端918が、左心室920内に位置付けられ得るように、拡張可能筐体910から延在してもよい。図22Cの接近図に示されるように、入口922が、カニューレ916の遠位端918において提供されてもよい。入口922は、全身的に圧送するために、血液を左心室920から拡張可能筐体910の中に引動してもよい。線形モータコントローラ904はさらに、ポンプ900を制御するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、線形モータコントローラ904は、例えば、圧力センサフィードバック等のセンサフィードバックを介してポンプ900を制御するように構成されてもよい。例えば、上記に説明されるように、1つまたはそれを上回る圧力センサ(図示せず)が、カニューレ916の入口922内またはその上に搭載されてもよく、1つまたはそれを上回る圧力センサが、拡張可能筐体910の出口924内またはその上に搭載されてもよい。いくつかの変形例では、2つの圧力センサが、冗長性のために入口922および/または出口924内またはその上に搭載されてもよい。例えば、図24Aを参照すると、ポンプ1100は、ポンプ出口1104における内側シース1103の遠位端上に2つの圧力センサ1102を含んでもよく、別の2つの圧力センサ1106が、ポンプ入口1108におけるノーズキャップ1105上に配置されてもよい。図24Bおよび24Cは、ポンプ出口1104およびポンプ入口1108における圧力トランスデューサの拡大図を示す。コントローラ904は、所定の高および低血圧設定点を有するように構成されてもよい。圧力トランスデューサからの測定値が、血圧が低設定点を下回って低下したことを示すとき、コントローラ904は、線形往復運動の速度を増加させてもよい、および/または圧力トランスデューサからの測定値が、血圧が高設定点を上回って増加したことを示すとき、コントローラ904は、線形往復運動の速度を減少させ、それによって、流動を低減させ、標的範囲内に戻るように血圧を戻してもよい。
図23A-23Cに目を向けると、いくつかの変形例では、ポンプが、身体の外部に、例えば、患者のベッドサイドにおけるコンソール内に配置されてもよい。同軸カテーテルが、血液が、患者と外部ポンプとの間で流動するように、一方の端部においてポンプに結合され、他方の端部において患者の中に挿入されてもよい。同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを含んでもよい。図22Aに関して説明されるものと同様に、外部ポンプが、患者の外部の同軸カテーテルの端部に据え付けられる、線形モータ駆動装置および線形モータコントローラによって駆動されてもよい。線形モータ駆動装置は、任意の好適なコネクタまたは継手、例えば、迅速接続結合器によってポンプに動作的に結合されてもよい。例えば、図23Aに示されるように、外部ポンプ1000が、入口および出口管1016を介して同軸カテーテル1006に結合されてもよい。ポンプ1000はまた、コンソール1008内の線形モータ駆動装置1002および線形モータコントローラ1004に結合されてもよい。コンソール1008はまた、電力供給源1010、バッテリ1012、および/またはユーザインターフェース1014を備えてもよい。同軸カテーテルは、図23Bに提供される接近図に示されるように、流入管腔1018と、流出管腔1020とを含んでもよい。同軸カテーテル1006の遠位端は、図23Cに提供される接近図に図示され、血液は、左心室1024からポンプ吸入端において流入管腔1018の中に引動され、大動脈弁1022の直上のポンプ排出端において流出管腔1020から外に押動されて示される。線形モータコントローラ1004はさらに、本明細書により詳細に説明されるように、圧力トランスデューサフィードバックを介してポンプ1000を制御するように構成されてもよい。例えば、1つまたはそれを上回る圧力トランスデューサ(図示せず)が、流入管腔1018内またはその上に搭載され、別の圧力トランスデューサが、流出管腔1020内またはその上に搭載されてもよい。いくつかの変形例では、2つの圧力トランスデューサが、冗長性のために流入および流出管腔内またはその上に搭載されてもよい。
方法
方法
線形往復運動ポンプを使用して血液を圧送するための方法もまた、本明細書に説明される。回転ポンプと対照的に、線形ポンプを利用することは、赤血球損傷を引き起こす剪断力を回避することに役立ち得、拍動性方式で血液を圧送し、心臓の自然な圧送サイクルを模倣し得る。ポンプが血液を末梢的に移動させるために十分な血圧を発生させるために、線形に往復運動する部材が、シールが、圧送サイクルのポンプストロークの間にこれとポンプ筐体との間に生成されるように構成されてもよい。ポンプは、左心室、右心室、および大動脈等の患者の循環系の種々の部分において設置されてもよい。しかしながら、いくつかの事例では、患者の外部にポンプを置くことが、有用であり得る。線形往復運動ポンプは、例えば、心筋梗塞、高血圧、外傷、および心奇形に起因する心不全を補助するために設置されてもよい。
第1のステップとして、本方法は、患者の循環系にアクセスすることを含んでもよい。アクセスは、概して、セルディンガー法を使用して遂行されてもよく、それによって、ガイドワイヤが、所望の動脈または静脈内に設置され、ポンプは、ガイドワイヤにわたって標的場所に前進される。動脈アクセスは、例えば、大腿動脈または頸動脈から取得されてもよい。動脈アクセスは、ポンプのための標的場所が、左心室または大動脈であるときに有用であり得る。静脈アクセスは、例えば、大腿静脈または内頸静脈から取得されてもよい。静脈アクセスは、ポンプのための標的場所が、右心室であるときに有用であり得る。ガイドワイヤは、ポンプの拡張可能筐体内の弁部材、例えば、弁円錐体または可撓性ダイヤフラムを線形に往復運動させる、駆動ライン、ケーブル、またはロッド等のポンプアクチュエータの管腔を通して摺動的に前進されてもよい。
本方法はまた、患者の循環系内の標的場所にポンプを前進させることを含んでもよく、ポンプは、外面と、内面と、拡張構成と、圧潰構成とを備える、拡張可能筐体を含む。ポンプはさらに、弁部材を含んでもよい。いくつかの変形例では、弁部材は、拡張可能フレームに結合される、流動制御層と、メッシュ層とを含む、弁円錐体であってもよい。他の変形例では、弁部材は、拡張可能筐体内に配置される、ダイヤフラム本体と、周縁とを備える、可撓性ダイヤフラムであってもよく、可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有する。いったん標的場所に来ると、拡張可能筐体は、圧潰構成から拡張構成に拡張され、その中に含有される弁円錐体または可撓性ダイヤフラムは、線形に往復運動され、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させてもよい。ポンプがさらに、カニューレを備えるとき、カニューレは、大動脈弁を通して、患者の左心室の中に前進されてもよい。拡張可能筐体および可撓性ダイヤフラムのための標的場所の非限定的実施例は、大動脈弓、下行大動脈、胸部大動脈、および腹部大動脈を含む。
動脈脈管に加えて、ポンプは、静脈循環系内で前進され、位置付けられてもよい。例えば、ポンプの拡張可能筐体は、下大静脈内で、肝静脈と心臓の右心房との間の場所まで前進されてもよい。本場所に設置されると、ポンプは、心臓に向かって血液を引き込み、下肢からの、および肝臓からの循環を増加させ得る。ポンプは、肝静脈と右心房との間の種々の場所に位置付けられてもよい。いくつかの変形例では、拡張可能筐体は、右心房よりも肝静脈に近接して設置される。
拡張可能筐体および弁部材(例えば、弁円錐体および可撓性ダイヤフラム)は、それぞれ、脈管内での前進の間、外側シースおよび内側シース内でそれらの圧潰構成にあってもよい。いくつかの変形例では、いったん拡張可能筐体が、標的場所において位置付けられると、外側シースは、後退され、筐体が圧潰構成から拡張構成に拡張することを可能にし得る。他の変形例では、拡張可能筐体は、例えば、プッシャを使用して、筐体から外に前進され、それによって、筐体が圧潰構成から拡張構成に拡張することを可能にし得る。弁円錐体または可撓性ダイヤフラムを中心として同心円状に配置され得る、内側シースは、次いで、後退され、弁円錐体またはダイヤフラムが圧潰構成から拡張または延在構成に拡張することを可能にし得る。ポンプが、拡張可能フレーム等の支持部材を備えるとき、内側シースの抜去はまた、フレームが圧潰構成から拡張構成に拡張することを可能にし得る。ポンプが、タイン支持体等の支持部材を備えるとき、内側シースの抜去はまた、複数のタインが圧縮構成から拡張構成に拡張することを可能にし得る。
ポンプは、一連の充填ストロークおよびポンプストロークを開始するために、往復運動アクチュエータ(例えば、駆動ケーブル)の力下で拡張可能筐体内で往復運動されてもよい。弁部材が、可撓性ダイヤフラムである変形例では、ポンプの各充填ストロークの間、可撓性ダイヤフラムは、圧潰され、血液が(支持タインの有無を問わず)ダイヤフラムを過ぎて流動し、拡張可能筐体を充填することを可能にし得る。ポンプの各ポンプストロークの間、可撓性ダイヤフラムは、その延在構成に戻り、拡張可能筐体から外に血液を押進してもよい。弁部材が、流動制御層と、メッシュ層とを含む、弁円錐体である変形例では、ポンプの各充填ストロークの間、流動制御層内のフラップは、開放し、メッシュ内の開口部は、血液が弁円錐体を通して流動し、拡張可能筐体を充填することを可能にする。ポンプの各ポンプストロークの間、フラップは、それらの閉鎖構成に戻り、メッシュ層によって支持され、血液が拡張可能筐体から外に押進される際、血液の圧力に対して閉鎖されたままである。駆動ケーブルおよび拍動性ポンプの往復運動は、所望の血流および圧力特性を提供するために、プログラマブル線形モータコントローラによって制御されてもよい。いくつかの変形例では、線形モータコントローラは、本明細書により詳細に説明されるように、センサ(例えば、圧力トランスデューサ)フィードバックを介してポンプを制御するように構成されてもよい。
ポンプストロークの間、弁円錐体または可撓性ダイヤフラムの周縁と拡張可能筐体の内面との間の接触が、周縁と内面との間の血流を防止するために、シールが生成されるように維持されてもよい。加えて、ポンプストロークの間、血液が、拡張可能筐体の中に引動されてもよい。使用されるポンプの変形例に応じて、血液は、左心室または大動脈から拡張可能筐体の中に引動されてもよい。ポンプストロークは、概して、血液を拡張可能筐体から外へ、大動脈の一部、例えば、上行大動脈または下行大動脈の中に押動してもよい。拡張可能筐体および可撓性ダイヤフラムが、患者の外側に据え付けられるとき、血液は、それに結合される同軸カテーテルを通して大動脈弁の直上の上行大動脈に押動されてもよい。圧送サイクルの間、弁円錐体または可撓性ダイヤフラムは、充填ストロークの間に圧潰構成に圧潰され、ポンプストロークの間に拡張または延在構成に拡張されてもよい。
ポンプは、患者の循環系の種々の部分において前進され、位置付けられてもよい。一変形例では、ポンプは、拡張可能筐体およびポンプの拍動性部分(例えば、タインの有無を問わず可撓性ダイヤフラム)が、左心室内に位置し、拡張可能筐体の近位端から延在するカニューレが、大動脈弁を通して延在するまで、前進されてもよい。本変形例では、血液は、充填ストローク(足に向かう可撓性ダイヤフラムの後方移動)の間に拡張可能筐体を充填するために、拡張可能筐体の近位入口を通して流動してもよい。血液は、次いで、ポンプストローク(頭部に向かう可撓性ダイヤフラムの前方移動)の間に身体に血液を提供するために、拡張可能筐体の遠位出口から退出する。
例えば、図2に図示されるように、ポンプ10が、患者の大動脈内でその圧潰構成において左心室に前進されてもよい。心臓50は、上行大動脈52および下行大動脈51と流体連通する、左心室56を含む。上行大動脈52はさらに、動脈53(腕頭動脈)、54(左総頸動脈)、および55(左鎖骨下動脈)等の複数の動脈を支持する。図2では、ポンプ10は、矢印35の方向において下行大動脈51を通して左心室に前進される。上記に説明されるように、ポンプ10は、それを通して駆動ケーブル40が通過し得る、外側シース11を含んでもよい。また、上記に説明されるように、ポンプ10は、その中で軸受13が支持され得る、端部12を画定してもよい。拡張可能筐体25(図3により詳細に見られる)が、外側シース11から展開されてもよく、また、軸受13を固定して支持してもよい。複数のタイン20を含むタイン支持体15は、駆動ケーブル40の端部に結合されてもよく、図1において上記に記載される様式で外側シース11内に捕捉されてもよい。
いったんポンプ10が、左心室56内に位置付けられると、これは、図3に示される動作位置をとる。ここでは、拡張可能筐体25は、その拡張構成に拡張されており、したがって、遠位入口(メッシュ部分)26と、近位出口(メッシュ部分)27とを含むように示される。近位出口27は、拡張可能筐体25から、大動脈弁を通して、上行大動脈52の中に延在する、カニューレ(筐体延在部)28の端部において提供される。本構成では、血液は、充填ストロークの間に左心室56から拡張可能筐体25の中に引動され、ポンプストロークの間に拡張可能筐体25から外に、矢印の方向において上行大動脈52および動脈53、54、および55に移動される。
ポンプ10の圧送作用は、可撓性ケーブル40を押動および引動する連続する力によってタイン支持体15(および複数のタイン20)の往復運動作用を開始するために、線形モータ19(図1に見られる)をアクティブ化することによって始められてもよい。ポンプ10の圧送作用は、図8および9において下記により詳細に記載される。しかしながら、ここでは、図3が、概して、駆動ケーブル40に対する引動力および矢印36によって示される方向におけるタイン支持体15の移動によって特徴付けられる、ポンプストロークの間のポンプ10の動作を図示することに留意すれば十分である。本ポンプストロークの間、ダイヤフラム30が、その完全開放構成に延在しており、したがって、拡張可能筐体25内の血液に対して駆動力を付与し、血液をカニューレ(筐体延在部)28を通して上向きに、かつ近位出口(メッシュ部分)27を通して外向きに押進し、上行大動脈52を通して、かつ動脈53、54、および55等の動脈を通して患者の身体へ外向きに血流を生成することに留意されたい。図4を参照すると、その中の矢印37によって示される方向における駆動ケーブル40に対する押進力が、その間にダイヤフラム30が圧潰され、血液が遠位入口26を通して拡張可能筐体25の中に流動する、充填ストロークを生産することに留意されたい。
心臓補助拍動性ポンプ10が、左心室および大動脈内に位置付けられたままであり、拡張可能筐体25が、動作のために構成されたままであると、ポンプ10の圧送作用は、線形モータ19(図1に見られる)が、可撓性ケーブル40を押動および引動する連続する力によってタイン支持体(および複数のタイン20)の往復運動作用を継続する際、継続する。再度、ポンプ10の圧送作用が、図8および9において下記により詳細に記載されることを理解されたい。しかしながら、ここでは、図4が、タイン支持体15を矢印37によって示される方向に移動させる駆動ケーブル40に対する押動力によって特徴付けられる、充填ストロークの間のポンプ10の動作を図示することに留意すれば十分である。本充填ストロークの間、ダイヤフラム30が、部分的に圧潰しており、したがって、拡張可能筐体25内の血液に対して低減された力を付与することに留意されたい。結果として、血液は、遠位入口(メッシュ部分)26を通して内向きに流動し、拡張可能筐体25の内部を充填することが可能である。図示の目的のために、一時的に図3に再び目を向けると、その中の矢印36によって示される方向における駆動ケーブル40に対する引動力が、その間にダイヤフラム30が拡張され、血液が拡張可能筐体25から外向きに流動する、ポンプストロークを生産することを思い返されたい。故に、図3および4を同時に参照すると、ポンプ10の圧送作用は、図3に示されるポンプストロークおよび図4に示される充填ストロークを交互させることによって図示され得る。
いくつかのポンプ変形例は、拡張可能筐体から延在するカニューレを含まない。例えば、図5、6、および7のポンプ100は、カニューレ(延在部分)28の欠如を除いて、構造および機能の両方において図3および4のポンプ10と実質的に同じである。加えて、図18Aおよび18Bに示されるように、ポンプ700は、拡張可能筐体710の近位端702または遠位端704のいずれかから延在するカニューレを含まないが、それ以外はポンプ100と実質的に同じである。ポンプ100および700のための例示的標的場所は、胸部大動脈706(図18A)または腹部大動脈708(図18B)であってもよい。図5では、大動脈の1つの部分からの血液が、入口63を介して拡張可能筐体60に進入し、拡張可能筐体60の出口64から退出することに応じて、大動脈の第2の部分に圧送される。図18Aを参照すると、胸部大動脈706の1つの部分716からの血液が、入口712を介して拡張可能筐体710に進入し、拡張可能筐体710の出口714から退出することに応じて、胸部大動脈706の第2の部分718に圧送される。図18Bでは、腹部大動脈708の1つの部分720からの血液が、入口712を介して拡張可能筐体710に進入し、拡張可能筐体710の出口714から退出することに応じて、腹部大動脈708の第2の部分722に圧送される。
概観として、図5、6、および7は、カテーテル挿入の間に利用されるそのコンパクトな構成と圧送作用の間に利用されるその拡張動作構成との間の拍動性ポンプ部分の遷移を図示する、拍動性ポンプ100の順次断面図を記載する。したがって、図5は、その圧潰構成における線形心臓補助タイルポンプ100の断面図を示す一方、図7は、その拡張動作構成におけるポンプ100の断面図を示す。図6は、図5および7に示される構成の間の中間の時点におけるポンプ100の断面図を記載する。
図8および9は、動作時のポンプ100の断面図を記載する。図8は、充填ストロークの間のポンプ100の断面図を記載する一方、図9は、ポンプストロークの間のポンプ100の断面図を記載する。一連の充填およびポンプストロークは、線形モータ(図1に見られる線形モータ19)が、駆動ケーブル40を往復運動させ、それによって、ポンプ100内の圧送機構を往復運動させるにつれて、拍動性圧送作用を生産するために、繰り返して進められる。
図8を具体的に参照すると、ポンプ100は、軸受13および入口(足場部分)63を支持する端部62を有する、拡張可能筐体60を含む。拡張可能筐体60はさらに、チャンバ61と、出口(足場部分)64とを含む。チャンバは、前述で説明されるように、ポリマー層内に拡張可能筐体60の足場の一部を埋設(例えば、オーバーモールド)する、または布層を足場に結合することによって形成されてもよい。タイン支持体15は、軸受13内に摺動可能に受容され、駆動ケーブル40の内部端に継合されてもよい。タイン支持体15は、複数のタイン20および可撓性ダイヤフラム30を支持する。タイン支持体15は、その間にスプライン溝が形成される、複数の外向きに延在するスプライン肋材を画定してもよい。スプライン溝は、それによって血液がタイン支持体15を過ぎて流動することが可能である、血液流路を提供する。
言及されるように、図8は、ポンプ100の動作時の充填ストロークを示す。故に、駆動ケーブル40に印加される往復運動力は、タイン支持体15を矢印38によって示される方向に移動させる。血液が、チャンバ61内に存在するため、矢印38によって示される方向におけるタイン支持体15の移動は、ダイヤフラム30の後側に対する力を引き起こし、これは、ひいては、示される様式でこれを撓曲させる。その外向きに延在される位置(図9に見られる)から離れるようなダイヤフラム30の撓曲は、チャンバ61内のタイン20およびダイヤフラム30の周囲の血流を可能にする。これは、チャンバ61の充填を提供し、血液が、入口部分63および軸受13を通して引き込まれる。いったんタイン支持体15が、その充填ストロークの終わりに到達すると、上記に説明される駆動装置は、引動力を駆動ケーブル40に印加し、図9に示されるポンプストロークを開始する。
図9を具体的に参照すると、ポンプ100は、軸受13および入口(足場部分)63を支持する端部62を有する、拡張可能筐体60を含む。拡張可能筐体60はさらに、チャンバ61と、出口(足場部分)64とを含む。タイン支持体15は、軸受13内に摺動可能に受容され、駆動ケーブル40の内部端に継合される。タイン支持体15は、複数のタイン20と、可撓性ダイヤフラム30とを含む。タイン支持体15は、その間にスプライン溝が形成される、複数の外向きに延在するスプライン肋材を画定する。スプライン溝は、それによって血液がタイン支持体15を過ぎて流動することが可能である、血液流路を提供する。
言及されるように、図9は、ポンプ100の動作時のポンプストロークを示す。故に、駆動ケーブル40に印加される往復運動力は、タイン支持体15を矢印39によって示される方向に移動させる。血液が、チャンバ61内に存在するため、矢印39によって示される方向におけるタイン支持体15の移動は、ダイヤフラム30の前側に対する力を引き起こし、これは、ひいては、示される延在位置でタイン20に対してダイヤフラム30を押動する。その外向きに延在される位置へのダイヤフラム30の延在は、ダイヤフラム30が、矢印39によって示される方向に移動するにつれて、チャンバ61からダイヤフラム30の前に血液を押進する。これは、ひいては、チャンバ61から出口64を通して外向きに血流を生成する。いったんタイン支持体15が、そのポンプストロークの終わりに到達すると、上記に説明される駆動装置は、押動力を駆動ケーブル40に印加し、図8に示される次の充填ストロークを開始する。上記に説明される駆動装置が、往復運動するにつれて、ポンプ100の連続する充填およびポンプストロークに対応する、ケーブル40に対する交互の押動および引動力が、発生され、これは、拍動性血流を生産する。
前述で説明されるように、いくつかの変形例における拡張可能筐体は、複数の開口部と、拡張可能筐体に結合される、スカートとを備えてもよい。本事例では、開口部から退出する血液は、スカートによって、ポンプストロークの間に患者の心臓に向かって逆行性方向に指向されてもよい。逆行性血流は、大動脈弓から分岐する動脈、例えば、頸動脈および鎖骨下動脈の適正な灌流を提供することに役立ち得る。鎖骨下動脈の適正な灌流を維持するための能力は、「鎖骨下動脈盗血」として公知の現象である、椎骨脳底動脈から鎖骨下動脈への逆流を防止し得る。例えば、図21を参照すると、ポンプ800は、拡張可能筐体802から延在し得る、カニューレ810の遠位端824において提供される入口812を通して左心室814から血液を引動してもよい。入口812から、血液は、矢印830の方向に流動し、拡張可能筐体802を充填してもよい。ポンプストロークの間、拡張可能筐体802からの血液は、概して、矢印826の方向において出口808に向かって移動されてもよい。しかしながら、血液が、複数の開口部804を過ぎて移動されるにつれて、血液の第1の部分が、開口部804を通して押動され、次いで、スカート806によって矢印828の方向において心臓に向かって戻るように指向され、大動脈弓から分岐する血管818を灌流してもよい。複数の開口部804を通して拡張可能筐体から外に押動されず、拡張可能筐体802内に留まる血液の部分(第2の部分)は、出口808を通して、足に向かって、身体の残りの部分に押動される。
スカートの長さは、患者の心臓に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節されてもよい。代替として、開口部の数は、患者の心臓に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節されてもよい。開口部の直径もまた、患者の心臓に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節されてもよい。開口部の数および開口部直径の組み合わせは、逆行性血流のための拡張可能筐体上のある量の開放表面積を提供し得る。故に、前述の特徴のうちのいずれか1つまたは組み合わせの調節が、ポンプストロークからの血液の約60%が、患者の心臓に向かって逆行性方向に流動する、ポンプストロークからの血液の約50%が、患者の心臓に向かって逆行性方向に流動する、またはポンプストロークからの血液の約40%が、患者の心臓に向かって逆行性方向に流動するように利用されてもよい。
いくつかの変形例では、スカートは、開存(開放)および閉鎖される開口部の数を調節することによって、逆行性流動のための開放表面積の量を調節するように構成されてもよい。例えば、テザーが、スカートに結合され、輪縄が緊締および弛緩され得る方法と同様に、拡張可能筐体に対してスカートを開放および閉鎖するように構成されてもよい。開放または閉鎖の量は、例えば、患者の外部のコンソール上に配置される回転可能ダイヤルを使用して調節されてもよい。一般に、より大量の開放表面積は、患者の頭部および心臓に向かうより多くの逆行性血流を提供し得、より少量の開放表面積は、身体へのより大量の順行性血流を提供し得る。
血液を圧送するための他の方法は、胸部大動脈または腹部大動脈等の患者の大動脈内の標的場所にポンプを前進させることであって、ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有する、ことと、ポンプストロークの間に充填体積の血液をポンプの中に引動することと、ポンプストロークの間に退出体積の血液をポンプから外に押動することであって、退出体積は、血液の第1の部分と、血液の第2の部分とを備える、こととを含んでもよい。充填ストロークは、患者の左心室から血液を引動してもよい。加えて、血液の第1の部分は、患者の頭部に向かって逆行性方向に圧送されてもよく、血液の第2の部分は、順行性方向に圧送されてもよい。血液の第2の部分は、退出体積の約60%、退出体積の約50%、または退出体積の約40%であってもよい。
ポンプが、患者の外部に配置されるとき、血液を圧送するための方法は、同軸ケーブルを用いて患者の循環系にアクセスすることを含んでもよい。外部ポンプは、脈管または心室内に設置される内部ポンプと同一の弁部材、例えば、弁円錐体または可撓性ダイヤフラムを含んでもよいが、筐体は、拡張可能ではなくてもよい。拡張可能筐体内に含有される弁円錐体または可撓性ダイヤフラムは、本体と、周縁とを備えてもよい。可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有してもよく、弁円錐体は、拡張構成と、圧潰構成とを有してもよい。外部ポンプは、ユーザインターフェースを備えるコンソール内に配置されてもよい。同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを備えてもよい。同軸カテーテルは、一方の端部において外部ポンプに結合され、他方の端部は、患者内に挿入および前進されてもよい。
同軸カテーテルを用いた循環系へのアクセスは、任意の好適な動脈または静脈、例えば、大腿動脈、鎖骨下動脈、頸動脈、または頸静脈から取得されてもよい。いったんアクセスが、取得されると、同軸カテーテルは、循環系内の標的場所に前進され、可撓性ダイヤフラムは、筐体内で線形に往復運動され、圧送サイクルの充填ストロークおよびポンプストロークを発生させてもよい。ポンプストロークの間、弁円錐体または可撓性ダイヤフラムの周縁と筐体の内面との間の接触が、その間のシールを生成し、血液が弁円錐体または可撓性ダイヤフラムの周囲で流動することを防止するために維持されてもよい。シールは、ポンプストロークの力を発生させ、維持し、かつ周縁と内面との間に存在する空間の間で流動する血液によって起こり得る赤血球損傷を最小限にすることに役立ち得る。本明細書に説明される方法は、患者内の種々の標的場所に同軸カテーテルを前進させることを含んでもよい。例えば、同軸カテーテルの流入管腔のための標的場所は、患者の左心室であってもよく、同軸カテーテルの流出管腔のための標的場所は、患者の大動脈弁の上方であってもよい。
例えば、図23Aに示されるように、外部ポンプ1000は、入口および出口管1016によって同軸カテーテル1006に結合される。同軸カテーテル1006は、図23Bに提供される接近図に示されるように、流入管腔1018と、流出管腔1020とを含む。同軸カテーテル1006による循環系へのアクセスは、大腿動脈1026を介してである。いったんアクセスが、取得されると、同軸カテーテル1006は、左心室1024に前進される。より具体的には、図23Cの接近図に示されるように、同軸カテーテル1006の遠位端は、流入管腔1018が左心室内にあり、流出管腔1020が大動脈弁の上方に据え付けられるまで前進される。図23Cでは、血液は、左心室1024からポンプ吸入端において流入管腔1018の中に引動され、大動脈弁1022の直上のポンプ排出端において流出管腔1020から外に押動されるものとして示される。ポンプ1000はまた、コンソール1008内の線形モータ駆動装置1002および線形モータコントローラ1004に結合される。コンソール1008はまた、電力供給源1010と、バッテリ1012と、ユーザインターフェース1014とを含む。線形モータコントローラ1004は、圧力トランスデューサフィードバックを介してポンプ1000の速度を制御するように構成されてもよい。例えば、圧力トランスデューサ(図示せず)が、流入管腔1018内またはその上に搭載され、別の圧力トランスデューサが、流出管腔1020内またはその上に搭載されてもよい。いくつかの変形例では、2つの圧力トランスデューサが、1つが故障する場合の冗長性のために、流入および流出管腔内またはその上に搭載されてもよい。コントローラは、所定の高および低血圧設定点を有するように構成されてもよい。圧力トランスデューサからの測定値が、血圧が低設定点を下回って低下したことを示すとき、コントローラ1004は、線形往復運動の速度を増加させ、高すぎる(例えば、高設定点を上回る)場合、コントローラ1004は、線形往復運動の速度を減速させ、それによって、流動を低減させ、標的範囲内に戻るように血圧を低減させるであろう。
前述の説明は、解説の目的のために、本発明の徹底的な理解を提供するために具体的名称を使用した。しかしながら、具体的詳細が、本発明を実践するために要求されないことが当業者に明白となるであろう。したがって、本発明の具体的実施形態の前述の説明は、例証および説明の目的のために提示される。それらは、網羅的である、または本発明を開示される精密な形態に限定することを意図しておらず、明白なこととして、多くの修正および変形例が、上記の教示を考慮して可能性として考えられる。実施形態は、本発明の原理およびその実践的用途を解説するために選定および説明されており、それらは、それによって、当業者が、想定される特定の使用に適するように種々の修正を伴う本発明および種々の実施形態を利用することを可能にする。
Claims (155)
- 血液循環を補助するためのポンプであって、
内面と、拡張構成とを備える筐体と、
拡張可能筐体内に配置される周縁を備える弁部材であって、前記弁部材は、拡張または延在構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と、
前記弁部材に結合されるアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させるように構成される、アクチュエータと
を備え、
前記ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有し、前記弁部材の周縁は、前記ポンプストロークの間に前記筐体の内面との接触を維持するように構成される、ポンプ。 - 前記弁部材は、弁円錐体を備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記弁円錐体は、拡張可能フレームに結合される複数の材料層を備える、請求項2に記載のポンプ。
- 前記複数の材料層は、メッシュ層を備える、請求項3に記載のポンプ。
- 前記メッシュ層は、織布を含む、請求項4に記載のポンプ。
- 前記メッシュ層は、エラストマポリマーを含む、請求項4に記載のポンプ。
- 前記エラストマポリマーは、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項6に記載のポンプ。
- 前記複数の材料層は、流動制御層を備え、前記流動制御層は、開放構成と、閉鎖構成とを有する複数のフラップを備える、請求項3に記載のポンプ。
- 前記流動制御層は、15個のフラップを備える、請求項8に記載のポンプ。
- 前記複数のフラップは、半円形形状または円弧形状を有する、請求項8に記載のポンプ。
- 前記複数のフラップは、前記充填ストロークの間に前記開放構成にある、請求項8に記載のポンプ。
- 前記複数のフラップは、前記ポンプストロークの間に前記閉鎖構成にある、請求項8に記載のポンプ。
- 前記流動制御層は、本体を備え、前記周縁は、前記本体の縁を巻回することによって形成される、請求項8に記載のポンプ。
- 前記周縁の厚さは、前記本体の厚さを上回る、請求項13に記載のポンプ。
- 前記本体は、約0.03mm~約0.05mmに及ぶ厚さを有する、請求項13に記載のポンプ。
- 前記周縁は、約0.20mm~約1.5mmに及ぶ厚さを有する、請求項1に記載のポンプ。
- 前記複数の材料層の層はそれぞれ、円錐形状を有する、請求項3に記載のポンプ。
- 前記拡張可能フレームは、その拡張構成において円錐形状を有する、請求項3に記載のポンプ。
- 前記拡張可能フレームは、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、またはそれらの合金を含む、請求項3に記載のポンプ。
- 前記流動制御層の本体および前記周縁は、同一の材料を含む、請求項13に記載のポンプ。
- 前記筐体は、拡張可能であり、足場を備え、前記足場は、近位端と、遠位端とを備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記足場は、ステンレス鋼、チタン、またはそれらの合金を含む、請求項21に記載のポンプ。
- 前記足場の近位端および遠位端は、テーパ状である、請求項21に記載のポンプ。
- 前記遠位端は、前記充填ストロークの間の血流のための入口を備える、請求項21に記載のポンプ。
- 前記近位端は、前記ポンプストロークの間の血流のための出口を備える、請求項21に記載のポンプ。
- 前記筐体は、前記拡張構成において約12mm~約30mmに及ぶ直径を有する、請求項1に記載のポンプ。
- カニューレをさらに備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、前記拡張可能筐体の近位端から延在する、請求項27に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、前記拡張可能筐体の遠位端から延在する、請求項27に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、約2.5cm~約5.0cmの長さを有する、請求項27に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、約25cm~約30cmの長さを有する、請求項27に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、約35cm~約40cmの長さを有する、請求項27に記載のポンプ。
- 前記筐体はさらに、ポリマー層を備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記ポリマー層は、エラストマポリマーを含む、請求項33に記載のポンプ。
- 前記エラストマポリマーは、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、またはそれらの組み合わせを含む、請求項34に記載のポンプ。
- 前記筐体はさらに、前記足場に結合される布層を備える、請求項21に記載のポンプ。
- 前記布層は、織成材料を含む、請求項36に記載のポンプ。
- 前記弁部材は、可撓性ダイヤフラムを備え、前記可撓性ダイヤフラムは、ダイヤフラム本体を備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記可撓性ダイヤフラムは、エラストマポリマーを含む、請求項38に記載のポンプ。
- 前記エラストマポリマーは、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタンエラストマ、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項39に記載のポンプ。
- 前記ダイヤフラム本体および前記周縁は、同一の材料を含む、請求項38に記載のポンプ。
- 前記ダイヤフラム本体および前記周縁は、一体的に形成される、請求項38に記載のポンプ。
- 前記周縁の厚さは、前記ダイヤフラム本体の厚さを上回る、請求項42に記載のポンプ。
- 前記ダイヤフラム本体は、約0.03mm~約0.3mmに及ぶ厚さを有する、請求項38に記載のポンプ。
- 前記周縁は、約0.20mm~約1.5mmに及ぶ厚さを有する、請求項38に記載のポンプ。
- 前記可撓性ダイヤフラムは、前記充填ストロークの間に前記圧潰構成にある、請求項38に記載のポンプ。
- 前記可撓性ダイヤフラムは、前記ポンプストロークの間に前記延在構成にある、請求項38に記載のポンプ。
- 前記可撓性ダイヤフラムは、前記延在構成において円錐形状を有する、請求項38に記載のポンプ。
- 前記可撓性ダイヤフラムは、前記ダイヤフラム本体の中心部分から前記周縁まで延在する複数の肋材を備える、請求項48に記載のポンプ。
- 前記複数の肋材のある肋材と前記アクチュエータに垂直な軸との間の肋材角度は、約30度~約60度に及ぶ、請求項49に記載のポンプ。
- 前記複数の肋材は、相互から等しく離間される、請求項49に記載のポンプ。
- 前記ポンプストロークの間に前記延在構成において前記可撓性ダイヤフラムを支持する前記アクチュエータに結合される複数のタインをさらに備える、請求項38に記載のポンプ。
- 前記複数のタインは、可撓性であり、拡張構成と、圧縮構成とを有する、請求項52に記載のポンプ。
- 前記筐体は、複数の開口部を備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記筐体は、約2~約25個の開口部を備える、請求項54に記載のポンプ。
- 前記複数の開口部は、前記筐体の一部の上に等しく離間される、請求項54に記載のポンプ。
- 前記複数の開口部は、前記筐体の一部の上にあるパターンにおいて提供される、請求項54に記載のポンプ。
- 前記筐体に結合され、前記複数の開口部を囲繞するスカートをさらに備える、請求項54に記載のポンプ。
- 前記複数の開口部は、約0.10mm~約6.50mmに及ぶ直径を有する、請求項54に記載のポンプ。
- 前記筐体は、患者の外部のコンソール内に配置される、請求項1に記載のポンプ。
- 同軸カテーテルが、前記筐体に結合される、請求項60に記載のポンプ。
- 前記同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを備える、請求項61に記載のポンプ。
- 前記流入管腔は、約5Fを上回る直径を有する、請求項62に記載のポンプ。
- 血液を圧送する方法であって、
患者の循環系内の標的場所にポンプを前進させることであって、前記ポンプは、
内面と、拡張構成と、圧潰構成とを備える拡張可能筐体と、
前記拡張可能筐体内に配置される周縁を備える弁部材であって、前記弁部材は、延在または拡張構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と
を備える、ことと、
前記標的場所において前記拡張可能筐体を前記圧潰構成から前記拡張構成に拡張させることと、
前記拡張可能筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させ、充填ストロークおよびポンプストロークを発生させることと、
前記ポンプストロークの間に前記弁部材の周縁と前記拡張可能筐体の内面との間の接触を維持することと
を含む、方法。 - 前記弁部材は、弁円錐体を備え、前記弁円錐体は、流動制御層を備える、請求項64に記載の方法。
- 前記流動制御層は、開放構成と、閉鎖構成とを有する複数のフラップを備える、請求項65に記載の方法。
- 前記弁部材は、可撓性ダイヤフラムを備え、前記可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有する、請求項64に記載の方法。
- 前記ポンプストロークは、前記拡張可能筐体の中に血液を引動する、請求項64に記載の方法。
- 前記血液は、前記左心室から前記拡張可能筐体の中に引動される、請求項68に記載の方法。
- 前記血液は、大動脈から前記拡張可能筐体の中に引動される、請求項68に記載の方法。
- 前記ポンプストロークは、前記拡張可能筐体から外に血液を押動する、請求項64に記載の方法。
- 前記血液は、前記拡張可能筐体から外へ、前記大動脈の一部の中に押動される、請求項71に記載の方法。
- 前記大動脈の一部は、上行大動脈である、請求項72に記載の方法。
- 前記大動脈の一部は、下行大動脈である、請求項72に記載の方法。
- 前記充填ストロークの間に前記複数のフラップを前記開放構成に開放することをさらに含む、請求項66に記載の方法。
- 前記ポンプストロークの間に前記複数のフラップを前記閉鎖構成に閉鎖することをさらに含む、請求項66に記載の方法。
- 前記充填ストロークの間に前記可撓性ダイヤフラムを前記圧潰構成に圧潰させることをさらに含む、請求項67に記載の方法。
- 前記ポンプストロークの間に前記可撓性ダイヤフラムを前記延在構成に延在させることをさらに含む、請求項67に記載の方法。
- 前記拡張可能筐体は、大動脈弁を通して、前記患者の左心室の中に前進される、請求項64に記載の方法。
- 前記ポンプはさらに、カニューレを備え、前記カニューレは、前記大動脈弁を通して、前記患者の左心室の中に前進される、請求項64に記載の方法。
- 前記拡張可能筐体のための前記標的場所は、大動脈弓である、請求項64に記載の方法。
- 前記拡張可能筐体のための前記標的場所は、下行大動脈である、請求項64に記載の方法。
- 前記拡張可能筐体のための前記標的場所は、胸部大動脈である、請求項64に記載の方法。
- 前記拡張可能筐体のための前記標的場所は、腹部大動脈である、請求項64に記載の方法。
- 前記ポンプはさらに、前記ポンプストロークの間に前記延在構成において前記可撓性ダイヤフラムを支持する複数のタインを備える、請求項67に記載の方法。
- 前記拡張可能筐体は、複数の開口部を備える、請求項64に記載の方法。
- 前記開口部から退出する血液は、前記筐体に結合されるスカートによって、前記ポンプストロークの間に前記患者の頭部に向かって逆行性方向に指向される、請求項86に記載の方法。
- 前記スカートの長さは、前記患者の頭部に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節される、請求項87に記載の方法。
- 前記開口部の数は、前記患者の頭部に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節される、請求項87に記載の方法。
- 前記開口部の直径は、前記患者の頭部に向かう逆行性血流の所定の量を達成するように調節される、請求項87に記載の方法。
- 前記ポンプストロークからの前記血液の約60%は、前記患者の頭部に向かって逆行性方向に流動する、請求項87に記載の方法。
- 前記ポンプストロークからの前記血液の約50%は、前記患者の頭部に向かって逆行性方向に流動する、請求項87に記載の方法。
- 前記ポンプストロークからの前記血液の約40%は、前記患者の頭部に向かって逆行性方向に流動する、請求項87に記載の方法。
- 血液を圧送する方法であって、
患者の外部に位置するポンプから延在する同軸カテーテルを用いて、前記患者の循環系にアクセスすることであって、前記ポンプは、
内面を備える筐体と、
拡張可能筐体内に配置される周縁を備える弁部材と、
を備える、ことと、
前記循環系内の標的場所に前記同軸カテーテルを前進させることと、
前記拡張可能筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させ、充填ストロークおよびポンプストロークを発生させることと、
前記ポンプストロークの間に前記弁部材の周縁と前記筐体の内面との間の接触を維持することと
を含む、方法。 - 前記弁部材は、弁円錐体を備え、前記弁円錐体は、流動制御層を備える、請求項94に記載の方法。
- 前記流動制御層は、開放構成と、閉鎖構成とを有する複数のフラップを備える、請求項95に記載の方法。
- 前記弁部材は、可撓性ダイヤフラムを備え、前記可撓性ダイヤフラムは、延在構成と、圧潰構成とを有する、請求項94に記載の方法。
- 前記同軸カテーテルは、流入管腔と、流出管腔とを備える、請求項94に記載の方法。
- 前記流入管腔は、約5Fを上回る直径を有する、請求項98に記載の方法。
- 前記流入管腔は、前記左心室から血液を受容し、前記流出管腔は、上行大動脈に血液を戻す、請求項98に記載の方法。
- 前記ポンプストロークは、前記流入管腔を通して前記筐体の中に血液を引動する、請求項98に記載の方法。
- 前記ポンプストロークは、前記筐体から外に、前記流出管腔を通して血液を押動する、請求項98に記載の方法。
- 前記充填ストロークの間に前記複数のフラップを前記開放構成に開放することをさらに含む、請求項96に記載の方法。
- 前記ポンプストロークの間に前記複数のフラップを前記閉鎖構成に閉鎖することをさらに含む、請求項96に記載の方法。
- 前記充填ストロークの間に前記可撓性ダイヤフラムを前記圧潰構成に圧潰させることをさらに含む、請求項97に記載の方法。
- 前記ポンプストロークの間に前記可撓性ダイヤフラムを前記延在構成に延在させることをさらに含む、請求項97に記載の方法。
- 前記循環系は、大腿動脈、鎖骨下動脈、または頸動脈からアクセスされる、請求項94に記載の方法。
- 前記流入管腔のための前記標的場所は、前記患者の左心室である、請求項98に記載の方法。
- 前記流出管腔のための前記標的場所は、前記患者の大動脈弁の上方である、請求項98に記載の方法。
- 前記ポンプはさらに、前記ポンプストロークの間に前記延在構成において前記可撓性ダイヤフラムを支持する複数のタインを備える、請求項97に記載の方法。
- 前記ポンプは、ユーザインターフェースを備えるコンソール内に配置される、請求項94に記載の方法。
- 血液を圧送する方法であって、
患者の大動脈内の標的場所にポンプを前進させることであって、前記ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有する、ことと、
前記ポンプストロークの間に充填体積の血液を前記ポンプの中に引動することと、
前記ポンプストロークの間に退出体積の血液を前記ポンプから外に押動することであって、前記退出体積は、血液の第1の部分と、血液の第2の部分とを備える、ことと
を含み、
前記血液の第1の部分は、前記患者の頭部に向かって逆行性方向に圧送され、前記血液の第2の部分は、順行性方向に圧送される、方法。 - 前記充填ストロークは、前記患者の左心室から血液を引動する、請求項112に記載の方法。
- 前記血液の第2の部分は、前記退出体積の約60%である、請求項112に記載の方法。
- 前記血液の第2の部分は、前記退出体積の約50%である、請求項112に記載の方法。
- 前記血液の第2の部分は、前記退出体積の約40%である、請求項112に記載の方法。
- 前記標的場所は、胸部大動脈である、請求項112に記載の方法。
- 前記標的場所は、腹部大動脈である、請求項112に記載の方法。
- 血液循環を補助するためのポンプであって、
拡張構成を備える筐体と、
前記筐体内に配置される拡張可能フレームと、前記拡張可能フレームに結合されるポリマー層とを備える弁部材であって、前記弁部材は、拡張構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と、
前記弁部材に結合されるアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させるように構成される、アクチュエータと、
前記弁部材を前記アクチュエータに取り付ける複数のテザーであって、前記複数のテザーは、弛緩状態と、架張状態とを有する、複数のテザーと
を備える、ポンプ。 - 患者において血液を圧送するためのシステムであって、
ポンプであって、前記ポンプは、
内面と、拡張構成とを備える拡張可能筐体と、
前記拡張可能筐体内に配置される周縁を備える弁部材であって、前記弁部材は、拡張または延在構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と、
前記弁部材に結合されるアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させるように構成される、アクチュエータと
を備える、ポンプと、
前記患者の外部に位置するコンソールと、
前記コンソール内に含有され、前記アクチュエータを調整するように構成されるコントローラと、
前記コントローラに結合されるユーザインターフェースと
を備え、
前記ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有し、前記弁部材の周縁は、前記ポンプストロークの間に前記筐体の内面との接触を維持するように構成される、システム。 - 前記ユーザインターフェースは、ポンプパラメータを設定または調節するように構成される、請求項120に記載のシステム。
- 前記ポンプパラメータは、1分あたりのポンプサイクルである、請求項121に記載のシステム。
- 前記ポンプパラメータは、ポンプストロークの持続時間である、請求項121に記載のシステム。
- 前記ユーザインターフェースは、患者パラメータを設定または調節するように構成される、請求項120に記載のシステム。
- 前記患者パラメータは、年齢、身長、体重、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、または全身血圧である、請求項124に記載のシステム。
- 患者において血液を圧送する方法であって、
患者の循環系内の標的場所にポンプを前進させることであって、前記ポンプは、
内面と、拡張構成と、圧潰構成とを備える拡張可能筐体と、
前記拡張可能筐体内に配置される周縁を備える弁部材であって、前記弁部材は、延在または拡張構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と
を備える、ことと、
前記標的場所において前記拡張可能筐体を前記圧潰構成から前記拡張構成に拡張させることと、
ポンプパラメータまたは患者パラメータを決定することと、
前記ポンプパラメータまたは前記患者パラメータに従って前記拡張可能筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させ、充填ストロークおよびポンプストロークを発生させることと、
前記ポンプストロークの間に前記弁部材の周縁と前記拡張可能筐体の内面との間の接触を維持することと
を含む、方法。 - 前記ポンプパラメータを決定することは、前記患者パラメータに基づく、請求項126に記載の方法。
- 前記ポンプパラメータは、1分あたりのポンプサイクルである、請求項126に記載の方法。
- 前記患者パラメータは、年齢、身長、体重、左心室圧、左心室拡張終期圧、大動脈圧、または全身血圧である、請求項126に記載の方法。
- ユーザインターフェース上に前記ポンプパラメータまたは患者パラメータを表示することをさらに含む、請求項126に記載の方法。
- 前記ユーザインターフェースを使用して、前記ポンプパラメータまたは前記患者パラメータを手動で調節することをさらに含む、請求項130に記載の方法。
- 前記ポンプパラメータまたは前記患者パラメータを連続的に監視することをさらに含む、請求項126に記載の方法。
- 前記ポンプパラメータは、前記患者パラメータに基づいて自動的に調節される、請求項126に記載の方法。
- 前記ポンプは、動脈内の標的場所に前進される、請求項126に記載の方法。
- 前記動脈は、大動脈の一部を備える、請求項134に記載の方法。
- 前記大動脈の一部は、上行大動脈、大動脈弓、胸部大動脈、下行大動脈、または腹部大動脈である、請求項135に記載の方法。
- 前記ポンプは、静脈内の標的場所に前進される、請求項126に記載の方法。
- 前記静脈は、下大静脈の一部を備える、請求項137に記載の方法。
- 前記標的場所は、肝静脈と右心房との間に常駐する、請求項138に記載の方法。
- 前記ポンプは、肝臓からの、または下肢からの循環を増加させる、請求項139に記載の方法。
- 血液循環を補助するためのポンプであって、
内面と、拡張構成とを備える筐体と、
拡張可能筐体内に配置される傘構造を備える弁部材であって、前記傘構造は、周縁を有する膜と、遠位端を有する複数の支柱と、アンカとを備え、前記傘構造は、拡張構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と
を備える、ポンプ。 - 前記ポンプはさらに、前記傘構造に結合されるアクチュエータを備え、前記アクチュエータは、前記筐体内で前記傘構造を線形に往復運動させるように構成される、請求項141に記載のポンプ。
- 前記ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有し、前記膜の周縁は、前記ポンプストロークの間に前記筐体の内面との接触を維持するように構成される、請求項142に記載のポンプ。
- 前記膜は、エラストマポリマーを含む、請求項141に記載のポンプ。
- 前記エラストマポリマーは、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、フルオロポリマー、またはそれらの組み合わせを含む、請求項144に記載のポンプ。
- 前記フルオロポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)または拡張ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)を含む、請求項145に記載のポンプ。
- 前記複数の支柱は、6個の支柱~10個の支柱を備える、請求項141に記載のポンプ。
- 前記複数の支柱の少なくとも1つの支柱は、屈曲部を備える、請求項141に記載のポンプ。
- 前記屈曲部は、約5度~約15度に及ぶ屈曲角度を備える、請求項148に記載のポンプ。
- 前記複数の支柱の支柱はそれぞれ、約30度~約60度に及ぶ支柱角度を有する、請求項141に記載のポンプ。
- 前記複数の支柱のそれぞれの遠位端は、開口部を備える、請求項141に記載のポンプ。
- 前記複数の支柱のそれぞれの遠位端は、円形形状または卵形形状を備える、請求項141に記載のポンプ。
- 前記複数の支柱は、前記アンカを中心として反転されるように構成される、請求項141に記載のポンプ。
- 血液循環を補助するためのポンプであって、
内面と、拡張構成とを備える筐体と、
アクチュエータと、
拡張可能筐体内に配置されるケージ構造を備える弁部材であって、前記ケージ構造は、周縁を有する膜と、複数の支柱とを備え、前記ケージ構造は、拡張構成と、圧潰構成とを有し、前記アクチュエータに沿って線形に往復運動するように構成される、弁部材と
を備える、ポンプ。 - 血液循環を補助するためのポンプであって、
内面と、拡張構成と、拡大構成を有する1つまたはそれを上回る端部とを備える筐体と、
拡張可能筐体内に配置される周縁を備える弁部材であって、前記弁部材は、拡張または延在構成と、圧潰構成とを有する、弁部材と、
前記弁部材に結合されるアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記筐体内の前記弁部材を線形に往復運動させるように構成される、アクチュエータと
を備え、
前記ポンプは、充填ストロークと、ポンプストロークとを有し、前記弁部材の周縁は、前記ポンプストロークの間に前記筐体の内面との接触を維持するように構成される、ポンプ。
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