JP7479836B2 - 一定の流体流を提供するための可変速度を有するデュアルアクション灌注ポンプ - Google Patents
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Description
本出願は、米国仮特許出願第62/786,404号(2018年12月29日に出願)の利益を主張する。本出願は、「Dual-Action Irrigation Pump With Ablation And Non-Ablation Operational Modes」と題された米国特許出願、代理人整理番号ID-1558/BIO6162USNP1/1002-2048に関連するものである。上記の出願のそれぞれは、本出願に完全に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般的にポンプに関し、詳細には、医療用灌注ポンプに関する。
いくつかの心臓処置は、不整脈を治療するための患者心臓の所定の部位で実行される高周波(RF)アブレーションなどの組織アブレーションを含む。RFアブレーションシステムは、典型的には、カテーテルの遠位端に連結されたアブレーション電極と、カテーテル遠位端をアブレーション部位に誘導するための磁気位置追跡サブシステムなどのナビゲーションサブシステムとを備える。RFアブレーションシステムは、アブレーションされた組織を灌注流体で灌注するための灌注アセンブリを更に備える。磁気位置追跡サブシステムの磁場と干渉し得る電気ノイズを導入することなく、例えば流量などの、制御される灌注パラメータを用いてアブレーション前及びアブレーション中に組織を灌注することが重要である。
図1は、本発明の一実施形態による、カテーテルに基づいたアブレーションシステム20の概略描写図である。システム20は、シャフト遠位端22を有するカテーテル21を備え、カテーテル21は、医師30によって、脈管系を介して患者28の心臓26内に誘導される。図示されている例では、医師30は、カテーテル21の近位端近くに位置する遠隔操縦器32を使用して、シャフト遠位端22を操作しながら、シース23からシャフト遠位端22を挿入する。
図2は、本発明の一実施形態による、ポンプ44の概略側面図である。いくつかの実施形態では、ポンプ44は、シリンダ111を備え、シリンダ111は、心臓26の組織を灌注するための灌注流体88を収容するように構成されている。ポンプ44は、ピストン99を更に備え、ピストン99は、例えば、ステッピングモータ(図示せず)、又は任意の好適なタイプの運動装置(例えば、任意の他の種類の好適なモータ又はアクチュエータなど、ただし、それらに限られない)を使用して、シリンダ111内で、例えばシャフト105に沿って、移動されるように構成されている。ポンプ44の例では、シリンダ111及びピストン99はともに、円形の断面を有する。
図3Bは、本発明の一実施形態による、灌注実行中の、シリンダ111内での、ピストン99の移動プロファイルを概略的に示すグラフ100である。いくつかの実施形態では、グラフ100は、上の図3Aに示す移動のプロファイル80に従うピストン99の位置の関数としての、ピストン99の移動速度を示す。概念を明確にするために、グラフ100は、シリンダ111内でのピストン99の位置に対応する複数のセクションに分割されている。
図5は、本発明の別の実施形態による、心臓アブレーション処置で使用されるポンプ44内での、ピストン99の移動のプロファイルの概略描写図である。いくつかの実施形態では、コントローラ33は、2つの動作モード(本明細書では第1及び第2の動作モードと称される)でポンプ44を動作させるように構成される。
(1) デュアルアクションポンプであって、
第1及び第2の入口出口ポートを備えるシリンダであって、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれが、前記シリンダへの流体の取り入れと、前記シリンダからの前記流体の出力とを交互にするように構成されている、シリンダと、
ピストンであって、前記第1及び第2の入口出口ポートを介して前記流体をポンプ輸送するため、前記シリンダ内で前記ピストンの移動方向を交互に反転させる周期的サイクルで移動されるように構成されている、ピストンと、
コントローラであって、前記ピストンが、
(a)前記移動方向を反転させることに先行する第1の所定の間隔中の第1の速度、
(b)前記方向を反転させることに後続する第2の所定の間隔中の、前記第1の速度よりも速い第2の速度、又は
(c)前記第1及び第2の間隔の外側の、前記第1の速度よりも遅いベースライン速度、
のうちの1つ以上で移動するように、前記シリンダ内での前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、コントローラと、
を備える、デュアルアクションポンプ。
(2) 前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す制御信号を生成するように構成されているピストン位置検知アセンブリ(PPSA)を備え、
前記コントローラが、前記制御信号を受信し、前記制御信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、実施態様1に記載のポンプ。
(3) 前記コントローラが、前記シリンダの第1の端部と第2の端部との間の前記ピストンの前記移動を制御するように構成され、
前記PPSAは、
(a)前記ピストンが前記第1の端部から所定の距離内に位置するときに、第1の位置信号を生成するように構成されている第1の電気スイッチと、
(b)前記ピストンが前記第2の端部から所定の距離内に位置するときに、第2の位置信号を生成するように構成されている第2の電気スイッチと、
を備え、
前記PPSAが、前記第1の位置信号及び前記第2の位置信号のうちの少なくとも1つに基づいて、前記制御信号を生成するように構成されている、
実施態様2に記載のポンプ。
(4) 前記コントローラは、少なくとも前記第1及び第2の所定の間隔を含む第1の期間中に、前記第1及び第2の入口出口ポートを通してポンプ輸送される所与の体積の前記流体を制御し、かつ前記ピストンが前記第1及び第2の間隔の外側にあるとき、前記第1の期間とほぼ等しい第2の期間中に、前記第1及び第2の入口出口ポートを通ってポンプ輸送される同じ所与の体積の前記流体を制御するように構成されている、実施態様3に記載のポンプ。
(5) 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つが、第1のパイプを介して流体リザーバに連結され、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結されて、医療処置中に組織に前記流体を灌注する、実施態様1に記載のポンプ。
ピストンの移動方向を交互に反転させる周期的サイクルで、前記シリンダ内で前記ピストンを移動させて、前記第1及び第2の入口出口ポートを介して前記流体をポンプ輸送することと、
前記シリンダ内の前記ピストンの前記移動を、
(a)前記移動方向を反転させることに先行する第1の所定の間隔中の第1の速度、
(b)前記方向を反転させることに後続する第2の所定の間隔中の、前記第1の速度よりも速い第2の速度、又は
(c)前記第1及び第2の間隔の外側の、前記第1の速度よりも遅いベースライン速度、
のうちの1つ以上に制御することと、
を含む、方法。
(7) 前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す制御信号を生成することと、
前記制御信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御することと、
を更に含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 前記シリンダ内での前記ピストンの前記移動を制御することは、
前記シリンダの第1の端部と第2の端部との間の前記ピストンの前記移動を制御することを含み、
(a)前記ピストンが前記第1の端部から所定の距離内に位置するときに第1の位置信号を生成し、かつ(b)前記ピストンが前記第2の端部から所定の距離内に位置するときに第2の位置信号を生成することと、
前記第1及び第2の位置信号のうちの少なくとも1つに基づいて前記制御信号を生成することと、
を含む、実施態様7に記載の方法。
(9) 前記ピストンの前記移動を制御することが、
少なくとも前記第1及び第2の所定の間隔を含む第1の期間中に、前記第1及び第2の入口出口ポートを通してポンプ輸送されるべき所与の体積の前記流体を制御すること、及び
前記ピストンが前記第1及び第2の間隔の外側にあるとき、前記第1の期間にほぼ等しい第2の期間中に、前記第1及び第2の入口出口ポートを通してポンプ輸送されるべき同じ所与の体積の前記流体を制御すること、
を含む、実施態様8に記載の方法。
(10) 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つを、第1のパイプを介して流体リザーバに、かつ第2のパイプを介してカテーテルに連結することによって、医療処置中に組織に前記流体を灌注することを更に含む、実施態様6に記載の方法。
Claims (5)
- カテーテルと、灌注アセンブリと、を備えるアブレーションシステムであって、
前記灌注アセンブリは、デュアルアクションポンプと、流体リザーバと、を備え、
前記流体リザーバは、灌注流体を収容しており、前記灌注流体を前記デュアルアクションポンプに送り、
前記カテーテルは、組織をアブレーションするために使用可能であり、前記灌注流体が通過する灌注開口部を備え、前記灌注流体を前記デュアルアクションポンプから受け取って、前記灌注開口部から前記灌注流体を出して前記組織を灌注し、
前記デュアルアクションポンプは、
第1及び第2の入口出口ポートを備えるシリンダであって、前記第1及び第2の入口出口ポートのそれぞれが、前記シリンダへの前記灌注流体の取り入れと、前記シリンダからの前記灌注流体の出力とを交互にするように構成されている、シリンダと、
ピストンであって、前記第1及び第2の入口出口ポートを介して前記灌注流体をポンプ輸送するため、前記シリンダ内で前記ピストンの移動方向を交互に反転させる周期的サイクルで移動されるように構成されている、ピストンと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記ピストンを、アブレーションモード、及び、非アブレーションモードで制御可能であり、
前記アブレーションモードおよび前記非アブレーションモードにおいて、前記カテーテルの前記灌注開口部から前記灌注流体を出して前記組織を灌注でき、
前記アブレーションモードにおいて、前記ピストンが、
(a)前記移動方向を反転させることに先行する第1の所定の間隔中の第1の速度、
(b)前記移動方向を反転させることに後続する第2の所定の間隔中の、前記第1の速度よりも速い第2の速度、及び、
(c)前記第1及び第2の間隔の外側の、前記第1の速度よりも遅いベースライン速度で移動するように、前記ピストンが前記コントローラにより制御されており、
前記アブレーションモードにおいて、前記ピストンが前記シリンダの第1の端部から第2の端部まで移動するように、前記ピストンが前記コントローラにより制御されており、
前記非アブレーションモードにおいて、前記ピストンが、前記シリンダの前記第1の端部近傍または前記第2の端部近傍において、前記シリンダの前記第1の端部から前記第2の端部まで間隔よりも小さな所定の間隔において振動するように、前記ピストンが前記コントローラにより制御されている、アブレーションシステム。 - 前記デュアルアクションポンプが、前記シリンダ内の前記ピストンの位置を示す制御信号を生成するように構成されているピストン位置検知アセンブリ(PPSA)を備え、
前記コントローラが、前記制御信号を受信し、前記制御信号に基づいて前記ピストンの前記移動を制御するように構成されている、請求項1に記載のアブレーションシステム。 - 前記コントローラが、前記シリンダの前記第1の端部と前記第2の端部との間の前記ピストンの前記移動を制御するように構成され、
前記PPSAは、
(a)前記ピストンが前記第1の端部から所定の距離内に位置するときに、第1の位置信号を生成するように構成されている第1の電気スイッチと、
(b)前記ピストンが前記第2の端部から所定の距離内に位置するときに、第2の位置信号を生成するように構成されている第2の電気スイッチと、
を備え、
前記PPSAが、前記第1の位置信号及び前記第2の位置信号のうちの少なくとも1つに基づいて、前記制御信号を生成するように構成されている、
請求項2に記載のアブレーションシステム。 - 前記コントローラは、少なくとも前記第1及び第2の所定の間隔を含む第1の期間中に、前記第1及び第2の入口出口ポートを通してポンプ輸送される所与の体積の前記灌注流体を制御し、かつ前記ピストンが前記第1及び第2の間隔の外側にあるとき、前記第1の期間とほぼ等しい第2の期間中に、前記第1及び第2の入口出口ポートを通ってポンプ輸送される同じ所与の体積の前記灌注流体を制御するように構成されている、請求項3に記載のアブレーションシステム。
- 前記第1及び第2の入口出口ポートのうちの少なくとも1つが、第1のパイプを介して前記流体リザーバに連結され、かつ第2のパイプを介して前記カテーテルに連結されて、医療処置中に前記組織に前記灌注流体を灌注する、請求項1に記載のアブレーションシステム。
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