JPS6284770A - 高サイクル動脈内心臓サポ−トシステム - Google Patents
高サイクル動脈内心臓サポ−トシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１１発明の分野
本発明は、・６ｇが回復するか、より明確な処置ができ
るまでの限られた期間で障害の生じた、外傷の生じたま
たは梗塞が生じた心臓の手術を助けるのに使用される一
時的心臓補助装置に一般的に関する。特に本発明はいわ
ゆる大動脈内バルーンポンプに関する。かかるポンプは
、循環器管に接続するのに胸部の大手術を必要とせず、
しぼませることが可能な構造体であり、この構造体は容
易にアクセスできる大きな動脈、例えば大腿部動脈に導
入でき、次に心臓の左側を補助するのに使用できる大動
脈の所定部分、通常胸部大動脈内に案内できる。この心
臓の左側は補助および全身循環を支援する駆動力を必要
とすることが最も多い。
るまでの限られた期間で障害の生じた、外傷の生じたま
たは梗塞が生じた心臓の手術を助けるのに使用される一
時的心臓補助装置に一般的に関する。特に本発明はいわ
ゆる大動脈内バルーンポンプに関する。かかるポンプは
、循環器管に接続するのに胸部の大手術を必要とせず、
しぼませることが可能な構造体であり、この構造体は容
易にアクセスできる大きな動脈、例えば大腿部動脈に導
入でき、次に心臓の左側を補助するのに使用できる大動
脈の所定部分、通常胸部大動脈内に案内できる。この心
臓の左側は補助および全身循環を支援する駆動力を必要
とすることが最も多い。
通常のカウンタパルス化使用モードでは、バルーンは血
圧を上げるよう弛緩期の間に空気圧により膨張され、心
室への血圧の負荷を下げるため収縮期の間に収縮する。
圧を上げるよう弛緩期の間に空気圧により膨張され、心
室への血圧の負荷を下げるため収縮期の間に収縮する。
この装置および作動モードについては、１９６２年第６
３号６６９ページのモ−ロボラス、トパーズおよびコル
フによる論文「大動脈における弛緩バルーンポンピング
−循環停止に対する機械的補助」に記載されている。
３号６６９ページのモ−ロボラス、トパーズおよびコル
フによる論文「大動脈における弛緩バルーンポンピング
−循環停止に対する機械的補助」に記載されている。
（２）従来技術の問題点
動脈内バルーンポンプは、比較的小手術およびかなり標
準的な血管カテーテル法に使用でき、心臓の左側を有効
に補助できるので、良好と考えられている。しかしなが
らこのようなポンプば、少なくとも３つの理由から所望
するほど高いポンプ能力を有していない。第１に、大動
脈内で適当に利用できる容積は、心臓の所望ストローク
容積に比較して大きくないこと、第２に、頚動脈などの
ような重要な動脈および腎臓の閉塞およびアテローム環
の侵食を防止しなければならないことにより、ポンプバ
ルーンの寸法が更に限定される。第３に大動脈壁の弾性
コンプライアンスは、バルーンの有効ポンプ排除量を幾
何学的排除量よりも小さくする。これまでに多数の発明
者がこの問題を解消することを提案した。例えば、アー
ル・ティー・ジョーンズに対する米国特許第３，５０４
，６６２号はどのようにして良好なポンプ流体動特性が
得られるかを示し、ゲータおよびゲータに対する米国特
許第３．６９２．０１８号は限定された利用可能な流れ
を重要な脳および心臓循環に主に向ける方法について示
している。しかしながら適当なポンプ出力の問題につい
て完全に解決する方法はまだない。
準的な血管カテーテル法に使用でき、心臓の左側を有効
に補助できるので、良好と考えられている。しかしなが
らこのようなポンプば、少なくとも３つの理由から所望
するほど高いポンプ能力を有していない。第１に、大動
脈内で適当に利用できる容積は、心臓の所望ストローク
容積に比較して大きくないこと、第２に、頚動脈などの
ような重要な動脈および腎臓の閉塞およびアテローム環
の侵食を防止しなければならないことにより、ポンプバ
ルーンの寸法が更に限定される。第３に大動脈壁の弾性
コンプライアンスは、バルーンの有効ポンプ排除量を幾
何学的排除量よりも小さくする。これまでに多数の発明
者がこの問題を解消することを提案した。例えば、アー
ル・ティー・ジョーンズに対する米国特許第３，５０４
，６６２号はどのようにして良好なポンプ流体動特性が
得られるかを示し、ゲータおよびゲータに対する米国特
許第３．６９２．０１８号は限定された利用可能な流れ
を重要な脳および心臓循環に主に向ける方法について示
している。しかしながら適当なポンプ出力の問題につい
て完全に解決する方法はまだない。
またカウンタパルス化モードは自然心臓と同期させるこ
とが必要であるので、病人で生しることがあるように、
利用できる心電信号が微弱であったり、不均一であった
りまたは喪失してしまったりした特別の問題が生じる。
とが必要であるので、病人で生しることがあるように、
利用できる心電信号が微弱であったり、不均一であった
りまたは喪失してしまったりした特別の問題が生じる。
発明の概要
よって本発明の主な目的は、収縮期の血管内圧力を低く
維持したまま心臓の全ストローク容積をポンピングする
ことにより心臓の左側を完全にサポートできる動脈内心
臓サポートシステムを提供することにある。本発明の別
の目的は容易に挿入できかつ手術上安全のように物理的
に小型のバルーンポンプ構造体を備えたかかる完全サポ
ートをすることにある。本発明の更に別の目的は心臓の
右側を同じようにサポートする手段を提供することおよ
び心臓がアトニーすなわち線維中縮性となったときでも
循環を支援できる手段を提供することにある。
維持したまま心臓の全ストローク容積をポンピングする
ことにより心臓の左側を完全にサポートできる動脈内心
臓サポートシステムを提供することにある。本発明の別
の目的は容易に挿入できかつ手術上安全のように物理的
に小型のバルーンポンプ構造体を備えたかかる完全サポ
ートをすることにある。本発明の更に別の目的は心臓の
右側を同じようにサポートする手段を提供することおよ
び心臓がアトニーすなわち線維中縮性となったときでも
循環を支援できる手段を提供することにある。
本発明によれば、所望の目的は、心臓に直ぐに隣接する
主要動脈、例えば大動脈弁と腕頭動脈の入口との間にあ
る上行火動脈内または肺動脈幹内の下流に弁手段が設け
られた小型バルーンポンプを配置することにより達成さ
れる。この小型バルーンポンプは、高速の数サイクルの
バルーンポンピングで心室の噴出ストローク容積がポン
プ送りされるよう心臓の脈搏数よりも高いサイクルで周
期的に膨張および収縮される。本発明の上記以外の目的
は、これら目的を達成する手段と同じように明細書に記
載されている。
主要動脈、例えば大動脈弁と腕頭動脈の入口との間にあ
る上行火動脈内または肺動脈幹内の下流に弁手段が設け
られた小型バルーンポンプを配置することにより達成さ
れる。この小型バルーンポンプは、高速の数サイクルの
バルーンポンピングで心室の噴出ストローク容積がポン
プ送りされるよう心臓の脈搏数よりも高いサイクルで周
期的に膨張および収縮される。本発明の上記以外の目的
は、これら目的を達成する手段と同じように明細書に記
載されている。
第１図を参照する。この第１図は心臓の左側をサポート
するのに使用するモードの高サイクル動脈内心臓サポー
トシステムの略図であり、左心室１０は、大動脈弁１２
と腕頭動脈１３の入口との間の上行大動脈１１内に位置
するバルーンポンプ２０により補助されている。ポンプ
２０は、ポンピングバルーン１４とこのバルーン１４の
下流に位置する弁１５から成り、これらはいずれも２穴
カテーテル１６に取付けられ、このカテーテルは図中の
鎖骨工大動脈１７のような動豚技を通して体外に出され
ている。
するのに使用するモードの高サイクル動脈内心臓サポー
トシステムの略図であり、左心室１０は、大動脈弁１２
と腕頭動脈１３の入口との間の上行大動脈１１内に位置
するバルーンポンプ２０により補助されている。ポンプ
２０は、ポンピングバルーン１４とこのバルーン１４の
下流に位置する弁１５から成り、これらはいずれも２穴
カテーテル１６に取付けられ、このカテーテルは図中の
鎖骨工大動脈１７のような動豚技を通して体外に出され
ている。
特に第２図に詳しく示されているポンプ２０は、ポンピ
ングバルーン１４および弁１５を形成するよう２穴カテ
ーテル１６に接着された薄いエラストマー状材料から形
成された成形中空管状体から成る。カテーテル１６の端
部は閉じられており、バルーン１４の端部は閉鎖体２３
によって支持されている。この閉鎖体２３は本装置の設
置を容易とするため放射線不透過性材料から有利に形成
できる。ポンピングバルーン１４の内側は、流体的に孔
２２によりカテーテル１６の一方の穴に接続され、弁１
５の内部は孔２１により他方の穴に流体的に接続されて
いる。図中では、明瞭化のため厚さ等の寸法は誇調され
ている。
ングバルーン１４および弁１５を形成するよう２穴カテ
ーテル１６に接着された薄いエラストマー状材料から形
成された成形中空管状体から成る。カテーテル１６の端
部は閉じられており、バルーン１４の端部は閉鎖体２３
によって支持されている。この閉鎖体２３は本装置の設
置を容易とするため放射線不透過性材料から有利に形成
できる。ポンピングバルーン１４の内側は、流体的に孔
２２によりカテーテル１６の一方の穴に接続され、弁１
５の内部は孔２１により他方の穴に流体的に接続されて
いる。図中では、明瞭化のため厚さ等の寸法は誇調され
ている。
再度第１図を参照すると、弁１５の外径は、膨張により
ふ（らんだとき、上行大動脈１１を実質的に塞ぐよう充
分大きくならなければならずかつポンピングバルーン１
４の外径は多少小さくならなければならない。明らかに
多数の潜在的患者に合わせるように多数の寸法が必要で
ある。はとんどの成人では、上行大動脈の内径は２．５
１の大きさであり、大動脈弁と腕頭動豚の入口との間で
バルーンポンプに利用できる長さは５（Ｊｌである。
ふ（らんだとき、上行大動脈１１を実質的に塞ぐよう充
分大きくならなければならずかつポンピングバルーン１
４の外径は多少小さくならなければならない。明らかに
多数の潜在的患者に合わせるように多数の寸法が必要で
ある。はとんどの成人では、上行大動脈の内径は２．５
１の大きさであり、大動脈弁と腕頭動豚の入口との間で
バルーンポンプに利用できる長さは５（Ｊｌである。
更に２穴カテーテル１６は、制御および駆動機構１８に
接続されており、この機構はカテーテル１６の穴を通る
流体流れによりバルーン１４を周期的に別々に膨張、収
縮し、弁１５を硬直したり、しぼませたりする。かかる
機構の要素は、当業者に周知であるが、本発明の機構の
作動パラメータは、通常の値でない、特に膨張、収縮サ
イクルは従来装置のサイクルよりも高く、膨張、収縮容
積はより少ないが、これについては後でより詳細に述べ
る。
接続されており、この機構はカテーテル１６の穴を通る
流体流れによりバルーン１４を周期的に別々に膨張、収
縮し、弁１５を硬直したり、しぼませたりする。かかる
機構の要素は、当業者に周知であるが、本発明の機構の
作動パラメータは、通常の値でない、特に膨張、収縮サ
イクルは従来装置のサイクルよりも高く、膨張、収縮容
積はより少ないが、これについては後でより詳細に述べ
る。
次に第３図を参照する。この図には心臓の右側をサポー
トする使用モードにある本発明の高サイクル動脈内心臓
サポートシステムの略図である。
トする使用モードにある本発明の高サイクル動脈内心臓
サポートシステムの略図である。
ここで、右心室２５は、肺動脈弁２７から下流にある肺
動脈幹２６内に位置するバルーンポンプ２０によって補
助される。この用途では、カテーテルは右心室２５、上
行大動脈２８および腕頭静脈を通って外に接続する静脈
系内に配置することが好ましい。弁１５は再度ポンピン
グバルーン１４から下流に位置するが、別の方向からカ
テーテルを挿入するには、弁をアセンブリの遠い方の端
部に配置させなければならない。第４図にこの装置を詳
細に示すが、ここでは第２図に示した装置中の要素と同
じ要素には同じ番号が付けである。
動脈幹２６内に位置するバルーンポンプ２０によって補
助される。この用途では、カテーテルは右心室２５、上
行大動脈２８および腕頭静脈を通って外に接続する静脈
系内に配置することが好ましい。弁１５は再度ポンピン
グバルーン１４から下流に位置するが、別の方向からカ
テーテルを挿入するには、弁をアセンブリの遠い方の端
部に配置させなければならない。第４図にこの装置を詳
細に示すが、ここでは第２図に示した装置中の要素と同
じ要素には同じ番号が付けである。
次に第５図を参照すると、本図は本発明のバルーンポン
プの好ましい実施態様のポンピングバルーンおよび弁の
膨張および収縮シーケンスを示すタイミング図である。
プの好ましい実施態様のポンピングバルーンおよび弁の
膨張および収縮シーケンスを示すタイミング図である。
ここには、それぞれ「連続モード」および「バーストモ
ード」と称される２つの作動モードが示されている。各
々の場合において、アルファベットｒＢＪはポンピング
バルーンを示し、「Ｖ」は弁を示す。曲線の上方変位は
、昇圧すなわち膨張を示し、下方変位は減圧すなわち収
縮を示す。図示した波形は、タイミング関係を示すだけ
であり、高いサイクルで膨張および収縮した場合実際の
バルーンおよび弁の圧力および流れ波形は、かなり丸く
なり、サイン波に近くなることが認められよう。
ード」と称される２つの作動モードが示されている。各
々の場合において、アルファベットｒＢＪはポンピング
バルーンを示し、「Ｖ」は弁を示す。曲線の上方変位は
、昇圧すなわち膨張を示し、下方変位は減圧すなわち収
縮を示す。図示した波形は、タイミング関係を示すだけ
であり、高いサイクルで膨張および収縮した場合実際の
バルーンおよび弁の圧力および流れ波形は、かなり丸く
なり、サイン波に近くなることが認められよう。
第１図および第３図に示す装置の状態における第５図の
実線で示された「連続モード」の曲線を試験すると、各
場合において、心臓の自然の弁の存在下におけるポンピ
ングバルーンおよび弁の動作の位相調節は、自然の流れ
方向に自然の弁から血液をぜん勤ポンプ送りさせること
にあることが判る。所望のポンプ処理量およびバルーン
ポンプに利用できる空間を検討すると、バルーンポンプ
をより小型にし、より容易に挿入および設置できるよう
にするには、バルーンポンプは心臓の脈搏の１回につき
少なくとも３回ボンピングを行なわなければならないこ
とが判る。これにより大ざっばなやり方としてバルーン
ポンプ９単位時間あたりのポンピングサイクルは、心臓
の脈搏数よりも少なくとも３倍にしなければならない。
実線で示された「連続モード」の曲線を試験すると、各
場合において、心臓の自然の弁の存在下におけるポンピ
ングバルーンおよび弁の動作の位相調節は、自然の流れ
方向に自然の弁から血液をぜん勤ポンプ送りさせること
にあることが判る。所望のポンプ処理量およびバルーン
ポンプに利用できる空間を検討すると、バルーンポンプ
をより小型にし、より容易に挿入および設置できるよう
にするには、バルーンポンプは心臓の脈搏の１回につき
少なくとも３回ボンピングを行なわなければならないこ
とが判る。これにより大ざっばなやり方としてバルーン
ポンプ９単位時間あたりのポンピングサイクルは、心臓
の脈搏数よりも少なくとも３倍にしなければならない。
自然の心室に完全に負荷をかけないようにしたい場合、
第５図に示すような「バーストモード」を使用できるが
、このモードでは、バルーンポンプのすべてのポンプサ
イクルは、自然の収縮期間中に実行される。明らかにこ
の短い期間中にバルーンポンプのボンピングサイクルを
少な（とも３サイクルにするにはこれに対応してバルー
ンポンプのポンピングサイクルを増加しなければならな
い。収縮期間の占める全心臓鼓動期間の一部に相当する
よう収縮期のデユーティサイクルを定めると、バースト
モードでは大ざっばなやり方としてバルーンポンプのボ
ンピングサイクルを収縮デユーティサイクルで割った心
臓の脈搏数の少なくとも３倍にしなければならない。
第５図に示すような「バーストモード」を使用できるが
、このモードでは、バルーンポンプのすべてのポンプサ
イクルは、自然の収縮期間中に実行される。明らかにこ
の短い期間中にバルーンポンプのボンピングサイクルを
少な（とも３サイクルにするにはこれに対応してバルー
ンポンプのポンピングサイクルを増加しなければならな
い。収縮期間の占める全心臓鼓動期間の一部に相当する
よう収縮期のデユーティサイクルを定めると、バースト
モードでは大ざっばなやり方としてバルーンポンプのボ
ンピングサイクルを収縮デユーティサイクルで割った心
臓の脈搏数の少なくとも３倍にしなければならない。
心臓の左側を補助するのに使用されるシステム内で冠状
動脈の潅流を増加したい場合、第５図内のＣで示す点線
部分が示すように制御波形を若干変えてもよい。この目
的は弁の収縮を省略し、ポンプバルーン膨張時のポンプ
からの流出を一時的に阻止し、血圧パルスを冠状動脈の
入口（第１図では１９で表示されている入口）へ印加す
ることにある。バーストモー ドでは図示するように弛
緩期の開始時または連続モード中に時々これらのことを
一回以上行うと有利である。
動脈の潅流を増加したい場合、第５図内のＣで示す点線
部分が示すように制御波形を若干変えてもよい。この目
的は弁の収縮を省略し、ポンプバルーン膨張時のポンプ
からの流出を一時的に阻止し、血圧パルスを冠状動脈の
入口（第１図では１９で表示されている入口）へ印加す
ることにある。バーストモー ドでは図示するように弛
緩期の開始時または連続モード中に時々これらのことを
一回以上行うと有利である。
ポンプ出力は、本質的にポンプ排除量とポンピングサイ
クルの積に比例するので、ポンピングサイクルが増加す
ればポンプを小型にできる。ボンピングサイクルが少な
い場合、ポンプ出力は主にカテーテル内の流体慣性およ
び粘性力により制限され、血液の慣性効果が優勢となる
サイクルまでポンプの排除量に弱く依存するだけである
。これにより実用的最高ポンピングサイクルが選択され
る。分析によれば駆動流体としてヘリウムガスを使用す
ると毎分１０００ストロークのボンピングサイクルが得
られ、すなわち成人の公称脈搏のほぼ１４倍となること
が示されている。更にこれより高いサイクルでは動脈コ
ンプライアンス効果は、小さくなりやすい。例えば、毎
秒１２サイクルのポンピングおよび７５％の排除効率で
わずか７．５ｍＡのｔＪｌｆｆｌの小型ポンピングバル
ーンは一般に毎分４１を出力できる。
クルの積に比例するので、ポンピングサイクルが増加す
ればポンプを小型にできる。ボンピングサイクルが少な
い場合、ポンプ出力は主にカテーテル内の流体慣性およ
び粘性力により制限され、血液の慣性効果が優勢となる
サイクルまでポンプの排除量に弱く依存するだけである
。これにより実用的最高ポンピングサイクルが選択され
る。分析によれば駆動流体としてヘリウムガスを使用す
ると毎分１０００ストロークのボンピングサイクルが得
られ、すなわち成人の公称脈搏のほぼ１４倍となること
が示されている。更にこれより高いサイクルでは動脈コ
ンプライアンス効果は、小さくなりやすい。例えば、毎
秒１２サイクルのポンピングおよび７５％の排除効率で
わずか７．５ｍＡのｔＪｌｆｆｌの小型ポンピングバル
ーンは一般に毎分４１を出力できる。
これより高Ｇ°）ポンピングサイクルでは個々のポンピ
ングサイクルと脈搏との正確な位相関係は余り重要でな
い。従って連続モードでは、ＥＫＧ（心電図）との同期
は不要である。この理由から、双方向に使用するときは
、心臓がアトニーまたは線維中縮性であるときでもこの
システムは血液循環に使用できる。
ングサイクルと脈搏との正確な位相関係は余り重要でな
い。従って連続モードでは、ＥＫＧ（心電図）との同期
は不要である。この理由から、双方向に使用するときは
、心臓がアトニーまたは線維中縮性であるときでもこの
システムは血液循環に使用できる。
ポンピングをするのに外部被動式弁を使用することは絶
対に必要であるというわけではない。特に膨張流体とし
て液体を使用すると、ある程度の適当な一定圧力に膨張
させて弁を硬直させるだけで、一定のポンピング作用が
観察できる。好ましいことは、文献中にいくつかが提案
されている一方向型受動式チェック弁を使用することで
ある。
対に必要であるというわけではない。特に膨張流体とし
て液体を使用すると、ある程度の適当な一定圧力に膨張
させて弁を硬直させるだけで、一定のポンピング作用が
観察できる。好ましいことは、文献中にいくつかが提案
されている一方向型受動式チェック弁を使用することで
ある。
この目的のため第６図、第７図および第８図に示す構造
体を使用したい。第６図、第７図および第８図は、それ
ぞれ受動式弁の斜視図、サジタル横断面、および垂直横
断面図である。これら図面に示すように、この構造体は
、可撓性ドーム３０を支持する膨張自在なリブ３１を含
む傘状の構造体であり、ドーム３０およびリブ３１のい
ずれも薄い弾性材料から形成される。この構造体は２穴
カテーテル１６に取付けられ、接着され、リブは、カテ
ーテル内の穴を通って外から供給される流体、好ましく
は液体により硬直およびしぼむことができるよう孔２４
により穴の一つと流体により接続される。
体を使用したい。第６図、第７図および第８図は、それ
ぞれ受動式弁の斜視図、サジタル横断面、および垂直横
断面図である。これら図面に示すように、この構造体は
、可撓性ドーム３０を支持する膨張自在なリブ３１を含
む傘状の構造体であり、ドーム３０およびリブ３１のい
ずれも薄い弾性材料から形成される。この構造体は２穴
カテーテル１６に取付けられ、接着され、リブは、カテ
ーテル内の穴を通って外から供給される流体、好ましく
は液体により硬直およびしぼむことができるよう孔２４
により穴の一つと流体により接続される。
上記記載から本発明が該当する分野の当業者であれば、
更に発展した実施態様を容易に考え付くことができよう
。例えば、自然の心臓の弁の１つ以上が損傷または他の
理由で不能となった場合、バルーンポンプの上流端に別
の弁を設けることができ、この弁は、第１図および第３
図に示すように別のカテーテルを通して駆動される外部
被動弁または第６．７および８図に示すように受動式弁
でよい。これまで図示した実施態様の多数の変更例と同
じように上記以外の種々の特徴および利点（特に列挙し
ていない）は当業者には想到できようが、これらのいず
れも特許請求の範囲から逸脱することなく達成できる。
更に発展した実施態様を容易に考え付くことができよう
。例えば、自然の心臓の弁の１つ以上が損傷または他の
理由で不能となった場合、バルーンポンプの上流端に別
の弁を設けることができ、この弁は、第１図および第３
図に示すように別のカテーテルを通して駆動される外部
被動弁または第６．７および８図に示すように受動式弁
でよい。これまで図示した実施態様の多数の変更例と同
じように上記以外の種々の特徴および利点（特に列挙し
ていない）は当業者には想到できようが、これらのいず
れも特許請求の範囲から逸脱することなく達成できる。
第１図は、心臓の左側をサポートするのに使用されるモ
ードにある高サイクル動脈内心臓サポートシステムの略
図、第２図は第１図に示された使用モードで使用される
本発明のバルーンポンプの好ましい実施態様の横断面図
、第３図は心臓の右側をサポートする使用モードにある
高サイクル動脈内心臓サポートシステムの略図、第４図
は第３図に示される使用モードで使用される本発明のバ
ルーンポンプの好ましい実施態様の横断面図、第５図は
バルーンポンプの好ましい実施態様の部品の膨張および
収縮シーケンスを示すタイミング図、第６図はバルーン
ポンプのバルブ部品の別の例の斜視図、第７図は第６図
内の７−７線に沿った第６図に示される弁のサジタル横
断面図、第８図は第６図内の８−８平面に沿った第６図
に示される弁の垂直断面図である。 １０・・・左心室 １１・・・上行大動脈 １２・・・大動脈弁 １３・・・腕頭大動脈 １４・・・ポンピングバルーン １５・・・弁 １６・・・２穴カテーテル 図面の゛散会′カー忙？＝“π更す；シ）二Ｍわ７ ；シβαｒ４ ニコツｚ６り
ードにある高サイクル動脈内心臓サポートシステムの略
図、第２図は第１図に示された使用モードで使用される
本発明のバルーンポンプの好ましい実施態様の横断面図
、第３図は心臓の右側をサポートする使用モードにある
高サイクル動脈内心臓サポートシステムの略図、第４図
は第３図に示される使用モードで使用される本発明のバ
ルーンポンプの好ましい実施態様の横断面図、第５図は
バルーンポンプの好ましい実施態様の部品の膨張および
収縮シーケンスを示すタイミング図、第６図はバルーン
ポンプのバルブ部品の別の例の斜視図、第７図は第６図
内の７−７線に沿った第６図に示される弁のサジタル横
断面図、第８図は第６図内の８−８平面に沿った第６図
に示される弁の垂直断面図である。 １０・・・左心室 １１・・・上行大動脈 １２・・・大動脈弁 １３・・・腕頭大動脈 １４・・・ポンピングバルーン １５・・・弁 １６・・・２穴カテーテル 図面の゛散会′カー忙？＝“π更す；シ）二Ｍわ７ ；シβαｒ４ ニコツｚ６り
Claims (11)
- （１）自然心臓の下流の主要動脈内に設置できるバルー
ンポンプを含み、前記バルーンポンプは体の外まで接続
された穴を有するカテーテルに取付けられ、このカテー
テルを通る流体流れにより周期的に膨張および収縮自在
な小排除量のポンピングバルーンを含み、前記バルーン
ポンプは前記ポンピングバルーンの下流に取付けられた
弁を更に含み、本システムは更に前記ポンピングバルー
ンを膨張および収縮するよう前記カテーテルの前記穴に
周期的に流体流れを供給するための制御および駆動機構
を含む高サイクル動脈内心臓サポートシステム。 - （２）前記周期的流体流れはほとんど自然心臓の収縮期
間中に生じ、前記周期的流れおよび前記周期的膨張およ
び収縮は自然心臓の通常の脈搏数を収縮デューティサイ
クルで割った値の少なくとも３倍のサイクルで生じるバ
ーストモードで作動する特許請求の範囲第１項記載の高
サイクル動脈内心臓サポートシステム。 - （３）前記流体流れはガス流である特許請求の範囲第１
項記載の高サイクル動脈内心臓サポートシステム。 - （４）前記バルーンポンプは前記ポンピングバルーンの
上流に取付けられた弁を更に含む特許請求の範囲第１項
記載の高サイクル動脈内心臓サポートシステム。 - （５）前記弁は、自然心臓から血液流を離間させるしぼ
み自在な一方向チェック弁であり、硬直時の前記弁の径
は前記主要動脈を実質的に塞ぐのに充分大きい特許請求
の範囲第１項記載の高サイクル動脈内心臓サポートシス
テム。 - （６）前記カテーテルは別の穴を有し、前記弁は前記主
要動脈を実質的に塞ぐよう充分な膨張時の径の小型バル
ーンであり、前記別の穴を介した膨張および収縮により
硬直自在かつしぼみ自在であり、前記制御および駆動機
構は、前記ポンピングバルーンとの適当な位相で周期的
に膨張および収縮させることにより前記弁を作動するよ
う前記別の穴に別の周期的流体流れを供給し、自然心臓
から離間するよう血液をポンプ送りする特許請求の範囲
第１項記載の高サイクル動脈内心臓サポートシステム。 - （７）前記弁の収縮を時々停止する、上行大動脈内に位
置するバルーンポンプにより心臓の左側をサポートする
よう構成された特許請求の範囲第６項記載の高サイクル
動脈内心臓サポートシステム。 - （８）前記弁の収縮の停止は、自然心臓の弛緩期の開始
時近くで生じ、前記周期的流体流れはほとんど自然心臓
の収縮期間中に生じる、バーストモードで作動できる特
許請求の範囲第７項記載の高サイクル動脈内心臓サポー
トシステム。 - （９）自然心臓の主要動脈の下流内に位置決めするよう
高サイクル動脈内心臓サポートシステムと共に使用する
ためのバルーンポンプにおいて、本体の外に接続された
カテーテルに取付けられたポンピングバルーンの下流側
に隣接した硬直自在なバルブを含み、前記ポンピングバ
ルーンは自然心臓の通常の脈搏数の少なくとも３倍のサ
イクルで前記カテーテルの穴を通して周期的に膨張およ
び収縮され、前記弁は前記主要動脈を実質的に塞ぐのに
充分な硬直時の径を有し、前記ポンピングバルーンは前
記硬直時の径よりも小さい膨張時の径を有するバルーン
ポンプ。 - （１０）前記ポンピングバルーンはカテーテルと同軸状
にカテーテルの端部に取付けられ、前記弁は前記カテー
テルと同軸状にカテーテルの上の前記ポンピングバルー
ンに隣接して取付けられ、前記ポンピングバルーンおよ
び前記カテーテルに平行な前記弁の全長は大動脈弁と腕
頭動脈の入口との間の距離以下である、大動脈弁と腕頭
動脈の入口との間の上行大動脈内に位置決めし、かつ心
臓の左側をサポートするための特許請求の範囲第９項記
載のバルーンポンプ。 - （１１）前記ポンピングバルーンはカテーテルと同軸状
にカテーテルの端部に取付けられ、前記弁は前記カテー
テルと同軸状にカテーテルの上の前記ポンピングバルー
ンに隣接して取付けられ、前記ポンピングバルーンおよ
び前記カテーテルに平行な前記弁の全長は、大動脈弁と
腕頭動脈の入口との間の距離以下である、肺動脈幹内に
位置決めしかつ心臓の左側をサポートするための特許請
求の範囲第９項記載のバルーンポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US75510785A | 1985-07-15 | 1985-07-15 | |
| US755107 | 1985-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284770A true JPS6284770A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=25037757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61166562A Pending JPS6284770A (ja) | 1985-07-15 | 1986-07-15 | 高サイクル動脈内心臓サポ−トシステム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0209070A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6284770A (ja) |
| IL (1) | IL79405A0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6480370A (en) * | 1987-05-29 | 1989-03-27 | Retoropaafuyuujohn Syst Inc | Apparatus, system and method for controlling retrograde perfusate and retrograde infusion solution |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4902272A (en) * | 1987-06-17 | 1990-02-20 | Abiomed Cardiovascular, Inc. | Intra-arterial cardiac support system |
| US4906229A (en) * | 1988-05-03 | 1990-03-06 | Nimbus Medical, Inc. | High-frequency transvalvular axisymmetric blood pump |
| AU648984B2 (en) * | 1989-06-20 | 1994-05-12 | British Technology Group Limited | Improving blood flow |
| FR2681789B1 (fr) * | 1991-09-30 | 1995-08-25 | Nippon Zeon Co | Appareil d'assistance cardio-circulatoire. |
| AU9510398A (en) * | 1997-09-26 | 1999-04-12 | Cardeon Corporation | Main stage catheterization instrument |
| US6099506A (en) | 1997-09-26 | 2000-08-08 | Macoviak; John A. | Introducer and perfusion cannula |
| US11351355B2 (en) * | 2017-10-19 | 2022-06-07 | Datascope Corporation | Devices for pumping blood, related systems, and related methods |
| US11426563B2 (en) | 2018-12-03 | 2022-08-30 | Nxt Biomedical, Llc | Blood pump or balloon cycling and venous occlusion |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522231A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | Hitachi Ltd | Information processing apparatus |
| JPS5545220A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Hitachi Ltd | Trunk circuit |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3266487A (en) * | 1963-06-04 | 1966-08-16 | Sundstrand Corp | Heart pump augmentation system and apparatus |
| US3692018A (en) * | 1970-02-11 | 1972-09-19 | Robert H Goetz | Cardiac assistance device |
| US3939820A (en) * | 1974-10-29 | 1976-02-24 | Datascope Corporation | Single-chamber, multi-section balloon for cardiac assistance |
| US4522195A (en) * | 1981-05-25 | 1985-06-11 | Peter Schiff | Apparatus for left heart assist |
-
1986
- 1986-07-09 EP EP19860109358 patent/EP0209070A3/en not_active Withdrawn
- 1986-07-14 IL IL79405A patent/IL79405A0/xx unknown
- 1986-07-15 JP JP61166562A patent/JPS6284770A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522231A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | Hitachi Ltd | Information processing apparatus |
| JPS5545220A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Hitachi Ltd | Trunk circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6480370A (en) * | 1987-05-29 | 1989-03-27 | Retoropaafuyuujohn Syst Inc | Apparatus, system and method for controlling retrograde perfusate and retrograde infusion solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0209070A2 (en) | 1987-01-21 |
| EP0209070A3 (en) | 1988-07-20 |
| IL79405A0 (en) | 1986-10-31 |
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