KR100264409B1 - 인공심장 - Google Patents

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Abstract

최소한의 소비전력을 사용하면서도 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 최대한으로 펌핑할 수 있도록 하여 펌핑 능력을 향상하고, 수명을 최대한으로 연장할 수 있는 인공심장에 관한 것으로,
일정한 각도로 기울어진 좌심실과 우심실이 대응되게 내장되는 케이스와; 상기한 케이스의 상부에 배치되고 전원에 의하여 구동되는 구동모터와; 상기한 구동모터의 구동축과 일체로 회전됨과 아울러 좌심실과 우심실의 사이로 배치되고 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 점진적이면서도 최대한으로 펌핑할수 있도록 좌심실 또는 우심실의 기울어진 방향과 반대 방향으로 기울어지고 상기한 좌심실과 우심실을 번갈아가면서 일정하게 눌러주기 위한 일정누름수단과; 상기한 좌심실 또는 우심실에 혈액이 유입 또는 배출되는 방향으로만 혈액이 흐르도록 조절하는 혈액흐름조절수단을 포함한다.

Description

인공심장
본 발명은 인공심장에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 최소한의 소비전력을 사용하면서도 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 최대한으로 펌핑할 수 있도록 하여 펌핑 능력을 향상하고, 수명을 최대한으로 연장할 수 있는 인공심장에 관한 것이다.
일반적으로 인간의 심장은 혈액을 생성하여 죄심실 또는 우심실로부터 모세혈관으로 일정하게 공급하는 인간의 생존에 필수적인 기관으로서, 이러한 심장에 치명적인 손상 또는 결함이 있는 경우 인공심장을 사용하게 된다.
이러한 인공심장은 예컨대, 전지에 의하여 전원을 공급받는 진동자를 진동시켜 주고, 상기한 진동자가 진동됨에 따라 이와 일체로 진동되는 원판상의 누름판이 좌심실과 우심실을 번갈아가면서 눌러주고, 상기한 좌심실 또는 우심실이 눌러질때 가하는 압력에 의하여 혈액을 펌핑하고 있다.
그리고 상기한 진동자에 사용되는 전지는 일정한 시간이 경과하여 수명이 다하게 되면 자장을 통하여 외부로부터 재충전해야 하므로 인공심장은 혈액의 공급을 원활하게 하고 체적 효율을 향상할 수 있도록 전지의 소비전력을 최소한으로 사용하면서도 혈액의 펌핑능력을 최대화할 필요가 있는 것이다.
그러나 종래의 인공심장은 진동자에 의하여 진동되는 누름판의 일측면이 단순하게 좌심실 또는 우심실의 중앙부분을 급격하게 눌러주면서 좌심실 또는 우심실로부터 혈액을 펌핑하게 되어 있으므로 모터의 회전방향이 수시로 바뀌어야 하고 누름판이 좌심실 또는 우심실을 일정하게 압력을 가하지 못하게 되며 이로 인하여 체적효율이 떨어지게 되고, 좌심실 또는 우심실로부터 혈액의 펑핑 능력이 저하됨은 물론 전력 소비가 증가하게 되어 수명이 단축되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터의 회전방향을 일방향으로 유지하여 최소한의 소비전력을 사용하면서도 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 최대한으로 펌핑할 수 있도록 하여 펌핑 능력을 향상하고, 수명을 최대한으로 연장할 수 있는 인공심장을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일정한 각도로 기울어진 좌심실과 우심실이 대응되게 내장되는 케이스와; 상기한 케이스의 상부에 배치되고 전원에 의하여 구동되는 구동모터와; 상기한 구동모터의 구동축과 일체로 회전됨과 아울러 좌심실과 우심실의 사이로 배치되고 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 점진적이면서도 최대한으로 펌핑할수 있도록 좌심실 또는 우심실의 기울어진 방향과 반대 방향으로 기울어지고 상기한 좌심실과 우심실을 번갈아가면서 일정하게 눌러주기 위한 일정누름수단과; 상기한 좌심실 또는 우심실에 혈액이 유입 또는 배출되는 방향으로만 혈액이 흐르도록 조절하는 혈액흐름조절수단을 포함한다.
이에 따라 본 발명의 인공심장은 구동모터를 구동하면, 상기한 구동모터의 동력을 전달받으면서 누름수단이 일정한 속도를 갖고서 일방향으로 회전된다.
상기한 누름수단이 회전하게 됨에 따라 누름수단이 좌심실(또는 우심실)의 일측면 끝단부로부터 혈액 입출구쪽으로 점진적으로 눌러주게 되며, 이때 상기한 좌심실(또는 우심실)에서 증가되는 압력에 의하여 혈액이 폐 또는 모세혈관으로 일정하게 펌핑되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인공심장을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 인공심장을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 인공심장을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 심실의 장착 상태를 도시한 일부 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 심실의 장착 상태를 도시한 도 3의 A-A선 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 인공심장의 누름부재를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 인공심장의 누름부재를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 인공심장은 일정한 각도로 기울어진 좌심실(1)과 우심실(3)이 각각 내장되는 케이스(5)와; 상기한 케이스(5)의 상부에 배치되고 전원에 의하여 구동되는 구동모터(7)와; 상기한 구동모터의 구동축과 일체로 회전됨과 아울러 좌심실(1)과 우심실(3)의 사이로 배치되고 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 점진적이면서도 최대한으로 펌핑할수 있도록 좌심실(1) 또는 우심실(3)의 기울어진 방향과 반대 방향으로 기울어지고 좌심실과 우심실을 번갈아가면서 일정하게 눌러주기 위한 누름수단과; 상기한 좌심실(1) 또는 우심실(3)에 혈액이 유입 또는 배출되는 방향으로만 혈액이 흐르도록 조절하는 혈액흐름조절수단을 포함할 수 있다.
상기한 케이스(5)에는 도 4와 같이 그 중심선을 기준으로 좌심실(1)과 우심실(3)이 대응하면서도 일방향을 따라서 꼬이게 설치되고, 상기한 좌심실(1)과 우심실(3)은 누름수단이 그 사이에 위치할 수 있도록 도 5와 같이 일정한 간격을 둔다.
그리고 상기한 좌심실(1)과 우심실(3)의 상부에는 혈액을 모세혈관으로 각각 배출할 수 있도록 동맥과 연결되는 배출구(9)(11)가 각각 형성되며 또한 상기한 모세혈관으로부터 혈액이 각각 유입될 수 있도록 정맥과 연결되는 유입구(13)(15)가 각각 형성된다.
상기한 누름수단은 구동모터(7)의 동력을 전달받으면서 일방향으로 회전되고, 이 일방향의 회전력에 의하여 좌심실(1) 또는 우심실(3)의 일측면으로부터 타측면으로 순차적으로 눌러주기 위한 누름부재(17)로 이루어질 수 있다.
상기한 누름부재(17)는 좌심실(1) 또는 우심실(3)을 아주 일정하면서도 최대한으로 눌러줄 수 있도록 일정한 크기를 갖는 반구체의 반경중심으로부터 일정한 반경으로 만곡되게 만곡면(19)(21)을 서로 대칭되게 2개 이상 형성할 수 있다.
그리고 상기한 누름부재(17)는 그 무게를 최소화하고 일 심실에 정압력을 가할때 다른 심실에는 부압력을 만들어주기 위하여 내부를 중공부(23)로 형성함과 아울러 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 두께를 작아지게 형성하며, 좌심실(1) 또는 우심실(3)과 접촉에 의한 마모를 방지할 수 있는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
상기한 혈액흐름조절수단은 배출구(9)(11)와 유입구(13)(15)에 각각 제공되고 이 배출구와 유입구로 배출 또는 유입되는 방향으로만 혈액을 각각 흐르게 하는 일방향밸브(25)(26)(27)(28)로 이루어질 수 있다.
이에 따라 본 발명의 인공심장은 전지에 의하여 전원을 공급하여 구동모터(7)를 구동하면, 상기한 구동모터(7)의 구동축과 함께 누름부재(17)가 일정한 속도를 갖고서 일방향으로 회전된다.
상기한 누름부재(17)가 회전하게 됨에 따라 누름부재(17)의 곡면부(29) 끝단면이 예컨대, 좌심실(1)(또는 우심실(3))의 일측면 끝단부를 눌러주고, 계속하여 누름부재(17)가 회전되면서 곡면부(29)가 좌심실(1)(또는 우심실(3))의 일측면을 점진적으로 눌러주게 되며, 이때 상기한 좌심실(1)(또는 우심실(3))에 증가하는 압력에 의하여 혈액이 폐 또는 모세혈관으로 일정하게 펌핑되는 것이다.
그리고 상기한 좌심실(1)(또는 우심실(3))로부터 폐 또는 모세혈관으로 배출되는 혈액은 배출구(9)(11)에 설치된 일방향밸브(25)(26)에 의하여 모세혈관으로만 배출되고, 상기한 우심실(3)(또는 좌심실(1))에는 부압력이 점차 증가하여 유입구(13)(15)에 설치된 일방향 밸브(27)(28)를 통하여 혈액이 우심실(3)(또는 좌심실(1)) 내부로만 유입되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 누름부재가 회전하면서 좌심실 또는 우심실을 점진적으로 눌러주기 때문에 혈액의 파괴없이 최소한의 소비전력을 사용하면서도 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 최대한으로 펌핑하게 할 수 있게 하므로 펌핑 능력이 향상되고, 수명이 최대한으로 연장되는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 일정한 각도로 기울어진 좌심실과 우심실이 대응되게 내장되는 케이스와; 상기한 케이스의 상부에 배치되고 전원에 의하여 구동되는 구동모터와; 상기한 구동모터의 구동축과 일체로 회전됨과 아울러 좌심실과 우심실의 사이로 배치되고 좌심실 또는 우심실로부터 폐 또는 모세혈관으로 혈액을 점진적이면서도 최대한으로 펌핑할수 있도록 좌심실 또는 우심실의 기울어진 방향과 반대 방향으로 기울어지고 상기한 좌심실과 우심실을 번갈아가면서 일정하게 눌러주기 위한 일정누름수단과; 상기한 좌심실 또는 우심실에 혈액이 유입 또는 배출되는 방향으로만 혈액이 흐르도록 조절하는 혈액흐름조절수단을 포함하는 인공심장.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 누름수단은 구동모터의 동력을 전달받으면서 일방향으로 회전되고, 이 일방향의 회전력에 의하여 좌심실 또는 우심실의 일측면으로부터 타측면으로 순차적으로 눌러주기 위한 누름부재로 이루어지는 인공심장.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 누름부재는 좌심실 또는 우심실을 아주 일정하면서도 최대한으로 눌러줄 수 있도록 일정한 크기를 갖는 반구체의 반경중심으로부터 일정한 반경으로 만곡되게 만곡면을 서로 대칭되게 2개 이상 형성하는 인공심장.
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