KR100693392B1 - 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치 - Google Patents

실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 소형으로 모듈화시켜 급성 심부전증(心不全症)이 있는 환자의 체내에 이식함으로써 저하된 심장의 기능을 복구하도록 보조할 수 있는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치에 관한 것이다.
이를 위해, 심장병환자에게 장치되어 심장을 보조하는 장치에 있어서, 직진왕복구동력을 발생하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 직진왕복운동하는 가압판; 상기 가압판의 왕복운동으로 밀착 또는 해제되면서 수축/팽창하여 혈액을 압출하여 공급하는 혈액주머니; 및 상기 혈액주머니, 가압판 및, 액츄에이터를 수납하여 물리적으로 결합시켜서 체내에서 보호하는 챔버를 포함하여 구성되되, 상기 액츄에이터는 모터와, 모터축 기어가 구비되며 모터에 의해 회전되는 모터축과, 상기 모터축 기어와 치합되어 감속되면서 회전되는 유성기어체와, 상기 유성기어체의 중심부에 고정된 통형의 고정부와 상기 고정부에 비해 큰 원통형으로 이루어지며 내측에 한쌍의 롤러가 장착된 원통형부를 구비한 주축과, 일단이 가압판에 결합되면서 상기 원통형부 내에 삽입되고 상기 롤러가 수용되도록 외주면의 둘레를 따라 서로 교차되는 한 쌍의 캠홈이 형성되며 이 캠홈의 길이에 따라 왕복 이동 거리가 결정되는 실린더리칼 캠과 상기 유성기어체의 외측에 치합되는 링기어부가 구비되며 상기 모터 및 주축이 설치되며 실린더리칼 캠, 주축, 유성기어체, 모터축 및 모터를 수용하는 케이스와 후방덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치를 제공한다.
심장, 좌심실, 심실보조장치, 심부전증

Description

실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치{An implantable ventricular assist device with cylindrical CAM}
도 1은 본 발명에 따른 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치의 개략적인 분리사시도,
도 2는 본 발명에 따른 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치의 조립단면도,
도 3은 본 장치중 액츄에이터부분의 분리사시도,
도 4는 본 장치중 액츄에이터부분의 조립단면도,
도 5는 본 장치에서 유성기어가 지지판과 결합된 상태를 나타낸 사시도,
도 6a 및 도 6b는 본 장치에서 주축과 실린더캠의 분리사시도 및, 이들을 결합하여 나타낸 결합단면도,
도 7은 본 장치에서 주축과 실린더캠의 작동과 가압판의 연관동작을 설명하기 위해 요부만을 상세하게 나타낸 부분상세단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명
100 : 액츄에이터 110 : 모터
111 : 고정자 112 : 회전자
120 : 케이스 122 : 후방덮개
122a : 중심고정공 124 : 링기어부
126 : 지지원판 130 : 모터축
131 : 모터축기어 140 : 유성기어체
141 : 유성기어 142 : 지지판
150 : 주축 151 : 고정부
152 : 롤러고정공 153 : 롤러
154 : 원통형부 160 : 실린더캠
161 : 캠홈 162 : 결합돌기
170 : 안내축 170a : 장착부
170b : 안내돌조 172 : 안내편
172a : 안내홈 180 : 베어링
200 : 가압판 210 : 가압판부
220 : 결합홈 300 : 혈액주머니
400 : 챔버(Chamber) 410 : 전방챔버
420 : 후방챔버
본 발명은 심장병이 있는 환자에게 이식되어 심장의 기능을 보조하는 심실보조장치에 관한 것으로, 특히 소형으로 모듈화시켜 급성 심부전증이 있는 환자의 체내에 이식하여 심장으로의 산소공급을 원활하게 함으로써 저하된 심장의 기능을 복구하도록 보조하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 식생활이 현대화되고 서구화되어감에 따라 지방 및 고단백질 식품등을 많이 섭취하고 있으며, 이와 더불어 음주량이 증가하고 흡연율이 상승하는 동시에 환경공해에 의해 오염된 공기를 많이 흡입하고 있다. 이러한 요인들로 인하여 현대인들에게는 심장질환이 많이 발생하고 있다. 심장질환으로 심장의 기능이 제대로 발휘되지 못할 경우 심장의 기능을 대신하는 장치를 사용하여 심장기능을 보조하고 있다. 기존에는 이와 같은 심장보조장치로 신체외부에 커다란 장치를 별도로 마련하여 사용하였다. 이에 따라서, 사용이 번거로울 뿐만 아니라 큰 심장보조장치를 휴대하기가 불편하여 행동에 제약이 많았다. 이를 극복하기 위해서, 어느정도 소형화시켜 인체에 부착할 수 있는 심실보조장치가 개발되었으나, 이도 신체외부에 부착하여 사용함에 따라 근본적으로 사용의 불편함을 해소하지 못하여 사용자가 편하게 부착하고 생활하기가 힘든 폐단이 있었다. 이 때문에 체외형 좌심실보조장치에서 환자의 삶의 질을 보다 향상시키기 위해 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치가 개발되었으나, 이도 장치가 크고 조잡하여 시술이 어렵고 사용이 매우 불편하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 소형으로 모듈화시켜 급성 심부전증이 있는 환자의 체내에 안전하고 간편하게 이식하여 감소된 대동맥의 혈류량을 보조하고 대동맥의 혈류량을 증가시켜 심장으로의 산소공급을 원활하게 함으로써 저하된 심장기능을 복구하도록 도울 수 있는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 심장병환자에게 장치되어 심장을 보조하는 장치에 있어서, 직진왕복구동력을 발생하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 직진왕복운동하는 가압판; 상기 가압판의 왕복운동으로 밀착 또는 해제되면서 수축/팽창하여 혈액을 압출하여 공급하는 혈액주머니; 및 상기 혈액주머니, 가압판 및, 액츄에이터를 수납하여 물리적으로 결합시켜서 체내에서 보호하는 챔버를 포함하여 구성되되, 상기 액츄에이터는 모터와, 모터축 기어가 구비되며 모터에 의해 회전되는 모터축과, 상기 모터축 기어와 치합되어 감속되면서 회전되는 유성기어체와, 상기 유성기어체의 중심부에 고정된 통형의 고정부와 상기 고정부에 비해 큰 원통형으로 이루어지며 내측에 한쌍의 롤러가 장착된 원통형부를 구비한 주축과, 일단이 가압판에 결합되면서 상기 원통형부 내에 삽입되고 상기 롤러가 수용되도록 외주면의 둘레를 따라 서로 교차되는 한 쌍의 캠홈이 형성되며 이 캠홈의 길이에 따라 왕복 이동 거리가 결정되는 실린더리칼 캠과 상기 유성기어체의 외측에 치합되는 링기어부가 구비되며 상기 모터 및 주축이 설치되며 실린더리칼 캠, 주축, 유성기어체, 모터축 및 모터를 수용하는 케이스와 후방덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치를 제공한다.
본 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치는 인체내에 이식되어 심장의 보조기능을 담당하는 것으로, 이것은 체외에 위치한 전원(Battery) 및 제어수단(Controller)과 벤트라인(Vent line)으로 연결되어 전원을 공급받아 구동되는 동시에 제어되게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치의 개략적인 분리사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치의 조립단면도이다.
본 장치는 크게 나누어 혈액을 유동시킬 수 있는 구동력을 발생하는 액츄에이터(100)와, 이 액츄에이터(100)로부터 발생된 구동력을 전달하는 가압판(200)과, 가압판(200)에 의해 주기적으로 밀착되어 혈액을 방출시키거나 유입시키는 자연심장의 심실에 해당되는 혈액주머니(300)로 이루어진다. 이와 아울러, 이상의 액츄에이터(100), 가압판(200), 혈액주머니(300)를 수납하여 물리적으로 연결하고 일정형태를 유지하여 체내에서 구조체 역할을 하는 챔버(Chamber)(400)를 구비하고 있다. 이 챔버(400)는 혈액주머니(300)와 가압판(200)을 수납보호하는 전방챔버(410)와, 액츄에이터(100)를 수납보호하는 후방챔버(420)로 이루어진다.
위의 액츄에이터(100)는 그 내부에 위치한 모터(110)의 회전력을 직진력으로 변화시켜 가압판(200)을 전후진시키게 되는 데, 이에 대한 구성 및 구현원리에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 후술하기로 한다. 액츄에이터(100)에 의해 전후진되는 가압판(200)은 혈액주머니(300)와 대응되는 가압면부(210)가 대략 평평한 원판형을 이루고 있으며, 그 중심부에 액츄에이터(100)의 가동부와 결합되는 결합홈(220)이 천공되어 있다. 혈액주머니(300)는 탄성체로 제작되어 가압판(200)의 직선왕복운동으로 그를 압박 또는 해제함으로써 마치 심장과 같이 수축하거나 이완하게 된다. 이로 인하여, 혈액주머니(300)는 이완시 혈액을 유입시키고 수축시 혈액을 방출하여 혈액을 인체의 필요부위에 공급하게 된다.
도 3은 본 장치중 액츄에이터와 가압판부분의 분리사시도이며, 도 4는 본 장치중 액츄에이터와 가압판부분의 조립단면도이다.
액츄에이터(100)는 모터(110), 모터축(130), 유성기어체(140), 주축(150), 실린더리칼 캠(160), 안내축(170)등의 구성요소와, 이상의 구성요소들이 수납고정되는 케이스(120)와 후방덮개(122)로 이루어져 있다. 물론, 이 액츄에이터(100)는 후방챔버(420)내에 수납고정된다. 케이스(120)의 내측에는 모터(110)가 장착고정되는 데, 모터(110)의 고정자(111)는 케이스(120)에 고정되며, 이와 인접하여 회전자(112)가 위치하게 된다. 회전자(112)는 모터축(130)과 결합되어 있으며, 이 모터축(130)은 얇은 통형으로 그 배면측이 작은 직경으로 돌출하여 모터축기어(131)를 형성하고 있다. 이 모터축기어(131)에는 유성기어(141)가 치합되어 회전력을 전달받게 된다. 유성기어(141)는 지지판(142)에 고정되어 제자리회전(자전)하면서 지지판(142)의 중심을 정점으로 회전(공전)하게 한다. 따라서, 결과적으로는 지지판(142)이 그 중심을 정점으로 회전하는 결과를 얻게 된다. 이와 같이 공전과 자전을 하는 유성기어(141)와 지지판(142)은 유성기어체(140)를 구성하며, 결과적으로 모터축기어(131)와 맞물린 유성기어체(140)를 통해 모터(110)의 회전력이 감속되어 출력되게 된다. 이를 위해 유성기어(141)와 밀접되는 케이스(120)의 내측에는 링기어부(124)가 고정되어 유성기어(141)가 그를 따라 이동하면서 공전하도록 하고 있다. 링기어부(124)는 후방덮개(122)에 밀착되어 고정되는 데, 이때 링기어부(124)와 모터(110)를 구획하고 후방덮개(122)측에 링기어부(124)를 밀착시켜 고정하기 위하여 환형의 지지원판(126)이 그들 사이에 개재되어 있다. 위의 유성기어체(140)에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
유성기어체(140)의 지지판(142) 중심에는 십자형의 고정공(143)이 형성되어 있으며, 이 고정공(143)에 주축(150)의 고정부(151)가 삽착되어 고정된다. 따라서, 지지판(142)의 회전력으로 주축(150)이 회전하게 된다. 주축(150)은 이와 같이 유성기어체(140)의 중심부에 고정되는 작은 통형의 고정부(151)와, 이 고정부(151)로부터 큰 원통형을 이루며 소정부위에 대칭으로 롤러고정공(152)이 형성되어 롤러(153)들이 장착된 원통형부(154)로 이루어져 있다. 이 원통형부(154)의 내부로 실린더리칼 캠(160)이 삽입되며, 삽입된 실린더리칼 캠(160)의 외주면에는 캠홈(161)이 형성되어 롤러(153)의 일정부분이 삽입되어서 주축(150)의 회전에 따라 롤러(153)가 캠홈(161)상을 이동함에 따라 실린더리칼 캠(160)이 전후진하게 된다. 특히, 캠홈(161)은 실린더리칼 캠(160)의 외주면상에 대칭으로 형성되어 롤러(153)들과 실린더리칼 캠(160)은 180。이격한 두곳에서 접촉하게 된다. 이와 같이 실린더리칼 캠(160)이 전후진하면 그와 결합된 가압판(200)도 일체로 전후진왕복운동하게 된다. 이를 위해서 실린더리칼 캠(160)에는 결합돌기(162)가 돌출되어 가압판(200)의 중심부에 형성된 결합홈(220)과 삽입결합된다.
특히, 실린더리칼 캠(160)의 진직왕복운동을 안내하기 위하여 실린더리칼 캠(160)내에는 안내축(170)이 진입되어 후방으로 관통하고 있다. 이 안내축(170)은 또한 실린더리칼 캠(160) 후방에 위치한 주축(150)의 고정부(151)를 관통하고나서 후방덮개(122)의 중심고정공(122a)에 삽입고정된다. 안내축(170)과 실린더리칼 캠(160) 사이에는 안내편(172)이 개재되어 실린더리칼 캠(160)이 안내축(170)에 따라 정확하게 진직왕복운동할 수 있게 안내하게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 도 6a 및 도 6b를 참조하면서 후술하기로 한다. 여기서, 미설명한 도면번호 180은 베어링들을 나타낸다.
도 5는 본 장치에서 액츄에이터의 구성부분인 유성기어가 지지판과 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도시한 바와 같이, 이미 설명한 모터축(미도시)의 구동력을 감속출력하는 유성기어체(140)는 3개의 유성기어(141)와, 이 유성기어(141)를 등간격으로 고정하고 있는 지지판(142)으로 구성되어 있다. 특히, 3개의 유성기어(141)는 지지판(142)에서 제자리회전하도록 고정되어 있다. 그러므로, 기술한 모터축기어로부터 회전력을 받아 자전하게 되면, 이 자전력은 케이스(미도시)의 링기어부와의 치합으로 인해 그를 따라 이동하면서 3개의 유성기어(141)의 중심부, 즉 지지판(142)의 중심부를 정점으로 공전하게 된다. 이것은 결과적으로 지지판(142)을 회전시키게 되어 지지판(142)으로 모터의 구동력이 감속되어 출력되는 결과를 얻게 되는 것이다. 이와 같이 감속출력된 지지판(142)의 회전력은 고정공(143)에 결합된 주축에 전달된다.
도 6a 및 도 6b는 본 장치에서 주축과 실린더리칼 캠의 분리사시도 및, 이들을 결합하여 나타낸 결합단면도이다. 또한, 도 7은 본 장치에서 주축과 실린더리칼 캠의 작동과 가압판의 연관동작을 설명하기 위해 요부만을 상세하게 나타낸 부분상세단면도이다.
주축(150)은 기설명한 유성기어체의 중심부에 고정되는 작은 통형의 고정부(151)를 구비하고 있으며, 이 고정부(151)로부터 큰 원통형을 이루며 소정부위에 대향하는 두개의 롤러고정공(152)이 형성되어 롤러(153)들이 장착되는 원통형부(154)가 연장되어 있다. 이 원통형부(154)의 내부로 실린더리칼 캠(160)이 삽입된다. 실린더리칼 캠(160)의 외주면에는 교차하는 이중의 캠홈(161)이 형성되어 있으며, 이곳에 롤러(153)들이 일정부분 삽입되어 실린더리칼 캠(160)과 주축(150)를 결합하게 된다. 따라서, 주축(150)이 회전하면 두개의 롤러(153)들이 캠홈(161)상을 이동함으로써 실린더리칼 캠(160)이 전후진하게 된다. 이를 위해서 캠홈(161)은 실린더리칼 캠(160)의 외주면을 일주하며 그 길이방향을 따라 대략 X자형상으로 교차하며 요입되어져 형성된다. 이 교차된 각각의 캠홈은 싸인(sin)파형을 그린다. 그러므로, 주축(150)의 회전에 따라 롤러(153)들이 캠홈(161)을 따라 이동함으로써 그 홈의 변위(캠의 축선거리방향의 거리)만큼 실린더리칼 캠(160)은 축선방향으로 전진 또는 후진하게 되는 것이다. 이 캠홈(161)의 축선방향의 거리에 따라 실린더리칼 캠(160)의 스트로크(Stroke)가 결정되어진다.
물론, 실린더리칼 캠(160)과 가압판(200)을 결합시켜 위와 같은 실린더리칼 캠(160)의 직진왕복운동에 따라 가압판(200)을 전후진시키기 위해 실린더리칼 캠(160)에는 결합돌기(162)가 돌출하고 있으며, 그와 대응되는 가압판(200)의 중심부에는 결합홈(220)이 형성되어 상호 결합고정되게 된다. 또한, 실린더리칼 캠(160)의 직진운동을 안정되게 유도하기 위해서 실린더리칼 캠(160)의 내부에는 축관공(164)이 형성되어 안내축(170)이 일정부분 진입되어 있으며, 이 안내축(170)은 주축(150)을 관통하고서 후방덮개(122)의 중심고정공(122a)에 고정된다. 이를 위해, 원반형 후방덮개(122)의 중심부에는 십자형의 중심고정공(122a)이 천공되어 있으며, 그와 대응되는 안내축(170)의 후단에는 십자형의 장착부(170a)가 형성되어 있다. 그리고, 안내축(170)에는 그 축선을 따라 4개의 안내돌조(170b)들이 돌설되어 있다. 이 안내축(170)상에 안내편(172)이 끼워져 실린더리칼 캠(160)내부에 삽입고정되게 된다. 물론, 안내편(172)에도 안내축(170)의 안내돌조(170b)와 대응하는 부위에 그와 상응하는 안내홈(172a)들이 형성되어 직진안내되게 된다. 그로 인하여, 안내편(172)이 고정된 실린더리칼 캠(160)이 안내축(170)상에서 정확하고 안정되게 안내되면서 직선운동할 수 있게 되는 것이다.
이제, 전술한 도면들을 참조하면서 본 좌심실보조장치의 동작원리에 대해 상세히 설명하고자 한다.
본 장치가 인체내에 이식되어 전원이 공급되면 액츄에이터(100)내의 모터(110)가 구동하게 된다. 그러면, 모터(110)의 회전자(112)가 고정된 모터축(130)이 회전하고, 그에 따라 모터축기어(131)와 치합된 유성기어(141)들이 회전하면서 케이스(120)내의 링기어부(124)를 따라 이동하게 된다. 그러면, 유성기어(141)들이 고정된 지지판(142)이 회전하면서 모터축(130)의 회전속도는 감속되어 지지판(142)의 중심에 고정된 주축(150)으로 출력되게 된다. 따라서, 주축(150)은 회전하게 되고, 주축(150)의 회전에 따라 실린더리칼 캠(160)의 캠홈(161)상을 주축(150)에 고정된 롤러(153)들이 이동함으로써 실린더리칼 캠(160)이 전후진왕복운동하게 된다. 이때, 실린더리칼 캠(160)은 안내편(172)에 의해 안내축(170)상을 따라 직진안내되면서 안정되게 직진왕복운동하게 된다. 그러면, 실린더리칼 캠(160)에 고정된 가압판(200)도 왕복운동을 하여 혈액주머니(300)를 수축 또는 팽창시키게 되고, 이로 인하여 혈액을 유입하고 압출하여 인체의 필요부위로 공급하게 된다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명의 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치는 소형으로 모듈화시켜 급성 심부전증이 있는 환자의 체내에 안전하고 간편하게 이식할 수 있는 잇점을 가지고 있다. 이렇게 본 장치를 이식함에 따라 감소된 대동맥의 혈류량을 보조하고 대동맥의 혈류량을 증가시켜 심장으로의 산소공급을 원활하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따라서 저하된 심장기능의 회복을 촉진할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 심장병환자에게 장치되어 심장을 보조하는 장치에 있어서,
    직진왕복구동력을 발생하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터에 의해 직진왕복운동하는 가압판; 상기 가압판의 왕복운동으로 밀착 또는 해제되면서 수축/팽창하여 혈액을 압출하여 공급하는 혈액주머니; 및 상기 혈액주머니, 가압판 및, 액츄에이터를 수납하여 물리적으로 결합시켜서 체내에서 보호하는 챔버를 포함하여 구성되되,
    상기 액츄에이터는 모터와, 모터축 기어가 구비되며 모터에 의해 회전되는 모터축과, 상기 모터축 기어와 치합되어 감속되면서 회전되는 유성기어체와, 상기 유성기어체의 중심부에 고정된 통형의 고정부와 상기 고정부에 비해 큰 원통형으로 이루어지며 내측에 한쌍의 롤러가 장착된 원통형부를 구비한 주축과, 일단이 가압판에 결합되면서 상기 원통형부 내에 삽입되고 상기 롤러가 수용되도록 외주면의 둘레를 따라 서로 교차되는 한 쌍의 캠홈이 형성되며 이 캠홈의 길이에 따라 왕복 이동 거리가 결정되는 실린더리칼 캠과 상기 유성기어체의 외측에 치합되는 링기어부가 구비되며 상기 모터 및 주축이 설치되며 실린더리칼 캠, 주축, 유성기어체, 모터축 및 모터를 수용하는 케이스와 후방덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유성기어체는 상기 모터축기어와 치합되어 회전하는 3개의 유성기어와, 상기 유성기어가 회전가능케 고정되는 한편 중심에 상기 주축이 고정되는 지지판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 캠홈은 한쌍으로 형성되며 캠외주면의 길이방향을 따라 X자형상으로 서로 교차되어 대칭구조를 이루는 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 액츄에이터에는 상기 후방덮개의 중심부에 수직하게 입설고정되는 안내축과, 상기 안내축상에 외삽되고 상기 실린더리칼 캠에 고정되어 상기 실린더리칼 캠의 직선운동을 안내하는 안내편을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 안내축의 외주면에는 축선을 따라 형성된 다수의 안내돌조들을 구비하는 한편, 이와 대응되는 상기 안내편의 상응부위에는 상기 안내돌조들이 삽입되는 안내홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실린더리칼 캠을 이용한 체내 이식형 좌심실 보조장치.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060199995A1 (en) * 2005-03-02 2006-09-07 Venkataramana Vijay Percutaneous cardiac ventricular geometry restoration device and treatment for heart failure
US7320665B2 (en) 2005-03-02 2008-01-22 Venkataramana Vijay Cardiac Ventricular Geometry Restoration Device and Treatment for Heart Failure
US8961551B2 (en) 2006-12-22 2015-02-24 The Spectranetics Corporation Retractable separating systems and methods
US8574291B2 (en) * 2007-08-17 2013-11-05 Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen Linear drive and pump system, in particular an artificial heart
KR101058527B1 (ko) * 2009-08-12 2011-08-23 주식회사 리브라하트 심실보조장치
CA2791902C (en) * 2010-03-05 2015-06-16 Kenneth E. Broen Portable controller and power source for mechanical circulation support systems
EP2643927B1 (en) 2010-11-23 2015-04-15 Minnetronix Inc. Portable controller with integral power source for mechanical circulation support systems
CN102671248B (zh) * 2012-04-12 2014-11-12 上海交通大学 可植入式仿生柔性搏动血泵
US10136913B2 (en) 2013-03-15 2018-11-27 The Spectranetics Corporation Multiple configuration surgical cutting device
US10842532B2 (en) 2013-03-15 2020-11-24 Spectranetics Llc Medical device for removing an implanted object
US9980743B2 (en) 2013-03-15 2018-05-29 The Spectranetics Corporation Medical device for removing an implanted object using laser cut hypotubes
US9668765B2 (en) 2013-03-15 2017-06-06 The Spectranetics Corporation Retractable blade for lead removal device
US9603618B2 (en) 2013-03-15 2017-03-28 The Spectranetics Corporation Medical device for removing an implanted object
WO2014151814A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 The Spectranetics Corporation Surgical instrument for removing an implanted object
US10448999B2 (en) 2013-03-15 2019-10-22 The Spectranetics Corporation Surgical instrument for removing an implanted object
USD765243S1 (en) 2015-02-20 2016-08-30 The Spectranetics Corporation Medical device handle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092878A (en) * 1987-03-31 1992-03-03 Nippon Zeon Co., Ltd. Blood pump
JPH06254155A (ja) * 1993-03-03 1994-09-13 Aisin Seiki Co Ltd 人工心臓装置
US5360445A (en) * 1991-11-06 1994-11-01 International Business Machines Corporation Blood pump actuator
KR20000017882A (ko) * 1999-12-27 2000-04-06 김종원 체내이식형 맥동형 좌심실 보조장치
US6074180A (en) * 1996-05-03 2000-06-13 Medquest Products, Inc. Hybrid magnetically suspended and rotated centrifugal pumping apparatus and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3831203A (en) * 1973-09-28 1974-08-27 Atomic Energy Commission Implantable blood pumping system
US3896501A (en) * 1973-11-02 1975-07-29 Us Energy Mechanical drive for blood pump
US4004299A (en) * 1976-02-12 1977-01-25 Runge Thomas M Cardiac replacement and assist devices
FR2591488B1 (fr) * 1985-12-13 1990-08-10 Aerospatiale Module extra-pericardique pour prothese cardiaque totale comportant deux modules de pompage decouples associes en une unite fonctionnellement indissociable.
US5980448A (en) * 1998-01-28 1999-11-09 Vascor, Inc. Single chamber blood pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092878A (en) * 1987-03-31 1992-03-03 Nippon Zeon Co., Ltd. Blood pump
US5360445A (en) * 1991-11-06 1994-11-01 International Business Machines Corporation Blood pump actuator
JPH06254155A (ja) * 1993-03-03 1994-09-13 Aisin Seiki Co Ltd 人工心臓装置
US6074180A (en) * 1996-05-03 2000-06-13 Medquest Products, Inc. Hybrid magnetically suspended and rotated centrifugal pumping apparatus and method
KR20000017882A (ko) * 1999-12-27 2000-04-06 김종원 체내이식형 맥동형 좌심실 보조장치

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US7105022B2 (en) 2006-09-12
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US20020165425A1 (en) 2002-11-07

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