KR100776825B1 - 판막일체형 혈액펌프 제작방법 및 이를 위한 성형몰드 - Google Patents

Abstract

판막일체형 혈액펌프 제작방법 및 이를 위한 성형몰드에 관한 것이다. 상기 혈액펌프를 제작하는 방법은, 상부몰드의 소정 위치에 판막을 미리 고정시키는 판막장착 및 상부몰드준비단계와; 상부 몰드의 외형과 동일한 형태가 되도록 성형재료를 가열하고 진공성형하여 판막이 일체로 내장된 형태의 상부하우징을 제작하는 상부하우징성형단계와; 상기 단계로 인해 판막이 고정된 상태로 성형된 상부하우징으로부터 상부몰드를 분리하는 상부하우징완성단계와; 상기 하부하우징을 성형할 몰드를 준비하는 하부몰드준비단계와; 준비된 하부몰드에 성형재료를 가열하고 진공성형하여 하부하우징을 제작하는 하부하우징성형단계와; 상기 하부하우징성형단계의 종료 후 하부몰드로부터 하부하우징을 분리하여 하부하우징을 얻는 하부하우징완성단계와; 각기 제작된 상부하우징 및 하부하우징을 상호 조립하는 하우징조립단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 판막일체형 혈액펌프 및 이를 위한 성형몰드는, 혈액펌프의 하우징을 성형 제작함에 있어서 판막이 하우징에 일체를 이루도록 하여 판막과 하우징의 사이에 미세한 틈새가 없고 이에 따라 혈전이 생성되지 않으며, 또한 하우징과 판막과의 접착과정이 없으므로 그만큼 제작시간이 단축되어 생산성이 향상되고 제작비용이 저렴하며 고품질의 혈액펌프를 제작할 수 있는 방법을 제공한다.

Description

판막일체형 혈액펌프 제작방법 및 이를 위한 성형몰드{Method of manufacturing blood pump having valve and Mold for the blood pump}

도 1은 종래의 혈액펌프 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 혈액펌프의 일부분을 발췌하여 도시한 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드의 일부분을 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드의 하부몰드본체를 도시한 사시도이다.

도 5는 상기 도 3에 도시한 몰드에 판막이 장착된 모습을 도시한 단면도이다.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법의 일 예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법을 정리하여 나타내 보인 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11:혈액펌프 13:상부하우징 13a:유동로

15:판막 15a:열림판부 15b:링부

15c:커버부 17:판막안착부 19:하부하우징

21:판막케이스 23:상부몰드본체 25:구면부

25a:설치구 27:플렌지부 29:유동로성형몰드

29a:수용공간 29b:암나사구 31:커버몰드

31a:수용공간 33:고정나사 35:하부몰드

37:구면부 37a:유동로성형부 37b:플렌지부

39:고정부재 41:성형재료 43:상부하우징

43a:유동로 45;하부하우징

본 발명은 판막일체형 혈액펌프 제작방법 및 이를 위한 성형몰드에 관한 것이다.

인공심장은 환자의 심장기능이 정상적인 상태를 벗어나 있거나, 또는 예컨대 혈액을 펌핑하는 기능을 일정하게 유지하기 어렵다고 판단될 때 적용될 수 있다.

상기한 인공심장은 자체의 기능 및 환자 체내에서의 기능에 따라, 완전 인공 심장(TAH; Total Artificial Heart)과 심실 보조장치(VAD; Ventricular Assist Device)로 구분할 수 있다. 상기 완전 인공심장은 환자 본래의 자연 심장을 제거하고 그 자리에 설치되어 자연 심장으로서의 완전한 기능을 대신하는 것이며, 심실 보조장치는 자연 심장을 제거하지 않고 자연 심장의 좌측 또는 우측 심실의 기능을 보조하는 것이다.

상기 심실 보조장치는 장착되는 위치에 따라, 체내 이식형(intracorporeal)과 체외형(extracorporeal)으로 구분할 수 있다. 상기 완전 인공심장은 환자 자연 심장의 물리적 위치 및 기능을 완전 대체하는 것임에 비해, 심실 보조장치는 자연 심장을 떼어내지 않고 혈액이 이동할 수 있는 도관을 통해, 자연 심장의 전후 또는 심실과 혈관에 혈액 펌프를 연결하고 입구에서 흡입된 혈액을 출구에 공급하여 심장기능을 일부 대체하는 장치이다.

상기 심실 보조장치는 심장의 기능이 일부 유지되고 있을 때 혈액펌프를 이용하여 (심실의 동작을 도와) 체내에서 요구되는 혈액을 펌핑하는데, 혈액펌프를 사용하는 동안 심실의 기능이 호전되거나 정상적인 기능을 유지할 수 있다고 판단되는 경우, 혈액펌프와 환자의 연결을 제거하여 정상적인 생활을 할 수 있다는 장점이 있다.

상기 혈액펌프는 혈류의 발생 방식에 따라 박동성 혈액펌프와 비박동성 혈액펌프로 분류할 수 있는데, 박동성 혈액펌프는 인공심실의 기능을 하는 혈액주머니 또는 혈액이 들어있는 부분을 외부에서 눌러서 내부의 혈액이 박출되도록 하는 것이고, 비박동성 혈액펌프는 혈액과 직접 접촉하는 임펠러를 고속으로 회전시켜 회전력에 의해 혈액이 밀려나가도록 하는 기능을 가진다.

박동성 혈액펌프의 인공 심실에 압력 변화를 유발하는 장치는, 기체형태 공기의 압력으로 압력을 가하는 공압식, 고체형태 기구로 눌러 압력을 가하는 기계식 으로 분류할 수 있다.

공압식 인공심장 시스템에 있어서, 박동성 혈액펌프는 구동부에서 발생한 공기를 전달받아 공기의 압력으로 혈액을 유입하고 박출하는 기본 동작을 한다.

한편, 상기 박동성 혈액펌프(이하, 혈액펌프)의 제작방법은, 혈액펌프의 상부하우징 및 하부하우징을 별도로 사출 성형한 후 상호 접합시키고, 접합된 혈액펌프 본체에 인공 판막을 조립하는 공정을 갖는다. 상기 판막은 상부하우징에 마련되어 있는 혈액 유동로에 장착되는데, 혈액유동로의 내경보다 판막의 크기가 작을 경우 폴리우레탄 재질의 판막케이스를 판막에 씌운 채로 유동로에 장착한다.

도 1은 종래의 혈액펌프 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 종래의 혈액펌프(11)는, 상호 조립되어 밀폐된 내부공간을 제공하는 하부하우징(19)과 상부하우징(13) 및 상기 상부하우징(13)에 장착되는 두 개의 판막(15)으로 이루어진다.

상기 상부하우징(13) 및 하부하우징(19)은 사출방식으로 성형 제작된 것으로서, 그 테두리부가 서로에 대해 접합되어 혈액을 수용할 내부공간을 갖는다. 또한 상기 상부하우징(13)에는 두 개의 혈액 유동로(13a)가 마련되어 있다. (도면에서는 하나의 유동로(13a)만 도시되어 있음) 상기 유동로(13a)는 혈액이 유출 및 유입하는 통로로서 그 내부에 판막(15)이 장착된다.

특히 상기 유동로(13a)에는 판막(15)을 끼우기 위한 판막안착부(17)가 형성되어 있다. 상기 판막안착부(17)는 링형태의 홈으로서 판막(15)을 그 내부에 수용 지지한다.

상기 판막(15)은, 일정 직경을 갖는 금속제 링부(15b)와, 상기 링부(15b)의 내부에 구비되며 한쪽방향으로만 개방되어 혈액을 일방향으로 통과시키는 열림판부(15a)를 포함한다. 또한 상기 링부(15b)의 외주면에는 커버부(15c)가 구비된다. 상기 커버부(15c)는 합성수지로 제작된 링형 부재이다. 상기 판막(15)은 상부하우징(13)의 판막안착부(17)에 끼워짐으로써 혈액이 일방향으로 흐르도록 한다.

그런데 상기한 종래의 혈액펌프(11)는 몰드를 통해 사출 성형되는 만큼 판막안착부(17)의 내경을 판막(15)의 직경에 매우 정확히 맞추기가 어려웠다. 판막안착부(17)의 내경이 판막(15)보다 작을 경우에는 판막(15)을 끼우는 자체가 힘들고, 반대로 판막안착부(17)의 크기가 판막(15)보다 클 경우에는 판막(15)이 판막안착부(17) 내부에서 흔들리거나 경우에 따라 빠질 수 있는 것이다.

판막(15)이 판막안착부(17)의 내경 보다 작을 경우 판막케이스(도 2의 21)를 적용하여 판막(15)이 유동로(13a) 내부에 안정적으로 유지되도록 한다. 즉 별도로 제작된 판막케이스(21)로 판막(15)을 감싼 상태로 상기 판막안착부(17)에 끼워 넣는 것이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 혈액펌프의 일부분을 발췌하여 도시한 부분 단면도이다.

도시한 바와같이, 판막(15)이 판막케이스(21)에 수용된 상태로 판막안착부(17)에 삽입되어 있다. 상기 판막케이스(21)와 판막안착부(17)의 접착은, 혈전의 생성이 비교적 낮은 재료인 폴리우레탄고무 재질을 사용한다. 즉, 폴리우레탄고무를 디메칠아세트아미드나 디메틸퓨란 또는 테트라하이드로퓨란이나 디메칠설폭사이 드 등의 용매에 녹여, 판막안착부(17)와 판막케이스(21) 사이의 접착면에 각각 도포한 후 끼워 맞추고 고정틀에 고정하여 건조시키는 것이다.

그러나 상기한 바와같은 조립방법은 여러 가지 단점을 갖는다. 첫 번째로 상부하우징(13)의 유동로(13a)와 판막(15)의 크기 차이를 보완하는 폴리우레탄 재질의 판막케이스(21)를 별도로 제작하여야 하고 이를 판막에 조립하여야 하는 것이다.

여기서 크게 문제가 되는 것은 판막(15)과 판막케이스(21)의 사이에 미세한 틈이 있는 경우 혈액이 침투하여 혈전이 생성된다는 것이다. 혈전이 생성되는 것을 막기 위하여 판막(15)과 판막케이스(21)의 밀착부분을 폴리우레탄을 녹인 용액을 발라주어 미세한 틈을 메우고 건조시켜야 한다.

또한 상기 판막안착부(17)와 판막케이스(21)의 사이에도 미세한 틈이 있을 확률이 매우 높으므로, 상기와 같이 혈전의 발생을 방지하기 위하여 판막안착부(17)와 판막케이스(21)의 사이에 폴리우레탄 용액을 도포하여 건조시켜야 한다.

그런데 상기한 폴리우레탄용액의 제조에 사용되는 용매(디메칠아세트아미드나 디메틸퓨란 또는 테트라하이드로퓨란이나 디메칠설폭사이드)들은 흡습성이 매우 높아 공기중에 존재하는 습기에 민감하게 반응한다. 따라서 폴리우레탄용액의 제조와 도포 및 건조의 모든 과정은 습도가 낮게 조절된 별도의 건조실(dry room) 또는 클린룸에서 진행하여야 한다.

상기한 바와 같이, 종래의 방법으로 혈액펌프를 제작하기 위하여는 클린룸과 같은 고가의 시설이 필요하고, 또한 제작 공정 중 주위 환경을 엄격하게 조절하여 야 하므로 그만큼 제작비용이 높다. 특히 일회 도포된 폴리우레탄용액의 건조에 최소 3일 정도의 시간이 소요되므로 제작에 많은 시간이 필요하여 생산성이 낮다. 아울러 폴리우레탄용액의 도포가 수작업으로 진행되므로 일정한 품질수준을 유지하기가 매우 어렵다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 혈액펌프의 하우징을 성형 제작함에 있어서 판막이 하우징에 일체를 이루도록 하여 판막과 하우징의 사이에 날카로운 틈새가 없고 이에 따라 혈전이 생성되지 않으며, 또한 하우징과 판막과의 접착과정이 없으므로 그만큼 제작시간이 짧아 생산성이 향상되고 제작비용이 저렴하며 고품질의 혈액펌프를 제작할 수 있는 판막일체형 혈액펌프 제작방법 및 이를 위한 성형몰드를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 판막일체형 혈액펌프 제작방법은, 상호 조립되어 밀폐된 내부공간을 이루는 상부하우징 및 하부하우징을 포함하고, 상기 내부공간으로 공급된 혈액을 외부로 박출하며, 상기 상부하우징에는 혈액의 유입유출을 제어하되 상부하우징에 고정되는 링형태의 링부와 상기 링부의 내부에 설치되며 혈액이 한쪽방향으로 흐르게 하는 열림판부를 갖는 판막이 각각 구비된 혈액유동통로가 형성되어 있는 공압식 인공심장용 혈액펌프를 제작하는 방법으로서,
상기 상부하우징을 성형할 몰드를 준비하고 상기 몰드에 판막을 착탈 가능하도록 미리 고정시키되 상기 링부가 몰드 외부로 노출되도록 고정시키는 상부몰드준비 및 판막장착단계와; 상기 판막이 장착되어 있는 상부 몰드에 성형재료를 가하여 성형재료가 몰드 및 상기 링부를 감싸도록 함으로써 판막이 내장된 형태의 상부하우징을 성형하는 상부하우징성형단계와; 상기 상부하우징성형단계의 종료 후 상부하우징내에 고정되어 있는 판막을 상부하우징내에 남겨둔 채 상부몰드를 판막 및 상부하우징으로부터 분리하여 판막이 고정되어 있는 상태의 상부하우징을 얻는 상부하우징완성단계와; 상기 하부하우징을 성형할 몰드를 준비하는 하부몰드준비단계와; 준비된 하부몰드에 성형재료를 가하여 하부하우징을 제작하는 하부하우징성형단계와; 상기 하부하우징성형단계의 종료 후 하부몰드로부터 하부하우징을 분리하여 하부하우징을 얻는 하부하우징완성단계와; 각기 제작된 상부하우징 및 하부하우징을 상호 조립하는 하우징조립단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 상부하우징성형단계는 진공성형 또는 사출성형 또는 주조성형 중 어느 하나의 성형방법을 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부하우징을 성형하는 몰드는; 소정곡률을 갖는 부분 구(球)의 형태를 취하는 구면(球面)부를 가지되, 상기 구면부에는 일정 내경을 갖는 두 개의 설치구가 나란하게 형성되어 있는 상부몰드본체와, 상기 상부몰드본체의 각 설치구에 착탈 가능하게 장착되는 것으로서, 상기 판막과 결합한 상태로 상부하우징성형단계 이전에 설치구에 장착되고 상부하우징성형단계 이후에 판막으로부터 분리되는 유동로성형몰드를 포함하며,

상기 상부몰드준비 및 판막장착단계는; 상기 유동로성형몰드의 단부에 판막을 고정하는 판막고정과정과, 상기 판막이 고정된 상태의 유동로성형몰드를 각 설치구에 삽입 고정하는 유동로성형몰드 설치과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 상부하우징완성단계는; 유동로성형몰드와 상부몰드본체를 분리 하여 상부하우징으로부터 상부몰드본체를 제거하는 제 1분리과정과, 상기 유동로성형몰드를 판막으로부터 분리한 후 상부하우징에서 제거하는 제 2분리과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드는, 상호 조립되어 밀폐된 내부공간을 이루는 상부하우징 및 하부하우징을 포함하고, 상기 내부공간으로 공급된 혈액을 외부로 박출하며, 상기 상부하우징에는 혈액의 유입 유출을 제어하는 판막이 각각 구비된 혈액유동통로가 형성되어 있는 공압식 인공심장용 혈액펌프를 제작하기 위한 것으로서,

상기 상부하우징의 형상에 대응하는 형상을 취하되 그 외면에 일정 내경을 가지며 나란하게 연장된 두 개의 설치구가 마련되어 있는 상부몰드본체와, 상기 판막과 결합한 상태로 상기 설치구에 부분적으로 삽입되며 설치구 및 판막으로부터 분해가 가능한 유동로성형몰드를 포함하는 상부몰드와; 상기 상부몰드에 의해 성형 제작된 상부하우징에 조립될 하부하우징을 성형 제작하는 하부몰드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판막은, 일정직경의 링의 형태를 취하는 링부와, 상기 링부의 내부영역에 위치하며 혈액의 일방향 흐름을 유도하는 플랩형태의 열림판부로 이루어지고, 상기 유동로성형몰드는, 상기 설치구에 부분적으로 삽입 고정된 상태로 길이방향으로 연장된 원통형 부재로서 상기 판막을 그 연장단부에 고정 지지하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 유동로성형몰드의 단부에는 상기 판막의 링부를 통과하여 유동 로성형몰드의 단부에 결합함으로써 판막의 내부를 보호하며 판막을 유동로성형몰드에 지지시키는 커버몰드가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유동로성형몰드의 단부 및 커버몰드에는 판막을 고정시킬 때 판막의 열림판부를 수용하는 수용공간이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유동로성형몰드와 커버몰드는 판막의 링부를 통과하여 링부의 내부에서 면접하고, 링부의 외주면은 성형시 성형재료에 일체를 이루도록 외부로 노출시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로 본 실시예에 따른 혈액펌프는 도 6e에 도시한 바와같이 상부하우징(43) 및 하부하우징(45)으로 조립 구성된다. 특히 상기 상부하우징(43)에는 판막(15)이 일체로 장착되어 있다.

아울러, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법의 설명에 앞서, 혈액펌프 제작에 사용되는 성형몰드의 구성을 먼저 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드에서의 상부몰드본체(23)와 유동로성형몰드(29)와 커버몰드(31)를 도시한 분해 사시도이다. 상기 상부몰드본체(23)와 유동로성형몰드(29) 및 커버몰드(31)는 상부하우징(도 6의 43)을 제작하기 위한 것이다.

도면을 참조하면, 상부하우징(43)을 제작하기 위한 상부몰드에는, 부분 구 (球)의 형태를 취하며 그 상측부에 두 개의 설치구(25a)가 나란하게 마련되어 있는 상부몰드본체(23)와, 상기 각 설치구(25a)에 삽입 고정되며 그 단부에 판막(15)을 지지하는 원통형 유동로성형몰드(29)와, 상기 판막(15)을 개재시킨 상태로 유동로성형몰드(29)의 단부에 나사(33) 결합하는 커버몰드(31)를 포함한다.

상기 상부몰드본체(23)의 구면부(25) 형상이 제작될 혈액펌프의 모델에 따라 달라짐은 물론이다. 도면부호 27은 플렌지부이다. 상기 플렌지부(27)는 상부몰드본체(23)에 대해 착탈 가능한 것으로서 상부하우징(43)의 테두리부를 성형하기 위한 것이다.

상기 두 개의 설치구(25a)는 일정직경을 갖는 홈이다. 상기 설치구(25a)에 끼워지는 유동로성형몰드(29)는 상호 평행하게 연장된다. 따라서, 유동로성형몰드(29)에 의해 성형되는 유동로(도 6d의 43a)는 평행하다.

여하튼 상기 유동로성형몰드(29)는 설치구(25a)에 끼워진 상태로 길이방향으로 연장된 원통형 부재로서 그 연장단부에 수용공간(29a) 및 암나사구(29b)를 갖는다. 상기 수용공간(29a) 및 암나사구(29b)는 유동로성형몰드(29) 단부에 판막(15)을 고정시키기 위한 것이다.

상기 수용공간(29a)은 접힌 상태의 열림판부(15a)를 임시 수용하기 위한 공간이다. 또한 상기 암나사구(29b)는 커버몰드(31)를 유동로성형몰드(29) 단부에 고정시킬 고정나사(33)가 결합하는 구멍이다.

상기 커버몰드(31)는 판막(15)의 링부(15b)를 통해 유동로성형몰드(29) 단부에 결합하는 부재로서 그 중앙부에 수용공간(31a)을 갖는다. 상기 수용공간(31a)은 열려진 상태의 열림판부(15a)를 수용하는 공간이다.

상기 판막(15)을 사이에 둔 유동로성형몰드(29)와 커버몰드(31)의 결합 관계에 대해서는 도 5를 통해 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드의 하부몰드(35)를 뒤집어 도시한 사시도이다. 하부몰드(35)는 도 6e에 도시한 형태의 하부하우징(도 6e의 45)을 제작하기 위한 것이다.

도시한 바와같이, 하부몰드(35)는 부분 구(球)형태의 구면부(37)와, 상기 구면부(37)의 도면상 하부에 위치하는 플렌지부(37b)와, 상기 구면부(37)의 소정위치에 고정되는 유동로성형부(37a)로 이루어진다. 상기 하부몰드본체는 종래의 금형과 같다.

도 5는 상기 도 3에 도시한 유동로성형몰드(29)와 커버몰드(31)에 판막(15)이 지지된 모습을 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 커버몰드(31)가 판막(15)의 링부(15b)를 통과하여 유동로성형몰드(29)의 단면에 밀착 결합하고 있음을 알 수 있다. 상기 유동로성형몰드(29)에 대한 커버몰드(31)의 고정은 고정나사(33)에 의해 유지된다.

특히 상기 열림판부(15a)는 접혀진 상태로 수용공간(29a,31a)에 수용되어 있다. 상기 수용공간(29a,31a)은 열림판부(15a)를 접혀진 상태로 유지하기 위한 홈이다. 상기 열림판부(15a)를 접는 이유는 링부(15b)의 내부로 커버몰드(31)를 통과시키기 위한 것이다. 상기 열림판부(15a)는 판막(15)으로부터 유동로성형몰드(29) 및 커버몰드(31)를 분리함과 동시에 펼쳐져 원상태로 복귀한다.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법의 일 예를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 상기 도 6a 내지 도 6e에서는 상부하우징(43)이 공지의 진공성형방법으로 제작되는 모습을 나타내었지만, 도시한 형태의 상하부 하우징을 제작할 수 있는 한 공지의 다른 성형방법 (예컨대 사출성형이나 주조성형 등)을 얼마든지 적용할 수 있다.

여하튼 도 6a를 참조하면, 상기 상부몰드본체(23)에 유동로성형몰드(29)와 커버몰드(31) 및 판막(15)이 조립되어 있는 상태로 성형재료(41)가 씌워져 있음을 알 수 있다. 상기 성형재료(41)는 합성수지에 열을 가하여 유연하게 된 상태로서 그 테두리부가 고정부재(39)에 의해 플렌지부(27)에 조여있다.

상기 도 6a의 상태에서, 통상의 진공성형 방법에 따라 상부몰드본체(23) 상부 공간의 공기를 외부로 빼내면 도 6b와 같이 성형재료(41)가 상부몰드본체(23)와 유동로성형몰드(29)와 커버몰드(31)의 표면에 밀착한다. 이 때 성형재료(41)가 판막(15)의 외주면에도 밀착하여 성형재료(41)가 판막의 링부(15b)에 고정된다.

상기와 같이 진공성형이 완료된 후 몰드 및 성형재료(진공성형이 완료되어 상부하우징의 형태를 갖는)(41)를 냉각하였다면 상부하우징 형상의 성형재료(41)로부터 상부몰드본체(23)와 유동로성형몰드(29) 및 커버몰드(31)를 분리한다.

이를 위해서는 먼저 상부몰드본체(23)를 유동로성형몰드(29)로부터 분리하고, 도 6d에 도시한 바와같이 커버몰드(31)를 빼내기 위해 커버몰드(31)를 감싸고 있는 성형재료를 커팅한다.(도 6c 참조)

상기 커버몰드(31)를 덮고 있던 부위를 절제하였다면, 상기 도 6d에 도시한 바와같이 고정나사(33)를 풀고 커버몰드(31)를 유동로성형몰드(29)로부터 분리한 후, 유동로성형몰드(29)는 상부하우징(43)의 하부로 빼내고 커버몰드(31)를 상부하우징(43)의 상부로 빼낸다.

상기한 설명에서는 상부몰드본체(23)를 유동로성형몰드(29)로부터 먼저 분리하고 커버몰드(31)를 나중에 분리했지만 분리순서는 경우에 따라 달라질 수 있다.

여하튼 상기 과정을 거쳐 상부하우징(43)의 제작이 완료되었다면 별도로 제작된 하부하우징(45)과 조립하여 혈액펌프를 만든다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법을 정리하여 나타내 보인 블록도이다.

본 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법은 상부하우징과 하부하우징을 별도로 제작한 후 상호 조립하는 단계를 포함한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 판막일체형 혈액펌프 제작방법은, 상부몰드준비 및 판막장착단계(100)와, 상부하우징성형단계(102)와, 몰드분리단계(104)와, 상부하우징완성단계(106)를 포함하는 상부하우징제작공정과, 하부몰드준비단계(110)와, 하부하우징성형단계(112)와 몰드분리단계(114)와, 하부하우징완성단계(116)를 포함하는 하부하우징제작공정을 포함한다.

상기 양 공정을 통해 제작된 상부하우징(43) 및 하부하우징(45)은 하우징조립공정(120)을 통해 상호 밀착되어 판막일체형 혈액펌프를 이룬다.

상기 상부몰드준비 및 판막장착단계(100)는, 상기 유동로성형몰드(29)와 커버몰드(31) 사이에 판막(15)을 고정시킴과 아울러 유동로성형몰드(29)를 상기한 설 치구(25a)에 삽입하는 단계이다.

또한 상부하우징성형단계(102)는, 상기 상부몰드준비 및 판막장착단계(100)를 통해 세팅된 상부몰드(플렌지부(27), 상부몰드본체(23), 유동로성형몰드(29), 커버몰드(31)의 조합체)에 성형재료를 가하여 상부몰드 형태의 상부하우징을 성형하는 단계이다. 이 때 적용할 수 있는 성형법으로는 진공성형, 사출성형, 주조성형 등이 있다.

상기 상부하우징성형단계(102)를 통해 상부하우징이 완료되었다면 몰드분리단계(104)를 통해 도 5를 통해 설명한 바와같이, 상부하우징(43)으로부터 상부몰드를 분리한다.

상기와 같이 상부하우징(43)으로부터 상부몰드가 분리된 후, 상부하우징완성단계(106)를 통해 필요한 부분을 다듬어 최종적인 상부하우징(43)을 얻는다.

한편, 상기 하부몰드준비단계(110)는 도 4에 도시한 바와같은 하부몰드(35)를 준비하는 단계이다. 상기 하부몰드준비단계(110)를 통해 하부몰드(35)가 준비되었다면 하부하우징성형단계(112)를 통해 하부하우징(도 6e의 45)을 제작한다. 이 때 적용되는 성형방법은 이를테면 진공성형, 사출성형, 주조성형 등을 예로 들 수 있다.

상기 하부하우징성형단계(112)를 통해 하부몰드 형태의 성형물(하부하우징(45))이 얻어졌다면, 몰드분리단계(114)를 통해 하부하우징으로부터 하부몰드를 분리하고, 하부하우징완성단계(116)를 통해 하부하우징을 얻는다. 하부하우징완성단계(116)는 하부몰드로부터 분리된 하부하우징의 필요한 부분을 다듬는 과정이다.

상기 단계를 통해 상부하우징(43) 및 하부하우징(45)이 완성되었다면, 하우징조립단계(120)를 통해 상부하우징(43) 및 하부하우징(45)의 테두리부를 밀착시켜 판막일체형 혈액펌프의 제작을 완료한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 판막일체형 혈액펌프 및 이를 위한 성형몰드는, 혈액펌프의 하우징을 성형 제작함에 있어서 판막이 하우징에 일체를 이루도록 하여 판막과 하우징의 사이에 미세한 틈새가 없고 이에 따라 혈전이 생성되지 않으며, 또한 하우징과 판막과의 접착과정이 없으므로 그만큼 제작시간이 짧아 생산성이 향상되고 제작비용이 저렴하며 고품질의 혈액펌프를 제작할 수 있다.

Claims (9)

1. 상호 조립되어 밀폐된 내부공간을 이루는 상부하우징 및 하부하우징을 포함하고, 상기 내부공간으로 공급된 혈액을 외부로 박출하며, 상기 상부하우징에는 혈액의 유입유출을 제어하되 상부하우징에 고정되는 링형태의 링부와 상기 링부의 내부에 설치되며 혈액이 한쪽방향으로 흐르게 하는 열림판부를 갖는 판막이 각각 구비된 혈액유동통로가 형성되어 있는 공압식 인공심장용 혈액펌프를 제작하는 방법으로서,

   상기 상부하우징을 성형할 몰드를 준비하고 상기 몰드에 판막을 착탈 가능하도록 미리 고정시키되 상기 링부가 몰드 외부로 노출되도록 고정시키는 상부몰드준비 및 판막장착단계와;

   상기 판막이 장착되어 있는 상부 몰드에 성형재료를 가하여 성형재료가 몰드 및 상기 링부를 감싸도록 함으로써 판막이 내장된 형태의 상부하우징을 성형하는 상부하우징성형단계와;

   상기 상부하우징성형단계의 종료 후 상부하우징내에 고정되어 있는 판막을 상부하우징내에 남겨둔 채 상부몰드를 판막 및 상부하우징으로부터 분리하여 판막이 고정되어 있는 상태의 상부하우징을 얻는 상부하우징완성단계와;

   상기 하부하우징을 성형할 몰드를 준비하는 하부몰드준비단계와;

   준비된 하부몰드에 성형재료를 가하여 하부하우징을 제작하는 하부하우징성형단계와;

   상기 하부하우징성형단계의 종료 후 하부몰드로부터 하부하우징을 분리하여 하부하우징을 얻는 하부하우징완성단계와;

   각기 제작된 상부하우징 및 하부하우징을 상호 조립하는 하우징조립단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부하우징성형단계는 진공성형 또는 사출성형 또는 주조성형 중 어느 하나의 성형방법을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 상부하우징을 성형하는 몰드는;

   소정곡률을 갖는 부분 구(球)의 형태를 취하는 구면(球面)부를 가지되, 상기 구면부에는 일정 내경을 갖는 두 개의 설치구가 나란하게 형성되어 있는 상부몰드본체와,

   상기 상부몰드본체의 각 설치구에 착탈 가능하게 장착되는 것으로서, 상기 판막과 결합한 상태로 상부하우징성형단계 이전에 설치구에 장착되고 상부하우징성형단계 이후에 판막으로부터 분리되는 유동로성형몰드를 포함하며,

   상기 상부몰드준비 및 판막장착단계는;

   상기 유동로성형몰드의 단부에 판막을 고정하는 판막고정과정과,

   상기 판막이 고정된 상태의 유동로성형몰드를 각 설치구에 삽입 고정하는 유동로성형몰드 설치과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 상부하우징완성단계는;

   유동로성형몰드와 상부몰드본체를 분리하여 상부하우징으로부터 상부몰드본체를 제거하는 제 1분리과정과,

   상기 유동로성형몰드를 판막으로부터 분리한 후 상부하우징에서 제거하는 제 2분리과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작방법.
5. 상호 조립되어 밀폐된 내부공간을 이루는 상부하우징 및 하부하우징을 포함하고, 상기 내부공간으로 공급된 혈액을 외부로 박출하며, 상기 상부하우징에는 혈액의 유입 유출을 제어하는 판막이 각각 구비된 혈액유동통로가 형성되어 있는 공압식 인공심장용 혈액펌프를 제작하기 위한 것으로서,

   상기 상부하우징의 형상에 대응하는 형상을 취하되 그 외면에 일정 내경을 가지며 나란하게 연장된 두 개의 설치구가 마련되어 있는 상부몰드본체와, 상기 판막과 결합한 상태로 상기 설치구에 부분적으로 삽입되며 설치구 및 판막으로부터 분해가 가능한 유동로성형몰드를 포함하는 상부몰드와;

   상기 상부몰드에 의해 성형 제작된 상부하우징에 조립될 하부하우징을 성형 제작하는 하부몰드를 구비하는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 판막은, 일정직경의 링의 형태를 취하는 링부와, 상기 링부의 내부영역에 위치하며 혈액의 일방향 흐름을 유도하는 플랩형태의 열림판부로 이루어지고,

   상기 유동로성형몰드는, 상기 설치구에 부분적으로 삽입 고정된 상태로 길이방향으로 연장된 원통형 부재로서 상기 판막을 그 연장단부에 고정 지지하는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 유동로성형몰드의 단부에는 상기 판막의 링부를 통과하여 유동로성형몰드의 단부에 결합함으로써 판막의 내부를 보호하며 판막을 유동로성형몰드에 지지시키는 커버몰드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 유동로성형몰드의 단부 및 커버몰드에는 판막을 고정시킬 때 판막의 열림판부를 수용하는 수용공간이 마련된 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 유동로성형몰드와 커버몰드는 판막의 링부를 통과하여 링부의 내부에서 면접하고, 링부의 외주면은 성형시 성형재료에 일체를 이루도록 외부로 노출시키는 것을 특징으로 하는 판막일체형 혈액펌프 제작용 성형몰드.

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