KR100833669B1 - 외부 반사 박동 심장 보조 장치 - Google Patents

Abstract

본 심장 보조 장치는 심장 작동의 반사 박동으로 사지에 상대 양압 및 상대 음압을 외부적으로 가하기 위한 밀봉된 관형 하우징을 포함한다. 어플리케이터는 그 자체로 주문 맞춤을 제공하도록 조립된다. 이는, 크기에 맞춰 잘려지고 사지 주변에 위치되는 직물 또는 스폰지와 같은 내부 층을 포함한다. 초기에 변형 가능한 재료는 치수화되고, 내부 직물 층 주위로 밀봉되어 스트랩 또는 이와 유사한 것에 의하여 장착되어 비교적 강성의 팽창 불가능한 관형 쉘을 형성한다. 쉘은 경화 플라스틱 시트 또는 경화 플라스틱 또는 관절화된 섹션으로 이루어진다. 내부 벽은 밀봉된 쉘 내부에 대하여 복수 개의 개구부를 구비한다. 외부 벽은 내부 벽 주위로 위치된다. 쉘 벽은, 벽 사이의 다중 섹션 공기 유동 챔버를 형성하는 이격 부재를 반경 방향으로 및/또는 종방향으로 연장시킴으로써 이격된다. 내부 벽 및 이격 부재는 일체형일 수도 있다. 이격 부재는, 쉘 챔버로 펌프 유입 및 배출되는 공기가 일정하게 배분되고 쉘 내부로 또는 이로부터 자유롭게 이동하는 통로를 포함한다. 혈관 확장을 증진하도록 공기 온도를 조절하는데 가열기가 사용될 수도 있다.

Description

외부 반사 박동 심장 보조 장치{External counterpulsation cardiac assist device}

본 발명은 사지(四肢, limbs)에 양의 그리고 음의 상대 압력(상대 양압 및 상대 음압)을 인가함으로써 기능하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치(external counterpulsation cardiac assist device)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자체로 조립되어 주문 맞춤(customized fit)을 제공하고 감소된 펌프 용량을 요구하는, 심장 기능에 대해 반사 박동식으로 사지에 (대기에 대하여) 상대 양압 및 음압을 가하기 위한 비교적 강성의 밀봉된 하우징을 제공하는 것이다.

신체에 간헐적인 압력을 외부에서 가함으로써 혈관 시스템을 침범하지 않고서 순환을 보조하는 방법은 알려져 있다. 심장 확장기(cardiac diastole) 동안 하부 사지에 상대 양압 펄스를 인가하는 것은 심장 확장기 압력을 40% 내지 50%까지 높일 수 있는 반면, 심장 수축기(cardiac systole) 동안 상대 음압(진공)을 인가하는 것은 약 30%까지 심장 수축기 압력을 낮출 수 있다. 이하에서 "상대" 압력은 대기 (게이지) 압력에 상대적인 것을 의미한다.

말초 혈관상(peripheral venous bed)의 단일 방향 판막(unidirectional valves)때문에 이러한 외부 인가되는 상대 양압 및 상대 음압은 심장으로의 정맥 환류(venous return)를 증가시킨다. 심근 허혈(myocardial ischemia)에 동반되는 심인성 쇼크(cardiogenic shock)에 있어, 증가된 관상 동맥 유동(coronary flow)은 심장 기능을 증대시켜 이러한 과정에 반응하는 혈류 동역학에 간접적으로 영향을 미친다. 게다가, 심장 조직에 공급하는 부행로 혈관(collateral channel blood vessels)의 성장을 도모하고 협심증(angina) 증상을 경감시키는 것을 믿어진다.

이러한 방법의 치료적 결과는 더욱 상세하게 보고된다. 하지만, 실제적인 문제로서, 사지에 상대 양압 및 음압을 외부적으로 가하는데 사용되는 장치는 대단히 비효과적이어서, 이러한 과정은 폭 넓은 용인을 얻지는 못했다.

이러한 목적을 위해 채택되는 초기의 장치는 사전 조립된 힌지식 원추형 금속 하우징 또는 쉘 하우징을 포함했다. 이러한 하우징 내부에, 공동 원통형 팽창 가능한 고무 풍선같은 튜브가 배치되고, 그 내부에는 사지 일부가 배치된다. 풍선같은 고무 튜브는 물로 채워지는데, 이는 가압되어 튜브를 팽창시키고, 이에 의하여 하우징의 내부를 채우고 그리고 사지 일부의 표면 영역에 압력을 가한다.

상대 음압을 가하기 위하여, 먼저 물이 고무 튜브로부터 펌프 배출되어, 고무 튜브와 사지 사이에 공기 갭이 남는다. 불투과, 고무와 같은 코팅된 직물이 하우징의 외부 주위로 배치되고, 사지 주변으로 밀봉되어 사지와 고무 튜브 사이에 공기를 가둔다. 밀봉된 직물 내에 갇힌 공기를 펌프 배출시킴으로써, 먼저 직물이 하우징 주변으로 접히고, 그런 후 음압이 사지와 고무 튜브 사이의 갭 내에 형성되기 시작한다.

이러한 시스템은 수많은 작동상의 문제점을 갖는다. 유동에 대한 높은 저항 성으로 인하여, 고무 튜브를 가압하여 심장 박동과 일치할 정도로 충분히 빠르게 고무 튜브로부터 물을 펌프 배출시키는 것은 거의 불가능하다. 결과적으로, 상대 양압을 가하는 과정은 매우 어렵다. 사전 조립된 하우징은 모든 환자에게 거의 잘 맞도록 제조될 수 없어, 비교적 근 갭이 고무 튜브와 사지 사이에 남아 팽창되는 고무 튜브에 의하여 채워지기 때문에, 이러한 과정은 더욱 어렵다. 하우징 주변으로 사지와 고무 튜브 사이에 고무 코팅된 직물로 둘러싸인 공간으로부터 펌프 배출되는 공기의 양은 비교적 커서, 이에 의하여 큰 공기 펌프 작동을 요구한다. 게다가, 고무-코팅된 직물의 가요성으로 인하여, 이는 변형되고 사지와 고무 튜브 사이의 공간으로 진입하는 경향이 있어, 이에 의하여 사지 주변의 원하는 레벨의 음압(진공)을 달성하는 것이 어렵게 된다.

현재 어플리케이터는 풍선과 같은 요소가 내부에 배치되는 비교적 연장 불가능한 사전 조립되는 직물을 사용한다. 둘러싸는 하우징 또는 커프(cuff)를 갖는 풍선과 같은 요소는 사지 주변에 감싸여지고 벨크로(VELCRO)로 시중에 알려진 후크 및 루프 테이프를 구비하는 스트랩에 의하여 장착된다. 이러한 어플리케이터는 뉴욕 웨스트베리(Westbury, New York)에 소재한 바소메디컬 주식회사(Vasomedical, Inc.)로부터 구입할 수 있다.

이러한 작동 동안, 풍선은 공기에 의하여 가압되고, 이에 의하여 둘러싸여진 사지의 표면에 압력이 가해진다. 풍선이 가압됨으로써 커프의 팽창 및 변형으로 인하여, 요구되는 사지 표면 압력을 달성하는데 비교적 큰 양의 공기가 요구된다. 비록 커프 재료가 비교적 연장 불가능하고 커프가 사지 일부에 빈틈없이 적용되더 라도, 이는 그 경우이다. 결과적으로, 풍선으로부터 신속하게 유입되고 대부분의 경우 유출되며 교번적으로 풍선을 팽창 및 수축시켜 사지에 요구되는 압력을 가해야 하는 큰 체적의 공기로 인하여, 장치를 구동하는데 큰 용량의 펌프가 요구된다. 풍선을 사용하여 압력을 가하는 이러한 어플리케이터 및 모든 변형예는 사지에 상대 음압을 가하는데 사용된다. 근래 어플리케이터의 또 다른 단점은 큰 공기 체적의 요구로 인하여 시스템이 비휴대 가능하게 되어, 고정된 치료 공간 외부로 가능할 수 없고 그리고 응급 상황에서 유용할 수 없다.

근래에 팽창 가능한 풍선형 내부를 둘러싸는 강성 또는 반-강성 외부 쉘의 설계 개념을 도입하려는 시도가 있다. 이러한 유형의 어플리케이터는 장(Zhang) 등에 의하여 1996년 9월 10일자로 등록된 미국 특허 제 5,504,103호 및 장(Zhang) 등에 의하여 1999년 12월 7일자로 등록된 미국 특허 제 5,997,540호에 개시되는데, 이들은 뉴욕 웨스트베리(Westbury, New York)에 소재한 바소메디컬 주식회사(Vasomedical, Inc.)가 소유한다. 이러한 어플리케이터는 사지 주변을 감싸고 벨크로(VELCRO)의 스트랩과 같은 수단으로 위치에 유지되도록 기술된다. 하지만, 이러한 사전 조립된 어플리케이터 설계는 사지를 꽉 맞게 장착할 수 없어, 요구되는 사지 표면 압력 레벨을 제공하도록 여전히 큰 체적의 공기를 요구한다. 이러한 사전 조립된 어플리케이터는 사지 일부를 정확하게 맞추도록 제작될 수 없기 때문에, 이에 의하여 풍선과 같은 튜브 및 사지 사이에 상당한 버리는 공간(dead space)을 남기는 경우이다.

상기 언급한 특허는 스페이서(spacer)에 의하여 버려지는 공간을 채워 어플 리케이터의 작동에 요구되는 양의 공기를 줄이도록 제안한다. 이러한 스페이서는 다양한 형상 및 두께로 잘려져야 하고 그러므로 상당히 번거롭고 비실용적이다.

외부 쉘 및 어플리케이터는 사지 일부에 맞도록 맞춤 제작될 수도 있다. 다양한 크기 및 형상의 수 많은 어플리케이터는 다양한 환자의 사지의 윤곽을 거의 거의 수용하도록 제조될 수도 있다. 주문 제작 어플리케이터는 명백하게 비실용적이다. 상이한 크기의 환자의 폭 넓은 다양성에 적합한 상이한 크기 및 형상의 수 많은 어플리케이터의 제조 및 병원 재고(hospital inventory)는 또한 비실용적이다.

추가적으로, 이러한 어플리케이터는 사지 일부 주변의 풍선형 튜브를 가압시킴으로써 작동되기 때문에, 이들 어플리케이터는 상대 음압을 사지 일부에 가하는데 사용될 수 없다.

본 발명은, 내부 공기 분산 시스템을 구비하는 독특하게 설계된 어플리케이터를 사용함으로써 이러한 단점들을 극복한다. 어플리케이터는 사지에 맞추어져 작동하여 종래 기술의 실시예보다 훨씬 적은 공기 체적이 요구된다. 하우징을 작동시키는데 적은 공기 체적이 필요하기 때문에, 보다 작은 용량, 보다 가벼운 그리고 보다 비싼 공기 펌프가 요구된다. 이러한 어플리케이터 하우징은 그 자체로 환자에 장착되는 경우 경화되는 변형 가능한 구성 요소로부터 조립되어, 각각의 환자에 맞추어질 수 있기 때문에, 많은 수의 사전 조립되는 하우징 구성 요소의 제고 필요성이 제거되는 반면, 동시에 각각의 개인 환자에 대한 맞춤의 정밀성이 상당히 증강된다.

쉘 및 사지 표면 사이의 갭은 매우 작게 제조될 수 있고, 이에 의하여 가압되어야 하는 전체 공간이 최소화될 수 있기 때문에, 요구되는 공기 체적의 양은 감소된다. 쉘 및 사지 표면 사이의 이러한 작은 갭을 채택하는 주요한 제한은, 쉘로 유입 및 유출되는 공기에 대한 저항이다. 하지만, 공기 유동은 쉘의 내부 공기 분산 시스템(internal air distribution system)에 의하여 그리고 다중 공기 유입구를 쉘에 채택함으로써 용이하게 강화된다.

게다가, 요구되는 공기의 체적을 최소화함으로써, 거의 동일한 공기가 빠르게 하우징으로 펌프 유입 및 펌프 배출되어, 비교적 폐쇄된 시스템에 상대 양압 및 음압을 생성한다. 이는 공기 압력을 조절하는데 충분한 수단을 제공하고, 그리고 또한 공기 온도를 면밀하게 제어하는 것을 허용한다. 공기 온도를 제어하는 것은 보다 따뜻한 공기가 혈관 팽창을 증진시켜, 결과적으로 보다 큰 혈류를 초래하여 장치의 보다 효율적인 작동을 유발한다.

게다가, 내부 공기 분산 시스템을 구비하는 비교적 강성인 쉘의 사용으로 인하여, 종래 시스템의 팽창 가능한 풍선 같은 내부는 제거된다. 이는 본 발명의 어플리케이터가 사지에 상대 양압 및 상대 음압을 가하는 것을 허용한다. 예를 들어 바소 메디컬 어플리케이터는 상대 음압을 가할 수 없다.

그러므로, 본 발명의 제 1 목적은, 사지에 상대 양압 및 상대 음압을 가할 수 있는 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 작동시키는데 비교적 작은 공기 체적을 요구하여 감소된 펌프 용량을 요구하는 어플리케이터를 구비하는 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 팽창 가능한 풍선같은 튜브를 사용하는 것을 제거하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 자체로 조립될 수 있고, 각각의 환자의 사지를 정확하게 맞추도록 주문화될 수 있는, 상대 양압 및 음압 어플리케이터를 포함하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 시스템보다 상당히 가벼워, 이에 의해 치료를 위해 환자가 특별히 장착된 설비로 이동하도록 요구하기보다는 환자로 이동될 수 있도록 휴대 가능한 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 공기 온도가 혈관 팽창을 증진시키도록 용이하게 제어될 수 있는데 사용되는 것이 바람직한 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사지 일부에 용이하게 장착됨과 동시에 사지 일부 주위로 어플리케이터 내부 챔버를 밀봉할 수 있는 비교적 강성의 쉘로 어플리케이터를 구비하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 비교적 강성인 쉘이 장착되고 밀봉되는 사지 일부를 덮는 공기 투과 가능한 내부 층과 함께 사용되는 것이 바람직한 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 심장 작동과 동조화되어 챔버에 공기를 유입 및 유출시키도록 작동하는 펌핑 시스템에 연결되는 관형 챔버를 형성하는 반경 방향 및/또는 종방향 요소에 의하여 사지 표면으로부터 이격되는 쉘 안의 내부 공기 분산 시스템을 구비하는 강성 또는 반-강성 공기 분산 시스템을 갖는 상대 양압 및 상대 음압 어플리케이터를 포함하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 어플리케이터는 하우징의 밀봉된 내부를 가압하고 내부에 진공을 생성함으로써 사지에 상대 양압 및 상대 음압을 가한다. 하우징의 내부를 한정하는 쉘은, 일단 사지 주변에 장착되면 양압을 함유하도록 충분히 강성이고 팽창 불가능하고 충분한 진공이 생성되는 것을 허용하도록 충분하게 접히지 않게 한다.

본 발명의 일실시예에서, 관형 챔버를 한정하도록, 내부 벽은 반경 방향 및/또는 종방향 요소에 의하여 외부 벽으로부터 이격된다. 챔버는 심장의 작동과 동기화되어 챔버로 공기를 유출입시키는 펌프에 연결된다.

쉘은, 사지의 형상 및 크기에 꽉 맞도록 형성될 수 있도록 초기에 변형 가능한 것이 바람직하다. 일단 적소에 있으면, 쉘의 내부는 밀봉된다. 쉘은 일단 장착되면 비교적 강성이 된다.

내부 층은 쉘 내부 안으로 사지에 인접하게 놓이는 것이 바람직하다. 이러한 층은, 직물, 펠트 또는 스폰지와 같은, 예를 들어 굽힘에는 가요성이지만 압력 하에 용이하게 압축되지 않는 압력에는 비교적 저항성이 있는 상당한 공기 투과 가능한 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

쉘 요소는 투과 가능한 내부 층으로부터 초기에 분리되는 것이 바람직하다. 쉘의 벽 사이의 관형 공간은 펌프 및 쉘 내부의 투과 가능한 내부 층 사이에 공기의 자유로운 유동을 허용하는 내부 공기 분산 시스템을 형성한다. 투과 가능한 내부 층은 공기 유동에 최소한의 저항을 제공하도록 설계된다.

상대 양압 및 상대 음압 사이클과 그 시간 프로파일은 심전도계 또는 다른 심장 기능 모니터링 장치로부터의 입력을 수신하는 마이크로 프로세서 기반 컴퓨터 시스템에 의하여 제어되는 것이 바람직하다. 상대 양압은 공기 압축기, 가압 공기 탱크 및/또는 공기 펌프에 의하여 제공될 수도 있다. 상대 음압은 진공 펌프에 의하여 제공될 수 있다. 하지만, 이하 기술되는 상대 양압 및 상대 음압을 제공하는 스프링 부하 펌프 메카니즘이 바람직하다.

본 발명의 일면에 따르면, 외부 반사 박동 심장 보조 장치는 심장의 작동과 동기화하여 신체의 일부에 상대 양압 및 상대 음압을 제공하도록 기술된다. 이러한 장치는 하우징을 포함한다. 하우징은 쉘 내부로 신체 일부에 근접하게 배치되는 공기 투과 가능한 가요성 내부 층 및 신체 일부를 둘러싸는 비교적 강성의 관형 쉘을 포함한다. 쉘 내부를 밀봉하기 위하여 수단이 제공된다. 쉘은 공기 공급기 및 쉘 내부를 작동 가능하게 연결하는 내부 공기 분산 시스템을 구비한다.

쉘은 이격된 내부 및 외부 벽에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 이격 수단(spacing means)은, 사이에 공기 챔버를 형성하는 쉘의 벽들 사이에 배치된다. 내부 벽은 챔버와 쉘 내부 사이에서 공기의 자유 유동을 용이하게 하는 복수 개의 개구부를 구비한다.

외부 벽에 하나 또는 그 이상의 포트가 제공된다. 이러한 포트는 챔버와 공기 공급기를 작동 가능하게 연결한다.

이격 수단(spacer means)은 쉘의 내부 공기 챔버를 섹션들로 분리시킨다. 공기 통로는 챔버 섹션을 연결하는 이격 수단을 관통하여 제공된다. 이격 수단은 반경 방향으로 또는 종방향으로 연장되는 이격 벽을 구비할 수 있다. 벌집 또는 이와 유사한 것과 같은 다른 형상이, 형상에 의존하여 사용 가능하다.

내부 벽 및 이격 수단은 조립체로 형성되도록 결합되는 것이 바람직하다. 외부 벽은 조립체 위에 배치된다. 수단은 쉘을 강화하도록 어셈블리 위로 외부 벽을 장착하기 위하여 제공된다.

내부 벽은 플라스틱 또는 경화 고무와 같은 시트와 같은 비교적 강성인 재료로, 또는 플라스틱 또는 이와 유사한 관절식으로 연결되는 복수 개의 섹션 또는 금속 섹션으로 구성되는 것이 바람직하다.

내부 층은 직물, 펠트 또는 스폰지와 유사한 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 층은 어플리케이터의 조립 동안 내부 벽의 압력을 이기기에 충분하게 딱딱하지만, 상대 음압의 인가시 팽창되는 사지에 충분한 저항성을 제공하지 않을 정도로 가요성이다. 재료는 또한 조립 동안 사지의 형상에 용이하게 형성되도록 상당한 굽힘을 제공하도록 가요성이다.

외부 벽은 공기 비투과 가능하며 밀봉된 직물 또는 플라스틱의 다양한 형상과 같은 가요성이지만 비팽창 가능한 시트 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

내부 벽과 이격 수단은 일체형인 것이 바람직하다. 대안적으로, 쉘 벽 및 이격 수단은 일체형일 수도 있다.

내부 층에 대하여 쉘을 밀봉하기 위한 수단은 밀봉 테이프를 포함하는 것이 바람직하다. 외부 벽을 장착하기 위한 수단은 비교적 연장 불가능한 스트랩 또는 밴드를 포함하는 것이 바람직하다.

외부 벽은 후크 및 루프 테이프의 섹션에 의하여 또는 단순하게 거친 표면을 강화하는 마찰에 의하여 이격 수단(spacer)의 상부에 대한 위치로 유지될 수도 있다. 이러한 경우, 이격 수단 벽(spacer wall)의 상부 표면은 장착 작동을 강화하도록 확대될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 쉘은 외부 벽으로만 구성된다. 내부 벽이 사용되지 않는다. 공기 투과 가능한 가요성 내부 층은 신체 일부에 대하여 배치된다. 이격 수단은 외부 벽으로부터 공기 투과 가능한 내부 층을 분리시키고, 내부 공기 챔버를 형성한다. 이격 수단은 수레의 내부 공기 챔버를 섹션으로 분리시킨다. 공기 통로는 챔버 섹션을 연결하는 이격 수단을 관통하여 제공된다. 이격 수단은 반경 방향으로 또는 종방향으로 연장되는 이격 수단 벽을 구비할 수 있다. 벌집 또는 이와 유사한 다른 형상이 사용 가능하다.

본 발명의 앞선 실시예에서, 쉘 내부를 밀봉하기 위하여 수단이 제공된다. 쉘의 내부 공기 분산 시스템은 공기 공급기와 쉘 내부를 작동 가능하게 연결시킨다. 외부 벽의 하나 또는 그 이상의 포트는 쉘 내부 챔버 및 공기 공급기를 작동 가능하게 연결하도록 제공된다.

스페이서 수단 및 외부 벽은 일체형일 수도 있다. 대안적으로, 스페이서 수단 및 외부 벽은 개별적일 수도 있고, 이 경우 스페이서 수단은 절단되고 공기 투과 가능한 가요성 내부 층 주위로 조립된다. 그런 후 외부 벽은 조립체에 대하여 배치된다. 수단은 외부 벽을 조립체에 대하여 장착하여 쉘을 강화하기 위하여 제공된다.

앞선 실시예에 기술된 내부 층은 바람직한 실시예에서 사용될 수도 또는 사용되지 않을 수도 있다. 이것이 사용되지 않는 경우, 스페이서 수단은 신체 일부에 근접하게 배치된다.

본 명세서를 통틀어, 본 발명은 공기 구동으로서 설명을 위하여 기술된다. 공기는 많은 이유로 낮은 점도, 비-유독성, 비-가연성, 가용성 등을 포함하는 수 많은 이유로 바람직한 유체인 반면, 다른 가스 또는 용액이 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

이러한 그리고 이하 나타날 수도 있는 다른 목적을 위하여, 본 발명은 이하 명세서에 상세하게 기술되고, 첨부된 청구 범위에서 언급되고 그리고 첨부된 도면에 도시된 바와 같은 외부 반사 박동 심장 보조 장치에 관련되는데, 유사한 부분은 동일한 도면 부호로 언급된다.

도 1은 상기 장치 하우징의 바람직한 제 1 실시예의 대표적인 단면의 등각 전개 사시도이고,

도 2는 환자의 사지에 장착된, 도 1의 하우징의 횡단면도이고,

도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 취해진 등각 횡단면도이고,

도 4는 "리빙 힌지"에 의해 연결되는 내부 벽의 인접 단면의 부분을 도시하는 횡단면도이고,

도 5는 도4에 유사하나, 힌지에 의해 연결되는 인접부의 부분을 도시하고,

도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 쉘의 대표적인 단면의 등각 사시도이고,

도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 쉘의 대표적인 단면의 횡단면도이고,

도 8은 도 7의 선 8-8을 따라 취해진 횡단면도이고,

도 9는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예의 쉘의 대표적인 단면을 도시하는 횡단면도이고,

도 10은 본 발명의 바람직한 제 5 실시예의 측평면도를 도시하고,

도 11은 본 발명의 바람직한 제 6 실시예의 쉘의 대표적인 단면을 도시하는 횡단면도를 도시하고,

도 12는 본 발명의 바람직한 제 7 실시예의 횡단면도를 도시하고,

도 13은 도 11에 도시된 실시예의 평면도를 도시하고,

도 14는 본 발명의 바람직한 제 5 실시예의 등각 사시도를 도시한다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예는 대표적인 사전 절단 부분이 도시된 튜브와 같은 하우징으로 구성된다. 하우징은 그 자체로 조립되고, 그리고 팔 또는 다리와 같은 사지에, 또는 허벅지 및 둔부를 포함하는 신체의 하부 전부에 잘 맞는다. 하우징은, 섬유, 펠트 또는 스폰지와 같 은 재료의 시트로 구성되는 가요성의 공기 투과 내부 층(air permeable inner layer, 10)으로 구성된다. 공기 투과 내부 층(10)은 사지(12) 주위에 배치되고, 가위 또는 블레이드를 사용하여 치수에 맞게 잘라내어 진다.

초기에 사지의 윤곽을 따라 밀접하게 형성되기에 충분하도록 변형 가능한 공동 쉘(hollow shell, 14)은 사지의 윤곽을 따라 공기 투과 내부 층(10) 주위에 빈틈없이 장착된다. 공동 쉘(14)은 밀봉되고 그리고 아래에 기술되는 바와 같이 사지 주변의 위치에 장착된 후에, 비교적 강인하게 될 것이다.

공동 쉘(14)은 내부 벽(16)과 외부 벽(18)으로 구성된다. 벽(16 및 18)은, 쉘의 벽들 사이의 공기 유동 챔버(22)에 의하여 한정되는 내부 공기 분포 시스템을 형성하도록 복수 개의 곧추 선 이격 부재(20)에 의하여 분리 이격된다.

내부 벽(16)은 공기 유동 챔버(22)와 쉘 내부 사이에 공기의 자유 유동을 허용하는 복수 개의 개구부(24)를 구비한다. 개구부(24)는 이격 부재의 형상에 의하여 결정되는 패턴으로 배치된다. 내부 벽(16)은 특히 횡방향 및 종방향에 대하여 비교적 강성이다. 개구부(24)는 이격 부재의 형상에 의하여 결정되는 패턴으로 배치된다. 내부 벽(16)은 비교적 강성이다. 이는, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 단일의, 초기에 변형 가능한 경화 고무 또는 플라스틱 시트로, 또는 도 4에 도시된 바와 같이 "리빙 힌지(living hinges, 17)"에 의하여 연결되는 경화 고무 또는 플라스틱 섹션(16a, 16b)으로, 또는 도 5에 도시된 바와 같이 기계적 힌지(23)에 의하여 연결되는 섹션(16c, 16d)으로 형성될 수 있다. 고무 또는 플라스틱인 경우, 내부 벽(16)의 섹션은 평평하게 제공될 수 있고 그리고 그 후에 공기 투과 내부 층(10) 주위로 잘 맞도록 변형된다.

이격 부재는 내부 및 외부 벽 사이의 분리를 유지하여, 쉘(14) 전체에 걸쳐 자유로운 공기 유동을 확보한다. 이러한 부재는, 이격되어 반경 방향으로 연장되는 도 1 내지 도 6에 도시되는 사각형의 이격 부재(20), 도 7, 도 8 및 도 14에 도시되는 벌집 부재(21), 또는 도 9 및 도 11에 도시되는 벨로우즈와 같은 이격 수단(spacer, 25)처럼 다양한 형상을 취할 수 있다. 이격 부재는 내부 벽(16)과 동일한 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 어떤 형태의 이격 부재가 사용되건, 공기가 이격 부재에 의하여 한정되는 공기 유동 챔버(22)의 섹션 사이에서 자유롭게 유동하도록 복수 개의 공기 유동 통로(26)가 각각의 이격 부재를 관통하여 제공된다.

이격 부재는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내부 벽(16)으로 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만, 부재들이 서로 연결되어 이들은 도 7, 도 8 및 도 14의 벌집 부재(21), 또는 도 9 및 도 11의 벨로우즈와 같은 이격 수단(spacer, 25)처럼 한 개의 유니트로 홀로 서 있을 수 있는 경우, 이격 수단은 내부 벽(16)과는 별개로, 롤 또는 시트에 공급될 수도 있다. 이러한 경우, 이격 수단은 적절하게 잘려지고 그리고 도 14에 도시된 바와 같이 내부 벽(16)이 존재하지 않는다면 내부 층(10) 위로, 또는 내부 벽(16)이 내부 층(10) 주변으로 위치된 후에는 내부 벽(16) 위로 장착된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 훅 및 루프 테이프 스트립(27)은, 벽(16 및 18)의 훅 및 루프 스트립(31)과 함께 이격 수단(spacer, 25)의 모서리에 사용되어 쉘 벽에 대하여 더욱 미끄럼 저항 맞춤을 제공할 수 있다.

하우징은, 사지 주위로 함께 빈틈없는 구조를 유지하도록 장착되고 하우징의 내부를 격리시키는 기밀 밀봉을 제공하도록 밀봉되는, (굽힘에 있어) 비교적 가요성이지만 연장(延長;늘어남) 불가능한 외부 벽(18)의 설비에 의하여 완성된다. 외부 벽(18)은 플라스틱, 강화 플라스틱(reinforced plastic), 직물 또는 이와 유사한 것과 같은 가요성 재료, 또는 충분한 두께(강성, stiffness)를 갖는 탄성 중합체 시트(elastomer sheet)로 제조되어, 하우징에 가해지는 압력 변화를 견뎌내고, 이러한 과정동안 최소한으로 변형되고 그리고 하우징의 억지 맞춤(tight fit)을 유지한다.

외부 벽(18)은 롤 또는 시트로 공급될 수도 있고 그리고 요구되는 만큼 잘려진다. 그런 후 내벽 및 스페이서 조립체 위로 빈틈없이 배치된다. 외부 벽(18)의 모서리는 겹쳐지고 그리고 후크 및 루프 테이프를 사용하여 또는 점착성 밀봉 테이프(19) 스트립 또는 이와 유사한 것에 의하여 서로 밀봉되어 기밀 조인트를 형성한다. 이와 유사하게, 하우징의 단부는 점착성 밀봉 테이프 또는 클램프 또는 벨트와 같은 다른 전형적인 수단에 의하여 사지에 밀봉되어, 공기가 배출되는 것을 방지한다.

또한 벨트 또는 스트랩(28)은 그 길이를 따라 다양한 위치에서 하우징을 둘러싸는데 사용되고 그리고 하우징의 장착 맞춤(secure fit)을 유지하도록 단단하게 조여진다. 이는 쉘이 급속한 압력 변화를 견뎌내도록 충분한 강성을 지니게 한다. 벨트 또는 스트랩(28)은 굽힘에는 가요성을 지니지만 비교적 연장 불가능하고 그리고 버클 또는 다른 패스닝 수단(29)을 구비할 수도 있다. 훅크 및 루프 테이프는 외벽을 장착하는데 또는 내벽이 미끄럼에 저항하도록 만드는데 사용될 수도 있다.

도 6은 쉘(14')의 바람직한 실시예를 도시하는데, 여기서 벽(16, 18)과 이격 부재(20)는, 쉘(14')이 단일 구조를 갖도록 모두 일체형이다. 이 경우, 쉘(14')은 초기에 변형 가능하고 그리고 롤 또는 시트 형상으로 제공될 수도 있다. 이후 쉘(14')은 절단되고 적절하게 트림되며, 내부 층(10) 주위를 둘러싸고 밀봉되어 장착된다.

쉘을 롤 또는 시트로 제공하는 대신에, 쉘을 각각 수 인치 너비의 섹션으로 제공하는 것이 가능한데, 섹션은 개별적으로 사지를 둘러싸는 내부 층 주위에 서로 인접하게 서로 나란한 관계로, 사지의 축에 횡방향으로 장착된다. 섹션은 밀봉 테이프로 서로 밀봉되고 필요시 벨트 또는 스트랩(28)으로 장착된다. 횡방향 섹션 실시예는 도 10에 도시되는데, 여기서 사지의 축에 횡방향으로 연장되는 복수 개의 인접한 쉘 섹션(14a, 14b, 14c, 및 14d)으로 형성되는 쉘을 도시한다. 이러한 방식으로 횡방향 쉘 섹션은 사지의 형상에 보다 일치를 허용하고 그리고 하우징의 길이에 대하여 보다 큰 가요성을 허락한다.

도 12 및 도 13은 쉘이, 사지(12)의 축에 평행하게 연장되는 종방향 섹션(42a, 42b, 42c...)으로 분할되는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 이러한 섹션은 힌지, 바람직하게는 "리빙 힌지"에 의하여 함께 연결된다. 다른 실시예에서 처럼, 섹션(42a, 42b, 42c...)은 직물, 스폰지와 같은 또는 이와 유사한 재료일 수도 있는 다공성 재료의 내부 층(10)을 둘러싼다. 각각의 섹션(42)의 내부 벽(16)에는 다중 공기 개구부(24)가 제공된다. 각각의 섹션(42)은, 내부 공기 유동 챔버(22)가 형성되도록 이격 부재(20)를 포함한다. 섹션(42a, 42b, 42c...)은 가요성 튜브에 의하여 함께 연결되어 이들 사이를 자유롭게 공기가 소통되도록 한다. 복수 개의 커넥터(34)는 공기 소스로의 연결을 제공한다.

섹션(42a, 42b, 42c...)은 벨트 또는 스트립(28)에 의하여 둘러싸여 하우징을 사지 주변에 장착하고 이것이 비교적 강성이 되도록 한다. 이러한 장착 수단은 후크 및 루프 테이프 또는 다른 연장 불가능한 직물로 제조될 수 있다.

도 14는 내부 층(10) 및 내부 벽(16)이 없는 쉘(14")의 바람직한 실시예를 도시한다. 이격 부재(21)는 벌집과 같은 형상으로 도시된다.

공기는 외부 벽(18)의 하나 또는 그 이상의 포트(32)를 통하여 쉘 내부 챔버로 유입되거나 유출된다. 각각의 포트(32)에는, 호스 또는 도관이 포트와 공기 소스 사이에 연결되는 것을 허용하는 전형적인 설계의 커넥터(34)가 제공된다.

상기 기술된 바와 같이, 사용된 유체로는 공기가 바람직하지만, 다른 기체 또는 물과 같은 수용액일 수도 있다. 하지만, 유체는 하우징으로 신속하게 유입되고 유출되어야 하기 때문에, 저점성 유체인 것이 바람직하다.

몇몇 실시예(미도시)에 대하여, 탱크로부터의 압축 공기는 상대 양압의 인가에 대하여 사용될 수 있고 그리고 내부 공기 챔버는 압력을 해제하도록 단순하게 통기될 수 있다. 하지만, 상대 음압이 요구되는 경우, 진공 생성 장치가 필요하다. 탱크 및 진공 장치가 적절한 밸브(valving)에 의하여 하우징에 연결될 수 있다.

도 2는 대략적인 형태의, 공기를 하우징에 공급 및 제거하는데 사용될 수 있는 펌프(36)를 도시한다. 펌프(36)는, 수축되어 공기를 내부 공기 유동 챔버로 밀어 하우징을 가압하고 그리고 팽창되어 챔버로부터 공기를 인출하여 쉘 내부의 상 대 진공을 형성하는 기밀 벨로우즈(37)를 포함한다.

벨로우즈의 팽창 및 수축은 샤프트(40) 상에서 회전하는 오프-센터 캠(38)에 의하여 제어된다. 샤프트(40)는 심전계(electrocardiograph) 또는 다른 심장 기능 모니터링 장치(도시 안됨)에 의하여 감지되는 신호에 따라 통상적으로 사용되는 감속기(speed reduction)를 통하여 전기 모터(도시 안됨)에 의하여 구동되고 그리고 클러치 시스템(도시 안됨)에 의하여 제어되어 펌프를 작동시킨다. 펌프(36)는, 상대 음압(진공)이 각각의 사이클 동안 제공되도록 벨로우즈(37)의 팽창 조건을 향하도록 스프링 부하가 가해진다. 공기를 포트에 공급하도록, 적절한 밸브(valving)(도시 안됨)가 펌프 및 하우징 포트 사이에 제공된다.

도 2에서, 단순함을 위하여, 벨로우즈의 팽창 및 수축에 영향을 미치는 메카니즘은 전기 모터에 의하여 구동되는 오프-센터 캠에 의한 것으로 도시된다. 하지만, 예를 들어 리드 스크류 메카니즘, 또는 적절한 운동 트랜스미션 및 제어기를 구비하는 선형 전기 모터와 같은 전기 동력에 의한 선형 운동을 생성하는 어떠한 메카니즘이 사용될 수도 있다. 추가적으로, 상대 양압 및 상대 진공 생성 주기가 시스템의 작동의 전체 사이클의 단지 일부분일 수 있기 때문에, 펌프를 구동하는 전기 모터는 펌프 스프링 및 플라이휠에 장착되는 모터의 잠재적 에너지 형태로 기계적 에너지를 저장하는데 사용될 수 있다. 이는 펌프를 작동시키는데 요구되는 전기 모터의 크기를 상당히 줄인다.

도 2에 도시되는 펌프(36)는, 벨로우즈(37)가 팽창 및 수축할 때, 동일한 공기가 펌프 및 하우징 사이에서 유입 및 유출되는 폐쇄 시스템을 형성하기 때문에 본 발명의 하우징과 함께 사용하기에 매우 적합하다. 이는 보다 작은 용량의 펌프의 사용을 허용하고 그리고 하우징 내 공기의 온도에 대한 보다 큰 제어를 허용한다. 보다 작은 용량의 펌프는, 응급 상황시 환자에게 보다 용이하게 수송될 수 있도록 장치를 휴대 가능하게 한다. 물론, 펌프의 용량은 함께 사용되는 하우징의 크기에 의하여 결정된다.

바람직하게는, 히터 부재(45) 및 온도 센서(46)는 도 6에 도시된 바와 같이 하우징으로 도입되는 공기의 온도를 상승된 레벨로 유지하도록 채택된다. 열은 정맥 확장(vascular dilation)을 증진시키고 그리고 장치의 효능의 증대를 초래하도록 혈류를 증진시킨다.

다른 가능한 공기 소스는 내부 스프링의 필요성을 제거하는 "이중 작동" 펌프("double acting" pump)를 포함할 수 있다. 이러한 펌프는 압력 레벨 및 프로파일에 대한 보다 정확한 제어의 장점을 구비한다. 피스톤 펌프 및 로터리 펌프가 사용될 수도 있다.

하나 이상의 공기 소스가 사용될 수도 있다. 동기화되어 작동하는 다중 펌프는 더욱 일정한 압력을 인가할 수도 있다. 펌프는 시스템이 단일 펌프보다는 보다 큰 수의 초당 회전수로 작동하는 것을 허용하도록 설정될 수 있다. 대안적으로 사용된다면, 하나의 펌프 또는 펌프 세트가 공기를 압축하면서 다른 것은 하우징으로 압축 공기를 강제시키며, 또는 그 역으로 이루어질 수도 있다.

어떠한 유형의 공기 공급 장치가 사용되더라도, 쉘 내부 및 연결 도관의 체적을 최소로 유지하고 하우징을 사지의 윤곽에 가능한 한 밀접하게 유지하는 것이 중요하다. 이는 가압되는 공간, 요구되는 공기 및 진공의 양 및 공기 공급 펌프의 용량을 감소시킨다.

본 발명은, 심장 기능과 동기화되어 상대 양압 및 음압을 교번적으로 제공하도록 주문 맞춤(custom fit)을 위하여 조립되고 사지 주변에 장착되는 밀봉 하우징을 포함하는 반사 박동 심장 보조 장치에 관련되는 것은 명백하다.

하우징은, 비교적 강성이지만 초기에 변형 가능한 쉘에 의하여 둘러싸이는 공기 투과 섬유와 같은 내부 층을 포함한다. 쉘은, 사지를 빈틈없이 잘 맞게 제조될 수 있는 초기에 변형 가능한 내부 벽과, 하우징 내부로 그리고 내부로부터 공기의 유동을 수월하게 하는 공기 유동 챔버를 형성하도록 이격 부재에 의하여 내부 벽으로부터 이격되는 가요성 외부 벽 내부 공기 유동 분산 시스템을 포함한다. 쉘은 점착성 밀봉 테이프 또는 이와 유사한 것에 의하여 사지 주변으로 밀봉되고 그리고 벨트, 스트랩 또는 이와 유사한 것에 의하여 빈틈없이 장착된다.

단지 본 발명의 제한된 바람직한 실시예만이 설명을 위하여 개시되었으나, 다음과 같은 청구항에 의하여 정의되는 바와 같이, 수 많은 변형 및 수정예가 이루어질 수도 있다는 것은 명백하다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 수정예를 포함하도록 의도된다.

Claims (64)

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9. 신체 일부분상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 심장의 기능과 동기화되어 공기를 움직이는 수단; 신체의 일부분을 감싸도록 적합화된 외부 벽을 가진 관형(tubular) 쉘을 구비하는 하우징; 상기 쉘과 신체의 일부분 사이에 폐쇄된 공간을 형성하기 위하여 신체의 일부분에 상기 쉘의 단부들을 시일링하기 위한 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간내에 상기 공기를 움직이는 수단을 연결하는 수단과, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 폐쇄된 공간내에 공기 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비하는 이격 수단;을 구비하고,

   상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간 내에 위치된 내부 층을 더 구비하고, 상기 쉘은 내부 벽을 더 구비하고, 상기 이격 수단은 상기 내부 벽과 외부 벽 사이에 위치되고, 상기 내부 벽은 복수개의 개구부를 구비하고, 상기 내부 벽과 상기 이격 수단은 조립체를 형성하도록 연결되고, 상기 조립체 위에 상기 외부 벽을 고정하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
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16. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 공간이 상기 쉘과 신체 일부분 사이에 폐쇄된 공간을 형성하도록 상기 쉘의 단부들은 신체 일부분에 실질적으로 밀봉되고, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간내에 위치되는 내부 층을 더 구비하고,

    상기 쉘은 내부 벽을 더 구비하고, 상기 이격 수단은 상기 내부 벽과 외부 벽 사이에 위치되고,

    상기 내부 벽은 움직일 수 있게 연결된 섹션(sections)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
17. 제 16항에 있어서, 상기 섹션은 상기 신체 일부분에 대하여 종방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
18. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 공간이 상기 쉘과 신체 일부분 사이에 폐쇄된 공간을 형성하도록 상기 쉘의 단부들은 신체 일부분에 실질적으로 밀봉되고, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간내에 위치되는 내부 층을 더 구비하고,

    상기 쉘은 내부 벽을 더 구비하고 상기 이격 수단은 상기 내부 벽과 외부 벽 사이에 위치되고,

    상기 내부 벽은 서로에 대하여 움직일 수 있는 복수 개의 섹션들을 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
19. 신체 일부분상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 심장의 기능과 동기화되어 공기를 움직이는 수단; 신체의 일부분을 감싸도록 적합화된 외부 벽을 가진 관형(tubular) 쉘을 구비하는 하우징; 상기 쉘과 신체의 일부분 사이에 폐쇄된 공간을 형성하기 위하여 신체의 일부분에 상기 쉘의 단부들을 시일링하기 위한 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간내에 상기 공기를 움직이는 수단을 연결하는 수단과, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 폐쇄된 공간내에 공기 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비한 복수개의 요소들을 구비하는 이격 수단;을 구비하고,

    상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간 내에 위치된 내부 층을 더 구비하고, 상기 쉘은 내부 벽을 더 구비하고, 상기 이격 수단은 상기 내부 벽과 외부 벽 사이에 위치되고, 상기 내부 벽은 서로에 대하여 움직일 수 있는 복수 개의 섹션들을 구비하고, 상기 섹션들은 관절형으로 연결된 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
20. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 외부 벽은 상기 신체 일부에 횡방향으로 연장되는 섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
21. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 외부 벽은 상기 신체 일부에 대하여 종방향으로 연장되는 섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
22. 삭제
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24. 삭제
25. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 공간이 상기 쉘과 신체 일부분 사이에 폐쇄된 공간을 형성하도록 상기 쉘의 단부들은 신체 일부분에 실질적으로 밀봉되고, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 상기 폐쇄된 공간내에 위치되는 내부 층을 더 구비하고,

    상기 쉘을 상기 내부 층 위로 고정시키기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
26. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 상기 공간내 공기의 온도를 제어하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
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30. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단은 펌프를 포함하고,

    상기 펌프는 벨로우즈를 구비하고,

    상기 펌프는 상기 벨로우즈와 협력하는 회전 캠을 구비하여, 상기 캠이 회전함에 따라 상기 벨로우즈를 팽창 및 수축시키는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
31. 제 30항에 있어서, 상기 캠을 회전시키는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
32. 환자의 신체 일부상에서 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단; 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하는 수단; 외부 벽을 가지고 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 쉘(shell)을 구비하는 하우징; 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이에 배치되고, 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간 내에서 공기의 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 구비하는 복수개의 요소들을 구비한 이격 수단; 및, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기의 공기를 수용하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단과 연결하는 수단;을 구비하고,

    상기 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하는 수단은 펌프를 포함하고,

    상기 펌프는 벨로우즈를 구비하고,

    상기 벨로우즈를 그것의 팽창 상태를 향하여 스프링 부하를 가하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
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40. 환자의 신체 일부분에 대하여 양과 음의 상대적인 압력을 적용하기 위한 외부 반사 박동 심장 장치로서, 공기를 수용하고 배출하기 위한 수단, 상기 환자의 심장 확장기와 심장 수축기에 따라서, 상기 공기를 수용하고 배출하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하기 위한 수단 및, 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화되고 외부 벽을 가진 쉘을 구비하는 하우징; 및 신체의 일부분에 이격된 관계로 상기 외부 벽을 유지하기 위한 충분한 강성을 가지며 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간내에 공기 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 포함하는 복수개 요소들을 구비한 이격 수단, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간 안으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기 공기를 수용하고 배출하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 확장기와 심장 수축기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하기 위한 수단과 연결하는 수단을 구비하고,

    상기 외부 벽은 움직일 수 있게 연결되는 섹션으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 장치.
41. 제 40항에 있어서, 상기 섹션은 관절식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 장치.
42. 환자의 신체 일부분에 대하여 양과 음의 상대적인 압력을 적용하기 위한 외부 반사 박동 심장 장치로서, 공기를 수용하고 배출하기 위한 수단, 상기 환자의 심장 확장기와 심장 수축기에 따라서, 상기 공기를 수용하고 배출하기 위한 수단으로의 공기 유동을 제어하기 위한 수단 및, 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화되고 외부 벽을 가진 쉘을 구비하는 하우징; 및 신체의 일부분에 이격된 관계로 상기 외부 벽을 유지하기 위한 충분한 강성을 가지며 상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간내에 공기 유동을 허용하는 공기 전달 개구부를 포함하는 복수개 요소들을 구비한 이격 수단, 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간 안으로의 공기 유동을 제어하기 위하여, 상기 공기를 수용하고 배출하기 위한 수단을 상기 환자의 심장 확장기와 심장 수축기에 따라서 상기 공기 유동을 제어하기 위한 수단과 연결하는 수단을 구비하고,

    상기 외부 벽과 신체 일부분 사이의 공간내에 공기의 온도를 제어하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 장치.
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46. 환자의 신체 일부분에 사용되기 위한 외부 반사 박동 심장 보조 장치로서, 공기를 수용하기 위한 수단, 환자의 심장 수축기와 심장 확장기에 따라서, 상기 공기를 수용하는 수단으로의 공기의 유동을 제어하기 위한 수단, 신체 일부분을 둘러싸도록 적합화된 외부 벽을 가지는 쉘을 구비한 하우징으로서, 상기 외부 벽은 복수개의 움직일 수 있게 연결된 실질적으로 강성인 벽의 섹션들을 구비하는, 하우징; 및 신체 일부분상의 압력을 변화시키도록 상기 쉘과 신체 일부분 사이의 공간에 상기 공기를 수용하기 위한 수단을 연결시키는 수단을 구비하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
47. 제 46항에 있어서, 상기 섹션들은 신체 일부분에 대하여 종방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
48. 제 46항에 있어서, 상기 섹션들은 신체 일부분에 대하여 횡방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 외부 반사 박동 심장 보조 장치.
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