KR101136827B1

KR101136827B1 - 경심근 혈류 재건 장치

Info

Publication number: KR101136827B1
Application number: KR1020090130351A
Authority: KR
Inventors: 민병구; 이정찬; 원용순
Original assignee: 주식회사 리브라하트
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-04-19
Also published as: KR20110073655A

Abstract

본 발명은 경심근 혈류 재건술 시술용 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 심실의 부하를 줄이면서 동시에 경심근 혈류 재건술 시술을 시행할 수 있도록 하는 복합치료가 가능한 경심근 혈류 재건 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 경심근 혈류 재건 장치는 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유출구가 형성된 심실커넥터; 및 일단은 상기 심실커넥터와 연결되며, 타단은 대동맥과 연결되어, 상기 심실의 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 대동맥으로 유동하는 도관;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 심근의 경색 부위로 지속적인 혈액의 공급이 가능하여 지속적인 경심근 혈류 재건술 치료가 가능하며, 심실의 부하를 줄여주는 기능을 함께 수행하여, 심부전의 복합 치료를 쉽게 구현할 수 있다.

경심근 혈류 재건술, 심실보조장치, 심근, 심실, 심장

Description

경심근 혈류 재건 장치{Trans Myocadial Revasculation device}

본 발명은 경심근 혈류 재건술 시술용 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 심실의 부하를 줄이면서 동시에 경심근 혈류 재건술 시술을 시행할 수 있도록 하는 복합치료가 가능한 경심근 혈류 재건 장치에 관한 것이다.

현재 허혈성 심질환 환자에게 널리 사용되고 있는 치료 방법인 경피적 관상동맥 확장술(percutaneous transluminal coronary angioplasty : PTCA)과 관상동맥 우회수술(coronary arterty bypass grafting : CABG) 등은 심근 혈류재개(myocardial revasculation)의 경로로 자연적인 통로인 관상동맥계를 이용하는 술식이다. 이러한 술식들은 관상동맥 협착에 대한 확실한 치료로서 자리를 잡았으나 미만성 미세 혈관 질환(diffuse small-vessel disease)을 동반하였거나 선행한 관상동맥 우회수술 후 도관이 폐색된 경우 등에서는 적용이 불가능하거나 그 치료 효과가 크게 떨어진다. 경심근 혈류 재건술(Trans Myocardial Revasculation : TMR)은 이에 대한 대안적인 혹은 보조적인 치료 수단으로 최근 주목을 받고 있는 치료방법이다.

1933년 Wearn 등에 의해 심근동(myocardial sinusoids)이 심실 관 류(ventricular perfusion)에 미치는 역할과 정상 심장에서 심실에서부터 직접적으로 관상동맥 순환이 일어날 수 있다는 주장이 발표된 이후 심실로부터 심근으로 직접 관류를 도모하는 치료 방법에 관한 시도가 있어 왔다.

1950 년대에 Goldman 등은 T자형 도관을 심내막하(subendocardium)에 삽입하여 심실로부터 직접 허혈 심근으로 혈류 공급을 도모하기도 하였고, 1968년에는 Sen 등이 급성 허혈이 있는 심근에 16-gauge cannula로 천공하여 경심근 통로(transmural channel)를 만들어 관상동맥 재관류를 시도하였다. 그 후 1981년에 Mirhoseini와 Caytom 등은 레이져를 사용하여 동물에서 경심근 통로를 만들었고 1986년에는 Okada 등이 첫 임상 적용례를 발표하였다.

1992년부터 미국 FDA의 승인을 얻기 위한 임상 실험이 시작되어 1998년 8월에는 CCS class III와 IV의 흉통을 동반하면서 기존의 치료 방법이 적응되지 못하는 만성 안정형 협심증 환자에 대한 단독 시술로서 정식 승인을 받게 되었다. 유럽 및 기타 지역에서는 1994년부터 임상 적용이 시작되었으며 관상동맥 우회로술의 보조 술식(adjunctive therapy)으로서 활발히 이용되고 있다.

레이져 경심근 혈류 재건술(TransMyocardial Laser Revasculation: TMLR)은 이산화탄소 레이져를 이용하여 심실벽에 채널을 형성하는 술식이다. 레이져 경심근 혈류 재건술은 말기 관상동맥 질환을 앓고 있는 환자들의 흉통을 덜어주고 심 기능을 개선시킨다고 알려졌으나, 최초의 가설과는 달리 결국 채널이 막히게 된다는 사실이 일반적으로 받아들여지고 있고, 이산화탄소 레이져가 혈관 생성(angio-genesis)을 유도하는 기전에 대해 의문이 생기면서 논란이 제기되었다. 이러한 배 경으로 과거에 유행하였던 침술에 의한 혈류 재건술이 연구 대상으로 관심을 모으면서 새로운 보고가 잇따르고 있다.

그 내용은 레이져 경심근 혈류 재건술의 기전이 기계적 손상에 의한 비특이적 염증 반응(non-specific inflammatory reaction)에 의한 새로운 혈관생성(neovascularization)이라는 것이고, 그렇다면 침술 등에 의해 심근에 기계적 손상을 가한다면 이산화탄소 레이져와 같은 효과를 볼 수 있다는 것이다. 한편, 스텐트(stent)를 심근에 삽입하여 심실벽에 혈류를 공급시켜 혈관 생성을 유도하는 방법이 미국등록특허 제5,878,751호(발명의 명칭 : Method for trans myocardial revasculation) 등에 개시되어 있다.

도 1은 스텐트를 이용한 경심근 혈류 재건 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하여, 기존의 스텐트를 이용한 경심근 혈류 재건 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1의 경심근 혈류 재건술용 스텐트는 코일 스프링 형태의 바디(6)를 가지며, 심실(1) 내부에서 장착되고, 이러한 바디(6)는 심실벽(2) 내부에 강(cavity, 7) 및 스프링의 코일 사이의 공간(8)을 형성한다. 산화된 혈액은 심실벽(2) 내부의 강(7) 및 스프링의 코일 사이의 공간(8)을 통과해 심실벽(2)으로 유동한다. 지지와이어(9)는 심실벽(2)에 스텐트를 고정시킨다.

기존의 경심근 혈류 재건술은 레이져를 이용하거나 기계적인 방법으로 심실 내부에 채널을 형성하여 혈액을 공급하는 방법이다. 레이져 경심근 혈류 재건술의 경우, 시술 초기에는 일시적으로 효과가 있으나, 채널이 얼마 되지 않아 막히게 되므로, 지속적인 치료 효과를 유지하기 힘들다. 도 1에 도시된 경심근 혈류 재건용 스텐트를 이용한 술식도 혈액이 순환하는 구조가 아니어서 지속적인 치료 효과를 기대하기 어렵다.

또한, 심실 내부에서 심실벽에 채널을 형성해야 하므로, 특히 경심근 혈류 재건용 스텐트를 이용하는 등의 기계적 방법의 경우에는 수술이 어렵고, 환자에게 위험할 수 있다.

또한, 더욱 효과적인 치료를 위해서는 치료 부위에 세포, 유전자, 약물 등의 주입이 필요한데, 기존의 방법으로는 이러한 주입 치료가 별개로 이루어져야 하므로, 효과적이지 못하다.

또한, 심부전의 치료에 있어서, 심실보조장치의 사용은 필수적인데, 경심근 혈류 재건술 치료와 심실보조장치를 이용한 치료는 별개로 인식되어져, 별도의 장치를 사용하여 치료를 시행하고 있는 실정이다. 심부전의 효과적인 치료를 위해서는, 심실보조장치를 사용하면서 경심근 혈류 재건술 치료를 동시에 진행하거나, 혹은 필요에 따라 심실보조장치를 쉽게 부착하였다가 탈착할 수 있는 장치가 필요한데, 이러한 복합치료를 가능하게 하는 장치는 현재 개발되어 있지 않다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 수술로 심장에 장착될 수 있으며, 혈액이 순환하는 구조를 구현하여 지속적인 경심근 혈류 재건술 치료가 가능하고, 심실보조장치를 이용한 복합치료를 쉽게 실행할 수 있도록 하는 경심근 혈류 재건 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,

경심근 혈류 재건 장치는, 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 심실커넥터; 및 일단은 상기 심실커넥터와 연결되며, 타단은 대동맥과 연결되어, 상기 심실의 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 대동맥으로 유동하는 도관;을 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 심실커넥터는, 복수인 것이 특징이다.

또한, 상기 도관에 설치되며, 상기 심실 내부의 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 대동맥으로 유동하도록 혈액을 펌핑하는 혈액펌프;를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 도관은 외주면에 내부와 연통된 한 쌍의 관통공이 형성되고, 상기 심실로부터 상기 대동맥으로만 혈액이 유동하도록 상기 한 쌍의 관통공 사이에 설치된 일방향밸브와 상기 각각의 관통공을 개방하거나 폐쇄하기 위한 한 쌍의 개폐부재를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 심실커넥터는 제1심실커넥터이며, 상기 일방향밸브는 제1일방향 밸브이고, 상기 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 제2심실커넥터; 일단은 상기 제2심실커넥터와 연결되며, 타단은 상기 도관과 연결되어, 상기 혈액펌프를 통과한 혈액이 상기 제2심실커넥터를 통해 상기 심실로 유동하는 유동관; 상기 도관으로부터 상기 심실로만 혈액이 유동하도록 상기 유동관에 설치되는 제2일방향밸브; 및 상기 제2일방향밸브를 통과한 혈액에 세포치료용 물질을 주입하는 주입장치;를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 심실커넥터는 제1심실커넥터이며, 상기 일방향밸브는 제1일방향밸브이고, 상기 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 제2심실커넥터; 일단은 상기 제2심실커넥터와 연결되며, 타단은 상기 도관과 연결되어, 상기 제1일방향밸브를 통과한 혈액을 상기 제2심실커넥터를 통해 상기 심실로 유동하도록 하는 유동관; 상기 도관으로부터 상기 심실로만 혈액이 유동하도록 상기 유동관에 설치되는 제2일방향밸브; 및 상기 제2일방향밸브를 통과한 혈액에 세포치료용 물질을 주입하는 주입장치;를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 일단은 심장의 심실과 연결되고, 타단은 대동맥과 연결되어 상기 심실의 혈액을 상기 대동맥으로 우회하도록 하는 도관; 상기 도관에 설치되어 상기 대동맥을 향하여 유동하도록 혈액을 펌핑하는 혈액펌프; 상기 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 심실커넥터; 일단은 상기 심실커넥터와 연결되며, 타단은 상기 도관과 연결되어, 상기 혈액 펌프를 통과한 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 심실로 유동하는 유동관; 상기 도관으로부터 상기 심실로만 혈액이 유동하도록 상기 유동관에 설치되는 일방향밸브; 및 상기 일방향밸브를 통과한 혈액에 세포치료용 물질을 주입하는 주입장치;를 포함하는 것이 특징이다.

본 발명에 따르면, 심근의 경색 부위로 지속적인 혈액의 공급이 가능하여 지속적인 경심근 혈류 재건술 치료가 가능하다.

또한, 심장의 외부에서 삽입되며, 출혈이 적은 수술이 가능하여 안전하게 장치를 심장에 장착할 수 있다.

또한, 경색 부위에 혈액의 공급 뿐만 아니라, 세포, 유전자, 약물 등의 주입이 가능하여, 효과적인 경심근 혈류 재건술 치료를 가능하게 한다.

또한, 심실의 부하를 줄여주는 기능을 함께 수행하여, 심부전의 복합 치료를 쉽게 구현할 수 있게 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경심근 혈류 재건 장치의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 경심근 혈류 재건 장치가 인체에 장착된 상태를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 2의 주도관부를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4의 개폐부재를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 6는 막음재를 이용한 개폐 방법을 설명하기 위해 시간의 흐름에 따라 도시한 도관요소와 막음재의 개략적인 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 경심근 혈류 재건 장치(100)는 제1심실커넥터(10), 주도관커넥터(20), 주도관부(30), 혈액펌프(40), 유동관부(50), 유동관커넥터(60), 제2심실커넥터(70) 및 주입장치(80)를 구비한다.

제1심실커넥터(10)는 심실벽(2)을 관통하여 장착되며, 심실(1) 내의 혈액을 주도관커넥터(20)로 유동시킨다. 제1심실커넥터(10)는 심실벽(2)과 접촉하는 외주면에 혈액이 유동할 수 있는 혈액유동구(11)가 다수 형성되며, 생체적합성이 우수한 의료용 고분자소재 또는 금속합금으로 이루어진다. 제1심실커넥터(10)는 치료 부위의 면적 등에 따라 하나 또는 복수가 설치될 수 있다. 제1심실커넥터(10)는 유동관(12)을 통해 주도관커넥터(20)와 연결된다.

주도관커넥터(20)는 제1심실커넥터(10)를 통과한 혈액을 한 곳으로 모아 주도관부(30)로 흐르게 하는 부품으로서, 생체적합성이 우수한 고분자소재 또는 금속합금으로 이루어진다. 각 제1심실커넥터(10)와 유동관(12)을 통해 연결되며, 유동관(12)과 주도관커넥터(20)는 착탈이 가능하다. 유동관(12)과 주도관커넥터(20)가 착탈 가능함으로써, 심실벽(2)에 먼저 제1심실커넥터(10)를 장착한 이후, 주도관커넥터(20)를 유동관(12)과 연결할 수 있어, 장착 수술이 간편해진다.

주도관부(30)는 주도관커넥터(20)를 통과한 혈액을 대동맥(3)으로 유동시킨다. 도 4를 참조하면, 주도관부(30)는 한 쌍의 도관요소(31,32), 한 쌍의 연결부재(33,34), 한 쌍의 개폐부재(35, 36) 및 일방향밸브(37)를 구비한다.

도관요소(31,32)는 수축팽창이 가능하면서도 혈액 적합성이 좋고 내구성이 우수한 생체 고분자 물질, 예를 들어 의료용 폴리우레탄 등으로 이루어진다. 또한, 혈액의 유출이 가능하도록 각 도관요소(31,32)는 외부와 연통되는 관통공이 하나씩 형성된다. 이하, 용이한 설명을 위해, 주도관커넥터(20)와 연결되는 도관요소를 제1도관요소(31), 대동맥(3)과 연결되는 도관요소를 제2도관요소(32)라 한다.

연결부재(33,34)는 각각 도관요소(31,32)와 연통되며, 생체적합성이 우수한 의료용 고분자소재 또는 금속합금으로 이루어진다. 연결부재(33,34)는 서로 착탈가능하며, 결합의 형태는 나사산을 이용한 결합, 끼워맞춤 결합 등 다양한 형태가 고려될 수 있다. 이하, 용이한 설명을 위해, 제1도관요소(31)와 연결되는 연결부재를 제1연결부재(33), 제2도관요소(32)와 연결되는 연결부재를 제2연결부재(34)라 한다.

개폐부재(35,36)는 도관요소(31,32)에 형성된 관통공에 각각 설치되어, 필요에 따라 관통공을 개방하거나 폐쇄하는 부재를 말한다. 개폐부재(35,36)는 관통공을 개방하거나 폐쇄하는 방식에 따라 다양한 형태가 고려될 수 있다. 예를 들어, 도 5(a)에 도시된 것과 같이, 관통공이 형성된 도관요소(31,32)의 외부에 나사산을 형성하고, 이 나사산과 대응되는 나사산이 내부에 형성된 덮개(38)를 이용하여 혈액의 유출입이 필요한 경우에는 덮개(38)를 제거하고, 필요하지 않은 경우에는 덮개(38)를 도관요소(31,32)에 체결함으로써 혈액의 유출입을 방지할 수 있다. 또한, 도 5(b)에 도시된 것과 같이, 신축성과 생체적합성이 뛰어난 생체재료, 가령 의료용 실리콘 혹은 의료용 고무 등으로 만들어진 막음재(39)로 관통공을 패쇄하여 이를 개폐부재(35,36)로 활용할 수 있다. 이하, 용이한 설명을 위해, 제1도관요소(31)의 관통공에 설치되는 개폐부재를 제1개폐부재(35)라 하고, 제2도관요소(32)의 관통공에 설치되는 개폐부재를 제2개폐부재(36)라 한다.

도 6를 참조하여, 막음재(39)를 이용한 관통공의 개폐 방법을 설명하기로 한다. 도 6(a)에서와 같이, 막음재(39)에 외부와 도관요소(31,32)의 내부가 통하는 미세한 구멍이 형성되지만, 막음재(39) 자체의 신축성에 의해 구멍으로 혈액이 통과할 수 없다. 혈액의 유출입을 위한 캐뉼러(cannula,41)의 삽입이 가능한 만큼 구멍을 확장시키기 위해, 먼저 도 6(b)와 같이 구멍을 통해 바늘(5)을 삽입한다. 바늘(5)을 삽입한 후, 도 6(c)와 같이 내경이 바늘(5)의 직경과 비슷한 딜레이터(dilator,6)를 막음재(39)의 구멍으로 삽입한다. 딜레이터(6)를 삽입한 후, 도 6(d)와 같이 바늘(5)을 제거한다. 더 큰 구경의 딜레이터(6)를 사용하여 위와 같은 절차를 반복하면서 서서히 막음재(39)의 구멍을 확장시킨다. 결국 혈액펌프(40)와 연결된 캐뉼러(41)가 삽입될 수 있을 만큼 구멍을 확장시킨 후, 도 6(e)와 같이 캐뉼러(41)를 삽입한다. 반대로, 캐뉼러(41)를 제거하면, 막음재(39) 자체의 신축성에 의해 구멍의 직경은 혈액이 통과할 수 없을 정도로 감소하여, 구멍은 폐쇄된다.

일방향밸브(37)는 혈액이 한 쪽 방향으로만 유동하고 역류하는 것은 방지하는 원웨이밸브(one way valve)를 의미하며, 도 4에서와 같이 연결부재(33,34) 내부의 혈액의 유로에 설치된다. 일방향밸브(37)는 제1도관요소(31)로부터 제2도관요소(32) 방향으로만, 즉 심실(1)로부터 대동맥(3) 방향으로만 혈액이 유동하고 역류 하지 못하도록 기능한다. 일방향밸브(37)는 생체적합성이 우수한 의료용 고분자 물질로 이루어진 판막 또는 기계식 인공판막 또는 조직판막 등으로 구성된다.

혈액펌프(40)는 혈액을 펌핑하는 장치로서, 캐뉼러(41)를 통해 주도관부(30)의 관통공과 연통된다. 위에서 설명한 바와 같이, 덮개(38)를 제거하거나 막음재(39)의 구멍을 확장시켜 캐뉼러(41)를 주도관부(30)의 관통공과 연통시켜 장착하고 혈액펌프(40)를 연결한다. 혈액펌프(40)는 제1도관요소(31)의 혈액을 제2도관요소(32)로 유동시킨다.

혈액펌프(40)는 박동형 및 비박동형 모두 사용될 수 있으나, 후술하는 유동관부(50)에 효과적으로 혈액을 공급하기 위해서 박동형 혈액펌프를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 박동형 혈액펌프 중에서 단위 시간당 박동수 및 1회 박동당 혈액박출량의 조절이 가능한 혈액펌프를 사용할 경우, 심장의 상태 변화에 따라 적절한 치료 방법을 선택할 수 있으므로, 이러한 기능을 가진 혈액펌프를 사용하는 것이 더 바람직하다. 예를 들어, 후술하는 유동관부(50)에 많은 혈액양을 공급하기 위해서, 심실(1)이 이완하는 시기에 혈액펌프(40)에서 혈액을 박출함으로써, 더 효율적으로 유동관부(50)에 혈액을 공급할 수 있다.

유동관부(50)는 일단은 제2도관요소(32)와 타단은 유동관커넥터(60)와 연결되어, 제2도관요소(32)의 혈액의 일부를 유동관커넥터(60)로 유동시킨다. 유동관부(50)는 한 쌍의 유동관요소(51), 한 쌍의 유동관연결부재(53) 및 일방향밸브(미도시)를 구비한다. 한 쌍의 유동관요소(51)는 한 쌍의 유동관연결부재(53)를 매개로 연결된다. 일방향밸브는 제2도관요소(32)에서 유동관커넥터(60) 방향으로만 혈 액이 흐르도록, 유동관연결부재(53) 내의 혈액의 유로 상에 설치된다. 유동관요소(51)는 주도관부(30)의 도관요소(31,32), 유동관연결부재(53)는 주도관부(30)의 연결부재(33,34)와 대응되어, 주도관부(30)에 대한 설명을 참조하면 결합관계, 구조를 이해할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제2심실커넥터(70)는 심실벽(2)을 관통하여 장착되며, 유동관커넥터(60)의 혈액을 심실(1)내로 유동시킨다. 제2심실커넥터(70)는 심실벽(2)과 접촉하는 외주면에 혈액이 유동할 수 있는 혈액유동구(71)가 다수 형성되며, 생체적합성이 우수한 의료용 고분자소재 또는 금속합금으로 이루어진다. 제2심실커넥터(70)는 치료 부위의 면적 등에 따라 하나 또는 복수가 설치될 수 있다. 제2심실커넥터(70)는 유동관(72)을 통해 유동관커넥터(60)와 연결된다.

유동관커넥터(60)는 유동관부(50)와 제2심실커넥터(70)를 연결하는 부품으로서, 생체적합성이 우수한 고분자소재 또는 금속합금으로 이루어진다. 제2심실커넥터(70)와 유동관(72)으로 각각 연결되며, 유동관(72)과 유동관커넥터(60)는 착탈이 가능하다. 유동관(72)과 유동관커넥터(60)가 착탈 가능함으로써, 심실벽(2)에 먼저 제2심실커넥터(70)를 장착한 이후, 유동관커넥터(60) 및 유동관부(50)를 장착할 수 있게 되어, 장착 수술이 간편해진다.

주입장치(80)는 세포, 유전자, 약물 등 치료에 필요한 물질을 주입하기 위한 장치로서, 유동관부(50)의 하류측, 즉, 일방향밸브(미도시)와 유동관커넥터(60) 사이에 연결된다.

도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 경심근 혈류 재건 장치(100)의 인체 장 착 방법을 설명하면 다음과 같다.

경심근 혈류 재건술이 필요한 심실(1)의 부위에 제1심실커넥터(10) 및 제2심실커넥터(70)를 심실벽(2)을 관통하여 장착한다. 특히, 제2심실커넥터(70)는 주입장치(80)를 통해 세포, 유전자, 약물 등의 주입이 가능하므로, 특별히 이러한 치료가 필요한 부위에는 제2심실커넥터(70)를 장착한다.

제1심실커넥터(10) 및 제2심실커넥터(70)는 공지의 셀딩거(Seldinger)법을 사용하거나 심실(1)에 외경과 비슷한 크기의 구멍을 만들어 삽입하는 방법으로 심실(1)에 삽입될 수 있다. 셀딩거법을 사용하면, 간단한 방법으로 제1심실커넥터(10) 및 제2심실커넥터(70)를 장착할 수 있어, 큰 출혈 없이 장착이 가능하며, 심장에 큰 무리가 가지 않는다. 반면에, 치료 범위가 넓어 심장 조직의 일부를 떼어낼 필요가 있는 경우에는 심실(1)에 구멍을 만들어 제1심실커넥터(10)와 제2심실커넥터(70)를 삽입할 수 있다.

주도관부(30)는 제1도관요소(31)를 주도관커넥터(20)와 연결시키고, 그 반대편인 제2도관요소(32)의 끝단을 대동맥(3)과 연결시켜 인체 내에 장착한다. 또한, 개폐부재(35,36)는 피하에 위치하도록 시술한다. 주도관부(30)는 연결부재(33,34)를 분리하여, 분리된 부분을 각각 주도관커넥터(20)와 대동맥(3)에 장착한 후, 연결부재(33,34)를 서로 결합하는 방법으로 장착할 수 있다. 이러한 방법을 사용하면, 피부 절개를 최소화할 수 있으며, 수술 방법도 간단한 이점이 있다.

유동관부(50)는 유동관커넥터(60)와 연결시키고, 주입장치(80)와 연결되는 연결관(81)은 피부(4) 밖으로 노출시킨다. 유동관부(50)도 주도관부(30)와 같이, 유동관연결부재(53)를 분리하여 각 분리된 부분을 인체에 장착한 후, 유동관연결부재(53)를 서로 결합하는 방법으로 장착될 수 있다. 주입장치(80)는 인체 외부에 위치하며, 연결관(81)으로 유동관부(50)와 연결된다.

혈액펌프(40)는 캐뉼러(41)를 통해 주도관부(30)와 연결된다. 개폐부재(35, 36)가 위치하는 피하 위의 피부(4)를 절개하고, 개폐부재(35,36)를 조작하여 관통공을 개방시켜 캐뉼러(41)를 장착하고, 캐뉼러(41)와 혈액펌프(40)를 연결시킨다.

도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 경심근 혈류 재건 장치(100)의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

심실(1)이 수축을 하면 혈액은 제1심실커넥터(10)를 통해 주도관부(30)로 흐르게 된다. 그 중 일부는 제1심실커넥터(10)에 형성된 혈액유동구(11)를 통해 심실벽(2)으로 공급된다. 심실(1)이 수축을 하지 않는 시기에도 혈액펌프(40)를 통해 혈액은 심실(1)로부터 제1심실커넥터(10)를 통해 주도관부(30)로 흐른다.

주도관커넥터(20)를 통과한 혈액은 혈액펌프(40)를 통과하거나 일방향밸브(37)를 통과하는 경로로 제2도관요소(32)로 흐른다. 제2도관요소(32)에서 혈액의 일부는 유동관부(50)로 흐르고, 일부는 대동맥(3)으로 흐른다. 유동관부(50)로 흐르는 혈액은 일방향밸브(미도시)를 통과한 후, 제2심실커넥터(70)를 통해 심실(1)로 흐른다. 제2심실커넥터(70)를 흐르는 동안, 일부 혈액은 혈액유동구(71)를 통해 심실벽(3)에 공급된다. 유동관부(50)에는 일방향밸브가 설치되어 있어, 심장의 수축기에도 혈액이 제2도관요소(32)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

주입장치(80)는 유동관부(50)의 일방향밸브를 통과한 혈액에 세포, 유전자, 약물 등을 공급한다.

상기와 같이, 혈액펌프(40)를 통해 심실(1)의 혈액을 우회시킴으로써, 심실(1) 내부의 부하를 감소시켜 경심근 혈류 재건술 시술과 함께, 심부전의 치료 효과도 기대할 수 있다. 또한, 상기와 같은 주도관부(30)를 채용함으로써, 필요에 따라 혈액펌프(40)를 부착하거나 탈착하기가 쉬워 다양한 치료 방법을 시행할 수 있다. 혈액펌프(40)를 사용하지 않는 경우에도, 주도관부(30)는 우회도관으로 기능하여 심실(1)에 가해지는 부하를 줄일 수 있으며, 도관요소(31,32)를 탄성이 큰 소재로 제작한다면, 이러한 효과를 더욱 크게 할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 경심근 혈류 재건 장치(100)를 사용한다면, 심부전의 복합 치료가 하나의 장치로서 가능하므로, 효과적인 치료가 가능하다.

한편, 본 실시예에서는 혈액펌프(40)의 착탈이 가능한 주도관부(30) 및 체외형 혈액펌프(40)를 사용하는 것으로 기재되어 있으나, 체내형 혈액펌프를 사용하여 인체내에 혈액펌프를 장착할 수도 있다.

즉, 주도관부(30) 대신에 주도관커넥터(20)와 대동맥(3)을 연결하는 도관 및 도관 상에 설치된 혈액펌프로 간단히 경심근 혈류 재건 장치를 구성할 수 있다. 이 경우, 혈액펌프는 인체 내에 장착되어야 하므로, 혈액펌프는 체내에 장착되기에 적합한 체내형 혈액펌프인 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서 유동관부(50), 제2심실커넥터(70), 유동관커넥터(60) 및 주입장치(80)를 생략하고 경심근 혈류 재건 장치를 구성할 수도 있다.

도 7은 본 발명에 따른 경심근 혈류 재건 장치의 다른 실시예를 도시한 도면 이다. 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 경심근 혈류 재건 장치의 다른 실시예를 상세히 설명한다.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 경심근 혈류 재건 장치(200)는 제2심실커넥터(70), 유동관커넥터(60), 유동관부(50), 주입장치(80) 및 심실보조장치(90)로 구성된다. 심실보조장치(90)는 심실(1)에 관통하여 장착되는 심첨부커넥터(91), 심첨부커넥터(91)와 대동맥(3)을 연결하는 도관(92), 도관(92) 상에 위치하는 혈액펌프(93)로 구성된다. 유동관부(50)는 혈액펌프(93)를 통과한 혈액의 일부를 제2심실커넥터(70)로 공급한다. 제2심실커넥터(70), 유동관커넥터(60), 유동관부(50) 및 주입장치(80)의 구성과 작동원리에 대해서는 위에서 자세히 설명하였으므로, 설명을 생략하기로 한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

도 1은 스텐트를 이용한 경심근 혈류 재건 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경심근 혈류 재건 장치의 개략적인 사시도이다.

도 3은 도 2의 경심근 혈류 재건 장치가 인체에 장착된 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 4는 도 2의 주도관부를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 5는 도 4의 개폐부재를 도시한 개략적인 단면도이다.

도 6는 막음재를 이용한 개폐 방법을 설명하기 위해 시간의 흐름에 따라 도시한 도관요소와 막음재의 개략적인 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 경심근 혈류 재건 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...심실 2...심실벽

3...대동맥 10...제1심실커넥터

11,71...혈액유동구 20...주도관커넥터

30...주도관부 31,32...도관요소

33,34...결합부재 35,36...개폐부재

37...일방향밸브 40,93...혈액펌프

50...유동관부 60...유동관커넥터

70...제2심실커넥터 80...주입장치

90...심실보조장치

Claims

심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 심실커넥터; 및

일단은 상기 심실커넥터와 연결되며, 타단은 대동맥과 연결되어, 상기 심실의 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 대동맥으로 유동하는 도관; 을

포함하는 경심근 혈류 재건 장치.
제 1항에 있어서,

상기 심실커넥터는 복수인 것을 특징으로 하는 경심근 혈류 재건 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 도관에 설치되며, 상기 심실 내부의 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 대동맥으로 유동하도록 혈액을 펌핑하는 혈액펌프; 를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 경심근 혈류 재건 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 도관은 외주면에 내부와 연통된 한 쌍의 관통공이 형성되고,

상기 심실로부터 상기 대동맥으로만 혈액이 유동하도록 상기 한 쌍의 관통공 사이에 설치된 일방향밸브; 및

상기 각각의 관통공을 개방하거나 폐쇄하기 위한 한 쌍의 개폐부재; 를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 경심근 혈류 재건 장치.
제 4항에 있어서,

상기 심실커넥터는 제1심실커넥터이며,

상기 일방향밸브는 제1일방향밸브이고,

상기 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 제2심실커넥터;

일단은 상기 제2심실커넥터와 연결되며, 타단은 상기 도관과 연결되어, 상기 혈액펌프를 통과한 혈액이 상기 제2심실커넥터를 통해 상기 심실로 유동하는 유동관;

상기 도관으로부터 상기 심실로만 혈액이 유동하도록 상기 유동관에 설치되는 제2일방향밸브; 및

상기 제2일방향밸브를 통과한 혈액에 세포치료용 물질을 주입하는 주입장치; 를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 경심근 혈류 재건 장치.
제 4항에 있어서,

상기 심실커넥터는 제1심실커넥터이며,

상기 일방향밸브는 제1일방향밸브이고,

상기 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 제2심실커넥터;

일단은 상기 제2심실커넥터와 연결되며, 타단은 상기 도관과 연결되어, 상기 제1일방향밸브를 통과한 혈액을 상기 제2심실커넥터를 통해 상기 심실로 유동하도록 하는 유동관;

상기 도관으로부터 상기 심실로만 혈액이 유동하도록 상기 유동관에 설치되는 제2일방향밸브; 및

상기 제2일방향밸브를 통과한 혈액에 세포치료용 물질을 주입하는 주입장치; 를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 경심근 혈류 재건 장치.
일단은 심장의 심실과 연결되고, 타단은 대동맥과 연결되어 상기 심실의 혈액을 상기 대동맥으로 우회하도록 하는 도관;

상기 도관에 설치되어 상기 대동맥을 향하여 유동하도록 혈액을 펌핑하는 혈액펌프;

상기 심장의 심실벽을 관통하여 설치되며, 상기 심실벽과 접하는 면에 다수의 혈액유동구가 형성된 심실커넥터;

일단은 상기 심실커넥터와 연결되며, 타단은 상기 도관과 연결되어, 상기 혈액펌프를 통과한 혈액이 상기 심실커넥터를 통해 상기 심실로 유동하는 유동관;

상기 도관으로부터 상기 심실로만 혈액이 유동하도록 상기 유동관에 설치되 는 일방향밸브; 및

상기 일방향밸브를 통과한 혈액에 세포치료용 물질을 주입하는 주입장치; 를

포함하는 것을 특징으로 하는 경심근 혈류 재건 장치.