KR101249265B1 - Ventricular assist device having cardioverter defibrillator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 심실보조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제세동장치를 구비한 심실보조장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 혈액을 펌핑하는 혈액 펌프를 구비한 심실보조장치에 있어서, 혈액이 유동할 수 있도록 생체조직의 절개부와 상기 혈액 펌프를 연결하는 연결관, 및 상기 연결관과 결합하며 상기 생체조직의 절개부의 단면과 접하여 상기 생체조직에 전기신호를 전달하는 전극,을 포함하는 적어도 한 쌍의 도관; 심장박동의 이상 여부를 감지하는 감지장치; 상기 전극에 제세동 펄스를 인가하여 심장에 전기자극을 가하는 제세동장치; 및 상기 감지장치로부터 신호를 전달받아 상기 혈액 펌프 및 상기 제세동장치를 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다. 본 발명에 따른 심실보조장치는 심실보조장치의 사용중에 발생할 수 있는 치명적인 부정맥에 대비하여 심장 기능을 회복시키기 위한 효율적인 제세동 방법 제공할 수 있다. 또한, 별도의 제세동장치의 작동으로 인하여 발생할 수 있는 심실보조장치의 오작동 및 손상가능성을 최소화할 수 있다. 또한, 심장근육의 퍼킨제섬유에 직접적인 전기자극을 가할 수 있으므로, 일반적인 제세동방법에 비해서 작은 전기자극으로도 빠르고 효율적인 제세동이 가능하다. The present invention relates to a ventricular assist device, and more particularly to a ventricular assist device having a defibrillation device. According to the present invention, a ventricular assist device having a blood pump for pumping blood, comprising: a connecting tube connecting the incision portion of the biological tissue and the blood pump so that blood can flow, and the connecting tube and the living body At least one pair of conduits including electrodes which are in contact with the end face of the incision of the tissue and transmit an electrical signal to the biological tissue; Sensing device for detecting whether the heart beat abnormality; A defibrillation device for applying an electric shock to the heart by applying a defibrillation pulse to the electrode; And a control device that receives a signal from the sensing device and controls the blood pump and the defibrillation device. The ventricular assist device having the defibrillation device is provided. The ventricular assist device according to the present invention can provide an efficient defibrillation method for restoring cardiac function in preparation for lethal arrhythmias that may occur during use of the ventricular assist device. In addition, it is possible to minimize the possibility of malfunction and damage of the ventricular assist device that may occur due to the operation of a separate defibrillation device. In addition, since direct electrical stimulation can be applied to the perkinase fibers of the heart muscle, fast and efficient defibrillation is possible even with a small electric stimulation compared to the general defibrillation method.

Description

제세동장치를 구비한 심실보조장치{Ventricular assist device having cardioverter defibrillator}Ventricular assist device with defibrillation device {Ventricular assist device having cardioverter defibrillator}

본 발명은 심실보조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제세동장치를 구비한 심실보조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a ventricular assist device, and more particularly to a ventricular assist device having a defibrillation device.

심실보조장치(Ventricular Assist Device; VAD)는 일반적으로 심부전 환자에게 내과적인 치료의 효과가 없거나 외과적인 개심술로 치료가 어려운 경우에 사용된다. 심장을 이식하기 전까지 심실의 기능을 대체하도록 시술되거나, 심장의 부하를 줄여 회복을 유도하기 위해 사용된다.Ventricular Assist Device (VAD) is generally used in patients with heart failure who have no medical effect or are difficult to treat with surgical open heart surgery. It is used to replace the function of the ventricles until the heart is transplanted, or to reduce the load on the heart and induce recovery.

심실보조장치는 이식되는 부위에 따라 이식형(implantable type) 심실보조장치와 체외형(extracoporeal type) 심실보조장치로 구분되며, 보조하는 심장 부위에 따라 좌심실보조장치(LVAD)와 우심실보조장치(RVAD), 양심실 보조장치(BiVAD)로 구분된다. 주로 좌심실 보조장치가 많이 쓰인다. 또한, 다른 분류 방법으로 동력원을 공급하는 방식의 차이에 따라 공기압력식(pneumatic type)과 전기식(electric type)으로 분류할 수 있다. 전기식 타입은 전기유압식(electrohydraulic type)과 전기기계식(electromechanical type)으로 세분된다. 또한, 구동방식에 따라 혈액을 박출할 때 박동(맥동)성의 존재여부에 따라 박동형(pulsatile type)과 비박동형(nonpulsatile type)으로 분류할 수 있다. 그리고, 이식형 양심실 보조장치의 경우 인공심장으로 볼 수 있으나, 자연심장을 제거하고 인공심장에 의해서만 혈액순환이 이루어지게 되는 완전이식형 인공심장과는 구분된다.Ventricular assist devices are classified into implantable type ventricular assist devices and extracoporeal type ventricular assist devices according to the implanted area, and LVAD and right ventricular assist devices (RVAD) depending on the assisting heart site. ) And biventricular assist device (BiVAD). Many left ventricular assists are used. In addition, it can be classified into pneumatic type (electric type) and electric (electric type) according to the difference in the way of supplying the power source by another classification method. The electric type is subdivided into electrohydraulic type and electromechanical type. In addition, according to the driving method can be classified into pulsatile type (non-pulsatile type) according to the presence of pulsation (pulsation) when the blood is ejected. The implantable biventricular assist device can be viewed as an artificial heart, but is distinct from a fully transplantable artificial heart in which the natural heart is removed and blood circulation is achieved only by the artificial heart.

제세동장치는 심부정맥이나 관상동맥 질환 또는 심근경색증 등으로 인하여 심실이 빈맥을 일으키거나 심실세동 등의 이상 박동형태를 나타낼 때, 이를 감지하여 심장에 직/간접적인 전기충격을 가하여 심장의 박동을 원래 상태대로 되돌리는 역할을 하는 장치이다. 일반적인 이식형 제세동기의 경우에는 수술을 통하여 환자의 가슴 부위에 이식되며 두 개의 전극이 정맥을 통하여 심방 및 심실에 삽입되며 환자의 ECG를 지속적으로 감시하여 심장의 박동이 이상을 나타낼 시에 심장에 직접적인 전기 충격을 가하도록 하는 프로그램이 설치되어 있다.The defibrillator detects when the ventricle causes tachycardia or an abnormal rhythm such as ventricular fibrillation due to deep vein, coronary artery disease, or myocardial infarction. It is a device that returns to the state. In general, the implantable defibrillator is implanted into the patient's chest through surgery, two electrodes are inserted through the vein into the atria and ventricles, and the patient's ECG is continuously monitored to detect the abnormal heart rhythm. There is a program installed to apply a direct electric shock.

심근 경색으로 인한 심근의 손상시 심장의 펌프기능 외에도 부정맥, 심실세동 등의 다양한 부작용이 나타날 수 있으므로 단순히 심실보조장치만을 사용함으로써 환자의 생존율을 크게 향상시킬 것을 기대하기 힘들다. 그러나 별도의 외부 제세동장치를 사용하게 되면, 심실보조장치의 오동작 및 손상이 발생할 가능성이 있다. 또한, 이식형 제세동기를 장착하기 위해서는 추가적인 시술과 환자의 체내 용적이 필요하다는 문제가 있다. 본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 심실보조장치와 제세동장치가 동시에 작동하면서도 서로에 대한 영향을 최소화하기 위한 융합형 기기를 개발함으로써 환자의 생존율을 높이고, 기기의 오동작 및 손상원인을 최소화하는 것을 목적으로 한다. When myocardial injuries due to myocardial infarction can cause various side effects such as arrhythmia and ventricular fibrillation in addition to the pump function of the heart, it is difficult to expect to greatly improve the survival rate of patients by simply using ventricular assist devices. However, the use of a separate external defibrillator may result in malfunction and damage of the ventricular assist device. In addition, there is a problem that additional procedures and the body volume of the patient is required to install the implantable defibrillator. The present invention is to improve the above-described problems, while the ventricular assist device and the defibrillator while operating at the same time to develop a fusion-type device to minimize the effects on each other to increase the survival rate of the patient, minimizing the cause of malfunction and damage of the device It aims to do it.

본 발명에 의하면, 혈액을 펌핑하는 혈액 펌프를 구비한 심실보조장치에 있어서, 혈액이 유동할 수 있도록 생체조직의 절개부와 상기 혈액 펌프를 연결하는 연결관, 및 상기 연결관과 결합하며 상기 생체조직의 절개부의 단면과 접하여 상기 생체조직에 전기신호를 전달하는 전극,을 포함하는 적어도 한 쌍의 도관; 심장박동의 이상 여부를 감지하는 감지장치; 상기 전극에 제세동 펄스를 인가하여 심장에 전기자극을 가하는 제세동장치; 및 상기 감지장치로부터 신호를 전달받아 상기 혈액 펌프 및 상기 제세동장치를 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다. According to the present invention, a ventricular assist device having a blood pump for pumping blood, comprising: a connecting tube connecting the incision portion of the biological tissue and the blood pump so that blood can flow, and the connecting tube and the living body At least one pair of conduits including electrodes which are in contact with the end face of the incision of tissue and transmit an electrical signal to the biological tissue; Sensing device for detecting whether the heart beat abnormality; A defibrillation device for applying an electric shock to the heart by applying a defibrillation pulse to the electrode; And a control device that receives a signal from the sensing device and controls the blood pump and the defibrillation device. The ventricular assist device having the defibrillation device is provided.

또한, 상기 전극은, 상기 연결관의 표면에 부착된 도전성 시트인 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다.In addition, the electrode is provided with a ventricular assist device provided with a defibrillator, characterized in that the conductive sheet attached to the surface of the connector.

또한, 상기 전극은, 내측에 상기 연결관이 삽입될 수 있는 중공이 형성되어 있으며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착되는 중공형 전극인 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다. 상기 중공형 전극의 외면 둘레에는 생체조직의 절개부를 수용할 수 있는 수용홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the electrode is provided with a ventricular assist device having a defibrillation device, characterized in that the hollow is formed in the inner tube is inserted into the connector, the outer surface is in close contact with the incision of the biological tissue. do. It is preferable that a receiving groove is formed around the outer surface of the hollow electrode to accommodate the incision of the biological tissue.

또한, 상기 전극은, 내측에 혈액이 유동할 수 있는 중공이 형성되며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착되며, 생체조직의 내부에 삽입되는 몸체부와, 상기 몸체부에서 연장되며, 상기 연결관에 삽입되어 고정되는 고정부,를 포함하는 커텍터형 전극인 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다.In addition, the electrode, a hollow through which blood can flow is formed inside, the outer surface is in close contact with the incision of the biological tissue, the body portion is inserted into the interior of the biological tissue, extending from the body portion, the connection Provided is a ventricular assist device having a defibrillation device, characterized in that it is a connector-type electrode comprising a fixed portion inserted into and fixed to the tube.

또한, 상기 전극은, 내측에 혈액이 유동할 수 있는 중공이 형성되며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착되는 몸체부와 상기 몸체부에서 상류 측과 하류 측으로 각각 연장되는 고정부들을 포함하며, 상기 연결관은, 일단은 일측 상기 고정부에 연결되고 타단은 생체조직의 내부에 삽입되는 삽입부와 일단은 타측 상기 고정부에 연결되고 타단은 상기 혈액 펌프에 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다.In addition, the electrode, the hollow is formed to the blood flow inside, the outer surface includes a body portion in close contact with the incision of the biological tissue and fixing portions extending from the body portion to the upstream and downstream, respectively, The connection pipe, one end is connected to the fixing portion and the other end is inserted into the interior of the tissue and the other end is connected to the other fixing portion and the other end is connected to the blood pump, characterized in that it comprises A ventricular assist device having a defibrillation device is provided.

또한, 상기 감지장치는, 상기 도관의 입구 압력(inlet pressure)을 측정하는 압력센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다. In addition, the sensing device is provided with a ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that it comprises a pressure sensor for measuring the inlet pressure of the conduit.

또한, 상기 감지장치는, 상기 도관들에 각각 설치된 전극들 사이의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.가 제공된다.In addition, the sensing device is provided with a ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that it comprises an impedance measuring device for measuring the impedance between the electrodes respectively installed in the conduits.

또한, 상기 제어장치는, 상기 제세동장치가 제세동 펄스를 인가하기 위한 제세동 에너지의 충전이 완료되면, 상기 심실보조장치의 전원 및 입출력 신호를 차단하는 보호모드를 작동하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치가 제공된다. 상기 제어장치는, 상기 감지장치를 통해서 심실세동, 심정지가 감지되면 경보를 울리는 외부경보장치를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the control device, the defibrillation device is provided with a defibrillation device, characterized in that when the charging of the defibrillation energy for applying the defibrillation pulse is completed, operating a protection mode for blocking the power supply and input and output signals of the ventricular assist device. One ventricular assist device is provided. Preferably, the control device includes an external alarm device that sounds an alarm when ventricular fibrillation or cardiac arrest is detected through the detection device.

본 발명에 따른 심실보조장치는 심실보조장치의 사용중에 발생할 수 있는 치명적인 부정맥에 대비하여 심장 기능을 회복시키기 위한 효율적인 제세동 방법 제공할 수 있다. 또한, 별도의 제세동장치의 작동으로 인하여 발생할 수 있는 심실보조장치의 오작동 및 손상가능성을 최소화할 수 있다. 또한, 심장근육의 퍼킨제섬유에 직접적인 전기자극을 가할 수 있으므로, 일반적인 제세동방법에 비해서 작은 전기자극으로도 빠르고 효율적인 제세동이 가능하다. The ventricular assist device according to the present invention can provide an efficient defibrillation method for restoring cardiac function in preparation for lethal arrhythmias that may occur during use of the ventricular assist device. In addition, it is possible to minimize the possibility of malfunction and damage of the ventricular assist device that may occur due to the operation of a separate defibrillation device. In addition, since direct electrical stimulation can be applied to the perkinase fibers of the heart muscle, fast and efficient defibrillation is possible even with a small electric stimulation compared to the general defibrillation method.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 심실보조장치의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 심실보조장치의 도관을 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 심실보조장치의 작동단계를 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 도관들을 나타낸 도면들이다. 1 is a conceptual diagram of a ventricular assist device having a defibrillation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the ventricular assist device shown in FIG. 1.
3 is a side view showing a conduit of the ventricular assist device shown in FIG.
4 is a flow chart showing the operation steps of the ventricular assist device shown in FIG.
5 through 7 illustrate conduits of a ventricular assist device with a defibrillation device in accordance with other embodiments of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 개념도이며, 도 2는 도 1에 도시된 심실보조장치의 블록도이다. 1 is a conceptual diagram of a ventricular assist device having a defibrillation device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram of the ventricular assist device shown in FIG.

도 1과 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치는 일반적인 심실보조장치와 마찬가지로, 심실(1)에 연결되어 심실(1) 내의 혈액이 유입되는 유입 도관, 유입 도관과 연결되어 혈액을 펌핑하는 혈액 펌프(3), 혈액 펌프(3)와 대동맥(2)을 연결하여 혈액 펌프(3)에서 박출된 혈액을 대동맥(2)으로 전달하는 유출 도관을 포함한다.1 and 2, the ventricular assist device equipped with a defibrillator according to an embodiment of the present invention, like the general ventricular assist device, is connected to the ventricle 1, the inlet conduit in which blood in the ventricle 1 flows in And a blood pump (3) connected to the inlet conduit to pump blood, and an outflow conduit connecting the blood pump (3) and the aorta (2) to deliver blood extracted from the blood pump (3) to the aorta (2). do.

도 3은 도 1에 도시된 심실보조장치의 도관을 나타낸 측면도이다. 도 3을 참고하면, 유입 도관과 유출 도관은 혈액이 유동할 수 있도록 내부가 비어있는 긴 관이다. 유입 도관 및 유출 도관은 연결관(10)과 연결관(10)의 표면에 부착된 도전성 시트(20)를 포함한다. 도전성 시트(20)는 전극의 일 예에 해당한다. 연결관(10)은 가요성 재질로 구성되어도 상관없으나, 심실보조장치로 사용하지 않을 때에 심장의 부하를 줄여주는 우회도관(Apico Aortic Conduit; AAC)으로 기능하도록 하기 위해 수축팽창이 가능한 탄성이 있는 재질로 구성되는 것이 더 바람직하다. 또한, 연결관(10)은 혈액 적합성이 뛰어나고 내구성이 우수한 생체 고분자 물질, 예를 들어 의료용 폴리우레탄 등으로 제작되는 것이 바람직하다. 3 is a side view showing a conduit of the ventricular assist device shown in FIG. Referring to Figure 3, the inlet and outlet conduits are long tubes that are empty inside to allow blood to flow. The inlet and outlet conduits comprise a connector 10 and a conductive sheet 20 attached to the surface of the connector 10. The conductive sheet 20 corresponds to an example of an electrode. The connector 10 may be made of a flexible material, but has elasticity capable of contraction expansion to function as an bypass conduit (AAC) that reduces the load on the heart when not used as a ventricular assist device. More preferably, it is made of a material. In addition, the connection tube 10 is preferably made of a biopolymer material having excellent blood compatibility and excellent durability, for example, medical polyurethane.

도전성 시트(20)는 연결관(10)의 표면에 부착되며, 도선(30)을 통해서 제세동장치(6)와 연결된다. 도전성 시트(20)는 Ag/AgCl, Pt(백금), Au(금) 또는 기타의 전극용 재료로 이루어진다. 도전성 시트(20)는 연결관(10)이 심실(1), 대동맥(2)과 같은 생체조직의 절개부를 통해서 심실(1), 대동맥(2)에 삽입될 때, 절개부의 단면과 접할 수 있는 위치에 부착된다. 따라서 도전성 시트(20)를 통해서 전달되는 전기신호는 심장의 근육 세포나 전도성섬유(purkinje fiber)에 직접적으로 전달될 수 있어, 작은 전기에너지를 통해서도 효율적으로 심장 전체에 전기 자극을 가할 수 있다는 장점이 있다.The conductive sheet 20 is attached to the surface of the connection pipe 10 and is connected to the defibrillation device 6 through the conductive wire 30. The conductive sheet 20 is made of Ag / AgCl, Pt (platinum), Au (gold) or other electrode material. The conductive sheet 20 may be in contact with the cross section of the incision when the connecting tube 10 is inserted into the ventricle 1 or the aorta 2 through an incision of a living tissue such as the ventricle 1 or the aorta 2. Attached to the location. Therefore, the electrical signal transmitted through the conductive sheet 20 can be directly transmitted to the muscle cells or conductive fibers (purkinje fiber) of the heart, it is an advantage that can effectively apply electrical stimulation to the entire heart through a small electrical energy have.

혈액 펌프(3)는 공기압력식(pneumatic type)과 전기식(electric type)으로 분류할 수 있다. 전기식 타입은 전기유압식(electrohydraulic type)과 전기기계식(electromechanical type)으로 세분된다. 혈액 펌프(3)는 유입연결관(10a)에서 유입된 혈액을 저장하고, 유출연결관(10b)으로 유출하는 혈액 주머니와 혈액 주머니를 팽창시키고, 압착시킴으로써, 혈액이 유동할 수 있도록 하는 공기, 전기식 장치를 포함한다. 혈액 펌프(3)는 공지의 장치를 사용하면 되므로 자세한 설명을 생략한다. The blood pump 3 can be classified into a pneumatic type and an electric type. The electric type is subdivided into electrohydraulic type and electromechanical type. The blood pump 3 stores the blood flowing in from the inlet connecting pipe 10a, and expands and compresses the blood bag and the blood bag flowing out of the outlet connecting pipe 10b, thereby allowing blood to flow, Electrical devices. Since the blood pump 3 may use a well-known apparatus, detailed description is abbreviate | omitted.

도 1 내지 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치는 심장박동의 이상 여부를 감지하는 감지장치(8), 도관의 도전성 시트(20)에 제세동 펄스를 인가하여 심장에 전기자극을 가하는 제세동장치(6), 감지장치(8)로부터 신호를 전달받아 혈액 펌프(3) 및 제세동장치(6)를 제어하는 제어장치(4)를 더 포함한다. 1 to 2, a ventricular assist device having a defibrillator according to an embodiment of the present invention includes a defibrillation pulse on a conductive device 20 of a conduit conductive sheet 20 and a sensing device 8 for detecting an abnormality of a heartbeat. It further includes a defibrillator (6) for applying an electrical stimulation to the heart to receive a signal from the sensing device (8) and a control device (4) for controlling the blood pump (3) and the defibrillator (6).

감지장치(8)는 심전도 측정장치일 수 있다. 심전도는 심장의 수축에 따른 활동전류를 곡선으로 기록한 것으로서, ECG 또는 EKG로 약기한다. 심근의 흥분은 정맥동에서 일어나 심방·심실 방향으로 나아가므로 이 흥분을 임의의 두 점에서 심전계에 유도하면 심장의 활동전류가 그래프로 묘사된다. 이와 같이 해서 얻은 것이 심전도이다. 심전도를 통해서 심장의 이상 여부를 확인할 수 있다. 감지장치(8)는 측정된 데이터를 제어장치(4)에 전송한다The sensing device 8 may be an electrocardiogram measuring device. Electrocardiogram is a curve recording the active current according to the contraction of the heart, abbreviated as ECG or EKG. Myocardial excitation occurs in the venous sinus and travels to the atrial and ventricular directions, so when this excitation is directed to the electrocardiogram at any of two points, the heart's active current is depicted graphically. Thus obtained is an electrocardiogram. The ECG can be used to check for abnormalities in the heart. The sensing device 8 transmits the measured data to the control device 4.

제세동장치(6)는 전기충격을 가하기 위한 고전압발생부와 고전압발생부에서 발생된 전류를 인체에 방전하기 위한 고전압스위칭부를 포함한다. 제세동장치(6)는 외부에서 보이지 않는 상태로 흉부에 이식되거나, 제어장치(4) 안에 포함되어 함께 이식된다. 제세동장치(6)는 공지의 장치를 사용하면 되므로 자세한 설명을 생략한다. The defibrillation apparatus 6 includes a high voltage generating unit for applying an electric shock and a high voltage switching unit for discharging a current generated in the high voltage generating unit to the human body. The defibrillator 6 is implanted into the chest without being visible from the outside, or contained within the control device 4 and implanted together. Since the defibrillation apparatus 6 may use a well-known apparatus, detailed description is abbreviate | omitted.

제어장치(4)는 감지장치(8)의 일 예인 심전도 측정장치를 통해서 측정된 신호를 처리하고, 전기충격여부 및 전기 충격량을 판정하는 마이크로컨트롤러부를 포함한다. 마이크로컨트롤러부는 제세동장치(6)의 고전압발생부를 제어한다. 또한, 마이크로컨트롤러부는 혈액 펌프(3)를 제어한다. 또한, 제어장치(4)는 심실세동이 확인되면 경보를 울리는 외부 경보장치(미도시)를 더 포함한다. The control device 4 includes a microcontroller unit for processing a signal measured through an electrocardiogram measuring device, which is an example of the sensing device 8, and determining whether an electric shock and an electric shock amount are present. The microcontroller unit controls the high voltage generator of the defibrillator 6. The microcontroller unit also controls the blood pump 3. In addition, the control device 4 further includes an external alarm device (not shown) that sounds an alarm when ventricular fibrillation is confirmed.

도 4는 도 1에 도시된 심실보조장치의 작동단계를 나타낸 순서도이다. 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 작동단계는 감지장치를 통해서 심장의 상태를 측정하는 단계로 시작된다. 제어장치에서 측정된 신호를 처리하여 이상이 없으면, 혈액 펌프에 구동신호를 보내어, 혈액 펌프를 구동시킨다. 심실세동이 감지하면, 외부 경보를 울리고, 전기 충격량을 판정하여 제세동 에너지를 설정한다. 제세동 에너지를 충전하여 제세동 펄스의 준비가 완료되면, 혈액 펌프의 작동의 전원을 차단하고, 입출력 신호를 차단하는 보호모드로 돌입하여 제세동 펄스에 의한 혈액 펌프의 손상을 방지한다. 제세동 여부를 확인하여 세동이 제거되면, 보호모드를 해제하고 혈액 펌프를 다시 구동시키며, 제세동에 실패하면 제세동 불능 경보를 울린다.4 is a flow chart showing the operation steps of the ventricular assist device shown in FIG. Referring to Figure 4, the operation of the ventricular assist device with a defibrillator according to the present invention begins with measuring the state of the heart through the sensing device. If there is no abnormality by processing the signal measured by the controller, a driving signal is sent to the blood pump to drive the blood pump. When ventricular fibrillation is detected, an external alarm is sounded, the amount of electric shock is determined and the defibrillation energy is set. When the defibrillation energy is charged and the preparation of the defibrillation pulse is completed, the operation of the blood pump is cut off, and the protection mode for blocking the input / output signal is entered to prevent damage to the blood pump due to the defibrillation pulse. If defibrillation is confirmed by defibrillation, the protection mode is released, the blood pump is restarted, and if the defibrillation fails, the defibrillation alarm is issued.

도 5 내지 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 도관들을 나타낸 도면들이다. 5 through 7 illustrate conduits of a ventricular assist device with a defibrillation device in accordance with other embodiments of the present invention.

도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 도관은 연결관(10), 전극의 다른 예에 해당하는 중공형 전극(40)을 포함한다. 연결관(10)은 도 3의 실시예와 동일하므로 설명을 생략하고, 중공형 전극(40)에 대해서만 설명한다. 중공형 전극(40)은 원기둥형태로서 내부 연결관(10)이 삽입될 수 있는 중공(41)이 형성되어 있다. 중공형 전극(40)의 둘레에는 생체조직의 절개부를 수용할 수 있는 수용홈(42)이 형성되어 있다. 중공형 전극(40)이 생체조직의 절개부를 통해 삽입되면, 생체조직의 절개부가 수용홈(42)에 끼워진다. 연결관(10)은 중공형 전극(40)의 중공(41)을 통해서 생체조직의 내부로 삽입된다. 중공형 전극의 수용홈(42)의 내부에는 Ag/AgCl, Pt(백금), Au(금) 등 전극용 재료로 이루어진, 도전층(43)이 형성되어 있으며, 도전층(43)은 도선(30)을 통해서 제세동장치(6)와 연결된다. 별도의 도전층(43)을 형성하지 않고, 중공형 전극 전체를 전극용 재료로 만들 수도 있다. Referring to FIG. 5, the conduit according to the present embodiment includes a connector 10 and a hollow electrode 40 corresponding to another example of the electrode. Since the connection pipe 10 is the same as the embodiment of FIG. 3, description thereof will be omitted and only the hollow electrode 40 will be described. The hollow electrode 40 has a cylindrical shape in which a hollow 41 into which the inner connection pipe 10 can be inserted is formed. The periphery of the hollow electrode 40 is formed with a receiving groove 42 that can accommodate the incision of the biological tissue. When the hollow electrode 40 is inserted through the incision of the biological tissue, the incision of the biological tissue is inserted into the receiving groove 42. The connector 10 is inserted into the biological tissue through the hollow 41 of the hollow electrode 40. Inside the receiving groove 42 of the hollow electrode, a conductive layer 43 made of an electrode material such as Ag / AgCl, Pt (platinum), Au (gold) is formed, and the conductive layer 43 is formed of a conductive wire ( 30 is connected to the defibrillation device (6). The entire hollow electrode may be made of an electrode material without forming a separate conductive layer 43.

도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 도관은 연결관(11), 몸체부(51)와 고정부(54)를 구비한 전극(50)을 포함한다. 몸체부(51)는 혈액이 유동할 수 있는 중공(미도시)이 형성되어 있으며, 제2실시예와 마찬가지로 둘레에 생체조직의 절개부를 수용하기 위한 수용홈(52)이 형성되어 있다. 몸체부(51)의 도면상 좌측 일단에는 혈액이 통과할 수 있는 관통구멍(53)이 형성되어 있으며, 우측 일단에는 몸체부(51)에서 연장되어 있는 고정부(54)가 형성되어 있다. 고정부(54)는 연결관(11)에 삽입되어 전극(50)과 연결관(11)을 연결하는 역할을 하는 것으로서, 연결부가 쉽게 분리되는 것을 방지하기 위한 돌기(55)가 형성되어 있다. Referring to FIG. 6, the conduit of the ventricular assist device provided with the defibrillation device according to the present embodiment includes an electrode 50 having a connection pipe 11, a body part 51, and a fixing part 54. The body portion 51 is formed with a hollow (not shown) through which blood can flow, and similarly to the second embodiment, a receiving groove 52 is formed in the circumference to accommodate the incision of the biological tissue. In the drawing, a through hole 53 through which blood can pass is formed at one end of the body 51, and a fixing part 54 extending from the body 51 is formed at one end of the body 51. The fixing part 54 is inserted into the connecting pipe 11 and serves to connect the electrode 50 and the connecting pipe 11, and a protrusion 55 is formed to prevent the connecting part from being easily separated.

도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 제세동장치를 구비한 심실보조장치의 도관은 삽입부(12)와 연결부(13)로 분할된 연결관과 몸체부(61)와 고정부들(62, 64)을 구비한 전극(60)을 포함한다. 몸체부(61)는 내측에 혈액이 유동할 수 있는 중공(미도시)이 형성되며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착된다. 고정부들(62, 64)은 몸체부(61)에서 좌측과 우측으로 각각 연장되어 있으며, 삽입부(12) 및 연결부(13)와 쉽게 분리되는 것을 방지하기 위한 돌기들(63, 65)이 형성되어 있다. 삽입부(12)는 일단이 좌측 고정부(62)에 연결되고, 타단은 생체조직의 내부에 삽입되며, 연결부(13)는 일단이 우측 고정부(64)에 연결되고, 타단은 심실보조장치(미도시)에 연결된다. Referring to FIG. 7, the conduit of the ventricular assist device having the defibrillation device according to the present embodiment includes a connection tube, a body portion 61, and fixing portions 62, which are divided into an insertion portion 12 and a connection portion 13. An electrode 60 with 64. The body portion 61 is formed with a hollow (not shown) through which blood can flow, and the outer surface is in close contact with the incision of the biological tissue. The fixing parts 62 and 64 extend from the body part 61 to the left and right sides, respectively, and the projections 63 and 65 for preventing the separation from the insertion part 12 and the connecting part 13 are easily separated. Formed. Insertion portion 12 is one end is connected to the left fixing portion 62, the other end is inserted into the inside of the biological tissue, the connecting portion 13 is one end is connected to the right fixing portion 64, the other end is ventricular assist device (Not shown).

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. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious.

예를 들어, 감지장치(8)는 일반적으로 사용되는 심전도 측정장치인 것으로 설명하였으나, 유입 도관의 입구에 설치된 압력센서를 사용할 수 있다. 심실세동이 발생하면, 심실의 각 부분이 무질서하게 불규칙적으로 수축하면서, 유입 도관의 입구를 통해서 유입되는 혈액의 유동도 불규칙해지므로, 압력센서를 통해서 이를 측정하면, 심실세동 여부를 확인할 수 있다. 또한, 심정지가 발생하면, 유입 도관에 유입되는 혈액이 감소하여, 압력이 떨어지므로 이를 심정지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 유입 도관과 유출 도관의 전극들 사이의 임피던스를 측정하는 방법으로 심실세동과 심정지 등 심장이상을 측정하는 감지장치를 이용할 수도 있다. 유입 도관과 유출 도관의 전극들 사이의 임피던스는 심실과 대동맥 사이의 혈액의 흐름 에 따라서 변하므로 이를 측정하면 심장이상 여부를 감지할 수 있다. For example, although the sensing device 8 has been described as being a commonly used electrocardiogram measuring device, it is possible to use a pressure sensor installed at the inlet of the inlet conduit. When ventricular fibrillation occurs, each part of the ventricle is irregularly contracted irregularly, and the flow of blood flowing through the inlet of the inlet conduit is also irregular, so if measured by the pressure sensor, it can be determined whether the ventricular fibrillation. In addition, when cardiac arrest occurs, the blood flowing into the inlet conduit is reduced, so that the pressure drops, it can be determined whether or not cardiac arrest. In addition, as a method for measuring the impedance between the electrodes of the inlet conduit and the outlet conduit, it is also possible to use a sensing device for measuring heart abnormalities such as ventricular fibrillation and cardiac arrest. Since the impedance between the electrodes of the inlet and outlet conduits varies with the flow of blood between the ventricles and the aorta, measuring them can detect cardiac abnormalities.

1: 심실 2: 대동맥
3: 혈액 펌프 4: 제어장치
6: 제세동장치 8: 감지장치
10: 연결관 20: 도전성 시트
30: 도선 40: 중공형 전극
50, 60: 전극1: ventricle 2: aorta
3: blood pump 4: controller
6: defibrillator 8: detector
10: connector 20: conductive sheet
30: conductor 40: hollow electrode
50, 60: electrode

Claims (12)

혈액을 펌핑하는 혈액 펌프를 구비한 심실보조장치에 있어서,
혈액이 유동할 수 있도록 생체조직의 절개부와 상기 혈액 펌프를 연결하는 연결관, 및 상기 연결관과 결합하며 상기 생체조직의 절개부의 단면과 접하여 상기 생체조직에 전기신호를 전달하는 전극,을 포함하는 적어도 한 쌍의 도관;
심장박동의 이상 여부를 감지하는 감지장치;
상기 전극에 제세동 펄스를 인가하여 심장에 전기자극을 가하는 제세동장치; 및
상기 감지장치로부터 신호를 전달받아 상기 혈액 펌프 및 상기 제세동장치를 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치. In the ventricular assist device provided with a blood pump for pumping blood,
And a connecting tube connecting the cutout of the biological tissue and the blood pump to allow blood to flow, and an electrode coupled with the connecting tube and in contact with a cross section of the cutout of the biological tissue to transmit an electrical signal to the biological tissue. At least a pair of conduits;
Sensing device for detecting whether the heart beat abnormality;
A defibrillation device for applying an electric shock to the heart by applying a defibrillation pulse to the electrode; And
A ventricular assist device with a defibrillator comprising a; control device for receiving a signal from the sensing device to control the blood pump and the defibrillator. 제1항에 있어서,
상기 전극은,
상기 연결관의 표면에 부착된 도전성 시트인 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The electrode
Ventricular assist device provided with a defibrillator, characterized in that the conductive sheet attached to the surface of the connecting tube. 제1항에 있어서,
상기 전극은,
내측에 상기 연결관이 삽입될 수 있는 중공이 형성되어 있으며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착되는 중공형 전극인 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The electrode
A hollow is formed inside the hollow tube into which the connector can be inserted, and the outer surface is a ventricular assist device having a defibrillator, characterized in that the hollow electrode in close contact with the incision of the biological tissue. 제3항에 있어서,
상기 중공형 전극의 외면 둘레에는 생체조직의 절개부를 수용할 수 있는 수용홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치. The method of claim 3,
Ventricular assist device provided with a defibrillator, characterized in that the receiving groove is formed around the outer surface of the hollow electrode to accommodate the incision of the biological tissue. 제1항에 있어서,
상기 전극은,
내측에 혈액이 유동할 수 있는 중공이 형성되며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착되며, 생체조직의 내부에 삽입되는 몸체부와, 상기 몸체부에서 연장되며, 상기 연결관에 삽입되어 고정되는 고정부,를 포함하는 커텍터형 전극인 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The electrode
The hollow is formed inside the blood flow, the outer surface is in close contact with the incision of the biological tissue, the body portion is inserted into the interior of the biological tissue, extending from the body portion, is inserted into and fixed to the connecting tube A ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that the connector-type electrode comprising a fixed portion. 제5항에 있어서,
상기 몸체부의 외면 둘레에는 생체조직의 절개부를 수용할 수 있는 수용홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치. The method of claim 5,
Ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that the receiving groove is formed around the outer surface of the body portion for receiving the incision of the biological tissue. 제1항에 있어서,
상기 전극은,
내측에 혈액이 유동할 수 있는 중공이 형성되며, 외면은 생체조직의 절개부에 밀착되는 몸체부와 상기 몸체부에서 상류 측과 하류 측으로 각각 연장되는 고정부들을 포함하며,
상기 연결관은,
일단은 일측 상기 고정부에 연결되고 타단은 생체조직의 내부에 삽입되는 삽입부와 일단은 타측 상기 고정부에 연결되고 타단은 상기 혈액 펌프에 연결되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The electrode
The hollow is formed inside the blood flow, the outer surface includes a body portion in close contact with the incision of the biological tissue and fixing portions extending from the body portion upstream and downstream, respectively,
The connector,
One end is connected to the fixing portion and the other end is inserted into the insertion portion of the biological tissue and one end is connected to the other fixing portion and the other end is provided with a defibrillation device comprising a connection portion connected to the blood pump One ventricular assist device. 제7항에 있어서,
상기 몸체부의 외면 둘레에는 생체조직의 절개부를 수용할 수 있는 수용홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 7, wherein
Ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that the receiving groove is formed around the outer surface of the body portion for receiving the incision of the biological tissue. 제1항에 있어서,
상기 감지장치는,
상기 도관의 입구 압력(inlet pressure)을 측정하는 압력센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The sensing device,
Ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that it comprises a pressure sensor for measuring the inlet pressure of the conduit. 제1항에 있어서,
상기 감지장치는,
상기 도관들에 각각 설치된 전극들 사이의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The sensing device,
A ventricular assist device with a defibrillator, characterized in that it comprises an impedance measuring device for measuring the impedance between the electrodes respectively installed in the conduits. 제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 제세동장치가 제세동 펄스를 인가하기 위한 제세동 에너지의 충전이 완료되면, 상기 심실보조장치의 전원 및 입출력 신호를 차단하는 보호모드를 작동하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The control device includes:
And a defibrillation device, when the defibrillation device is charged with the defibrillation energy for applying a defibrillation pulse, operating a protection mode to block power and input / output signals of the ventricular assist device. 제1항에 있어서,
상기 제어장치는,
상기 감지장치를 통해서 심실세동, 심정지가 감지되면 경보를 울리는 외부경보장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제세동장치를 구비한 심실보조장치.The method of claim 1,
The control device includes:
Ventricular assist device with a defibrillation device comprising a ventricular fibrillation, an external alarm device that sounds an alarm when a cardiac arrest is detected through the sensing device.
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