KR101270235B1 - 심실구획장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심부전(congestive heart failure) 환자의 치료와 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 심부전 환자의 심실을 구획하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 심실을 가동부와 비가동부로 구획하는 막; 상기 막을 지지하도록, 상기 막의 비가동부 측에 결합하여, 상기 막의 중심에서 상기 막의 둘레를 향하여 심실벽의 영역까지 연장되는 복수의 보강 리브(rib); 상기 막의 중심에 고정되며, 상기 복수의 리브의 일단을 수용하는 실린더; 및 상기 실린더에서 심실벽까지 연장되어, 심실벽에 안착하는 지지수단;을 구비하는 심실구획장치가 제공된다. 본 발명에 따른 심실구획장치는 심실을 가동부와 비가동부로 구획하여 심실의 부피와 심실에 가해지는 스트레스를 감소시킬 수 있다. 따라서 심부전 환자의 심장의 박출률을 증가시킬 수 있다.

Description

심실구획장치{Ventricular Partitioning Device}

본 발명은 심부전(congestive heart failure) 환자의 치료와 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 심부전 환자의 심실을 구획하는 장치에 관한 것이다.

심부전이란 심장의 구조적 또는 기능적 이상으로 인해 심장이 혈액을 받아들이는 충만 기능(이완 기능)이나 짜내는 펌프 기능(수축 기능)이 감소하여 신체 조직에 필요한 혈액을 제대로 공급하지 못해 발생하는 질환군을 말한다.

심부전은 심장, 특히, 좌심실의 점진적인 확장이 특징이다. 심장이 점점 확장됨에 따라, 심장은 심박을 통해서 혈액을 효과적으로 펌핑하기 어려워진다.

심부전의 초기단계에는 약물 치료를 통해서 병의 진행을 늦출 수 있으나, 병을 고칠 수는 없다. 수술적 치료는 대개 약물 치료와 같은 내과적 치료에 잘 반응하지 않는 중증 심부전에서 제한적으로 사용되는 방법으로, 관상동맥 질환에 동반된 심부전에서의 관상동맥 우회술, 늘어난 심장을 잘라내고 용적을 줄여주는 수술, 심부전으로 인해 승모판막이 심각하게 새는 폐쇄 부전증이 있을 때 이를 교정하는 수술 등이 있으며, 바이러스성 급성 심근염과 같이 일정 시간을 견디면 소생할 가능성이 있는 중증 불응성 심부전이나 심장 이식을 기다리는 말기 심부전에서는 아예 기능이 떨어진 심장을 우회하는 고가의 보조적 장치(VAD, Ventricular Assistance Device)를 부착하여 시간을 벌기도 한다.

심부전의 유일한 항구적인 치료방법은 심장 이식으로서, 최선의 내과적 치료에도 중증 심부전 환자의 연간 사망률이 30~50% 이상인데 비해, 면역 억제 치료의 발달 등으로 심장 이식 후 5년 생존율이 75% 이상임을 고려하면 이식 수술은 대상이 되는 말기 심부전 환자의 치료에 가장 우수한 치료법이라 할 수 있다. 그러나 제공자의 수가 필요한 경우보다 훨씬 적은 등의 문제로 널리 시행되는 데는 제한이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 심실을 가동부와 비가동부로 구획하여 심실의 부피와 심실에 가해지는 스트레스를 감소시켜 심장의 박출률(ejection fraction)을 증가시킬 수 있는 심실구획장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 심실을 가동부와 비가동부로 구획하는 막; 상기 막을 지지하도록, 상기 막의 비가동부 측에 결합하여, 상기 막의 중심에서 상기 막의 둘레를 향하여 심실벽의 영역까지 연장되는 복수의 보강 리브(rib); 상기 막의 중심에 고정되며, 상기 복수의 리브의 일단을 수용하는 실린더; 및 상기 실린더에서 심실벽까지 연장되어, 심실벽에 안착하는 지지수단;을 구비하는 심실구획장치가 제공된다.

상기 막은 상기 실린더의 중심축과 가까워지는 방향으로 접히는 제1상태와 상기 실린더의 중심축과 멀어지는 방향으로 펼쳐지는 제2상태를 갖는 것이 바람직하다. 상기 막은 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE; expanded Polytetrafluoroethylene), 나일론(Nylon), PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르 중에서 선택된 생체적합성 고분자물질인 것이 바람직하다.

상기 보강 리브는 형상기억합금 또는 형상기억고분자로 이루어지거나, 탄성이 있는 재질로 이루어지며, 상기 막이 펼쳐지는 방향으로 탄성을 제공하는 것이 바람직하다. 상기 보강 리브의 심실벽 측 끝단에는 심실벽에 삽입되어 고정될 수 있도록 날카로운 선단 요소가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 보강 리브는 5 내지 50개인 것이 바람직하다.

상기 실린더는, 심실의 비작용부에 약물을 전달하기 위한 유로를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지지수단은, 일정한 각도로 벌어지는 3개의 원기둥형태인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 심실구획장치는 심실을 가동부와 비가동부로 구획하여 심실의 부피와 심실에 가해지는 스트레스를 감소시킬 수 있다. 따라서 심부전 환자의 심장의 박출률을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 심실구획장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 심실구획장치가 접혀있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 심실구획장치가 심실에 안착된 상태를 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 심실구획장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 심실구획장치가 접혀있는 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 심실구획장치가 심실에 안착된 상태를 나타내는 개략도이다. 심실구획장치는 도 2에 도시된 바와 같이 접힌 상태로 카테터를 통해서 심실에 전달된 후 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 펼쳐져서 심실을 가동부와 비가동부로 구획하게 된다. 심실구획장치가 설치된 후 처음에는 비가동부가 혈전에 의해서 충전되며, 이후에는 세포 성장으로 충전된다. 폴리 유산, 폴리 글리콜 산, 폴리카프로락톤 등 생체 재흡수성 충전재가 비가동부를 충전하기 위해 사용될 수도 있다.

도 1과 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 심실구획장치는 심실을 가동부와 비가동부로 구획하는 막(10), 막을 지지하는 보강 리브(20), 보강 리브(20)의 일단을 수용하는 실린더(30) 및 실린더(30)에서 연장된 지지수단(40)을 구비한다.

막(10)은 생체 적합성이 있는 폴리머로서 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE; expanded Polytetrafluoroethylene), 나일론(Nylon), PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 막(10)은 카테터를 통해서 심실에 전달되기 전까지는 접혀있는 상태로 보관되며, 심실에 전달되면 펼쳐져 심실을 구획한다. 막(10)의 중심부는 실린더(30)에 고정된다.

보강 리브(20)는 막(10)을 지지하기 위한 것으로서, 복수의 보강 리브(20)가 막(10)의 비가동부 측에 결합한다. 복수의 보강 리브(20)는 막(10)의 중심에서 막(10)의 둘레를 향하여 연장된다. 보강 리브(20)는 형상기억합금 또는 형상기억고분자인 것이 바람직하다. 기억된 형상은 심실을 구획하기 용이하도록 막(10)을 펼치기 위해서 요구되는 형상이며, 형상기억합금 또는 형상기억고분자는 사람의 심장 온도이상의 온도에서는 기억되어 있는 이상적인 상태로 회복된다. 보강 리브(20)는 탄성이 있는 금속으로 제조하여, 카테터에서 분리될 때에 펼쳐지도록 할 수도 있다.

보강 리브(20)의 일단에는 심실벽에 삽입되어 고정될 수 있도록 날카로운 선단 요소(21)를 구비한다. 보강 리브(20)의 반대쪽 일단은 실린더(30)에 수용된다. 보강 리브(20)의 길이는 1 내지 5㎝ 정도이며, 보강 리브(20)의 개수는 5 내지 20개 정도가 적당하다. 보강 리브(20)에는 심실내에 심실구획장치를 배치하는 과정에서 그 위치를 찾는 것을 돕기 위해, 초음파, X-선 등으로 위치를 확인할 수 있는 마커가 설치될 수 있다. 마커로는 스테인리스강, 백금, 이리듐, 탄탈, 텅스텐, 은, 로듐, 니켈, 비스무스 등을 사용할 수 있다.

실린더(30)는 심실의 비구동부에 약물을 전달하기 위한 유로(31)가 내면을 따라서 형성되어 있으며, 유로(31)를 통해서 전달된 약물은 실린더(30) 표면을 관통하는 복수의 관통홀(32)을 통해서 심실의 비구동부에 전달된다. 실린더(30)의 상단에는 막(10)이 고정되어 있으며, 막(10)에 결합되어 있는 보강 리브(20)들이 삽입되어 있다.

지지수단(40)은 실린더(30)에서 연장된다. 지지수단(40)은 심실벽에 안착하여 보강 리브(20)들과 함께 심실구획장치를 심실벽에 고정하는 역할을 한다. 지지수단(40)은 심실구획장치를 심실에 전달하는 카테터에 삽입될 수 있도록 유연한 재질로 이루어진다. 지지수단(40)은 다양한 형태가 가능하나 본 실시예에서는 일정한 각도로 벌어지는 3개의 원기둥형태의 지지수단(40)을 사용한다.

이하, 상술한 구성을 가진 심실구획장치의 작용을 설명한다.

심실구획장치의 막(10)과 보강 리브(20) 및 지지수단(40)을 도 2에 도시된 바와 같이 접어서 카테터에 삽입한다. 심실구획장치가 삽입된 카테터를 종래의 방법을 이용하여 환자의 신체에 도입한다. 카테터가 심실에 도달하면, 심실구획장치를 카테터에서 분리시킨다. 카테터에서 분리된 심실구획장치의 보강 리브(20)는 기억된 형상으로 변형되어 심실구획장치의 막(10)을 펼친다. 지지수단(40)인 3개의 원기둥도 펼쳐지면서 심실에 안착한다. 펼쳐진 막(10)은 심실을 가동부와 비가동부로 구획한다. 심실구획장치는 보강 리브(20)의 끝단의 선단 요소(21)와 지지수단(40)에 의해서 심실에 안착된다. 심실구획장치가 안착되면 심실의 비가동부는 처음에는 혈전에 의해서 충전되며, 이후에는 세포 성장으로 충전된다. 그 결과 심실의 부피와 심실에 가해지는 스트레스가 감소하고, 심부전 환자의 심장 박출률이 증가한다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

막: 10 보강 리브: 20
선단 요소: 21 실린더: 30
유로: 31 관통홀: 32
지지수단: 40

Claims (10)

1. 심실을 가동부와 비가동부로 구획하는 막;
   상기 막을 지지하도록, 상기 막의 비가동부 측에 결합하여, 상기 막의 중심에서 상기 막의 둘레를 향하여 심실벽의 영역까지 연장되는 복수의 보강 리브(rib);
   상기 막의 중심에 고정되며, 상기 복수의 리브의 일단을 수용하는 실린더; 및
   상기 실린더에서 심실벽까지 연장되어, 심실벽에 안착하는 지지수단을 구비하며,
   상기 실린더는, 심실의 비작용부에 약물을 전달하기 위한 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 막은 상기 실린더의 중심축과 가까워지는 방향으로 접히는 제1상태와 상기 실린더의 중심축과 멀어지는 방향으로 펼쳐지는 제2상태를 갖는 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 막은 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE; expanded Polytetrafluoroethylene), 나일론(Nylon), PET(polyethylene terephthalate), 폴리에스테르 중에서 선택된 생체적합성 고분자물질인 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강 리브는 형상기억합금 또는 형상기억고분자로 이루어진 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보강 리브는 탄성이 있는 재질로 이루어지며, 상기 막이 펼쳐지는 방향으로 탄성을 제공하는 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보강 리브의 심실벽 측 끝단에는 심실벽에 삽입되어 고정될 수 있도록 날카로운 선단 요소가 구비되는 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 보강 리브는 5 내지 50개인 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 보강 리브에는 심실구획장치를 심실 내에 배치하는 과정에서 그 위치를 찾는 것이 용이하도록, 초음파, X선 등으로 위치를 확인할 수 있는 마커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 지지수단은, 일정한 각도로 벌어지는 3개의 원기둥형태인 것을 특징으로 하는 심실구획장치.
    
    
    
    
    

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