KR20110054564A - 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치 및 그 사용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치 및 그 사용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 심장마비 시 응급 처치와 회복 처치를 연계하여 시행할 수 있는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치 및 그 사용방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치는 이중관카테터 및 혈액펌프를 포함하여 구성된다. 이중관카테터는 제1단부와 상기 제1단부의 반대편에 위치하는 제2단부를 포함하고, 상기 제1단부와 상기 제2단부에 각각 개구부를 가지는 한 쌍의 내강이 형성되고, 혈액펌프는 상기 제1단부와 연결되고, 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 유입된 혈액을 다른 하나의 개구부로 유동시킨다. 본 발명에 따르면, 심장이 마비된 응급상황에서 관상동맥의 관류를 효과적이고 간단한 방법으로 향상시킬 수 있다. 또한, 심장의 재박동이 시작된 후에도 좌심실보조장치로서 기능하여 저심박출증후군으로 다시 사망에 이르는 확률을 낮출 수 있다.
심장마비, 관상동맥, 심실보조장치, IABP, 이중관카테터
Description
본 발명은 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치 및 그 사용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 심장마비 시 응급 처치와 회복 처치를 연계하여 시행할 수 있는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치 및 그 사용방법에 관한 것이다.
심장마비는 심장박동이 정지된 상태를 말하는데, 심장마비에 이르게 되는 원인은 다양하나, 관상동맥질환이 심장마비를 일으키는 주원인으로 알려져 있다. 관상동맥질환이란 일반적으로 심장의 관상동맥(coronary artery)에 죽상동맥경화증(atherosclerosis)으로 인해 협착이 생겨 심장 근육의 혈류공급에 장애가 생긴 것을 말하며, 그 중 잘 알려진 것이 협심증(angina pectoris)과 급성 심근경색증(AMI:Acute Myocardial Infarction)이다.
심장마비가 발생한 경우, 응급상황에서 심장의 재박동을 위해 심폐소생술(CPR:CardioPulmonary Resuscitation), 전기충격, 체외식막형인공폐(ECMO:Extra-Corporeal Membrane Oxygenation), 대동맥 내 풍선펌프(IABP:Intra Aortic Balloon Pump), Percutaneous VAD 등이 이용된다.
특히, 대동맥 내 풍선펌프는 급성 심근경색증에 있어 심인성 쇼크(cardiogenic shock)가 동반되는 경우 널리 이용되고 있다. 급성 심근경색증 환자에 있어서 심인성 쇼크가 동반되는 경우는 10% 정도이며, 병원 내 사망의 가장 흔한 원인으로 보고되고 있다. 급성 심근경색증에 의해 심인성 쇼크가 발생하는 경우, 관상동맥 재관류(reperfusion)를 시행하지 않으면 사망률이 78%에 이르고, 관상동맥 재관류를 시행하여도 46%의 사망률을 보이는 것으로 알려져 있다. 심인성 쇼크 상태에 있는 환자에게 관상동맥 재관류 시술 전에 대동맥 내 풍선펌프(IABP:Intra Aortic Balloon Pump)를 사용한다.
대동맥 내 풍선펌프는 순환 보조 장치 중 가장 널리 사용되는 장치로, 심실 수축기 초기에 풍선이 수축하여 심장의 후부하(afterload)를 감소시키고, 이완기에 풍선이 팽창함으로 인해 관상동맥의 관류를 증가시키는 것이 주 기전이다. 이러한 용도 이외에, 심인성 쇼크 환자를 대상으로 응급상황에서 사용될 수 있는데, 심인성 쇼크 상태에 있는 환자에게 적절히 사용하면 혈역학적 대상부전(hemodynamic decompensation)에 이르는 시간을 연장하고 일부 환자는 혈역학적 상태를 개선시킬 수 있어 사망률을 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다.
도 1은 대동맥 내 풍선펌프를 이용하여 급성 심근경색증으로 인한 심장마비를 응급처치하는 방법을 도시한 개략도이다. 도 1을 참조하여, 대동맥 내 풍선펌프(10)의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.
급성 심근경색증 등에 의해 관상동맥(1)이 폐쇄됨으로써, 심장의 박동이 정지한 경우, 대퇴동맥(femoral artery,3)를 통해 풍선(11)을 부착한 관을 삽입하여 하행대동맥(descending aorta)을 따라 이를 이동시켜 좌쇄골하동맥(left subclavian artery,5) 바로 아래 혹은 대동맥궁(aortic arch,6) 내부까지 삽입하고, 풍선(11)을 반복하여 수축, 팽창시킨다. 풍선(11)이 팽창하는 경우, 대동맥 판막(aortic valve,2)과 풍선(11) 사이의 대동맥 내 공간의 혈액 압력이 증가하고, 관상동맥(1)에 공급되는 혈액의 양을 증가시킬 수 있게 된다.
대동맥 내 풍선펌프를 이용하는 응급처치는 완전한 심정지 상황에서는 좌심실로부터의 혈액공급이 없어 혈류량을 근본적으로 상승시킬 수 없으므로, 관상동맥의 관류를 향상시키는 효과가 좋지 못한 문제점이 있다.
또한, 응급처치에 성공하여 심장이 자발적 순환(ROSC:Return Of Spontaneous Circulation) 상태에 이르더라도, 저심박출증후군(low cardiac output syndrome)에 빠지면서 사망에 이르게 되는 비율이 약 30% 이상이 넘는 것으로 보고되고 있다. 이러한 경우, 대동맥 내 풍선펌프로 일단 소생시키고, 좌심실보조장치(LVAD:Left Ventricular Assist Device)를 사용하여 회복시키면서, 관상동맥 재관류 등의 수술과 같은 후속 치료를 하는 것이 바람직한 치료 방안으로 알려져 있다. 하지만, 현실적으로 대동맥 내 풍선펌프와 좌심실보조장치는 별개의 장치로서 이를 연계하여 사용하는 것은 응급 상황에서 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 심장이 마비된 응급 상황에서 관상동맥에 관류를 효과적으로 향상시켜 응급 처치를 가능하게 하고, 일단 심장의 박동이 시작되면 좌심실보조장치로서 기능하여 소생률을 높일 수 있는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치 및 그 사용방법을 제공함에 목적이 있다.
본 발명에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치는 이중관카테터 및 혈액펌프를 포함하여 구성된다. 이중관카테터는 제1단부와 상기 제1단부의 반대편에 위치 하는 제2단부를 포함하고, 상기 제1단부와 상기 제2단부에 각각 개구부를 가지는 한 쌍의 내강이 형성되고, 혈액펌프는 상기 제1단부와 연결되고, 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 유입된 혈액을 다른 하나의 개구부로 유동시킨다.
본 발명에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 사용방법은 제1단부와 상기 제1단부의 반대편에 위치하는 제2단부를 포함하고, 상기 제1단부와 상기 제2단부에 각각 개구부를 가지는 한 쌍의 내강이 형성된 이중관카테터 및 상기 제1단부와 연결되고, 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 유입된 혈액을 다른 하나의 개구부로 유동시키는 혈액펌프를 포함하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 사용방법에 있어서, 상기 이중관카테터를 대동맥 내로 삽입하여 상기 제2단부의 한 쌍의 개구부를 상행대동맥 및 대동맥궁 중 어느 하나에 위치시키는 단계, 상기 혈액펌프를 이용해 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 혈액을 유입하여 다른 하나의 개구부로 혈액을 유출시키는 단계, 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부를 좌심실 내에 위치시키고 나머지 하나의 개구부를 대동맥 내에 위치시키는 단계 및 상기 혈액펌프를 이용해 좌심실 내에 위치하는 개구부에서 혈액을 유입하여 대동맥 내에 위치하는 개구부로 혈액을 유출시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 심장이 마비된 응급상황에서 관상동맥의 관류를 효과적이고 간단한 방법으로 향상시킬 수 있다.
또한, 심장의 재박동이 시작된 후에도 좌심실보조장치로서 기능하여 저심박출증후군으로 다시 사망에 이르는 확률을 낮출 수 있다.
또한, 심실보조장치를 사용함으로써 소생과 회복의 각 단계에 따라 적합한 혈류를 공급하는 것이 가능하여 효과적인 응급처치를 가능하게 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치에 사용될 수 있는 이중관카테터의 개략적인 단면도 및 평면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치가 응급 시에 인체 내에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치가 회복 시에 인체 내에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치는 이중관카테터(30)와 혈액펌프(40)를 구비한다.
이중관카테터(dual lumen catheter,30)는 생체적합성이 우수한 인공혈관이나 의료용 카테터로 구성된다. 이중관카테터(30)는 양단으로 개방된 한 쌍의 내강(미도시)이 내부에 형성되고, 양단에는 한 쌍의 개구부가 각각 형성된다. 이하, 후술하는 혈액펌프(40)와 결합되고 한 쌍의 개구부를 포함하는 단부를 제1단부(31)라 하고, 제1단부(31)와 반대편에 위치하고 한 쌍의 개구부를 포함하는 단부를 제2단부(35)라 한다.
또한, 이중관카테터(30)는 도 3과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다. 도 3(a)는 두 개의 도관이 평행하게 배열된 구조이며, 도 3(b)는 하나의 도관 내부에 또 하나의 도관이 포함된 구조이며, 도 3(c)는 하나의 도관 내부를 분리하여 두 개의 내강을 형성한 구조이다. 각각의 내강의 단면적은 다양하게 조절하여 제작할 수 있다.
또한, 이중관카테터(30)는 제2단부(35)에 형성된 한 쌍의 개구부(36,37) 사이의 거리를 필요에 따라 조절할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 3(a)나 도 3(b)와 같이 서로 분리된 두 개의 도관으로 이루어진 이중관카테터의 경우, 양 도관 사이의 상대적 위치를 변경시킴으로써 제2단부(35)에 형성된 한 쌍의 개구부 (36,37)사이의 거리를 조절할 수 있다. 도 3(c)와 같은 이중관카테터(30)의 경우, 제2단부(35)에 형성된 한 쌍의 개구부(36,37) 사이의 거리를 조절할 수 없으므로, 후술하는 응급 상황과 회복 상황에 적합한 개구부(36,37) 사이의 거리를 가진 이중관카테터(30)를 다수 준비하여 전체를 교체하는 방법으로 본 발명에 따른 혈액공급장치에 적용할 수 있다.
혈액펌프(40)는 혈액을 유입하여 압력을 가하여 외부로 유출시키는 장치를 말한다. 혈액펌프(40)는 박동형과 비박동형 모두 사용이 가능하지만, 단위 시간당 박동수 및 1회 박동당 혈액박출량을 필요에 따라 조절할 수 있는 박동형 혈액펌프를 사용함이 바람직하다.
도 2에서와 같이 이중관카테터(30)의 내부에 형성된 한 쌍의 내강은 혈액펌프(40)의 유입구(41)와 유출구(42)에 각각 연결된다. 이로써, 혈액펌프(40)의 유입구(41)와 연결된 내강의 반대편 단부에 형성된 개구부(36)에서 유입된 혈액이 혈액 펌프의 유출구와 연결된 내강의 반대편 단부에 형성된 개구부(37)로 유출될 수 있다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 작동 과정을 설명하기로 한다.
심장이 정지되어 응급 처치가 필요한 상황이 발생되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 대퇴동맥(3)을 통해 이중관카테터(30)를 삽입하여 한 쌍의 개구부(36,37) 모두 상행대동맥(8)이나 대동맥궁(6)에 위치하도록 이중관카테터(30)의 제2단부(35)를 밀어넣는다. 이후, 혈액펌프(40)를 작동시켜 제2단부(35)에 위치하는 하나의 개구부(36)에서 혈액을 유입하여 나머지 하나의 개구부(37)로 혈액을 유동시킨다. 혈액펌프(40)는 후술하는 회복 처치 시와 비교하여 상대적으로 작은 단위 시간당 박동수를 가지고, 상대적으로 큰 1회 박동당 혈액박출량을 가지도록 작동시키는 것이 바람직하다.
이러한 경우, 대동맥 판막(2)은 역류를 방지하게 위해 닫혀있는 상태이므로, 혈액은 관상동맥(1)에 압력을 가하여 관상동맥(1)으로 흐를 수 있다. 또한, 대동맥 내 풍선펌프와 비교하여, 직접적으로 관상동맥(1)에 혈액에 의한 압력을 가하게 되어 관상동맥(1)의 관류를 형성하는데 더욱 효과적이다.
심장이 위와 같은 처치로 인하여 다시 박동하기 시작하면 본 실시예에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치는 회복처치 용으로 전환된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2단부(35)에 형성된 개구부(36,37) 사이의 거리를 조절하여, 하나의 개구부(36)는 좌심실(7) 내부에 위치시키고, 다른 하나의 개구부(37)는 대퇴동맥(3) 이나 하행대동맥(8)에 위치시킨다. 그 후, 혈액펌프(40)를 이용하여 좌심실(7) 내부에 위치하는 개구부(36)에서 혈액을 유입하여 대퇴동맥(3)이나 하행대동맥(8)에 위치하는 개구부(37)로 유동시킨다. 혈액펌프(40)는 응급 처치 시와 비교하여 상대적으로 큰 단위 시간당 박동수를 가지고, 상대적으로 작은 1회 박동당 혈액박출량을 가지도록 작동시키는 것이 바람직하다.
한편, 도 3(c)와 같이 일체로 형성된 이중관카테터를 사용하여 장치를 구성한 경우에는 제2단부(35)에 형성된 개구부(36,37) 사이의 거리를 조절할 수 없으므로, 응급처치와 회복처치에 적합한 거리를 가지는 두 개의 이중관카테터를 미리 준비하여, 응급처치가 종료된 후 회복처치에 적합한 거리를 가지는 이중관카테터로 교환해 주는 방식을 취할 수 있다.
이러한 경우, 본 실시예에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치는 좌심실(7)의 부하를 줄여주어 심장의 회복에 도움을 주고, 저심박출증후군을 방지할 수 있다. 또한, 응급 처치 기간 동안 혈류 공급이 중단되었던 간(미도시)이나 신장(9) 등의 기관에 혈액을 공급할 수 있게 된다.
즉, 본 실시예에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치는 응급 처치 기간에는 관상동맥(1)에 관류를 효율적으로 공급하여 심장의 재박동을 유도하고, 심장이 박동을 시작하면 제2단부(35)에 위치하는 개구부(36,37) 간의 거리를 조절하여 심실보조장치로서 기능하게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 혈액펌프는 도 6 내지 도 10에 도시한 구성을 가진 혈액펌프(40)인 것이 바람직하다.
도 6는 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치를 구성하는 혈액펌프의 개략적인 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 혈액펌프로부터 케이스를 제거한 모습을 도시한 사시도이며, 도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 혈액펌프로부터 혈액주머니를 제거한 모습을 도시한 사시도이며, 도 9 및 도 10은 도 6에 도시된 혈액펌프의 작동 과정을 설명하기 위한 개략적인 부분 종단면도이다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 혈액펌프(40)는 유입커넥터(110)와, 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)와, 유출커넥터(130)와, 제1유입밸브(141) 및 제2유입밸브(142)와, 제1유출밸브(151) 및 제2유출밸브(152)와, 압착수단과, 모터(170)와, 케이스(180)를 구비한다.
유입커넥터(110)에는 유입유로(미도시)와, 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112)가 형성된다. 유입유로는 연결부(113)의 내부에 형성된다. 유입유로는 외부로부터 혈액이 유입되는 통로로서 기능한다. 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112)는 서로 독립적으로 형성된다. 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112)는 각각 유입유로와 연결된다. 따라서, 유입유로를 통해 유입된 혈액은 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112)로 유동할 수 있게 된다.
제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)는 각각 가요성 소재로 이루어지며, 특히 유연하면서도 혈액 적합성이 좋고 내구성이 우수한 생체 고분자 물질, 예를 들어 의료용 폴리우레탄 등으로 이루어진다. 제1혈액주머니(121)의 내부공간의 부피 및 제2혈액주머니(122)의 내부공간의 부피는 변화가 가능하다. 이러한 부피 변화는 후술하는 압착수단에 의해 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)가 가 압됨으로써 이루어지며, 경우에 따라서는 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)의 표면적이 증감하도록 팽창 또는 수축함으로써도 가능하다.
제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)의 양단부는 각각 개방된다. 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)의 내부에는 혈액이 저장될 수 있는 공간이 형성되며, 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)의 양측은 개방된다. 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122) 각각의 일측 개방 부분은 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112)에 연결되며, 이에 따라 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112)를 통해 유출되는 혈액은 각각 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)에 저장된다.
그리고, 제1혈액주머니(121)는 실린더 형상으로 이루어진 제1실린더부(311)와, 제1실린더부(311)의 양측에 각각 실린더부과 일정 각도를 이루며 연결되는 한 쌍의 연결부(312,313)를 포함한다. 제2혈액주머니(122)도 제1혈액주머니(121)와 동일한 형상을 가지도록 형성되어, 제2실린더부(321) 및 한 쌍의 연결부(322,323)를 포함한다. 또한, 제1실린더부(311) 및 제2실린더부(321)는 서로 평행하게 배치된다.
유출커넥터(130)에는 제1유입유로(131) 및 제2유입유로(132)와, 유출유로(미도시)가 형성된다. 제1유입유로(131) 및 제2유입유로(132)는 서로 독립적으로 형성된다. 제1유입유로(131) 및 제2유입유로(132)는 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122) 각각의 타측 개방 부분에 연결된다. 유출유로는 연결부(133)의 내부에 형성된다. 유출유로는 제1유입유로(131) 및 제2유입유로(132)와 연결된다. 따라서, 제1혈액주머니(121) 또는 제2혈액주머니(122)로부터 박출된 혈액은 제1유입유로(131) 또는 제2유입유로(132)를 거친 후 유출유로를 통해 외부로 유출된다.
제1유입밸브(141) 및 제2유입밸브(142)는 각각 유입커넥터의 제1유출유로(111) 및 제2유출유로(112) 상에 설치된다. 제1유입밸브(141) 및 제2유입밸브(142)는 일종의 원웨이밸브(one way valve)로서 혈액의 한 쪽방향으로의 흐름만을 허용한다. 즉, 제1유입밸브(141)는 유입유로로부터 제1혈액주머니(121)로의 혈액 흐름은 허용하고 반대방향으로의 역류는 방지하며, 제2유입밸브(142)는 유입유로로부터 제2혈액주머니로(122)의 혈액 흐름은 허용하고 반대방향으로의 역류는 방지한다. 제1유입밸브(141) 및 제2유입밸브(142)는 생체적합성이 우수한 의료용 고분자 물질로 이루어진 판막 또는 기계식 인공판막 또는 조직판막 등으로 구성된다.
제1유출밸브(151) 및 제2유출밸브(152)는 각각 유출커넥터(130)의 제1유입유로(131) 및 제2유입유로(132) 상에 설치된다. 제1유출밸브(151) 및 제2유출밸브(152)는 일종의 원웨이밸브(one way valve)로서 혈액의 한 쪽방향으로의 흐름만을 허용한다. 즉, 제1유출밸브(151)는 제1혈액주머니(121)로부터 유출커넥터(130)의 유출유로로의 혈액 흐름은 허용하고 반대방향으로의 역류는 방지하며, 제2유출밸브(152)는 제2혈액주머니(122)로부터 유출커넥터(130)의 유출유로로의 혈액 흐름은 허용하고 반대방향으로의 역류는 방지한다. 제1유출밸브(151) 및 제2유출밸브(152)는 생체적합성이 우수한 의료용 고분자 물질로 이루어진 판막 또는 기계식 인공판막 또는 조직판막 등으로 구성된다.
압착수단은 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)를 교대로 압착하기 위한 것으로서, 압착기(160)와, 모터(170)를 포함한다.
압착기(160)는 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)를 교대로 압착하여 압착되는 혈액주머니에 저장된 혈액을 박출하기 위한 것이다. 특히, 압착기(160)는 제1혈액주머니(121) 또는 제2혈액주머니(122)를 압착하기 때문에, 혈액은 항상 박출된다. 압착기(160)는 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)와, 연결부(163)를 구비한다.
제1압착부(161) 및 제2압착부(162)는 각각 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)를 압착한다. 즉, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 제1압착부(161)가 제1혈액주머니(121)를 압착하는 경우에는 제2압착부(162)는 제2혈액주머니(122)를 압착하지 않으며, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 제2압착부(162)가 제2혈액주머니(122)를 압착하는 경우에는 제1압착부(161)는 제1혈액주머니(121)를 압착하지 않는다. 이와 같이 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)는 압착기(160)의 운동에 따라 교대로 압착되어 박출되므로, 혈액은 쉼없이 계속해서 박출된다.
제1압착부(161) 및 제2압착부(162)의 표면은 각각 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)에 대해 볼록한 곡면 형상으로 이루어진다. 이와 같이 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)의 표면이 볼록한 곡면 형상으로 이루어지면, 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)에 저장된 혈액을 완전히 박출하는데 유리하다.
특히, 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)의 표면, 즉 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)와 접촉하는 표면은 각각 제1볼록부(711) 및 제2볼록부(721)를 포함한다. 제1볼록부(711) 및 제2볼록부(721)는 각각 일방향, 즉 제1실린더부(311) 및 제2실린더부(321)의 길이방향과 평행한 방향으로 길게 형성된다. 제1볼록부(711) 및 제2볼록부(721)는 서로 평행하며, 또한 제1실린더부(311) 및 제2실린더부(321)과도 평행하다. 제1볼록부(711) 및 제2볼록부(721)는 각각 그 길이방향에 대해 수직인 임의의 평면상에서의 단면이 볼록한 곡면, 특히 반원 형상으로 이루어진다.
또한, 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)는 각각 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)와 접착제 등에 의해 고정될 수 있으며, 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)가 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)에 고정되지 않는 경우, 즉 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)의 표면이 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)로부터 떨어질 수 있는 경우에는 각 혈액주머니의 압착시 발생되는 마찰력을 최소화하기 위해서 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)의 표면 및/또는 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)의 표면에 의료용 윤활제가 도포되는 것이 바람직하다.
연결부(163)는 제1압착부(161) 및 제2압착부(162) 사이에 배치되어 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)에 연결된다.
모터(170)는 압착기(160)를 구동하기 위한 것으로, 전원에 의해 작동하며 정역회전 가능하다. 모터(170)의 출력축은 감속기(175)에 결합된다. 여기서, 감속기(175)는 모터(170)의 회전속도를 줄이고 토크를 증가시키기 위한 것으로서, 복수의 기어를 포함하여 구성된다. 그리고, 감속기(175)의 출력축은 압착기의 연결부(163)의 일단부에 고정되며, 연결부(163)의 타단부는 베어링(미도시)에 의해 회 전 가능하게 지지된다. 감속기(175)의 출력축의 중심선은 도 7 및 도 8a에 가상선으로 도시된다. 도 9에 도시된 상태에서 모터(170)가 예를 들어 역회전하면 압착기(160)는 반시계방향으로 회전하여 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 제2혈액주머니(122)가 압착되며, 반대로 도 10에 도시된 상태에서 모터(170)가 정회전하면, 압착기(160)는 시계방향으로 회전하여 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 제1혈액주머니(121)가 압착된다. 한편, 모터(70)의 회전각을 측정하기 위한 엔코더(미도시)가 설치되거나, 또는 미리 설정된 기준위치, 예를 들어 제1혈액주머니(121) 및 제2혈액주머니(122)가 압착기에 의해 동등하게 변형되는 지점에 압착기의 기준위치를 설정하고 이 설정된 기준위치로부터 제1압착부(161) 및 제2압착부(162)가 움직이는 거리를 측정하기 위한 거리측정센서(미도시)를 설치할 수도 있다.
케이스(180)는 서로 결합되는 제1케이스부재(181) 및 제2케이스부재(182)로 이루어지며, 케이스(180)는 유입커넥터의 연결부(113) 및 유출커넥터의 연결부(133)와 함께 혈액펌프의 외형을 형성한다. 케이스(180)의 내부에는 제1혈액주머니(121), 제2혈액주머니(122), 압착기(160), 모터(170) 및 감속기(175)가 설치된다. 그리고, 케이스(180)에는 유입커넥터(110) 및 유출커넥터(130)가 삽입된다. 유입커넥터(110) 및 케이스(180) 사이 및 유출커넥터(130) 및 케이스(180) 사이는 각각 오링이나 실리콘 등을 이용하여 실링(sealing) 처리되어 있으며, 이에 따라 유입커넥터(110) 및 케이스(180) 사이 및 유출커넥터(130) 및 케이스(180) 사이에는 틈새가 형성되지 않는다. 이와 같이 케이스(180)에 틈새가 형성되지 않게 되면, 케이스(180)에는 그 내부에 외부와 완전히 격리되어 밀폐 공간이 형성된다.
이 밖에도, 혈액펌프에는 엔코더로부터 출력된 신호 또는 거리측정센서로부터 출력된 신호를 입력받아 모터의 회전량을 제어하는 제어기(미도시), 모터 및 엔코더 또는 거리측정센서에 무선으로 전원을 공급하는 장치(미도시) 등이 더 구비된다.
이상에서 설명한 혈액펌프(40)를 사용하면 단위 시간당 박동수 및 1회 박동당 혈액박출량의 조절이 용이하여 응급 처치 시와 회복 시 각각의 상태에 적합한 혈액 공급 상태를 용이하게 만들 수 있다.
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 대동맥 내 풍선펌프를 이용하여 급성 심근경색증으로 인한 심장마비를 응급처치하는 방법을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치에 사용될 수 있는 이중관카테터의 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치가 응급 시에 인체 내에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치가 회복 시에 인체 내에 설치된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6는 도 2에 도시된 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치를 구성하는 혈액펌프의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 혈액펌프로부터 케이스를 제거한 모습을 도시한 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 혈액펌프로부터 혈액주머니를 제거한 모습을 도시한 사시도이다.
도 9 및 도 10은 도 6에 도시된 혈액펌프의 작동 과정을 설명하기 위한 개략적인 부분 종단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1...관상동맥 7...좌심실
8...상행대동맥 10...대동맥 내 풍선펌프
30...이중관카테터 31...제1단부
35...제2단부 36,37...개구부
40...혈액펌프
Claims (5)
- 제1단부와 상기 제1단부의 반대편에 위치하는 제2단부를 포함하고, 상기 제1단부와 상기 제2단부에 각각 개구부를 가지는 한 쌍의 내강이 형성된 이중관카테터; 및상기 제1단부와 연결되고, 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 유입된 혈액을 다른 하나의 개구부로 유동시키는 혈액펌프;를 포함하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 이중관카테터는 상기 제2단부에 위치하는 한 쌍의 개구부 사이의 거리 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 혈액펌프는 단위 시간당 박동수 및 1회 박동당 혈액박출량의 조절이 가능한 박동형 혈액펌프인 것을 특징으로 하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 혈액펌프는케이스;상기 케이스 내부에 설치되며, 부피 변화가 가능한 소재로 이루어지며, 혈액이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 혈액이 저장되는 내부공간과, 상기 내부공간에 저장된 혈액이 유출되는 유출구가 각각 형성된 한 쌍의 혈액주머니; 및상기 케이스의 내부에 설치되며, 상기 한 쌍의 혈액주머니 중 어느 하나의 혈액주머니의 압착시에 상기 한 쌍의 혈액주머니 중 다른 하나의 혈액주머니는 팽창하여 상기 압착되는 혈액주머니에 저장된 혈액은 상기 유출구를 통해 유출되며 상기 팽창하는 혈액주머니에는 상기 혈액이 유입되도록, 상기 한 쌍의 혈액주머니를 교대로 압착하는 압착수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치.
- 제1단부와 상기 제1단부의 반대편에 위치하는 제2단부를 포함하고, 상기 제1단부와 상기 제2단부에 각각 개구부를 가지는 한 쌍의 내강이 형성된 이중관카테터; 및 상기 제1단부와 연결되고, 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 유입된 혈액을 다른 하나의 개구부로 유동시키는 혈액펌프;를 포함하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 사용방법에 있어서,상기 이중관카테터를 대동맥 내로 삽입하여 상기 제2단부의 한 쌍의 개구부를 상행대동맥 및 대동맥궁 중 어느 하나에 위치시키는 단계;상기 혈액펌프를 이용해 상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부에서 혈액을 유입하여 다른 하나의 개구부로 혈액을 유출시키는 단계;상기 제2단부에 형성된 한 쌍의 개구부 중 어느 하나의 개구부를 좌심실 내에 위치시키고 나머지 하나의 개구부를 대동맥 내에 위치시키는 단계; 및상기 혈액펌프를 이용해 좌심실 내에 위치하는 개구부에서 혈액을 유입하여 대동맥 내에 위치하는 개구부로 혈액을 유출시키는 단계;를 포함하는 혈액펌프를 이용한 응급처치 장치의 사용방법.
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