KR20140015291A - 이식가능 혈액 펌프용 컨트롤러 및 전원 - Google Patents

이식가능 혈액 펌프용 컨트롤러 및 전원 Download PDF

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KR20140015291A
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존 루저
제프리 에이. 라로즈
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하트웨어, 인코포레이티드
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Abstract

브러시리스 DC 모터 구동 혈액 펌프를 이용하는 펌프를 포함하는 이식가능 심실 보조 장치의 동작을 컨트롤하여, 그에 파워를 제공하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서는 이식가능 혈액 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 시스템이 제공된다. 디지털 프로세서는 데이터 전송 펌프에서 그리고 메모리 내에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신되는, 펌프의 동작과 연관되는 데이터에 응답하여, (i) 그로부터 상기 특정 펌프의 상기 식별성을 결정하고, (ii) 그로부터 상기 식별된 특정 펌프의 전기적 특성들 및 특징들을 결정하며, (iii) 상기 식별된 특정 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 신호들을 적응적으로 생성하여, 상기 데이터 포트에 인가한다.

Description

이식가능 혈액 펌프용 컨트롤러 및 전원{CONTROLLER AND POWER SOURCE FOR IMPLANTABLE BLOOD PUMP}
본 발명은 이식가능 의료 장치 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모터 구동 이식가능 의료 장치 애플리케이션용 컨트롤러 및 파워 공급 장치에 관한 것이다.
이러한 심실 보조 장치와 같은 이식가능 의료 장치들이, 만성 심장 장애의 장기적인 치료를 위해 개발되고 있다. 이러한 장치는 혈액을 이동시키기 위한 펌핑 메커니즘이 필요하다. 애플리케이션의 특성으로 인해, 펌핑 메커니즘은 고도의 신뢰성이 있어야 한다. 그에 더하여 환자의 편의성도 충분히 고려되어야 한다.
전기적으로 구동되는 펌핑 메커니즘은 전형적으로 브러시리스 DC 모터와 같은 모터에 의존한다. 브러시리스 DC 모터는 마모가 발생하기 쉬운 브러시가 없기 때문에 이식 애플리케이션에서 유지 보수의 장점을 제공한다. 이러한 전기 및 기계적 정류 구성 요소의 부존재로 인해, 정류는 일반적으로 구동 전자 장치에 의해 전기적으로 실행된다.
하트웨어 사(HeartWare Inc)에 의해 MA 프레이밍 햄에서 제조한 종래의 HeartWare 심실 보조 시스템은 이식가능 심실 보조 장치의 한 예이다. HeartWare 심실 보조 시스템의 핵심은 브러시리스 DC 모터를 이용하고 있는 HVAD(등록상표) 펌프라고 하는 작은 이식 원심 혈액 펌프에 있다.
일반적인 시나리오에서 환자에 이식할 때, 펌프는 좌심실로부터 혈액을 인도하여, 환자의 대동맥에 연결된 유출로 접목을 통해 혈액을 뽑는다. 장치는 분당 혈류를 10리터까지 생성할 수 있다. 단 50cc의 변위 볼륨으로, HVAD 펌프는 심장에 직접 인접한 심낭 공간에 이식하기에 적합하다. 횡격막 상부의 이식은 비교적 짧은 수술 시간과 빠른 회복으로 이어진다.
HVAD 펌프는 오직 1개의 가동부로서, 분당 1800과 4000 회전 사이의 속도로 회전하는 임펠러가 있다. 임펠러는 수동 자석과의 유체 역학적 추력 베어링의 조합을 통해 펌프 하우징 내에 현수된다. 이 유체 현수는 임펠러 블레이드의 상단 표면 상의 완만한 경사에 의해 달성된다. 임펠러가 회전할 때, 혈액이 이 경사면을 가로질러 흐르므로, 임펠러 및 펌프 하우징 사이에 "쿠션"이 생성된다. 기계적 베어링이나 또는 임펠러와 펌프 하우징 사이에는 아무런 접촉 지점이 없다.
장치의 신뢰성은, 독립적인 구동 회로를 가지고 이중 모터 고정자를 사용함으로써, 필요할 경우 이중 고정자 모드와 단일 고정자 모드 사이를 원활하게 전환하게 함으로써, 향상된다. 펌프의 유입 캐뉼러는 장치와 통합되어, 심장의 심실에 외과적으로 이식된다. 이러한 근사방법이 이식의 용이성을 촉진하고 최적의 혈류 특성을 보장하기 위해 도움이 되는 것으로 예상된다. 넓은 블레이드 임펠러와 깨끗한 유로를 사용함으로써 펌프에 의한 용혈 (적혈구 손상) 또는 혈전 (혈액 응고)의 위험이 최소화된다.
일반적으로, 펌프가 환자에 이식되어 있는 동안, 파워 공급 장치를 포함하여 펌프용 컨트롤러와 전자 구동 장치 및 펌프용 기타 컨트롤 서브시스템들은 환자의 외부에 위치된다. 예를 들면, 전체 HeartWare 심실 보조 시스템이 이식된 펌프에 경피성 전기 케이블에 의해 연결되어 컨트롤/파워 공급 장치 모듈 내에 위치된다.
HeartWare 심실 보조 시스템의 경우, 외부 컨트롤러(환자의 외부)는 펌프 구동 전자 장치(모터의 권선에 직접 결합됨)를 포함하고 있어, 펌프에 구동 및 컨트롤 신호를 제공한다. 컨트롤러는 피드백 장치의 동작에 관해 환자에게 경보를 제공한다. 브러시리스 DC 모터용 정류 컨트롤은 피드백 방식에서, 컨트롤러 및 구동 전자 장치들에 의해 영향을 받는다. 컨트롤러는 그 상(phase)(구속 케이블을 통해 감지됨)의 샘플링된 역기전력 전압에 따른 모터의 선택된 상을 위한 정류 컨트롤 신호를 제공한다. 역기전력은 해당하는 선택된 상의 구동 전압이 실질적으로 제로 상태에서만 샘플링된다. 브러시리스 DC 구동 전압의 주파수는 정류 컨트롤 신호에 따라 다양하다. 한 형태에서 역 기전력은 명령 회전자 각속도에 대해 정규화된다. 속도 컨트롤은 명령 각속도와 구동 전압의 주파수로부터 유추된 각속도 간의 차에 해당하는 속도 컨트롤 신호를 생성한다.
여분의 파워 공급 장치는 두 개의 배터리, 또는 하나의 배터리와 AC 어댑터 또는 DC 어댑터에 의해 제공된다. 여분의 파워 공급 장치는 컨트롤러용 파워와 특히, 구동 전자 장치용 파워를 제공한다. 배터리가 (예를 들면, 대략 6 시간 후) 고갈되면, 컨트롤러는 자동으로 대기 전원, 배터리 또는 어댑터로 전환하여, 고갈 된 배터리를 교체한다.
"환자 팩" 어셈블리는 운반 케이스를 포함하며, 컨트롤러와 전원(들)을 보유한다. 이 케이스는 환자의 어깨 위에 탑재하거나 또는 환자의 허리 둘레에 착용할 수 있다.
종래 기술의 HeartWare 심실 보조 시스템이 종합적으로 원하는 심실 만성 심장 마비의 장기 치료에 필요한 원하는 심실 지원 기능을 수행하는 동안, 개선된 혈류 결과와 개선된 환자의 편의 기능을 제공함으로써, 환자의 유지비 부담을 용이하게 하여 개선된 삶의 질을 제공하는 개선된 서브 시스템과 서브 어셈블리가 필요하다.
이식가능 심실 브러시리스 DC 모터 구동 혈액 펌프를 이용하는 펌프를 포함하고 있는 이식가능 심실 보조 장치의 동작을 컨트롤하고, 그를 위한 파워를 그에 제공하기 위한 개선 방법 및 장치가 개시되어 있다.
일 실시예에서, 이식 혈액 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 시스템이 제공된다. 펌프는 전기적 특성들 및 특징들 세트에 의해 특징된다. 펌프는 펌프 구동용 펌프 구동 신호를 수신하기 위한 펌프 파워 포트를 포함하고, 펌프의 동작과 관련된 데이터를 수신 및 전송하기 위한 펌프 데이터 포트를 포함한다. 한 형태에서, 이러한 데이터는 모터 권선과의 직접 연결에서 이용할 수 있는 역 기전력에 의해 제공되는 적어도 부분적으로 아날로그이다.
컨트롤 시스템은 내부 영역 주위에 배치되는 하우징을 구비하는 컨트롤러, 디지털 프로세서 및 관련 메모리, 전기 파워 출력 포트, 데이터 전송 포트, 데이터 컨덕터 어셈블리 및 전기 파워 컨덕터 어셈블리를 포함한다. 데이터 전송 포트와 데이터 전송 포트는 하우징을 통해 확장한다. 디지털 신호 프로세서와 관련 메모리, 파워 공급 장치 구조, 파워 공급 장치 지지 구조 및 전기 파워 컨덕터 어셈블리는 내부 영역에 배치된다.
메모리는 그 내에 저장되는 정보를 포함하며, 여기서 저장된 정보는 펌프의 동작을 컨트롤하는 프로그램을 나타낸다. 어떤 형태의 메모리도 사용하는 동안 검출되는 연결된 펌프의 다양한 매개 변수들을 나타내는 데이터를 저장하고 및/또는 펌프 성능 및/또는 동작 조건의 역사적 데이터를 유지한다.
전기 파워 출력 포트는 펌프에 펌프 구동 신호를 전송하기 위해 구성된다. 일부 형태에서는, 펌프가 회로를 포함하는 경우, 전기 파워가 전기 파워 출력 포트를 통해 펌프로 전달된다.
데이터 전송 포트가 펌프의 동작과 관련된 데이터를 전송 및 수신하기 위해 구성된다. 데이터 컨덕터 어셈블리는 데이터 전송 포트와 연결되어, 디지털 프로세서와 데이터 포트 간에 펌프의 동작과 관련된 커플링 데이터를 위해 구성된다.
디지털 프로세서가 데이터 전송 펌프에서 그리고 메모리에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신된 펌프의 동작과 관련된 데이터에 응답하여:
i. 그로부터 펌프의 식별성을 결정하고,
ii. 그로부터 식별된 펌프의 전기적 특성들 및 특징들을 결정하고, 및
iii. 식별된 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 신호를 적응적으로 생성하여, 데이터 포트에 인가한다.
일 실시예에서, 파워 출력 포트와 데이터 전송 포트는 단일 컨트롤러 커넥터 어셈블리 내에 배치된다.
단일 펌프커넥터 어셈블리 내에 배치되는 펌프 파워 포트와 펌프 데이터 포트를 갖는 펌프를 사용하는 형태에서는, 긴 유연한 전기 케이블이 구비되어 있는데, 이는 케이블의 컨트롤러 단부로부터 케이블의 펌프 단부까지 연장되어 있다. 케이블은 컨트롤러 단부에 컨트롤러 단부 커넥터를 그리고 펌프 단부에 펌프 단부 커넥터를 가지고 있다. 컨트롤러 단부 커넥터는 하우징의 컨트롤러 커넥터 어셈블리와 맞물리도록 구성되며, 펌프 단부 커넥터는 펌프 상에 펌프 커넥터 어셈블리와 맞물리도록 구성된다. 커넥터가 그렇게 맞물릴 때, 파워 구동 신호는 파워 출력 포트와 펌프 파워 포트 간을 통과할 수 있고, 데이터는 데이터 전송 포트와 펌프 데이터 포트 간을 통과할 수 있다. 바람직한 형태에서는, 가요성 전기 케이블이 가요성 나선형으로 구성된 스트레인 릴리프 세그먼트를 포함한다.
일 실시예에서, 하우징은 하우징의 상부 단부와 하우징의 저부 단부 사이에 하우징 축을 따라 연장한다. 상부 단부에는, 하우징이 원주 상부 경계를 가지고 있으며, 하우징 축을 가로질러 연장하는 상부 패널을 포함한다. 저부 단부에는, 하우징이 원주 저부 경계를 가지고 있으며 하우징 축을 가로질러 연장하는 저부 패널을 구비한다.
하우징은 하우징 축 주위에 배치되고 또한 하우징 축을 따라 상부 패널의 상부 원주 경계로부터 저부 패널의 하부 원주 경계까지 연장하는 한 세트의 연속하는 측면 패널을 구비하는 튜브 또는 튜브 형 구조를 구비하고 있으므로, 그에 의해, 상부 패널, 저부 패널, 및 튜브는 내부 영역을 둘러싸고 있다. 상부 패널의 최 외측 표면은 실질적으로 평면이다. 튜브는 제1 및 제2 반대 부분들을 구비하며, 여기서, 제1 반대 부분의 최 외측 표면은 실질적으로 평면이고, 제2 반대 부분의 최 외측 표면은 실질적으로 평면이다.
한 형태에서는, 컨트롤 시스템의 디지털 프로세서는 배터리 지지 구조에 설치된 배터리로부터의 파워 하에서 컨트롤 시스템 동작의 산출된 잔류 시간에 해당하는 값을 갖는 잔류 시간(time-remaining: TR) 신호를 생성하기 위해 선택적으로 동작하도록 구성되며, 그 값은 배터리의 현재의 충전 상태와 펌프와 관련하여 메모리에 저장된 프로그램 데이터에 의하여 저하되는 예상 부하/전류를 측정하여 결정된다.
바람직한 형태에서, 제1 디스플레이 장치는 상부 패널의 평면 최 외측 표면에 배치된다. 연관된 제1 디스플레이 컨덕터 어셈블리는 전기적으로 디지털 프로세서에 제1 디스플레이 장치를 연결하기 위해 내부 영역 내에 배치된다. 또, 바람직한 형태에서, 디지털 프로세서는 선택적으로 잔류 시간(TR) 신호를 나타내며, 펌프, 컨트롤러 및 전원(들)의 일반 또는 요약을 나타내는 데이터를 선택적으로 표시하도록 제1 데이터 장치를 컨트롤한다.
바람직한 형태에서, 제2 디스플레이 장치는 측면 패널의 평면 최 외측 표면에 배치된다. 관련 디스플레이 컨덕터 어셈블리는 전기적으로 디지털 프로세서에 제2 디스플레이 장치를 연결하기 위해 내부 영역 내에 배치된다. 또, 바람직한 형태에서, 디지털 프로세서는 선택적으로 잔류 시간(TR) 신호, 펌프 유량, 파워 및 속도의 상세를 나타내는 데이터를 선택적으로 표시하도록 제2 데이터 장치를 컨트롤한다. 내비게이션은 사용자 인터페이스를 통해 경보/경고, 이벤트 및 데이터의 상세한 기록을 제공한다.
27a - 디스플레이는 색상을 사용하여, 모두 양호, 대기, 및 경보 상태들을 나타낸다.
다양한 형태에서, 제1 디스플레이와 제2 디스플레이는 또한 디스플레이의 부분들 중 적어도 일부에 기초하여, 멤브레인 스위치 등의 통합된 스위치들을 더 포함할 수도 있으므로, 사용자 및/또는 관리자가 디지털 프로세서에 정보를 입력할 수 있다.
한 형태에서, 튜브는 분할되므로, 그에 의해 상부 패널과 저부 패널 간에 주위 경계가 정해지므로, 상부 패널을 포함하는 상부 컵 모양 부분과 그로부터 연장하는 튜브의 부분들이 정해질 수 있고 또한 저부 패널을 포함하는 하부 컵 모양 부분과 그로부터 연장하는 튜브의 부분들이 정해 질 수 있다.
이 형태에서, 파워 공급 장치 지지 어셈블리는 하부 컵 모양 부분에 의해 경계된 내부 영역에 배치되고, 디지털 프로세서와 관련된 메모리는 상부 컵 모양 부분에 의해 경계된 내부 영역에 배치된다. 제2 디스플레이 장치는 상부 컵 모양 부분의 최 외측 표면에 배치된다. 결합기 어셈블리는 하부 컵 모양 부분에 상부 컵 모양 부분을 거꾸로 부착하기 위해 제공된다. 파워 공급 장치 구조는 충전 수준을 표시하는 독립적인 수단을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 파워 공급 장치 지지 구조가 하우징 외부의 전원으로부터 파워를 공급받기 위해 구성된 결합기를 포함한다. 더 바람직하게는, 파워 공급 장치 지지 구조가 내부 영역에서 배터리를 지지하기 위해 구성된 결합기이고, 가장 바람직하게는, 파워 공급 장치 지지 구조가 소정의 외부 형상을 갖는 배터리를 수신하기 위한 형상으로, 그를 삽입하는 동안 배터리의 이동을 안내하는 모양이다. 바람직하게는, 가이드 구조와 배터리 형상이 대응하므로 사용자는 정확한 위치에 배터리를 삽입할 수 있다.
바람직한 형태에서는, 메모리에 저장된 정보가 복수의 프로그램을 나타내며, 각 프로그램은 특정 펌프의 동작을 컨트롤하기 위한 것이다. 이 형태에서는 디지털 프로세서가 데이터 전송 펌프에서 그리고 메모리에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신된 펌프의 동작과 관련된 데이터에 응답하여,
i. 그로부터 펌프의 식별성을 결정하고,
ii. 그로부터 식별된 펌프의 전기적 특성들 및 특징들을 결정하고, 및
iii. 식별된 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 신호를 적응적으로 생성하여, 데이터 포트에 인가한다.
한 형태에서는, 컨트롤러가 파워 공급 장치 지지 구조 내에 배터리를 포함하며, 그에 의해 컨트롤 시스템(10) 내에 구성 요소용 파워가 제공되며, 전기 파워 출력 포트에 인가되는 펌프 구동 신호를 생성하기 위한 파워도 제공된다. 디지털 프로세서는 배터리의 충전 상태에 기초하여 펌프를 구동하기 위한 프로그램에 따라, 펌프가 구동될 수 있는 동안 잔류 시간의 양을 나타내는 신호를 그로부터 생성하도록 데이터 전송 포트에서 메모리에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신된 펌프의 동작과 관련된 데이터에 더 응답한다.
바람직하게는, 상기 컨트롤러가 상기 하우징에 배치된 디스플레이 장치를 포함하며, 디지털 프로세서는 펌프가 프로그램에 따라 구동할 수 있는 동안의 잔류 시간의 결정된 양을 나타내는 인간 독출가능 신호를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 구동하도록 구성된다.
한 형태에서는, 컨트롤러가 파워 공급 장치 지지 구조에 일차 배터리를 수용하도록 구성되며, 그에 의해 펌프용 파워가 전기 파워 출력 포트에 인가되고, 또한 내부 영역에 배치된 2차 배터리를 포함하며, 여기서 일차 배터리가 미리 정해진 임계 충전값 이하이거나 또는 일차 배터리를 교체하는 동안 그때마다 2차 배터리가 동작한다.
본 발명 및 그의 수 많은 장점을 더 완전히 이해하기 위해, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명함으로써 더 잘 이해될 것이다:
도 1은 본 개시의 컨트롤 시스템 및 접속 케이블의 전방 상부 측면도;
도 2는 도 1의 컨트롤 시스템 및 접속 케이블의 일부 후방 측면도;
도 3A 및 도의 3B는 도 1의 컨트롤 시스템 및 접속 케이블의 측면도로서, 프로세서 내장 부분으로부터 분리된 배터리 내장 부분을 각각 나타내는 도면;
도 4A 내지 도 4D는 도 1의 컨트롤 시스템의 디스플레이 장치의 상부 패널의 상면도;
도 5는 도 1의 컨트롤 시스템과 접속 케이블을 예시적인 펌프와 함께 나타내는 도식적 도면.
브러시리스 DC 모터-구동 혈액 펌프를 이용하는 펌프를 포함하는 이식가능 심실 보조 장치에 파워를 공급하고 그의 동작을 제어하는 컨트롤 시스템(10)이 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다. 컨트롤 시스템(10)은 예시적 펌프(12)와 함께 도 5에 도식적 형태로 나타낸다.
도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨트롤 시스템(10)은 내부 영역(20) 주위에 배치된 하우징(16)을 포함한다. 하우징(16)은 상부 단부(16A) 및 저부 단부(16B) 간에서 하우징 축(22)을 따라 연장한다. 상부 단부(16A)에서 실질적으로 평면 외면을 갖는 상부 패널(24)이 하우징 축(22)을 가로질러 연장한다. 저부 단부(16B)에서 실질적으로 평면 외면을 갖는 저부 패널(26)이 하우징 축(22)을 가로질러 연장한다. 하우징(16)의 측방 표면(LS)은 상부 패널(24)의 주위 외부 경계와 저부 패널(26)의 주위 외부 경계 간에서 연장한다. 종합적으로, 하우징(16)의 측방 표면들은 하우징 축(22)을 따라 연장하는 튜브 모양 구조를 형성하며, 단부 패널들(24, 26)은 튜브에 봉함을 형성하거나 또는 내부 영역(20)을 둘러싸는 튜브 모양 구조를 형성한다.
튜브 모양 구조는 제2 부분 또는 내부 부분(32)(여기서 "LS 내부 부분(32)"으로 칭함)의 반대인 제1 부분 또는 외부 부분(30)(여기서 "LS 외부 부분(30)"으로 칭함)을 포함한다. LS 외부 부분(30)과 LS 내부 부분(32)의 최 외측 표면들의 반대하는 최상부 부분들은 비록 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 그 부분들이 정밀하게 평행하지 않지만, 실질적으로 평면일 뿐 아니라 실질적으로 평행하다. 차이와 모양 및 상관관계는 다른 실시예들에서 사용될 수 있다.
제1 디스플레이 장치(40)는 상부 패널(24)의 외부 표면 상에 배치된다. 제2 디스플레이 장치(42)는 LS 내부 부분(32)의 외부 표면 상에 배치된다. 하우징(16)은 또한 입/출력(I/O) 커넥터 어셈블리(49) 내에 배치되는 파워 포트(46) 및 데이터 포트(48)를 측방 표면 상에 포함한다. 입력 장치(50)는 LS 외부 부분(30)의 외부 표면 상에 배치된다.
긴 가요성 전기 케이블(51)은 컨트롤러 단부(52)로부터 펌프 단부(54)로 연장한다. 긴 가요성 전기 케이블(51)은 또한 케이블 단부들(52, 54) 간에 가요성 나선형 스트레인 릴리프 세그먼트(55)(도 1 내지 도 3에 도시됨)를 포함한다. 컨트롤러 단부 커넥터 어셈블리(56)는 컨트롤러 단부(52)에 배치되고, 펌프 단 커넥터 어셈블리(60)는 케이블(55)의 펌프 단부(54)에 배치된다. 커넥터 어셈블리(56)는 입/출력(I/O) 커넥터 어셈블리(49)의 파워 포트(46) 및 데이터 포트(48) 각각과 맞물리도록 구성되는 커넥터부들(46', 48')을 포함한다.
펌프 단부 커넥터 어셈블리(60)도 마찬가지로 펌프 커넥터 어셈블리(68)의 펌프 파워 포트(62) 및 펌프 데이터 포트(64)와 맞물리도록 구성되는 커넥터부들(62', 64')을 포함한다.
커넥터 어셈블리(56)는 하우징(16) 상에서 입/출력(I/O) 커넥터 어셈블리(49)와 맞물리도록 구성되며, 펌프 단부 커넥터 어셈블리(60)는 펌프(12) 상에서 펌프 커넥터 어셈블리(68)와 맞물리도록 구성된다.
커넥터 어셈블리(56)가 컨트롤 시스템(10)의 입/출력(I/O) 커넥터 어셈블리(49)에 접속될 때, 펌프 단부 커넥터 어셈블리(60)는 펌프(12)의 펌프 커넥터 어셈블리(68)에 접속되며, 펌프 구동 신호들은 파워 포트(46)와 펌프 파워 포트(62) 간을 통과할 수 있다. 데이터는 데이터 포트(48)와 펌프 데이터 포트(64) 간을 통과할 수 있으며, 펌프(12)의 모터의 권선들의 실시간 임피던스를 LS 내부 부분(32)에서 이용할 수 있다.
도시된 실시예에서, 하우징은 두 상반된 컵 모양 구성요소들, 즉, 원주 테두리(R1)를 갖는 컵 모양 상부 하우징 부분(A)과 원주 테두리(R2)를 갖는 컵 모양 하부 하우징 부분(B)으로 분할된다. 컵 모양 상부 하우징 부분(A)의 테두리(R1)는 컵 모양 하부 하우징 부분(B)의 테두리(R2)와 내부에 거꾸로 결합하도록 구성된다. 래치 어셈블리(latch assembly)는 컵 모양 상부 하우징 부분(A)(및 연관된 래치 어셈블리, 도시 생략)의 LS 외부 부분(30) 상에 배치된 방출 버튼(RB)의 누름에 반응하여, 컵 모양 하부 하우징 부분(B)으로부터 또는 그에 하우징 부분의 신속한 방출을 가능하게 한다. 테두리(R1) 및 테두리(R2)는 참조 부호 "R1/R2에 의해 도 1에 도시되며, 도 5에서 테두리(R1) 및 테두리(R2)는 하우징(16)을 가로질러 연장하는 인접한 쇄선들로서 표시된다.
도시된 실시예에서, 컵 모양 하부 하우징 부분(B)은 컨트롤 시스템(10)의 동작을 위한 전기 파워를 제공한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 하우징 부분(B)은 그의 내부에, 파워 공급 장치 지지 구조(80)를 포함한다. 이 지지 구조(80)는 그의 내부 영역에 배터리(84)를 수용하도록 구성되는 컵 모양의 형태를 갖는다. 컨트롤 시스템(10)의 일부 형태들에서, 배터리(84)는 하우징 부분(B)에 고착되고, 하우징 부분(B)/배터리 모듈은 한 단위로서 교체가능 하다. 다른 형태에서, 배터리(84)는 하우징 부분(B)에 착탈가능 하게 위치되며, 하우징 부분(B) 내에서 사용자에 의해 교체 가능하다. 도 5의 도시된 형태에서, 파워 공급 장치 지지 구조(80)의 내부는 기하학적으로 배터리(84)의 형상으로 보강되고, 배터리를 고장 안전 방식으로 교체할 시에 사용자를 도울 수 있는 형상이다. 그 구조에서, 파워 공급 장치 지지 구조(80)와 배터리(84) 양자는 기하학적 형상으로 도시되어 있으므로, 배터리(84)만이 단일의 적합한 방식으로 파워 공급 장치 지지 구조(80)에 삽입될 수 있다. 백업 배터리(88)는 상부 하우징 부분(A)의 내부에 배치되며, 또한 컨트롤 시스템(10) 내의 다양한 요소들에 결합되므로, 배터리의 치명적인 오류 발생 시 또는 배터리(84)를 충전된 새로운 배터리(84)로 일상적인 교체를 행하는 동안 컨트롤 시스템(10) 내의 다양한 요소들에 백업 파워를 제공한다.
도시된 실시예의 도 5에 나타낸 바와 같이, 파워 공급 장치 지지 구조(80)는 또한 파워 잭(87)을 포함하고 있으므로, 컨트롤 시스템(10)은 외부 전원에 의해 구동된다.
도시된 실시예에서, 컵 모양 상부 하우징 부분(A)은 이식된 펌프(12)의 구동에 관계되는 한, 컨트롤 시스템(10)의 기능적 동작을 제공하는 구성 요소들을 내장한다. 하우징 부분(A)은 디지털 신호 프로세서(92)와 연관된 메모리(94), 파워 증폭기(98) 및 상술한 바와 같은 2차 배터리(88)뿐 아니라 컨트롤 시스템(10) 내의 다양한 요소들을 상호 접속하는 케이블링을 내장한다.
전기 파워 컨덕터 어셈블리(P)는 내부 영역(20) 내에 배치된다. 전기 파워 컨덕터 어셈블리(P)는 파워 공급 장치 지지 구조(80)와 연관되며, 전기 파워를 파워 공급 장치(파워 공급 장치 지지 구조(80) 내에 배치된 배터리(84)로부터, 파워 잭(87)에 의해 외부 전원으로부터 또는 2차 배터리(88)로부터)로부터 제공하고, 컨트롤 시스템(10) 내의 모든 요소들에 전기 파워를 제공한다. 또한 전기 파워 컨덕터 어셈블리(P)는 파워 증폭기(98)에 의해 디지털 신호 프로세서(92)로부터 파워 포트(46)로 파워 구동 신호 라인을 제공하며, 이 경우, 파워 구동 신호는 펌프(12)의 모터(도시 생략)에 긴 가요성 전기 케이블(51)을 통해 결합될 수 있다.
데이터 컨덕터 어셈블리(D)도 또한 내부 영역(20) 내에 배치된다. 데이터 컨덕터 어셈블리(D)는 데이터 포트(48)에서 케이블(51)을 통해 수신되는, 펌프(12)의 모터의 현 상태를 나타내는 아날로그 "데이터"를 디지털 신호 프로세서(92)에 제공한다. 한 형태에서는 그 아날로그 "데이터"가 직류 라인으로서 펌프(12)의 모터의 권선들에 제공되며, 그로부터 디지털 프로세서는 모터의 각 권선들의 시간 함수로서 임피던스를 결정한다. 그 "임피던스" 데이터에 응답하여, 디지털 프로세서는 적절한 구동 파워 신호가 파워 포트(46) 및 케이블(51)에 의해 모터에 인가되는 것을 결정한다.
일부 형태에서는 입력 장치(50)가 키보드를 포함하며, 다른 형태에서는 커넥터를 포함하며, 또 다른 형태에서는 양자를 모두 포함한다. 입력 장치(50)를 통하여 컨트롤 시스템(10)의 사용자 또는 관리자는 컨트롤 시스템(10)을 동작 또는 비 동작시킬 수 있으며, 또는 컨트롤 시스템(10)의 동작과 연관된 정보를 예를 들어, 메모리(94) 내에 기억된 정보를 수정함으로써 추가, 수정 또는 삭제할 수 있다.
컨트롤 시스템(10)은 이식된 혈액 펌프를 가지고 있는 이동하는 환자에게 사용 적합하다. 환자의 펌프는 컨트롤 시스템(10)의 컨트롤 하에서 프로그램된 바와 같이 수행된다. 편의상, 환자는 환자의 몸에 실질적으로 수직한 하우징 축 (22)과 환자의 몸에 대해 LS 내부 부분으로, 자신의 허리 주위로 연장하는 권총식 지지체 내에 컨트롤 시스템(10)을 착용할 수 있다. 이 구성에 의해, 환자는 권총식 지지체로부터 컨트롤 시스템(10)을 제거하지 않고, 상부 패널(24) 상에서 디스플레이 장치(40)를 편리하게 볼 수 있다. 환자의 권총식 지지체로부터 제거 후 컨트롤 시스템(10)을 잡고 있는 관리자 예를 들어, 의사 또는 간호사는 LS 내부 부분(32) 상에서 디스플레이 장치(40) 또는 디스플레이 장치(42)를 볼 수 있다. 도시된 형태에서는 디스플레이(42)가 디스플레이 장치(40)에 비해 상대적으로 크므로, 더 복합적인 정보가 관리자에게 표시될 수 있는 반면 상대적으로 간단하지만 매우 유용한 정보가 환자에게 표시될 수 있다.
메모리(94)는 컨트롤 시스템(10)에 접속되어 그에 의해 구동될 수도 있는 다수의 이식 가능한 혈액 펌프들(동일 또는 상이한 모델) 중 하나의 동작을 컨트롤하기 위한 예를 들어, 프로그램 정보를 기억한다. 디지털 프로세서(92)는 전체 시스템(10)뿐 아니라 케이블(51)을 통해 그에 부착되는 펌프를 실행 및 컨트롤하도록 구성된다. 디스플레이(42)는 간호원 또는 의사와 같은 펌프(12)의 관리자에게 일반적으로 유용한 정보를 선택적으로 표시하도록 프로세서(92)에 의해 구동된다.
작동 시, 배치될 때, 컨트롤 시스템(10)은 긴 가요성 전기 케이블(51)에 의해 펌프(12)에 결합된다. 메모리(94)로부터의 감시 프로그램에 의해, 컨트롤 시스템(10)이 결합된 펌프(12)로부터 펌프의 식별성 예를 들어, 제조 업자 및 모델 번호, 일련 번호 및 일부 경우에, 펌프와 연관된 환자의 식별성을 결정한다. 그 결정된 식별성 정보로부터, 컨트롤 시스템(10)은 식별된 펌프의 전기적 특성 및 특징들과 일부 경우에, 펌프와 연관된 환자에 관련된 특성 및 특징들을 결정한다. 그 다음 컨트롤 시스템(10)은 파워 포트(46)에 의해 식별된 펌프(12)를 구동시키기 위한 컨트롤 신호들(즉, 펌프 구동 신호들)을 적절하게 생성 및 인가한다. 상술한 바와 같이, 도시된 실시예에서, 컨트롤 시스템(10)은 펌프의 모터의 권선들의 임피던스에 기초하여 펌프(12)의 동작을 실시간 효과적으로 탐지하여, 그 권선들에 인가를 위한 적절한 시간 기반의 펌프 구동 신호들을 생성하므로, 메모리(94)에 저장된 펌프의 프로그램(환자에게 주문 제작될 수 있음)에 의해 정해진 성능을 달성할 수 있다.
한 형태에서, 컨트롤 시스템(10)은 동일 모델의 다수의 펌프들 중 하나의 동작을 컨트롤하도록 구성되며, 메모리(94)에 저장된 프로그램 정보는 식별된 펌프의 특징들과 동작 모드들을 정한다. 일부의 경우에, 정보는 다수의 미래형 펌프들 마다 각 환자별로 주문 제작된다. 다른 형태에서, 컨트롤 시스템(10)은 상이한 다수의 타입의 펌프들 모두의 동작을 컨트롤하도록 구성된다. 유사한 컨트롤 정보는 그러한 펌프마다 메모리(94)에 제공된다. 일부 경우에, 컨트롤될 펌프들은 상대적으로 수동적이며, 펌프 모터의 권선들에 결합되는 신호 라인들의 형태로 컨트롤 시스템(10)에 정보를 되돌리므로, 임피던스들이 검출될 수 있고 또한 그에 따라 구동 신호들이 생성될 수 있다. 다른 경우에, 컨트롤될 펌프들은 능동으로서, 데이터 포트(48)를 통해 펌프 내의 다양한 조건들 예를 들어, 식별된 고장들을 나타내는 데이터 또는 펌프의 임박한 고장에 대한 근거들의 발생에 관한 지시들과 같은 소정의 조건들을 나타내는 데이터를 제공한다. 다양한 결정들 가운데, 컨트롤 시스템(10)은 충전 및 예상 부하/전류 삭감의 현재 상태를 고려하여, 다음 설치된 특정 배터리에 대하여, 배터리 파워 하에서 동작의 잔류 시간을 나타내는 신호를 생성한다. 그 잔류 시간 신호는 디스플레이 장치들(40, 42) 중 하나 또는 양자 모두에 인간이 독출할 수 있는 형태로 선택적으로 표시된다. 그 잔류 시간값은 펌프와 연관된 구동 프로그램에 부분적으로 기초하므로, 모든 잔류 시간을 고도로 정밀하게 독출하는 것이 가능하다. 그 잔류 시간값이 환자에게 위험할 정도의 임계값 또는 범위에 달할 경우, 경보로서 예컨대 음성 경보, 진동 경보 및 광 경보, 고정 또는 깜박 경보를 생성한다.
위에서 언급한 바와 같이, 하우징(16)의 배터리 내장 하부 컵 모양 부분(B)이 상부 컵 모양 부분(A)(버튼(RB)을 누름으로써)으로부터 분리될 수 있으며, 또한 교체 하부 컵 모양 부분(B)이 충분히 충전된 새로운 배터리로 제거된 부분에 교체될 수 있다. 컨트롤 시스템(10)의 측면도는 도 3A (하우징(16)의 상부 부분(A)에 하우징(16)의 하부 부분(B)이 부착됨) 및 도 3B(하부 부분(B)이 상부 부분(A)으로부터 제거 및 변위됨)에 도시됨.
또한, 하우징(16) 내에는, 무선 송신기/수신기 TX/RX가 내포된다. 송신기에서 디지털 프로세서(92)에 연결하고, 선택적으로 데이터를 전송하고 수신하도록 구성되어 있다. 예에 의하면, 전송된 데이터는 메인 프로세서에 시스템(10)의 컨트롤 하에 펌프(12)의 동작 징표를 나타낼 수 있다. 정보는 펌프 활동, 경고/경보 조건 및 펌프에 대한 기록에 필요한 기타 데이터 등의 연결된 펌프의 동작의 넓은 양상들을 나타내는 데이터를 포함하도록 선택될 수 있다. 예에 의하면, 수신된 데이터는, 시스템(10)과 차례로 그에 부착된 펌프의 컨트롤에서 사용하기 위한 프로그램 또는 컨트롤 명령들 또는 그들의 수정일 수 있다. 다양한 형태에서, 컨트롤 시스템(10)은 도시된 실시예에서 송신기/수신기 양자보다 오히려 송신기만을 또는 수신기만을 포함할 수도 있다.
디스플레이 장치(42)에 표시되는 정보의 예시적인 세트는 도 2에 나타낸다. 데이터는 기본적으로 아이콘 또는 표징의 형태로 표시된다. 표징은 배터리(84)의 현 상태에서 동작을 위한 잔류 시간의 길이(7시간 35분)를 나타내며, 배터리 수명, 시스템(10)에 부착된 펌프의 특성들(파워가 소모되고, =3.4와트, 펌프 임펠러 회전 속도=22000RPM 및 펌프의 출력 유량(분당 6.3 리터))은 모두 도 2에 도시되어있다. 또한, 수신기(RX)에 관련된 신호 강도를 나타내는 데이터를 가져올 수 있는 멤브레인 스위치를 덮고 있는 아이콘, 및 전화 호출을 개시할 수 있는 멤브레인 스위치를 덮고 있는 전화 핸드셋 형상의 아이콘, 또는 툴 또는 설정 스크린을 개시할 수 있는 멤브레인 스위치를 덮고 있는 렌치 모양의 아이콘, 및 음성 볼륨 컨트롤 스크린을 가져올 수 있는 멤브레인 스위치를 덮고 있는 라우드 스피커 형상의 아이콘이 있다. 또한, 도 2에서 시스템(10)에 접속되는 환자의 펌프의 "정상 동작"을 나타내는 하트 모양의 아이콘인 조건(컨트롤 시스템(10)) 표시기가 있다. 조건 표시기용 대안적인 아이콘이 도 4D에 도시되어 있다. 디스플레이 장치(42) 상에 표시된 전술한 데이터는 우선적으로 의사 또는 간호원과 같은 관리자를 위한 값이다.
디스플레이 장치(40) 상에 표시되는 정보의 예시적인 세트는 도 4A 내지 도 4D에 도시된다. 도 4A, 도 4B 및 도 4D에 도시된 데이터는 배터리(84)의 현재 상태에서 동작을 위해 잔류하는 시간 길이, 배터리 수명 및 시스템(10)에 부착된 펌프의 특성들(소모되고 있는 파워, 펌프 임펠러 회전 속도, 펌프의 출력 유량)을 나타내는 표징의 형상이다. 또한 청각 경보가 온 또는 오프되어 있음을 나타내는 라우드스피커 모양의 아이콘이다(여기서, "X"는 경보가 "일시적으로 음소거"일 때 라우드스피커 모양의 아이콘을 덮어씀). 도 2에서 도시된 디스플레이 장치(42)에서와 같이, 시스템(10)에 연결된 환자의 펌프의 "정상 동작"을 나타내는 아이콘이다. 도4a 및 도 4b에서, 그 아이콘은 "정상 동작"을 나타내는 하트 모양, 또는 시스템(10)에 연결된 환자의 펌프의 "상황 양호"이다. 도 4D에서, 상태 표시기 아이콘은 "주의"를 위한 국제 교통 신호의 형태로서, 그 내부에 느낌표가 있는 삼각형이다. 도 4A에서 디스플레이 장치의 데이터는 "모두 양호"을 나타내며, 백색 또는 청색 백라이트를 갖는다. 도 4B에서 디스플레이 장치의 데이터는 "경고 상태"를 나타내며, 황색 백라이트를 갖는다. 컨트롤 시스템(10)이 "경보 상태"에 있을 때, 디스플레이(40)는 도 4B에 표시된 것으로, 도 4C에서 도시된 것으로, 후자를 "경보를 소거하도록 스크린을 눌러라"를 표시함, 황색 백라이트로 대체한다. 도 4D에서 디스플레이 장치의 데이터는 "상황이 즉각적인 주의 요함"을 나타내며, 적색 백라이트를 갖는다.
백라이트 값들(청/백, 황 적색)은 컨트롤 시스템(10)의 컨트롤 하에서 이식가능 혈액 펌프를 가진 사용자/환자에게 매우 중요한 질적 표시기이다.
본 발명은 전술한 이점 및 특징들 모두를 제공하지 못하는 실시예들을 포함하여, 특정 실시예들, 본 기술 분야에서 통상의 지식의 사람들에게 명백한 다른 실시예들에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (21)

  1. 펌프가 한 세트의 전기적 특성들 및 특징들에 의해 특징화되며, 상기 펌프를 구동하기 위한 펌프 구동 신호를 수신하기 위한 펌프 파워 포트를 포함하고, 또한 상기 펌프의 동작과 연관된 데이터를 수신 및 전송하기 위한 펌프 데이터 포트를 포함하는, 이식가능 혈액 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 시스템으로서,
    내부 영역 주위에 배치되는 하우징을 포함하며, 또한
    A. 상기 내부 영역 내에 배치되는 디지털 프로세서 및 연관된 메모리로서, 그 내에 정보를 저장하되, 상기 펌프의 동작을 컨트롤하기 위한 프로그램을 나타내는 정보를 저장하는 메모리,
    B. 상기 내부 영역 내에 배치되는 파워 공급 장치 지지 구조,
    C. 상기 펌프에 전기 파워를 전송하기 위해 상기 하우징을 통해 연장하는 전기 파워 출력 포트,
    D. 상기 펌프의 상기 동작과 연관된 데이터를 전송 및 수신하기 위해 상기 하우징을 통해 연장하는 데이터 전송 포트,
    E. 상기 디지털 프로세서 및 상기 데이터 포트 간의 상기 펌프의 상기 동작과 연관된 데이터를 결합하기 위해 상기 내부 영역 내에 배치되며 및 상기 데이터 전송 포트와 연관되는 데이터 컨덕터 어셈블리, 및
    F. 파워 공급 장치로부터 상기 디지털 프로세서에 전기 파워를 결합하기 위해 또한 상기 디지털 프로세서로부터 상기 전기 파워 출력 포트까지 펌프 구동 신호들을 결합하기 위해, 상기 내부 영역 내에 배치되며, 상기 파워 공급 장치 지지 구조와 연관되는 전기 파워 컨덕터 어셈블리를 포함하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 디지털 프로세서는 상기 데이터 전송 포트에서 그리고 상기 메모리에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신된 상기 펌프의 상기 동작과 연관된 데이터에 응답하여,
    i. 그로부터 상기 펌프의 식별성을 결정하고,
    ii. 그로부터 상기 식별된 펌프의 전기적 특성들 및 특징들을 결정하며,
    iii. 상기 식별된 펌프를 구동하기 위해 펌프 구동 신호를 적응적으로 생성하여, 상기 파워 포트에 인가하는 것인 컨트롤 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파워 출력 포트 및 상기 데이터 전송 포트는 단일 컨트롤러 커넥터 어셈블리 내에 배치되는 것인 컨트롤 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 단일 펌프 커넥터 어셈블리 내에 배치되는 상기 펌프 파워 포트와 상기 펌프 데이터 포트를 갖는 펌프를 사용하기 위하여,
    컨트롤러 단부로부터 펌프 단부까지 연장하고, 상기 컨트롤러 단부에 상기 컨트롤러 단부 커넥터를 그리고 상기 펌프 단부에 펌프 단부 커넥터를 포함하는 긴 가요성 전기 케이블을 더 포함하되,
    상기 컨트롤러 단부 커넥터는 상기 컨트롤러 커넥터 어셈블리와 맞물리도록 구성되며, 또한 상기 펌프 단부 커넥터는 상기 펌프 커넥터 어셈블리와 맞물리도록 구성됨으로써, 상기 커넥터가 그렇게 맞물릴 때, 파워가 상기 파워 출력 포트와 상기 펌프 파워 포트 간을 통과할 수 있고, 또한 데이터가 상기 데이터 전송 포트와 상기 펌프 데이터 포트 간을 통과할 수 있는 것인 컨트롤 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가요성 전기 케이블은 가요성 나선형으로 형성된 스트레인 릴리프 세그먼트(strain relief segment)를 포함하는 것인 컨트롤 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하우징의 상부 단부와 상기 하우징의 저부 단부 간의 하우징 축을 따라 연장하되,
    상기 상부 단부에서 상기 하우징은 외주 상부 경계를 가지고, 상기 하우징 축을 가로질러 연장하는 상부 패널을 포함하며, 상기 저부 단부에서 상기 하우징은 외주 저부 경계를 가지며 상기 하우징 축을 가로질러 연장하는 저부 패널을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 하우징 축 주위에 상기 하우징 축을 따라 상기 상부 패널의 상기 상부 경계로부터 상기 저부 패널의 상기 저부 경계까지 연장하는 한 세트의 연속하는 측면 패널들을 포함하는 튜브를 포함함으로써, 상기 상부 패널, 상기 저부 패널, 및 상기 튜브는 상기 내부 영역을 둘러싸고 있으며,
    상기 상부 패널의 최 외측 표면은 실질적으로 평면이고,
    상기 튜브는 제1 및 제2 반대 부분들을 포함하며, 상기 제1 반대 부분의 최 외측 표면은 실질적으로 평면이고, 상기 제2 반대 부분의 최 외측 표면은 실질적으로 평면인 것인 컨트롤 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 상부 패널의 상기 최 외측 표면 상에 배치되는 제1 디스플레이 장치 및 상기 제1 디스플레이 장치를 상기 디지털 프로세서에 전기적으로 결합하기 위해 상기 내부 영역 내에 배치되는 연관된 제1 디스플레이 커넥터 어셈블리를 더 포함하는 컨트롤 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 디지털 프로세서는 상기 배터리 지지 구조에 설치된 배터리로부터의 파워 하에서 컨트롤 시스템 동작의 산출된 잔류 시간에 해당하는 값을 갖는 잔류 시간(time-remaining: TR) 신호를 생성하기 위해 선택적으로 동작하되, 상기 값은 상기 배터리의 현재의 충전 상태와 상기 펌프와 연관하여 상기 메모리에 저장된 프로그램 데이터에 의하여 저하되는 예상 부하/전류의 측정으로부터 결정되는 것인 컨트롤 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 반대 부분의 상기 최 외측 표면 상에 배치되는 제2 디스플레이 장치 및 상기 제2 디스플레이 장치를 상기 디지털 프로세서에 전기적으로 결합하기 위해 상기 내부 영역 내에 배치되는 연관된 제2 디스플레이 커넥터 어셈블리를 더 포함하는 컨트롤 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디지털 프로세서는 상기 배터리 지지 구조에 설치된 배터리로부터의 파워 하에서 상기 컨트롤 시스템 동작의 산출된 잔류 시간에 해당하는 값을 갖는 잔류 시간(TR) 신호를 생성하기 위해 선택적으로 동작하되, 상기 값은 상기 배터리의 현재의 충전 상태와 상기 펌프와 연관하여 상기 메모리에 저장된 프로그램 데이터에 의하여 저하되는 예상 부하/전류의 측정으로부터 결정되는 것인 컨트롤 시스템.
  10. 제5항에 있어서, 상기 튜브가 분할됨으로써, 상기 상부 패널과 상기 저부 패널 간의 주위 경계를 한정하여, 상기 상부 패널과 그로부터 연장하는 튜브의 부분들을 포함하는 상부 컵 모양 부분 및 상기 저부 패널과 그로부터 연장하는 튜브의 부분들을 포함하는 하부 컵 모양 부분을 한정하고,
    i. 상기 파워 공급 장치 지지 어셈블리는 상기 하부 컵 모양 부분에 의해 경계되는 상기 내부 영역 내에 배치되며,
    ii. 상기 디지털 프로세서 및 연관된 메모리는 상기 상부 컵 모양 부분에 의해 경계되는 상기 내부 영역 내에 배치되고,
    iii. 상기 제2 디스플레이 장치는 상기 상부 컵 모양 부분의 상기 최 외측 표면 상에 배치되며,
    상기 상부 컵 모양 부분을 상기 하부 컵 모양 부분에 거꾸로 부착시키기 위한 결합기를 더 포함하는 컨트롤 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 파워 공급 장치 지지 구조는 상기 하우징의 외부 전원으로부터 파워를 수신하기 위해 구성된 결합기를 포함하는 것인 컨트롤 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 파워 공급 장치 지지 구조는 상기 내부 영역 내의 배터리를 지지하기 위해 구성되는 결합기인 것인 컨트롤 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 파워 공급 장치 지지 구조는 소정의 외부 형상을 갖는 배터리를 접수하여, 삽입하는 동안 상기 배터리의 이동을 안내하기 위한 형상으로 된 것인 컨트롤 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 저장된 정보는 특정 펌프의 동작을 컨트롤하기 위한 복수의 프로그램들을 나타내며,
    상기 디지털 프로세서는 상기 데이터 전송 펌프에서 그리고 상기 메모리 내에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신된 상기 펌프의 동작과 연관된 데이터에 응답하여,
    i. 그로부터 상기 특정 펌프의 상기 식별성을 결정하고,
    ii. 그로부터 상기 식별된 특정 펌프의 전기적 특성들 및 특징들을 결정하며,
    iii. 상기 식별된 특정 펌프를 구동하기 위한 컨트롤 신호들을 적응적으로 생성하여, 상기 데이터 포트에 인가하는 것인 컨트롤 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 파워 공급 장치 지지 구조 내에 배터리를 포함함으로써, 상기 펌프용 파워가 상기 전기 파워 출력 포트에 인가되며,
    상기 디지털 프로세서는 상기 데이터 전송 포트에서 상기 메모리에 저장된 프로그램 데이터로부터 수신된 상기 펌프의 동작과 연관된 데이터에 응답하여 상기 펌프가 상기 프로그램에 따라 구동될 수 있는 잔류 시간량을 결정하는 것인 컨트롤 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 하우징에 배치된 디스플레이 장치를 더 포함하고,
    상기 디지털 프로세서는, 상기 펌프가 상기 프로그램에 따라 구동될 수 있는 상기 결정된 잔류 시간을 나타내는 인간 독출가능 신호를 표시하는 상기 디스플레이 장치를 구동하도록 구성되는 것인 컨트롤 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 디지털 프로세서는 상기 펌프가 상기 프로그램에 따라 구동될 수 있는 상기 결정된 잔류 시간량이 소정의 임계값과 동일할 때 인간 검출가능 경보를 생성하기 위해 구성되는 것인 컨트롤 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 경보는 음성, 진동 및 광으로 이루어진 군으로부터 하나 이상인 것인 컨트롤 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 파워 공급 장치 지지 구조 내에 일차 배터리를 수용하도록 구성됨으로써, 상기 펌프용 파워가 상기 전기 파워 출력 포트에 인가되고,
    상기 내부 영역 내에 배치되는 2차 배터리를 더 포함하되, 상기 2차 배터리는 상기 일차 배터리가 소정 임계값 이하의 충전일 때 또는 상기 일차 배터리를 교체하는 동안 때때로 동작하는 것인 컨트롤 시스템.
  20. 제7항에 있어서, 상기 디지털 프로세서는 상기 잔류 시간(TR) 신호와 연관된 상기 값을 나타내는 데이터를 선택적으로 표시하도록 상기 제1 데이터 장치를 컨트롤하는 것인 컨트롤 시스템.
  21. 제9항에 있어서, 상기 디지털 프로세서는 상기 잔류 시간(TR) 신호와 연관된 상기 값을 나타내는 데이터를 선택적으로 표시하도록 상기 제2 데이터 장치를 컨트롤하는 것인 컨트롤 시스템.
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