KR20150052215A - Vad 통합형 유동 센서 - Google Patents

Abstract

통합형 유동 센서를 갖는 혈액 펌프가 제공된다. 혈액 펌프는 하우징, 하우징 내에 연장되는 유로, 및 유로를 따라 혈액을 추진하기 위해 하우징 내에 있는 적어도 하나의 이동성 부재를 갖는 혈액을 펌핑하기 위한 이식가능한 펌프와, 펌프를 통한 혈액의 유량을 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 센서는 펌프의 하우징에 장착될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 하우징은 공동을 형성하는 외부 표면을 가질 수 있으며, 센서는 공동 내에 배치될 수 있다.

Description

VAD 통합형 유동 센서 {VAD INTEGRATED FLOW SENSOR}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 본 명세서에 그 내용이 참조로 통합되어 있는 2012년 9월 5일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/697,087호에 대한 출원일의 우선권을 주장한다.

본 발명은 이식가능한 심실 보조 장치로서 사용가능한 혈액 펌프, 특히, 통합형 초음파 유동 센서를 구비하는 개선된 혈액 펌프 장치에 관한 것이다.

특정 질환 상태에서, 심장은 신체의 장기 및 조직까지 적절한 혈액 유동을 유지하기에 충분한 펌핑 기능이 결여되게 된다. 예로서, 허혈성 심장 질환 및 고혈압 같은 상태는 심장이 효율적으로 충전 및 펌핑할 수 없는 상태가 되게 한다. 울혈성 심부전이라고도 지칭되는 이런 상태는 호흡 곤란, 심인성 천식 및 심지어 사망을 포함하는 심각한 건강 합병증을 초래할 수 있다. 사실 울혈성 심부전은 서구 세계에서 주요 사망 요인 중 하나이다.

심장의 이러한 기능부전은 심장의 펌핑 작용을 보조하도록 심실 보조 장치("VAD")라고도 지칭되는 기계적 펌프를 제공함으로써 완화될 수 있다. VAD는 우심실, 좌심실 또는 양자 모두를 보조하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, VAD는 좌심실로부터 산소 함유 혈액을 대동맥으로 기계적으로 펌핑함으로써 좌심실을 보조할 수 있다. 이 경우, 이 펌프는 환자의 신체 내에 이식되고, 유입 도관이 좌심실에 부착되고, 유출 도관이 대동맥에 부착된다. 예로서, 펌프가 심장 아래 또는 심장의 저부에 이식되는 경우, 유출 도관은 펌프의 출구로부터 대동맥으로 대체로 상향 연장하는 가요성 도관일 수 있다. 펌프는 좌심실로부터 혈액을 수용하고, 그후, 혈액을 신체 전반에 걸친 분배를 위해 대동맥으로 추진한다. 이는 심장이 이동시켜야 하는 혈액의 체적을 감소시킴으로써 심장의 긴장을 감소시킨다.

그 내용이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 미국 특허 제7,575,423호, 제7,976,271호, 제8,007,254호 및 제8,419,609호는 심실 보조 장치로서 사용될 수 있는 특정 로터리 혈액 펌프를 개시하고 있다. 이들 펌프는 전기 동력식이다. 통상적으로, 이들 및 다른 전기 동력식 이식가능한 펌프는 펌프에 전력을 공급하고 그 동작을 제어하는 제어 장치에 "구동라인"이라 통상적으로 지칭되는 케이블을 통해 연결된다. 제어 장치는 환자의 신체 외부에 있을 수 있고, 이 경우, 구동라인은 피부를 통해 연장한다. 또한, 이식된 유도 코일에 의해 외부적 공급원으로부터 전력을 수용하는 이식형 제어 장치를 사용하는 것도 제안되어 있다.

예로서, VAD를 통한 혈액 유동의 유량을 포함하는 펌프의 특정 파라미터를 감시하는 것이 바람직하다. 유동 정보는 유출 도관의 폐색이나 좌심실이 펌프에 대한 혈액 공급을 유지하기에 충분히 신속하게 재충전되지 않는 상태인 "흡입" 상태 같은 이상 동작 상태를 검출하기 위해 사용될 수 있으며, 또한, 펌프의 피드백 제어를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 그러나, VAD를 통한 혈액 유동은 직접적으로 측정할 수 없는 경우가 많기 때문에 감시가 곤란하다. 유동하는 혈액의 경로 내에 부피 큰 센서를 설치하는 것은 바람직하지 못하며, 그 이유는 센서가 혈액 유동을 방해하고 펌프의 효율을 감소시킬 수 있기 때문이다.

제안된 한 가지 해결책은 혈액 유동을 간접적으로 측정하는 것이다. 이는 펌프의 유입 및 유출 섹션들 양자 모두에서 혈압을 측정하고 그후 혈액 유동을 수학적으로 연산함으로써 달성될 수 있다. VAD를 통한 혈액 유동을 감시하는 목적을 위해 VAD 내에 압력 센서가 통합되어 있다. 또한, 혈액 유동은 예로서, 펌프에 의해 사용되는 전력 및 펌프의 속도 같은 펌프의 동작 파라미터로부터 간접적으로 결정될 수도 있다.

직접적으로 펌프를 통한 혈액 유동을 측정하는 것을 포함하는 다른 해결책이 제안되어 있다. 이는 예로서, 초음파 유동 프로브를 사용하는 것을 통해 달성될 수 있다. 예로서, 유출 캐뉼러 둘레에 장착된 초음파 유동 프로브를 제공하는 것이 제안되어 있다. 유사하게 유럽 특허 EP1046403호는 유입 캐뉼러 또는 "혈액 공급 파이프"에 부착된 초음파 유동 센서를 갖는 혈액 순환 장치를 개시한다. 이들 제안된 해결책에서, 혈액 유동은 펌프의 치료 품질에 대한 개선된 제어를 위해 직접적으로 감시될 수 있다. 그러나, 이들 해결책은 초음파 유동 프로브를 보유하기 위한 추가적 구조를 필요로 한다. 또한, 추가로 후술될 바와 같이, 특정 유형의 초음파 유동 측정은 강성 도관 내에서만 사용될 수 있다. 유동이 가요성 도관을 따라 측정되는 경우, 추가적 구조는 통상적으로 가요성 도관의 일부를 고정 구조로 유지하기 위해 적절한 부피를 가져야만 한다. 또한, 이들 배열은 유동 프로브를 수납하는 추가적 구조로 연장하는 추가적 케이블을 필요로 한다. 이들 요인들은 신체 내에 이 시스템을 이식하는 것을 더 곤란하게 만든다.

따라서, 본 기술 분야에서 심실 보조 장치의 개발에 매우 현저한 노력이 이루어져 왔음에도 불구하고, 추가적 개선이 필요하다. 특히, VAD에 대해, 장치를 이식하는 어려움을 현저히 증가시키지 않고 직접 유동 측정의 이득을 제공할 필요가 있다.

본 발명의 일 양태는 통합형 유동 센서를 갖는 혈액 펌프를 제공한다. 본 발명의 이러한 양태에 따른 혈액 펌프는 바람직하게 강성 하우징, 하우징 내에 연장되는 유로, 및 유로를 따라 혈액을 추진하기 위해 하우징 내에 있는 적어도 하나의 이동성 부재를 갖는, 혈액을 펌핑하기 위한 이식가능한 펌프와, 펌프를 통한 혈액의 유량을 측정하기 위한 센서를 포함한다. 이러한 본 발명의 양태에서, 센서는 펌프의 하우징에 장착될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 공동을 형성하는 외부 표면을 가지고 유로를 적어도 부분적으로 형성하는 내부 표면을 가지는 제1 하우징 부재를 포함하는 혈액 펌프를 제공한다. 이러한 양태에서, 센서는 공동 내에 위치될 수 있다. 또한, 센서는 예로서, 하나, 두개 또는 더 많은 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 제1 및 제2 플랫폼을 구비하는 혈액 펌프를 포함한다. 이러한 양태에 따라서, 유로는 상류 및 하류 방향으로 연장하는 유로 축을 따라 연장할 수 있다. 제1 하우징 부재는 유로 축에 대해 빗각(oblique angle)으로 하류를 향하는 제1 플랫폼과, 유로 축에 대해 빗각으로 상류의 제2 플랫폼을 형성할 수 있다. 또한, 초음파 트랜스듀서는 제1 플랫폼에 장착된 제1 트랜스듀서와 제2 플랫폼에 장착된 제2 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 플랫폼은 예로서, 유로 축에 대해 실질적으로 45도의 경사를 갖는다. 초음파 트랜스듀서는 또한 접착제로 플랫폼에 장착될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 또한 제2 하우징 부재를 제공한다. 이러한 양태에서, 제1 및 제2 하우징 부재는 협력하여 유로의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 또한, 트랜스듀서는 트랜스듀서 중 하나로부터 방출된 초음파가 유로를 통해 제2 하우징 부재로 전달되고, 제2 하우징 부재로부터 반사되어 트랜스듀서 중 다른 하나로 전달되도록 배열될 수 있다. 하우징은 제1 하우징 부재의 공동 위에 배설되는 덮개를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 전자 회로가 공동 내에 배치될 수 있으며, 또한, 센서에 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 유입 단부와 유출 단부를 갖는 혈액 펌프를 포함한다. 센서는 유로의 유출 단부에 인접하게 장착될 수 있다. 또한, 센서는 유로의 유입 단부에 인접하게 장착될 수 있다. 본 발명의 일부 양태에서 펌프는 로터리 펌프일 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 가동성 요소를 이동시키기 위한 하나 이상의 전기적 요소를 갖는 혈액 펌프를 제공할 수 있다. 이러한 양태에서, 장치는 또한 전기적 요소에 급전하는 외부 제어 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 장치는 외부 제어 유닛에 하나 이상의 초음파 트랜스듀서와 펌프를 연결하기 위한 구동라인을 포함할 수도 있다. 센서는 구동라인을 통해 제어 회로에 연결될 수 있다. 또한, 구동라인은 펌프와 제어 유닛 사이의 유일한 연결부일 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 양태는 후술된 상세한 설명을 참조로 더 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 인간 환자의 특정 혈관 및 심장과 연계하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 심실 보조 장치로서 사용될 수 있는 혈액 펌프의 사시도이다.
도 2는 도 1의 심실 보조 장치에 사용되는 펌프의 분해도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 심실 보조 장치의 일부를 도시하는 부분 사시도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 심실 보조 장치의, 더 확대된 규모의 상세도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 심실 보조 장치의 부분 분해도이다.
도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 심실 보조 장치의 부분 조립도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1 내지 도 6에 도시된 심실 보조 장치의 개략 단면도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심실 보조 장치("VAD")(100)로서 사용가능한 이식가능한 혈액 펌프를 예시한다. 본 실시예에서, VAD(100)는 제1 또는 하부 하우징 부재(113)와 제2 또는 상부 하우징 부재(112)를 포함하는 외부 하우징(111)을 갖는 펌프(110)를 포함한다. 하우징 부재는 티타늄이나 복합 티타늄-세라믹 같은 생체적합성 강성 재료로 형성된다. 상부 하우징(112)은 입구 개구(107)를 형성하는 유입 단부(114)(도 2)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 이식된 상태에서, 펌프의 유입 단부는 유입 개구가 심실의 내부와 소통하도록 인간 환자 같은 포유류 대상체의 심장 내로, 통상적으로, 좌심실 내로 삽입된다. VAD(100)는 심장과 펌프의 외부 하우징(111) 사이의 연결을 보증하기 위해 에피컬 링(apical ring; 119)을 포함할 수도 있다. 통상적으로 소잉 링(sewing ring)은 심장끝에 꿰메어지고, 소잉 링에 대해 외부 하우징(111)을 고정하고, 따라서, 심장에 대한 제 위치에 펌프를 고정하기 위한 클램프를 포함할 수 있다.

VAD(100)는 또한 외부 하우징(111)으로부터 연장하는 유출 도관(121)을 포함할 수 있다. 유출 도관(121)은 가요성 생체적합성 주 배관(122)을 포함할 수 있다. 주 배관(122)은 또한 꼬임 방지 도관(123)에 의해 그 길이의 일부를 따라 둘러싸여질 수 있다. 꼬임 방지 도관(123)은 꼬임을 방지하기 위해 플라스틱 상호로킹 링크에 의해 형성될 수 있다. 주 배관(122)은 또한 도 1에 도시된 상행 대동맥 같은 주변 영역이나 심장의 원하는 위치(124)에 수술로 부착될 수 있다.

VAD(100)는 본 명세서에서 구동라인(driveline)이라고도 지칭되는 케이블(130)을 추가로 포함할 수 있다. 구동라인(130)은 통상적으로 복수의 전기 전도체(131)를 포함한다. 구동라인(130)은 외부 하우징(111) 내의 펌프(110)의 구성요소를 외부 제어 유닛(191)에 전기적으로 연결한다. 제어 유닛(191)은 펌프에 전력을 공급하고 펌프의 동작을 제어하도록 배열된다. 제어 유닛(191)의 모두 또는 일부는 대상체의 신체 내에 이식될 수 있거나, 대상체의 외부에 있을 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상부 하우징 부재(112)와 하부 하우징 부재(113)는 내부에 유로를 형성하고, 이 유로는 입구 개구(107)로부터 하우징 부재(112, 113)에 의해 협력적으로 형성된 유출 단부(115a, 115b)로 연장한다. 영구 자석(미도시)이 그 중 하나가 (109)로 개략적으로 도시되어 있는 전자석 코일의 세트와 함께 하우징 부재(112, 113) 중 하나 또는 양자 모두 내에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 영구 자석 적층체가 하부 하우징 부재(113) 상의 중앙 지주(117) 내에 수용될 수 있다. 펌프(110)는 유로를 따라 혈액을 추진하기 위해 이동성 부재(116)를 더 포함한다. 본 실시예에서, 이동성 부재(116)는 광폭 블레이드 임펠러이며, 이는 영구 자석(미도시)을 포함한다. 임펠러(116) 내의 영구 자석은 하우징 부재 내의 영구 자석과 협력하여 임펠러를 동작 동안 하우징 부재와 접촉하지 않는 상태로 떠 있는 상태로 유지한다. 코일 세트(109)가 교류로 여기될 때, 코일 세트와 임펠러의 영구 자석 사이의 자기 상호작용은 임펠러를 그 축을 중심으로 회전시키며, 그래서, 임펠러는 혈액을 유로를 따라 구동한다.

상부 하우징(112) 및 하부 하우징(113)은 펌프 하우징 내로의 구동라인 상에 전력 커넥터(127)를 수용하기 위한 구동라인 인터페이스(118a, 118b)를 더 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 하우징(112)은 구동라인 인터페이스(118)의 상단 부분을 형성하고, 하부 하우징(113)은 구동라인 인터페이스(118b)의 저부 부분을 형성한다. 구동라인 인터페이스(118)는 전력 커넥터(127)에서 구동라인(130)의 특정 전도체와 전기 접촉을 형성하기 위한 적절한 단자(미도시)를 구비한다. 이들 단자는 코일 세트에 전기적으로 연결된다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 그리고, 추가로 후술된 바와 같이, 펌프는 하우징(111) 상에 또는 내에 지지된 유동 센서를 구비한다. 도 3 내지 도 6 각각에서, 제1 또는 하부 하우징 부재(113)는 전방을 향하고, 가시적이다. 본 실시예에서, 하부 하우징 부재(113)의 외부 표면은 PCB 공동(361)과, 제1 플랫폼(163) 및 제2 플랫폼(166)을 수용하는 다른 공동(162)을 갖는다. 일 실시예에서, 공동(162)은 깊이가 약 0.5 mm이다. 바람직하게는, 제1 플랫폼(163) 및 제2 플랫폼(166)은 플랫폼이 공동(162) 내에 완전히 수용될 수 있도록 공동(166)의 깊이와 같거나 그보다 작은 높이를 갖는다. 도 7을 참조로 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 플랫폼(163, 166)은 하우징 부재(112, 113)에 의해 협력적으로 형성된 유로의 일부(195) 위에 배치된다. 유로의 이 부분은 도 2에 도시된 유출 단부(115a, 115b)에 인접한다. 유로의 이 부분(195) 내에서, 혈액은 대체로 유로 축(193)을 따라 도 7의 화살표(D)로 표시된 하류 방향으로 유동한다. 도 4 및 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제1 플랫폼(183)은 유로 축(193)에 대해 빗각으로 대체로 상류(화살표 D에 대향한 방향)를 향하면서 유로(195)로부터 이격방향을 향하는 제1 표면(164)과, 제2 표면(165)을 형성한다. 제2 플랫폼(166)은 제1 플랫폼으로부터 하류에 배치된다. 제2 플랫폼(166)은 유로 축(193)에 대해 빗각으로 하류를 향하면서 유로로부터 이격 방향을 향하는 제1 표면(167)을 형성하고 또한 제2 표면(168)을 형성한다. 예로서, 각 플랫폼의 제1 표면은 유로의 축에 대해 45도의 각도로 배치될 수 있다.

윈도우(172)(도 7)는 유로의 내부와 제1 플랫폼(163) 사이의 인터페이스를 형성하고, 다른 윈도우(172)는 유로와 제2 플랫폼 사이의 인터페이스를 형성한다. 비록 윈도우가 예시의 명료성을 위해 플랫폼으로부터 별개인 요소로서 도시되어 있지만, 윈도우는 플랫폼과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 유로를 경계짓는 윈도우의 표면은 바람직하게는 하우징 부재(113)의 주변 표면과 표면일치된다.

윈도우 및 플랫폼은 제1 하우징 부재(113)와 일체로 형성될 수 있거나, 이 하우징 부재에 직접적으로 고정될 수 있다. 플랫폼과 윈도우의 재료는 유로가 혈액으로 충전될 때 유로의 내부와 제1 표면(164, 187) 사이의 초음파의 저 임피던스 경로를 바람직하게 제공한다. 예로서, 윈도우와 플랫폼의 재료는 유로 내의 혈액과의 인터페이스에서 초음파의 반사를 최소화하도록 혈액의 것에 적절히 근접한 음향적 임피던스를 가질 수 있다. 예로서, 플랫폼 및 윈도우는 생체적합성 폴리머를 캐스팅함으로써 형성될 수 있다.

제1 초음파 트랜스듀서(142)는 제1 플랫폼(163)의 제1 표면(164)에 결합되는 반면, 제2 초음파 트랜스듀서(144)는 제2 플랫폼(166)의 제1 표면(167)에 결합된다. 초음파 트랜스듀서는 종래의 압전 소자일 수 있다. 트랜스듀서는 하우징 부재(113)의 공동(161) 내에 배치된 인쇄 회로 기판(150)(도 5 및 도 6) 상의 전자 구성요소에 전도체(145, 146)에 의해 전기적으로 연결된다. 인쇄 회로 기판 상의 구성요소는 전기 신호로 통상적으로 메가헤르쯔 범위에서 초음파 주파수로 트랜스듀서 중 하나(본 명세서에서 "피구동 트랜스듀서"라 지칭됨)를 구동하고, 트랜스듀서 중 다른 트랜스듀서(본 명세서에서 "수신 트랜스듀서"라 지칭됨)로부터의 전기 신호를 증폭하기 위한 종래의 구성요소를 포함할 수 있다. 전자 구성요소는 또한 피구동 트랜스듀서를 구동하도록 인가된 신호의 위상과 수신 트랜스듀서로부터의 전기 신호의 위상을 비교하기 위한 구성요소를 포함할 수 있다.

인쇄 회로 기판(150)은 공동(561)과 소통하는 개구(199)(도 5)에 결합된 커넥터(197)에서 구동라인(130)의 전도체(198)에 전도체(151)에 의해 연결된다. 본 실시예에서, 커넥터(197)는 구동라인 인터페이스(118)(도 2)와 결합된 전력 커넥터(127)(도 1)로부터 분리된다. 커넥터(197, 127)와 연계된 전도체는 구동라인의 길이의 대부분에 걸쳐 구동라인(130)의 외부 외피 내에서 연장하고, 펌프의 바로 부근에서만 서로로부터 분기된다. 구동라인의 전도체(198)는 PCB(150) 상의 구성요소를 제어 유닛(191) 내의 적절한 회로와 연결한다(도 1).

(173)에서 개략적으로 표시되어 있는 덮개(도 7)는 공동(161, 162) 위에 배치되고, 따라서, 플랫폼, 트랜스듀서, 인쇄 회로 기판 및 연계된 전도체를 수납하도록 하우징 부재(113)와 협력하는 하우징의 일부를 형성한다. 덮개(173)는 에폭시 같은 생체적합성 포팅(potting) 재료일 수 있거나, 적절한 체결구에 의해 하우징 부재(113)에 고정되고 공동(161, 162) 내로의 체액의 도입을 방지하기 위해 적절한 개스킷에 의해 밀봉된 판일 수 있다.

동작시, 동작하여 유로를 통해 혈액을 밀어넣는 펌프에 의해, 제어 유닛은 트랜스듀서 중 하나를 구동하기 위해 PCB(550) 상의 구성요소를 작동시킨다. 예로서, PCB(550) 상의 구성요소 및 제어 유닛은 제1 또는 상류 트랜스듀서(143)가 초음파 웨이브를 방출하게 할 수 있다. 이들 웨이브는 혈액 유동의 방향(하류 방향)에 대해 빗각으로 경로(174)를 따라 전달되고, 지점(175)에서 제2 또는 상부 하우징 부재(112)에 의해 형성된 유로의 벽 상에 충돌한다. 초음파는 역시 하류 방향에 대해 경사진 경로(174)의 다른 부분을 따라 본 경우에는 제2 또는 하류 트랜스듀서(144)인 수용 트랜스듀서로 다시 반사된다. 수용 트랜스듀서는 초음파를 전기 신호로 변환한다. 피구동 트랜스듀서로부터 수용 트랜스듀서로의 경로가 혈액의 유동의 방향에 평행한 구성요소를 가지기 때문에, 초음파의 비행 시간은 잘 알려진 도플러 효과에 따라 혈액의 속도에 의해 영향을 받는다. 이는 수신된 초음파 웨이브의 위상이 혈액 속도, 그리고, 따라서, 유량에 따라 변하게 한다. 하우징 부재(112, 113)가 강성적이기 때문에, 시스템의 형상은 고정된다. 본 개시내용에서 사용될 때, 용어 "강성적"은 하우징 부재가 수신 초음파와 방출 초음파 사이의 위상차에 적절히 영향을 주는 정도로 펌프의 일반적 동작을 왜곡시키지 않는다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 위상차를 유동 속도로 변환하고 유동 속도를 유량으로 변환하기 위해 사용되는 수학적 관계는 잘 알려져 있다. 외상차를 측정하기 위해 사용되는 회로도 잘 알려져 있으며, 따라서, 본 명세서에 추가로 설명되지 않는다.

유동 측정이 펌프 하우징 내에 장착된 초음파 센서에 의해 수행되기 때문에, 유출 캐뉼러를 따라 장착된 별개의 유동 측정 장치가 필요하지 않다. 또한, 제어 유닛과 유동 센서 사이의 연결이 펌프에 전력을 전달하기 위해 사용되는 동일한 구동라인의 전도체를 통해 이루어지기 때문에, 유동 센서로 이어지는 별개의 케이블을 이식할 필요가 없다.

상술한 실시예의 변형에서, 커넥터(197, 127)는 펌프 하우징 상의 단일 구동라인 인터페이스에 정합된 단일 커넥터에 통합될 수 있다. 또 다른 변형에서, 전력을 펌프 코일 시스템에 전달하는 구동라인의 전도체도 멀티플렉싱 배열의 트랜스듀서 또는 PCB로, 그리고, 그로부터 초음파 주파수 전기 신호를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, PCB(150)는 또한 도 2에 개략적으로 도시된 코일 세트(109) 같은 펌프 자체의 전기적 피구동 요소에 전력을 전달하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 비록 도 1 내지 도 7에 도시된 펌프는 레디얼 유동 임펠러 펌프이지만, 본 발명은 다이아프램 펌프 및 피스톤 펌프 같은 펌프와 연계되고 상술한 미국 특허 제8,419,609호에 개시된 바와 같은 축류 임펠러 펌프 같은 다른 펌프에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명이 2개 초음파 트랜스듀서를 갖는 초음파 유동 센서를 참조로 설명되었지만, 다른 유형의 유동 센서가 펌프 하우징에 장착될 수 있다. 예로서, 가열된 요소로부터 유동하는 혈액으로의 열전달율을 측정하는 유동 센서가 사용될 수 있다.

비록, 본 발명이 본 명세서에서 특정 실시예를 참조로 설명되어 있지만, 이들 실시예는 단지 본 발명의 용례와 원리의 예시라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 예시적 실시예에 대해 다양한 변경이 이루어질 수 있으며, 첨부된 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고 다른 배열이 안출될 수 있다.

Claims (15)

1. 강성 하우징, 상기 하우징 내에 연장된 유로, 및 상기 유로를 따라 혈액을 추진하기 위해 상기 하우징 내에 있는 적어도 하나의 이동성 부재를 갖는, 혈액을 펌핑하기 위한 이식가능한 펌프; 및
   상기 펌프를 통하는 혈액의 유량을 측정하기 위한 센서;를 포함하며,
   상기 센서는 상기 펌프의 상기 하우징에 장착되는,
   혈액 펌프.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 유로를 적어도 부분적으로 형성하는 내부 표면과 공동을 형성하는 외부 표면을 가진 제1 하우징 부재를 포함하며, 상기 센서는 상기 공동 내에 배치되는,
   혈액 펌프.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 센서는 적어도 두 개의 초음파 트랜스듀서들을 포함하는,
   혈액 펌프.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 유로는 상류 방향 및 하류 방향으로 연장된 유로 축을 따라 연장되며,
   상기 제1 하우징 부재는 상기 유로 축에 대해 빗각(oblique angle)으로 하류를 향하는 제1 플랫폼 표면, 및 상기 유로 축에 대해 빗각으로 상류를 향하는 제2 플랫폼 표면을 형성하며,
   상기 초음파 트랜스듀서들은 상기 제1 플랫폼에 장착된 제1 트랜스듀서, 및 상기 제2 플랫폼에 장착된 제2 트랜스듀서를 포함하는,
   혈액 펌프.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 플랫폼들 각각은 상기 유로 축에 대해 실질적으로 45도의 경사를 갖는,
   혈액 펌프.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 초음파 트랜스듀서들은 접착제로 상기 플랫폼들에 장착되는,
   혈액 펌프.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 하우징은 제2 하우징 부재를 포함하며,
   상기 제1 및 제2 하우징 부재들은 상기 유로의 적어도 일부를 협조적으로 형성하며,
   상기 트랜스듀서들 중 하나로부터 방출된 초음파가 상기 유로를 통해 상기 제2 하우징 부재로 전달되어 상기 제2 하우징 부재로부터 반사된 후 상기 트랜스듀서들 중 다른 하나로 전달되도록, 상기 트랜스듀서들이 배열되는,
   혈액 펌프.
   
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 제1 하우징 부재의 상기 공동 위에 놓인 덮개를 더 포함하는,
   혈액 펌프.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 공동 내에 배치되며 상기 센서에 연결되는 전자 회로를 더 포함하는,
   혈액 펌프.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로는 유입 단부와 유출 단부를 가지며, 상기 센서는 상기 유로의 상기 유입 단부에 인접되게 장착되는,
    혈액 펌프.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로는 유입 단부와 유출 단부를 가지며, 상기 센서는 상기 유로의 상기 유출 단부에 인접되게 장착되는,
    혈액 펌프.
    
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 펌프는 로터리 펌프인,
    혈액 펌프.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프는 상기 이동성 부재를 이동시키기 위한 하나 이상의 전기적 요소들을 포함하며,
    상기 기기는 상기 전기적 요소들을 작동시키도록 동작하는 외부 제어 유닛, 및 상기 펌프와 상기 적어도 하나의 초음파 센서를 상기 외부 제어 유닛에 연결하기 위한 구동라인을 더 포함하는,
    혈액 펌프.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 구동라인을 통해 상기 외부 제어 유닛에 연결되는,
    혈액 펌프.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동라인은 상기 펌프와 상기 외부 제어 유닛 사이의 유일한 연결부인,
    혈액 펌프.

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