KR20160078397A - 펌프, 특히 혈액 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 근위단부 및 원위단부와 그 사이에 마련되는 펌프 하우징을 포함하는 펌프, 특히 혈액 펌프에 관한 것으로서, 상기 펌프 하우징의 내부에서 그 길이방향을 따라서 마련되는 구동 샤프트와, 상기 구동 샤프트 상에 마련되는 운반 요소와, 캐뉼라를 구비한다. 여기서, 상기 펌프 하우징과 샤프트 구조 및 운반 요소는 펌프의 가능한 최대의 효율과 내구성(longevity)이 보장되도록 상호 조정된다.

Description

펌프, 특히 혈액 펌프{Pump, in particular blood pump}

본 발명은 기계공학, 정밀기계공학 및 재료 기술의 영역에 속하며, 펌프 또는 펌프 구조, 특히 혈액 펌프에 관한 것이다.

종래에, 펌프는 근위단부(proximal end)와 원위단부(distal end) 및 그 사이에 배치된 펌프 하우징(pump housing)을 포함하며, 상기 펌프 하우징 내부의 길이방향을 따라서 구동 샤프트(driveshaft)가 배치되고, 상기 구동 샤프트상에는 운반 요소(conveying element)가 마련되며, 상기 펌프 하우징의 근위단부에 캐뉼라(canula) 또는 카테터(catheter)가 구비된다. 이러한 종류의 펌프는 종종 유연성있는 구동 샤프트를 보유하므로 접근이 어려운 위치에까지 펌프가 인도될 수 있고, 따라서 그곳에서 펌프가 유효하게 작동될 수 있다. 일 예로서, 혈액 펌프는 넙다리동맥(femoral artery)을 통하여 심장의 좌심실(left ventricle)로 삽입되고 대동맥궁(aortic arch)을 경유한 후 대동맥판(aortic valve) 일대에 자리 잡는다. 펌프의 근위단부에서, 예를 들어 체외에 위치하는 구동 샤프트의 단부를 통하여 펌프는 모터에 연결될 수 있으며, 모터는 구동 샤프트를 작동하여 구동 샤프트상의 운반 요소를 구동하며, 예를 들어 최종 상태로서 좌심실에 배치된다. 따라서 혈액이 심실로부터 대동맥으로 공급될 수 있다.

이러한 펌프에서 펌프 하우징이 펌프의 근위단부에 작용하는 외력에 의해 적어도 부분적으로 캐뉼라 또는 카테터로 이동될 수 있는 형태로 형상화되는 것으로 알려져 있다. 즉, 예를 들어 구동 샤프트의 근위단부 영역에 가해지는 인장력에 의하여 펌프 하우징은 캐뉼라로 견인되며, 방사상으로 보다 큰 외연(extension)을 갖는 팽창상태(expanded state)로부터 방사상으로 보다 작은 외연을 갖는 압축상태(compressed state)로 변화될 수 있다. 이러한 변화는 특히 펌프를 체내로 삽입하거나 체외로 배출하기 전에 이루어지는데, 이는 펌프 하우징의 직경이 작아지면 체내에서의 펌프의 원위단부를 조작하는 것이 용이해지고, 특히 피부의 외과적 통로를 반드시 최소화할 수 있기 때문이다. 펌프 하우징은 대개 여기서는 금속, 예를 들어 형상기억금속(memory-shape metal)으로 제작된다. 펌프 하우징 제조시, 수축 및 팽창의 과정 동안 발생되는 기계적 응력에 대하여 내구성이 인정되고, 또한 의학적 위생 기준을 충족한다면 다른 재료들도 사용될 수 있다.

이러한 종류의 펌프는, 회전자와 같은 운반 요소가 적어도 하나의 접철 가능하거나(foldable) 유연성을 갖는 단편(segment), 예를 들어 회전자 블레이드를 구비하는 것 역시 드문 경우가 아니다. 이러한 종류의 회전자는 예로서, US 13/261,565에 설명되고 있으며, 개시된 내용은 전 범위에 있어서 본 출원에 포함된다. 또한, US 13/261,100는 전 범위에 있어서 본 출원에 포함된다.

펌프 하우징과 관련하여, 예를 들어 US13/146,452을 참고할 수 있으며, 마찬가지로 개시된 내용은 전 범위에 있어서 본 출원에 포함된다. 또한, US 13/261,256또한 참고할 수 있으며, 여기에 개시된 내용 역시 전 범위에 있어서 본 출원에 포함된다.

펌프 하우징을 디자인할 때, 펌프 하우징이 팽창된 상태에서, 펌프의 근위단부로부터 원위단부에 이르는 부분으로 정의되는 구동 샤프트의 세로축을 따라서 연장되며, 세로축을 중심으로 소용돌이형으로 권선하는 부분을 형성할 수 있음은 명백하다. 그러나 여기서, 소용돌이형 또는 나선형으로 진행되는 구조, 특히 소용돌이형 또는 나선형 스트럿(strut)이 반드시 세로축을 완전히 감싸야 하는 것을 의미하는 것으로 이해되어서는 아니된다. 또한, 단지 세로축을 소용돌이형으로 둘러싸는 단편을 형성하는 소용돌이 형태의 여러 부분들을 의미하는 것으로 이해된다. 즉, 한 부분에 대하여 그 세로축을 중심으로 나선형의 추이를 실질적으로 따르는 굴곡된 스트럿을 형성하는 것도 참고할 수 있다.

이와 같은 형태의 펌프의 개발을 통하여 본 발명자들은 펌프 하우징, 구동 샤프트와 운반 요소간 바람직한 조합을 통하여 상대적으로 장시간 동안 이식상태를 유지할 수 있는 효율적인 혈액 펌프를 제조할 수 있었다.

이러한 목적은 청구항 제1항, 제14항, 제15항에 개시된 펌프에 의하여 달성된다.

본 발명의 제1측면에 따르면, 나선형으로 진행되는 구조들 또는 나선형으로 진행되는 (단일한) 구조는, 펌프 하우징이 팽창 상태로부터 수축상태로 전환될 때 제1방향에 대한 토크가 접철 가능한 부분에 작용하도록 형상화된다. 여기서 언급되어야 하는 것은, 본 발명에서 종종 도면부호가 시계방향 또는 시계 반대방향으로 작용하는 토크에 표시된다는 점이다. 보다 구체적으로, 여기서 도면부호는 토크에 부여되는 것이 아니라 토크를 발생시키는 힘의 방향에 부여된다. 토크는 세로축으로부터 외측으로 향하는 방사상 위치벡터와 작용력의 벡터곱이며, 그 결과, 작용력에 대하여 수직인 방향으로 작용된다. 즉, 도면 부호가 시계방향으로 진행되는 토크에 부여되면, 이는 오히려 세로축에 평행하게 작용되는 토크를 의미한다. 그러나, 개념을 단순화하고 및 바람직한 지침을 제시하기 위하여, 물리학적 정의에 부합되지 않더라도 토크의 방향은 종종 작용력의 방향과 동일시 하였다.

나선형으로 진행되는 구조를 포함하는 부분은 바람직하게는 단지 펌프 하우징의 제한된 부분에 구성된다. 이 부분은 펌프 하우징이 캐뉼라로 견인될 때 토크를 발생시키도록 유도하며, 토크는 나선형 굴곡(helical winding) 방향에 대하여 작용한다. 회전자는, 그 형상과 유연성 또는 접철 가능성이 있는 단편들 때문에 하우징을 압축하면 소정의 방향으로 구동 샤프트를 감싸는 경향이 있다. 토크는 하우징의 압축시 발행되기 때문에 이는 마찬가지로 접철 가능한 부분에 작용할 수 있으며, 따라서 접철 가능한 부분을 예를 들어 미리 정해진 방향으로 접철되도록 강제한다.

이는 펌프 하우징에 의해 인가되는 토크의 작용으로 유연성을 갖는 단편이 구동 샤프트 주변으로 자연스럽게 접철되며, 따라서 회전자에 가해지는 충격을 해소할 수 있음을 의미한다.

제1측면의 첫번째 실시예에서, 운반 요소의 접철 가능한 부분은 운반 요소의 회전 방향의 토크에 의해 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 유체가 운반될 수 있도록 형상화된다. 즉, 유체가 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 운반되고 운반 요소의 유연한 단편들이 그에 부합되게 형상화 될 때, 나선형 구조가 진행되는 제1방향은 작동중인 운반 요소의 회전에 대한 반대방향을 이룬다. 놀랍게도, 그 결과로 펌프의 효율개선이 가능하다는 점과 펌프 하우징의 발생 가능한 손실을 감소시킬 수 있다는 점 등 두가지 점을 알아내었다.

운반 요소의 접철 가능한 부분의 다른 실시예에서, 상기 접철 가능한 부분은 토크가 운반 요소의 회전 방향에 반대 방향으로 작용되도록 형상화되며, 또한 전개되는(unfolding) 과정에서 접철 가능한 부분 중 적어도 하나의 전개방향은 상기 제1방향과 부합된다. 이는 운반 요소가 유체를 원위단부에서 근위단부로 운반할 때 회전하는 방향이 회전자의 전개방향에 반대됨을 의미한다.

운반 요소의 접철 가능한 부분의 또 다른 실시예에서, 상기 접철 가능한 부분은 토크가 유체를 펌프의 원위단부에서부터 근위단부로 운송하기 위한 운반 요소의 회전방향에 대하여 반대로 작용하도록 형상화된다.

추가적인 실시예에서, 전개과정에서 접철 가능한 부분 중 적어도 하나의 전개방향은 상기 제1방향에 반대된다.

추가적인 실시예에서, 펌프 하우징은 형상기억재료(memory-shape material)로 제작된다. 여기서, 펌프하우징은 예를 들어 니티놀(nitinol)로 제작될 수 있다.

추가적인 실시예에서, 펌프 하우징의 "오스테나이트 완료(austenite finish)"(Af) 온도는 건강한 사람의 체온보다 낮으며, 특히 30℃ 보다 낮고, 특히 상온, 즉 20℃ 보다 낮다. 이러한 Af 온도에서 하우징의 안정성과 지속성이 놀랍게도 향상되었음을 발견하였다. 이는 특히 Af 온도가 상온보다 낮을 때 뚜렷하였다.

추가적인 실시예에서, 펌프 하우징은 펌프 수용부와 상기 펌프 수용부의 기부에 연결되는 근위부(proximal portion)를 포함하며, 상기 근위부의 내경은 펌프 하우징이 팽창된 상태에서 펌프 수용부의 직경 크기로부터 근위부의 근위단부 크기로 감소된다. 이러한 유형의 펌프 하우징을 사용하면, 펌프 하우징의 형상으로 인하여 캐뉼라로 견인하는 것이 용이하며, 도움이 된다. 여기서, 본 발명에 따른 펌프의 변형예로서, 나선형 구조들이 근위부에 형성된 형태를 제공한다.

양립 가능한 실시예에서, 나선형 구조들은 펌프 수용부에 마련된다. 추가적인 실시예에서, 나선형 구조들은 근위부 및 펌프 수용부 모두에 마련된다.

추가적인 실시예에서, 펌프 하우징은 펌프 수용부의 말단에 배치되는 원위부(distal portion)를 더 포함하며, 상기 원위부의 내경은 바람직하게는 펌프 하우징이 팽창된 상태에서 펌프 수용부의 직경 크기로부터 원위부의 원위단부 크기로 감소된다.

회전자의 보호측면에서 개선점이 도출될 수 있는데, 이는 구동 샤프트가 예를 들어 베어링으로 인해 내경이 감소된 원위부 내 영역에서 축동될 수 있기 때문이다.

추가적인 실시예에서, 나선형 구조들은 원위부에도 배치된다. 여기서, 나선형 구조들은 제1방향에 반대방향으로 감싸지거나 권선된다. 본 실시예에서는 나선형 구조들이 근위부 및 원위부에서 토크의 생성을 지원하며, 상기 토크의 생성은 펌프 하우징의 근위부와 원위부 사이의 전체에 걸쳐서 시작되는 것이고, 상기 토크는 근위부와 원위부 영역에서 오직 나선형의 요소들을 만곡시키거나 비틀도록 작용하는 것이다. 변형예에서, 근위부와 원위부에서의 나선형 구조들은 토크가 근위 및 원위 방향과 동일한 방향으로 향하도록 하고(하거나) 근위 및 원위 토크(proximal or distal torque)가 동일한 수준이 되도록 형상화된다. 이는 사탕 포장지에 포장된 사탕에 비유될 수 있는데, 사탕 포장지의 양단을 잡고 그 양단을 당겨야 사탕을포장지로부터 벗겨낼 수 있는 것이다. 예로서, 구동 샤프트가 이와 같이 비틀리지 않도록 하면, 구동 샤프트는 손상되지 않고 보호된다.

추가적인 실시예에서, 구동 샤프트는 펌프 하우징의 근위단부 영역에서 양립가능하게 또는 부가적으로 축동된다.

본 발명의 제2측면에서, 펌프 하우징을 압축 상태에서 팽창 상태로 전환할 때 적어도 하나의 유연성 부재의 전개방향은, 유체가 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 운송될 때 나선형 구조들과는 무관하게 운반 요소의 회전방향과 반대되도록 이루어진다. 이 경우, 본 발명의 제1측면에 따라서, 운반 요소 일부분의 외측단(outer end)의 유동이 방사상 유동이라고 간주하였을 때, 이는 전개방향을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 본 발명은 펌프 하우징, 펌프하우징의 내부에서 세로축을 따라서 배치되는 구동 샤프트 및 상기 구동 샤프트상에 마련되는 운반 요소를 포함한다. 펌프 하우징은 적어도 하나의 펌프 수용부를 구비하고, 근위부가 펌프 수용부의 근위에 마련되며, 펌프 하우징은 길이방향에 대하여 횡방향을 이루는 방사 방향을 따라서 압축 상태에서 팽창상태로 전환될 수 있다. 구동 샤프트는 펌프 하우징의 근위단부 영역의 원위 베어링 내에서 축동된다.

본 발명의 제3측면에서, 펌프 하우징의 근위부 영역, 그리고 근위 베어링의 원위방향에서의 구동 샤프트의 굴곡 저항(bending resistance)이 펌프 하우징의 근위부의 굴곡 저항에 상응한다. 이 경우, 굴곡이 일어나면, 펌프 하우징과 운반 요소는 펌프 수용부 내에서 상호 실질적으로 동심을 이루면서 장착/축동된다. 즉, 근위부에서의 펌프 하우징의 굴곡선은 근위부 영역에서의 유연성 샤프트의 굴곡선과 조화를 이루며, 펌프 하우징의 원위단부에 작용하는 굴곡 모멘트(bending moment)가 하우징과 샤프트 모두 유사하게 굴곡되도록 유도한다. 굴곡에 대한 저항력이 다르기 때문에 회전자는 펌프 하우징과의 충돌을 피할 수 있으며, 펌프 하우징 또는 회전자 자체의 파손도 예방할 수 있다. 심장박동에 의한 움직임 또는 환자의 움직임으로 인해 굴곡 모멘트나 굴곡력이 발생될 수 있으며, 펌프의 작동 과정에서, 굴곡 또는 굴곡 모멘트에 대한 저항의 조정이 없다면, 이로 인해 회전자나 펌프 하우징의 손상이 발생될 수 있다.

변형예에 따르면, 펌프 하우징의 근위부의 굴곡 저항은 펌프 수용부와 비교하여 완화되어 있다. 유연성 샤프트의 굴곡 저항 또한 하우징의 펌프 수용부에서 보다 근위부 영역에서 더 완화되어 있다.

근위부에서의 펌프 하우징의 굴곡 저항은 예를 들어 나선형 구조들에 의해 영향을 받을 수 있다. 바람직한 실시예에서, 나선형 구조들이 존재하므로, 굴곡 모멘트의 상이한 작용에 의하여 기계적 교차 하중(mechanical alternating loads)을 방해하는 탄력 영역(resilient region)이 생성된다. 여기서, 변형예에 따라서, 나선형 구조들은 세로축에 대하여 대칭 배열될 수 있다. 이러한 나선형 구조들은 용수철 효과(spring effect)를 갖는 나선형 영역(helical region)을 형성한다. 이러한 용수철 효과는 굴곡 저항을 원하는 방향으로 제어할 수 있도록 한다. 특히, 소기의 굴곡 저항은 나선형 구조들의 각도 또는 나선형 추이(course)로부터 결정될 수 있다. 펌프 하우징의 피로 강도를 보장하기 위하여, 일 변형예에 의하면, 펌프 하우징의 불특정 지점에서의 국소적 왜곡(local distortion)의 최대값이 2% 미만이 되도록 한다.

추가적인 실시예에서, 펌프 하우징은 펌프 수용부의 원위방향으로 마련된 원위부도 포함하며, 펌프 하우징의 원위단부 영역에서 구동 샤프트는 원위 베어링 내에서 축동되고, 원위부 영역과 원위부의 근위방향에서 구동 샤프트의 굴곡 저항은, 펌프 하우징이 운반 요소를 굴곡시킬 때 펌프 수용부 내에 실질적으로 동심으로 배열되도록, 원위부의 굴곡 저항에 상응하게 조정된다. 여기서, 구동 샤프트는 예를 들어 부가적으로 펌프의 원위단부 영역에서 축동되며, 구동 샤프트가 근위 및 원위 베어링(proximal and distal bearings)에 고정되도록 한다. 펌프 하우징의 원위부 영역과 근위부 영역에서 구동 샤프트가 근위부와 원위부에서의 펌프 하우징의 굴곡 저항에 상응하는 굴곡 저항을 갖기 때문에, 펌프 하우징에서 회전자가 실질적으로 동심으로 장착되는 것이 보장될 수 있다.

추가적인 실시예에서, 펌프 하우징은, 예를 들어 펌프 영역의 말단 및 근위단부에서 카테터의 강성률(rigidity)과 조정되도록 형상화된다. 카테터의 강성률이 너무 높은 경우, 펌프 하우징에 강한 변형이 초래되고, 카테터가 너무 부드러운 경우, 작동 과정중에 하우징의 위치가 불안정하며, 따라서 두 가지 경우 모두에 있어서, 펌프 하우징 내에서의 회전자의 작동 신뢰성을 보장할 수 없다. 카테터의 강성률에 따라서 펌프 하우징의 강성률을 조정함으로써, 펌프의 작동과정 중에서도 펌프 수용부 내에서 회전자가 동심을 이루면서 장착되는 것이 보장될 수 있다.

샤프트의 굴곡 저항에 영향을 주기 위하여, 그중에서도 중공형 샤프트가 사용될 수 있으며, 심부(core)를 갖는 펌프 수용부 영역에 마련된다. 또한, 상기 심부는 원위 베어링과 근위 베어링까지 연장될 수 있다.

본 출원에 개시된 펌프 구조에서, 서로 상이한 외력 효과(external force effects)와 굴곡 교차 하중(bending alternating loads)은 실제로, 구동 샤프트, 펌프 하우징, 펌프 하우징의 원위에 장착된 연결선(pigtail), 그리고 카테터 또는 혈액 펌프 구조의 베어링 요소상의 적용가능한 위치에 작용한다. 외력 효과와 굴곡 교차 하중은 예를 들어 심장의 내벽을 통해 카테터에 작용되며, 카테터는 이에 대항하여, 박동 압력(pulsatile pressure) 변화, 또는 좌심실 또는 우심실 또는 대동맥과 같은 혈관 혹은 심실 내에서의 혈액의 흐름 변화에 의하거나, 및/또는 신체의 위치나 자세 변화에 의하거나, 특히 천공부 주위의 몸통의 움직임 또는 (다리) 움직임에 의하여 (예를 들어 연결선 단부로 알려진 것을 통하여) 지지될 수 있다.

본 발명은 전술한 하중에도 불구하고, 제안된 카테터 및 예를 들어 전술한 바와 같은 혈액 펌프 구조에 의해, 예를 들어 전술한 회전 속도의 범위에 따른 펌프 회전자의 높은 회전 속도에서도, 예를 들어 수시간, 수일, 심지어 수주간의 상대적으로 긴 시간 동안 혈액이 운반될 수 있다.

도 1은 펌프 구조를 개괄하여 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2a 내지 2d는 오직 근위방향에서 축동되는 구동 샤프트 상에 마련되는 운반 요소를 구비하는 펌프 하우징의 변형예를 나타낸 것이다.
도 3a 내지 3d는 펌프 하우징과, 근위와 원위 모두에서 축동되는 구동 샤프트, 그리고 그 위에 마련되는 운반 요소를 구비하는 펌프의 변형예를 나타낸 것이다.
도 4a 및 4b는 펌프 하우징과 구동 샤프트간의 상응하는 굴곡 저항의 바람직한 실시예를 나타낸 것이다.
도 5a 및 5b는 상응하는 굴곡 저항을 갖는 펌프 하우징과 구동 샤프트의 다른 실시예들을 나타낸 것이다.
도 6a와 6b는 심부(core)와 회전자를 구비하는 구동 샤프트의 실시예들을 나타낸 것이다.
도 7a 내지 7c는 펌프 하우징의 실시예들을 나타낸 것이다.
도 8은 내부에 카테터가 구비된 펌프 하우징의 원위단부에 대한 실시예를 나타낸 것이다.
도 9는 굴곡 라인의 조화를 위하여, 펌프 하우징과 구동 샤프트의 상호 조정된 조합을 갖는 펌프 구조를 나타낸 것이다.

독립항 1에 종속되는 청구항들에 특정된 양태들은 본 발명의 제2 및 제3 측면과 조합될 수 있음을 유념하여야 한다.

추가적인 측면들은 이하의 도면에 기초하여 설명될 것이다.

펌프 구조(1)를 개괄적으로 도식화 하여 도 1에 나타내었다. 펌프 구조(1)는 캐뉼라 또는 카테터(3)를 구비하는 펌프 하우징(2)을 포함하고, 상기 카테터의 내부에 구동 샤프트(4)가 마련된다. 운반 요소(5)는 근위단부에 모터(6)가 결합된 구동 샤프트에 의해 구동되며, 펌프 하우징(2) 영역에 위치한다. 구동 샤프트(4)를 포함하는 펌프는 예를 들어 고동맥(8, femoral artery) 과 대동맥궁(9, aortic arch)을 관통하는 포트(7, port)를 통하여 심실(10, heart ventricle)로 인입되고, 이로써 펌프 하우징이 대동맥판(aortic valve) 영역에 위치하게 된다. 여기서, 회전자(5)는 혈액이 심실로부터 방향(12)를 따라 대동맥으로, 즉 펌프의 원위단부에서 근위단부로 운반된다.

하우징, 구동 샤프트, 운반 요소와 캐뉼라 사이의 다양한 상호작용을 도 2a내지 2d를 기초로 설명한다. 도 2a와 2c에서는 펌프 하우징(20)을 종단면도로 도시하였으며, 도 2a는 팽창된 상태를, 도 2c는 압축된 상태를 나타낸다. 이에 대한 단면도는 도 2b 및 도 2d에서 확인될 수 있다.

구동 샤프트(21)가 그 위에 마련된 운반 요소(22)와 함께 펌프 하우징(20) 내에 배치된다. 본 실시예에서, 운반 요소는 두 개의 유연성을 가진 단편들(23, 24, flexible segments)을 포함하며, 이들은 회전자 블레이드로 표현된다. 구동 샤프트를 펌프 하우징의 세로 방향(26)과 나란한 당김 방향(25)으로 당김으로써 펌프 하우징(20)은 팽창된 상태로부터 압축된 상태로 전환된다. 도 2a에 도시된 펌프 하우징의 단면도를 도 2b에 도시하였다. 여기서 펌프 하우징(20)이 구동 샤프트(21) 주변으로 구동 사프트와 실질적으로 동심을 이루면서 배치되고 있음을 알 수 있다. 여기에 도시된 부분에서, 나선형 구조들로서 나선형으로 진행되는 스트럿(27, struts)들을 확인할 수 있으며, 이들은 근위부에서부터 원위부로 진행되면서 방사방향으로 확장된다. 스트럿들은 펌프 하우징의 근위단부(28)로부터 펌프 하우징의 원위단부(29)로 반시계 방향을 이루면서 진행한다. 이에 대비하여, 운반 요소(22) 또한 도시되었는데, 유연성이 있는 단편들이 유체를 운반한다. 이는 도 2a의 평면도에서도 확인될 수 있다. 복수의 스트럿들과 양립 가능하게, 또 다른 나선형의 구조가 선정될 수 있는데, 이는 예를 들어 그 배열로 인하여 나선형 선분(line), 즉 구조(structure)를 형성하는 복수의 스트럿들이다.

펌프 하우징(20)이 도 2a에 도시된 팽창 상태로부터 이를 당김 방향(25)으로 당김으로써 압축 상태가 되도록 하여 캐뉼라(30)에 견인되면, 나선형의 요소들은 토크(31, torque)를 생성하며, 이는 시계방향으로 작용한다. 이는 나선형 스트럿들의 진행 추이(course)에 반대되는 것이며, 따라서 비록 하우징의 가시적인 변화는 감지되지 않지만, 나선형 스트럿들의 비틀림에 대한 반작용을 하려는 경향이 있다. 토크가 발생된 결과, 도 2d에 도시된 바와 같이, 토크(31)가 회전자의 단편들(23, 24)에 작용하여 구동 샤프트(21)를 접철 방향(32, folding direction)으로 감싸게 된다. 따라서, 회전자는 펌프 하우징이 캐뉼라(30)로부터 세로 방향으로 미끄러져 나올 때 전개 방향(33)으로 펼쳐진다.

여기에 도시된 예에서, 회전자의 이후의 회전 방향은 회전 방향(34)에 존재하며, 이는 전개 방향과 반대이다. 그 결과, 특히 높은 회전속도에서 회전자는 추가적으로 더 전개될 수 있다. 그러나, 그 밖의 변형예들에서는 전개 방향과 일치하는 회전방향을 선택할 수 있는데, 이 때, 보다 높은 회전속도로 인하여 회전자는 접철 방향(32)으로 쉽게 접철된다.

본 실시예에서, 구동 샤프트는 35NL T® 또는 MP35N®과 같은 니켈-코발트 합금(nickel-cobalt alloy)으로 제작된다. 캐뉼라는 예를 들어 실리콘(silicone) 또는 폴리우레탄(polyurethane)과 같은 공지의 재료로써 제작되는 카테터로부터 형상화된다. 펌프 하우징은 예를 들어 니티놀(nitinol)로 제조될 수 있다. 여기, 본 실시예에서, 펌프 하우징의 Af 온도는 약 15°이며, Af 온도는 상온보다 낮도록 한다. 이로써 펌프 하우징은 안정성의 견지에서 장점을 갖는다. 후술하는 예에서, 구동 샤프트는 오직 근위 베어링 슬리브(35, proximal bearing sleeve)에 의하여 축동된다. 회전자에 사용되는 재료와 관련하여, 예를 들어 US 13/261 565에 개시된 재료를 사용할 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서, 나선형으로 배열된 스트럿들은 운반 요소(22)의 근위 방향에 존재하는 펌프 하우징의 근위부와, 운반 요소(22)의 영역에 존재하는 펌프 수용부 영역 모두로 진행된다.

펌프 하우징, 운반 요소와 구동 샤프트의 조합에 관한 변형예를 도 3a 내지 3d에 예시적으로 나타내었다.

특히, 도 2 및 도 3의 실시예들의 차이점은 도 3의 구동 샤프트가 펌프 하우징의 원위단부와 근위단부 영역 모두에서 축동되는지의 여부에 있다.

도 3a에 도시된 펌프 하우징(40)은 펌프 수용부(41), 펌프 수용부의 원위방향에 마련된 부분(42), 및 원위부의 원위방향에 마련된 원위단부(43)를 포함한다. 또한, 펌프 하우징은 펌프 수용부의 근위방향에 마련된 근위부(44)와, 근위부의 근위방향에 마련된 단부(45)를 포함한다. 펌프 하우징(40)은 근위부(44) 및 원위부(42)에서 나선형 스트럿(46)을 구비하며, 이는 도 3b에 도시된 바와 같다. 여기서, 스트럿은 펌프의 근위단부로부터 원위단부 방향으로 반시계 방향을 이루면서 진행된다. 캐뉼라(47)가 도 3a에 부가적으로 도시되었는데, 상기 캐뉼라는 대동맥궁과 인체의 혈관을 통과할 때 구동 샤프트(48)를 둘러싼다. 회전자(49)는 부가적으로 하우징의 펌프 수용부(41) 영역내 구동 샤프트상에 마련되며, 혈액을 원위단부로부터 근위단부로 운반하는 역할을 한다. 도 3b로부터 알 수 있는 바와 같이, 나선형의 스트럿(46)은 근위부(44)에서 반시계 방향을 이루면서 내부(즉, 단부(45)의 원위단부)로부터 외부(즉, 펌프 수용부(41)의 근위단부)로 연장되는 반면, 나선형의 스트럿(50)은 원위부(42)에서 시계 방향을 이루면서 외부에서 내부로 연장된다. 그 결과, 원위단부(43)와 근위단부(45)가 고정되어 그 두 부분이 서로 반대방향으로 인장되면(pulled), 시계방향으로 전개되는 토크가 펌프 수용부(41)에 작용한다. 이러한 메커니즘은 펌프 하우징이 캐뉼라로 견인되는 경우에도 효과적이다. 도 2a에 상응하는 방식으로, 도 3a에 펌프의 팽창 상태를 도시하였다. 현재, 세로방향(52)에 반하여 작용되는 인장력(53, tensile force)이 효과적이라면, 펌프 하우징의 직경은 한편으로는 부분들(41, 42, 44)에서 감소되고, 동시에 시계 방향으로 작용되는 토크(51)가 발생된다. 접철되는(collapse) 과정 중에 직경이 감소하기 때문에 펌프 하우징(40)은 운반 요소(49) 또는 그 유연성 단편들(54, 55)과 상호작용하게 된다. 그들의 형태와 배향으로 인하여, 유연성 단편들(54, 55)의 토크의 방향은 접철 방향(56)이 된다. 따라서, 유연성 단편들(54, 55)은 구동 샤프트(48)의 주위에 접철 방향(56)으로 감긴다. 펌프 하우징이 도 3c에서와 같은 압축된 형태로부터 도 3a에서와 같은 팽창된 형태로 전환되면, 회전자는 전개방향(57)으로 전개되며, 위 전개방향은 나선형의 스트럿들의 나선 방향(58)과 일치한다. 본 실시예에서 회전자(48)는 혈액을 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 안내하기 위하여 방향(59)으로 회전한다.

도 3에 도시된 실시예는 "사탕 포장지"에 대응된다. 왜냐하면, 나선형 스트럿들의 추이를 정의하는 나선들은 원위부와 근위부에서 서로 반대방향으로 회전하기 때문이다. 그 결과 토크가 펌프 수용부(41)에서 단지 원위부(42)와 근위부(44)에 작용하나, 원위단부(43)와 근위단부(45)에서 작용하는 토크는 감소한다. 구동 샤프트(48)에 사용되는 베어링들(미도시)은 원위단부와 근위단부에 위치되고, 펌프 하우징의 토크는 펌프 하우징(40)이 팽창 상태로부터 압축 상태로 전환될 때, 구동부의 적절한 곳으로 전달된다.

펌프 하우징과 샤프트의 대응되는 굴곡 저항의 양상은 도 4a, 4b 및 도 5a, 5b를 기초로 설명하기로 한다.

도 3에 따른 펌프 구조는 도 4a 및 4b에 도시된다. 특히, 펌프 하우징(40)은 도 3과 관련하여 설명된 부분(41) ~ 부분(45)과, 제1베어링(60)과 원위 베어링(61)에 의하여 중심부에 고정되는 구동 샤프트(48)를 포함한다. 나선형 스트럿들(46, 50)은 원위부(42)와 근위부(44)에 각각 배치된다. 도 4b에 도시된 바와 같이 굴곡 모멘트(bending moment)가 펌프 하우징(40)에 작용하면, 나선형 스트럿들(46, 50)은 특히 펌프 하우징이 굴곡되게 하는 원인이 되는데, 이는 구동 샤프트를 중심으로 대칭 구조를 이루기 때문이며, 상기 펌프 하우징의 굴곡은 상기 원위부(42)와 근위부(44) 각각에서의 구동 샤프트의 굴곡에 상응한다. 여기서, 샤프트는 예를 들어 펌프 수용부(41)에서 보다 전술한 영역들에서 더 유연하다. 펌프 수용부에서 강화(stiffening)는 회전자 자체 또는 회전자 허브(rotor hub)에 의해 보강된다. 그 결과, 도 4b에서 도시된 바와 같이, 운반 요소(49)는 펌프 수용부 내에서, 심지어 굴곡 하중이 가해지고 있는 상태에서도 실질적으로 동심을 이룬다. 예를 들어, 스트럿들의 두께로 인하여 나선형 스트럿들의 선택각과 스트럿들의 개수와 배열, 그에 따른 굴곡 모멘트는 대응되는 영역에서 샤프트의 굴곡 저항에 부합되도록 조정될 수 있다. 여기서, 굴곡 모멘트는 하중(generating force)과 그에 따른 힘팔(force arm)을 곱하고 이를 모든 작용력들(all acting forces)에 대하여 합한 값이다. 여기서, 힘팔(force arm)은 베어링 지점로부터의 거리이다. 예를 들어, 근위 베어링의 영역에서의 한 지점을 베어링 지점으로 선정할 수 있다.

도 5a 및 5b에서 같은 상황이 도시되었는데, 여기서 펌프 구조가 실질적으로 도 2의 펌프 구조에 상응한다. 그러나, 이 경우의 펌프 하우징(20')은 강성이 있고, 펌프 수용부와 펌프 수용부(200)의 원위 방향에 위치하는 원위부(201)를 포함하며, 원위부는 나선형 구조들(27)을 구비한다. 나선형 구조들(27)은, 서로 연결된 복수의 스트럿들의 전도체 같은 배열들 또는 스트럿 구조들의 분절 회전(segmental rotation)으로 인하여 생성될 수 있으며, 펌프 하우징의 원위부(201)에서의 굴곡 저항이 펌프 수용부(202)에서보다 약하도록 구성된다. 연결선(36, pigtail)에 작용하는 굴곡 모멘트들은 원위 전이 구조(37)와 원위부에 의하여 흡수되며, 상기 원위 전이 구조는 예를 들어 4개의 스트럿들에 의하여 생성될 수 있다. 따라서, 굴곡 모멘트(38)(도 3b)는 펌프 수용부에는 작용하지 않고, 구동 샤프트는 굴곡 모멘트가 작용하는 경우에도 펌프 수용부 내에서 실질적으로 동심을 이룬다. 펌프 수용부(200)는 보다 강성이며, 굴곡 저항을 증가시키기 위한 기준들은 후술하는 바람직한 실시예들 중 하나에서 설명하기로 한다.

펌프 하우징은 유효 굴곡 모멘트(effective bending moment)를 보충하고, 펌프 하우징의 압축을 용이하게 하기 위한 나선형 구조부(27)를 구비하는 근위부(202)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

발명의 다양한 양상에 대한 세부사항들을 도 6a 및 6b를 기초로 설명한다. 샤프트 구조(70)는 원위단부(72), 운반 요소(73), 및 근위 단부(74)를 구비하는 구동 샤프트(71)를 포함하며, 상기 구동 샤프트(71)는 예를 들어 연결부재를 이용하여 모터와 연결될 수 있다. 운반 요소(73)의 영역에서, 구동 샤프트(71)는 심부(75, core)에 의해 강화되며, 상기 심부는 원위단부(72)와 운반 요소(73)의 근위 영역 사이에 연장 형성된다. 운반 요소(73)는 두개의 유연성 단편들(76, 77)을 포함하고, 이들은 유체가 원위단부로부터 근위단부로 이동되도록 작용하는데, 이 때, 운반 요소의 회전 방향은 근위단부로부터 원위단부로 향하는 방향을 고려하였을 때 시계 방향이다. 도 6b에서 근위단부에서 원위단부 방향을 바라보았을 때의 회전자(73)의 단면을 도시하였다. 여기서, 유연성 단편들(76, 77)을 보다 상세히 도시하였다. 펌프 하우징(미도시)이 캐뉼라로 견인될 때 회전자의 접철 방향은 시계방향, 즉 지점들(78, 79)은 방사상 내측으로 시계방향으로 이동된다. 따라서, 운반 요소가 카테터로부터 반시계 방향으로 미끄럼 이동하여 유출될 때, 회전자는 전개된다. 그러므로, 변형예에서, 도시된 운반 요소 또는 샤프트 구조(70)는, 펌프 하우징이 팽창상태로부터 압축상태로 전환될 때 이로부터 시계방향의 토크가 생성되도록 형상화된 하우징을 구비한다.

여기서, 심부(75)는 중공형의 구동 샤프트(71)의 다른 영역과 비교하여 향상된 강성률을 나타낸다. 여기서, 예를 들어 운반 요소의 근위방향 및/또는 원위방향의 굴곡 저항이 운반 요소 영역에서 심부의 강성률과 비교하여 감소될 정도로, 심부는 원위단부로부터 근위단부에 이르기까지 다른 강성률들을 나타낸다. 이에 따른 운반 요소 영역에서의 샤프트의 강성률은, 이에 상응하도록 도출된 회전자 허브(rotor hub)의 디자인(또는 조화과정)을 통해 얻어질 수 있다.

펌프 하우징의 추가적 상세예를 도 7a 내지 7c를 기초로 설명하기로 한다. 도 7a에서, 도 7b에 도시된 펌프 하우징은 가상의 분리선을 따라서 분리되어 펼쳐지고 편평하게 가압된 상태를 나타낸다. 그러나, 일 실시예에서 펌프 하우징은 도 7a에서 도시된 바와 같이 예를 들어 레이저를 이용하여 우선 절단된다. 여기서, 절단은 튜브 몰드(tube mould) 내에서 수행될 수 있다. 도 7b에서 도시된 형태는 몰드 내에서 서냉 과정을 통해 마련된 것이다. 펼쳐진 상태와 동일한 도 7a에서의 펌프 하우징(80)은 원위단부(81)에서 원위단인접부(83, proximal end portion)를 구비하며, 상기 원위단인접부는 나선형 요소들(82)까지 연장형성된다. 여기서, 나선형 스트럿들(82)의 전후 짧은 영역을 근위부(84)로 정의한다. 펌프 수용부(85)는 격자 디자인이며, 격자 내에서 상호 연결된 스트럿들은 서로 접점을 갖는다. 근위부(84)와 유사하게, 원위부(86)는 나선 방향면에서 명백하게 스트럿들(82)로 향하는 나선형 스트럿들(87)을 구비한다. 원위단부에 원위단인접부(88)가 마련되며, 예를 들어 카테터 또는 연결선 내의 상기 영역에서 구동 샤프트가 축동될 수 있다. 나선형 요소들(82)이 근위단부로부터 펌프 수용부로 연장형성될 때 형성되는 각도는 예를 들어 20 내지 40도가 될 수 있다. 이와 유사하게, 스트럿들(87)의 각도 또한 20 내지 40도가 될 수 있다(다만, 반대방향이다).

위 실시예에서, 두 개의 각도들은 반대 방향을 이루며, 이는 도 7에 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 펌프 하우징(80)이 일체화되면, 도 7b와 같은 팽창 상태의 펌프 하우징이 생성된다. 이는 원위부(84) 및 근위부(86) 각각의 영역에서, 근위단부로부터 원위단부 방향으로 및 그 반대의 경우에 대하여 내경이 점차 확장되고 있다는 점을 명확히 확인할 수 있다. 여기서, 펌프 수용부(85)는 유체를 운반할 때 높은 효율을 얻기 위하여 가장 큰 내경을 갖는다. 펌프 하우징(80)의 단면은 도 7c에 도시되며, 여기서, 스트럿들(82)은 근위단부로부터 원위단부 방향을 기준으로 반시계방향으로 전개되고 있음이 명확히 확인된다. 지지 스트럿들(89)도 도시되며, 펌프 수용부의 격자 스트럿들(85a)로 연결된다.

펌프 하우징(80)의 원위단인접부(88)가 도 8에 도시되었다. 여기서, 카테터(90)가 원위단인접부(88)로 삽입되며, 특히 베어링 슬리브(91, bearing sleeve)를 포함하고, 상기 슬리브 내에서 샤프트 구조(70)의 원위단부가 축동된다. 여기서, 상기 베어링은 예를 들어 세라믹으로 제작되는 반면 샤프트는 전술한 재료로 제작된다.

도 9에서 펌프 구조(100)의 종단면도를 도시하였다. 상기 펌프 구조(100)는 펌프 하우징(101), 구동 샤프트(102) 및 구동 샤프트상에 형성된 회전자(103)를 포함한다. 여기에 유출 튜브(104, outflow tube)도 도시되어 있다. 펌프 하우징의 원위단인접부(110)에서, 펌프 하우징은 연결선(미도시)이 형성된 카테터에 연결된다. 여기서, 구동 샤프트(102)를 원위단인접부(88)에 장착하는 것은 도 8을 기초로 설명된 장착과정과 실질적으로 일치한다.

근위단인접부(111) 영역에서, 구동 샤프트의 근위 베어링/축동부(112, bearing/pivoting)가 마련되며, 이는 레이디얼 베어링(radial bearing)과 축 베어링(axial bearing)을 모두 포함한다. 상기 베어링은 EP 2868289 A1(내부파일참조번호 137EP2457)으로 공개된 유럽특허출원에 보다 자세하게 설명되어 있다. 상기 유럽특허출원은 본 출원과 전적으로 조합될 수 있다.

펌프(101)의 원위단인접부와 근위단인접부 사이에는 원위부(112), 펌프 수용부(113) 및 근위부(114)가 형성된다. 여기서, 원위부 및 근위부는 각각 나선형 스트럿들(115, 116)을 구비하며, 펌프 수용부로 향하는 지지 스트럿들(117, 118)로 변화된다. 이들 지지 스트럿들은 각각 펌프 수용부의 스트럿들(119)로 분기된다. 펌프 수용부의 내부에는 플라스틱 필름(120)이 설치되고, 이는 바람직하게는 폴리우레탄(polyurethane)으로 제작된다. 상기 필름은 회전자(103)의 운반 효과를 개선한다.

회전자(103)는 허브(132)에 고정된 두개의 유연한 회전자 블레이드들(130, 131)을 포함한다. 일부 바람직한 실시예에서 회전자는 단일한 가공재료(workpiece)로서, 예를 들어 바이레진(biresin)과 같은 폴리우레탄 등의 플라스틱 또는 실리콘(silicone) 또는 페박스(Pebax)로 제작된다. 명확성을 기하기 위하여, 회전자(103)는 종단면도로 표시하지 아니하였다.

회전자(103)는 중공형 샤프트로 제작되는 구동 샤프트(102)상에 마련된다. 보다 상세한 내용에 관해서는 PMP 참조번호 137EP 2457 출원을 참조한다. 중공형 샤프트는 원위 및 근위 베어링/축동부 사이에 형성되는 심부(105)를 이용하여 보강한다.

펌프 하우징의 굴곡선(bending line)을 구동 샤프트의 굴곡선과 조정할 때, 굴곡 모멘트(140)(또는 141, 142)가 펌프 하우징에 작용하는 경우, 회전자(103)는 실질적으로 펌프 수용부(113)와 동심을 이루도록 하거나, 회전자가 펌프 수용부(113)의 내면과 접촉하지 않도록 하여야 한다. 첫째 기준으로서, 펌프 수용부의 굴곡 저항은 바람직하게는 원위부 또는 근위부의 굴곡 저항에 비하여 보다 더 견고하다. 단순화를 위하여, 원위부 및 근위부의 굴곡 저항은 바람직한 실시예에서 나타낸 바와 같이 대칭성을 이루도록 선택된다. 펌프 수용부(113)에서의 굴곡 저항에 대한 영향의 가능성은 하우징의 특정 직경에 대한 스트럿들(119)의 밀도와 숫자에 의존할 것으로 생각된다. 본 실시예에서, 원위부 및 근위부(112, 114)는 각각 10개의 나선형 스트럿들을 구비하며, 펌프 수용부로 향하는 20개의 지지 스트럿들(117, 118)로 변화된다. 지지 스트럿들(117, 118)은 다시 40개의 스트럿들(119)로 분기되며, 이로써 펌프 수용 영역에서 스트럿들의 숫자는 여기서 4배 더 커진다. 다른 바람직한 실시예들에서, 이러한 배수는 0.9 내지 20 사이에서 변화된다. 이와 같은 방법에 의하여, 펌프 수용부에서의 굴곡 저항은 원위 또는 근위 영역에서의 그것보다 더 크다.

펌프 수용부에서와 비교하여 원위 및 근위부의 굴곡 저항을 매칭(matching)시키기 위한 다른 가능성(여기서는 더 부드럽게 함)은 스트럿들(115~119)의 기하학적 규모의 변화에 의할 것으로 생각된다. 본 실시예에서 스트럿들(115, 116)은 스트럿들(119)에 비하여 2배 ~ 3배 더 두껍다. 스트럿들의 숫자비율이 4배이므로, 만일 스트럿들(115~119)이 동일한 두께인 경우, 그렇지 않으면 근위부와 원위부는 일부 바람직한 실시예에서는 지나치게 부드러울 것이다.

근위 및 원위부의 굴곡 저항을 매칭(matching)시키기 위한 또 다른 가능성은 나선형 스트럿들의 굴곡각도의 선택에 의할 것으로 생각된다. 본 실시예에서, 나선형 스트럿들은 근위부 또는 원위부의 원위단부로부터 근위단부 방향으로 약 30°의 각도를 이루면서 감긴다. 그러나, 각도는 5° ~ 90°의 범위로도 설정될 수 있다.

또 다른 가능성은 근위부 및 원위부의 길이를 변화시키는 것이다. 펌프 하우징의 굴곡 저항에 부합하기 위한 방법에서, 먼저 샤프트 배열을 기준으로 하여, 이후 펌프 하우징의 서로 다른 부분들에 대하여 전술한 매개변수들(parameters)이 계산되며, 이로써 적합한 펌프 하우징이 제작된다.

구동 샤프트의 굴곡 저항은 중공형 샤프트, 심부 및 회전자의 강성률과 매칭(matching)될 수 있다. 일부 바람직한 실시예에서 중공형 샤프트는 예를 들어 대동맥궁과 같은 높은 곡률과 접할 수 있기 때문에, 중공형 샤프트는 이러한 곡률에 부합될 수 있는 굴곡 저항을 가지고 있어야 함과 동시에 높은 회전 속도에서 가능한 한 오랫동안 구동 가능하도록 이에 상응하는 강도를 가져야 한다. 일부 바람직한 실시예에서, 중공형 샤프트의 굴곡 저항은 우선적으로 모터와 베어링 사이에서 중공형 샤프트의 요건으로서 적용되어야 한다. 그러나, 심부의 강성률 또한 구동 샤프트의 굴곡선이 펌프 하우징의 근위 베어링과 원위 베어링 사이의 굴곡 저항에 대응되도록 조정될 수 있다.

게다가, 재료 선택과 회전자(103)의 기하학적 구조는 펌프 수용부(113)의 영역에서 구동 샤프트가 강화되도록 역할하며, 이로 인해 회전자를 구비하는 구동 샤프트 구조가 펌프 수용부 영역에서보다 원위부 및 근위부의 영역에서 보다 더 부드럽게 형성된다. 여기에서 지금까지 설명된 것으로부터, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 추가적인 적용가능성을 명확화할 수 있을 것이다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 펌프 하우징은 나선형 구조를 가지며, 이는 가교된 복수의 스트럿들에 따른 결과라고 할 것이다. 비록 스트럿들이 상방 또는 하방으로 경사진 상태에서 연장형성 되더라도, 두 개의 스트럿들간의 가교점의 선택으로부터 일 방향으로 향하는 나선형 구조가 형성될 수 있다. 이러한 구조의 굴곡 저항은 구조의 두께, 숫자 및 길이 변화에 의하여, 그리고 구조의 에워싸는 각도(encompassed angle)의 변화에 의하여 구동 샤프트의 굴곡 저항에 부합될 수 있다.

본 발명의 그 밖의 실시예와 변형예는 여기에 특정된 조합들로부터 도출되며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 조합을 통해서도 도출될 수 있다.

Claims (20)

1. 펌프, 특히 혈액 펌프(1)로서,
   근위단부, 원위단부 및 그 사이에 마련되는 펌프 하우징(2; 20; 40; 80),
   펌프 하우징의 내부에서 그 길이방향을 따라서 마련되는 구동 샤프트(4; 21; 48; 71),
   구동 샤프트 상에 마련되는 운반 요소(5; 22; 49; 73), 및
   캐뉼라(3; 30; 47)를 포함하며,
   상기 펌프 하우징은, 펌프의 근위단부에 작용하는 외력에 의하여 펌프 하우징이 적어도 부분적으로 캐뉼라로 이동가능하도록 형상화되고, 그 과정에서 상기 펌프 하우징은 적어도, 길이방향에 대하여 횡방향을 이루는 방사 방향을 따라서 팽창된 상태로부터 압축된 상태로 전환되며;
   펌프 하우징 또한 적어도 하나의 부분을 구비하되, 상기 부분은 팽창된 상태에서 구조들(27; 46; 50; 82; 87)을 포함하며, 상기 구조들은 세로축을 따라서 상기 세로축 주위에 나선형으로 연장되고, 펌프의 근위단부로부터 원위단부에 이르는 방향으로 정의되는 제1방향으로 감기고;
   운반 요소는 적어도 하나의 접철 가능한 단편(22; 23; 54; 55; 76; 77)을 포함하며,
   나사상으로 연장형성되는 상기 구조들은 펌프 하우징이 팽창된 상태에서부터 압축된 상태로 전환될 때, 제1방향의 반대 방향으로 작용하는 토크(31; 51)가 유연성 단편에 작용하는 것을 특징으로 하는 펌프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 운반요소의 접철 가능한 단편은, 유체를 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 운반하기 위하여 토크가 운반 요소의 회전 방향(34; 59)과 동일한 방향으로 작용하도록 형상화되는 것을 특징으로 하는 펌프.
3. 제1항에 있어서,
   상기 운반 요소의 접철 가능한 단편은, 유체를 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 운반하기 위하여 토크가 운반 요소의 운반 방향에 대하여 반대방향으로 작용하도록 형상화되는 것을 특징으로 하는 펌프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나의 접철 가능한 단편의 전개방향(33; 57)은 전개과정 중에서 제1방향으로 진행되는 것을 특징으로 하는 펌프.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나의 접철 가능한 단편의 전개방향(33; 57)은 전개과정 중에서 제1방향과 반대방향으로 진행되는 것을 특징으로 하는 펌프.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펌프 하우징은 형상 기억 재료들로 제작되는 것을 특징으로 하는 펌프.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펌프 하우징은, 펌프 수용부(41; 85)와, 상기 펌프 수용부의 근위 방향에 마련되는 근위부(44; 84)를 포함하며, 상기 근위부의 내경은 펌프 하우징의 팽창 상태에서 펌프 수용부의 직경으로부터 근위부의 근위 단부를 향하여 감소되는 것을 특징으로 하는 펌프.
8. 제7항에 있어서,
   상기 나선형 구조들은 근위부에 마련되는 것을 특징으로 하는 펌프.
9. 제7항에 있어서,
   상기 나선형 구조들은 펌프 수용부에 마련되는 것을 특징으로 하는 펌프.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프 하우징은,
    펌프 수용부의 원위방향에 마련되는 원위부(42; 86)를 더 포함하며,
    상기 더 포함된 원위부의 내경은 바람직하게는 펌프 하우징의 팽창 상태에서 펌프 수용부의 직경으로부터 원위부의 원위 단부를 향하여 감소되는 것을 특징으로 하는 펌프.
11. 제10항에 있어서,
    상기 나선형 구조들은 원위부에 마련되는 것을 특징으로 하는 펌프.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트는 적어도 펌프 하우징의 근위단부(45; 83) 영역에서 축동되는 것을 특징으로 하는 펌프.
13. 제12항에 있어서,
    구동 샤프트는 부가적으로 펌프 하우징의 원위단부(43; 87)의 영역에서 축동되는 것을 특징으로 하는 펌프.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나선형 구조들은 나선형 스트럿들을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
15. 펌프, 특히 혈액 펌프로서,
    근위단부와 원위단부 및 상기 부분들 사이에 마련되는 펌프 하우징,
    펌프 하우징의 내부에 그 길이 방향을 따라서 마련되는 구동 샤프트, 및
    상기 구동 샤프트 상에 마련되는 운반 요소를 포함하며,
    상기 운반요소는 운반 요소의 회전 방향이 유체가 펌프의 원위단부로부터 근위단부로 운반될 수 있도록 형상화되는 적어도 하나의 유연성 단편을 포함하고,
    상기 펌프 하우징은, 펌프의 근위단부에 작용하는 외력에 의하여 펌프 하우징이 적어도 부분적으로 캐뉼라로 이동가능하도록 형상화되고, 그 과정에서 상기 펌프 하우징은 적어도, 길이방향에 대하여 횡방향을 이루는 방사 방향을 따라서 팽창된 상태로부터 압축된 상태로 전환되며;
    적어도 하나의 유연성 단편의 전개 방향은, 펌프 하우징이 압축된 상태에서 팽창된 상태로 전환될 때, 회전 방향과 반대방향을 이루는 것을 특징으로 하는 펌프.
16. 펌프, 특히 혈액 펌프로서,
    펌프 하우징,
    펌프 하우징의 내부에 그 길이 방향을 따라서 마련되는 구동 샤프트, 및
    상기 구동 샤프트 상에 마련되는 운반 요소를 포함하며,
    상기 펌프 하우징은,
    적어도 하나의 펌프 수용부와, 상기 펌프 수용부에 근위방향에 마련되는 하나의 근위단부를 포함하며, 상기 펌프 하우징은 길이방향에 대하여 횡방향을 이루는 방사 방향을 따라서, 압축된 상태로부터 팽창된 상태로 전환되고;
    상기 구동 샤프트는 펌프 하우징의 근위단부의 영역의 근위 베어링내에서 축동되고,
    상기 구동 샤프트는, 펌프 하우징의 근위부의 영역과 근위 베어링의 원위방향에서의 구동 샤프트의 굴곡 저항이 근위부의 굴곡 저항과 상호 조정가능하게 마련되도록 함으로써, 펌프 하우징이 굴곡될 때 운반 요소가 펌프 수용부 내에서 실질적으로 동심으로 배열되도록 하는 것을 특징으로 하는 펌프.
17. 제16항에 있어서,
    상기 펌프 하우징은 펌프 수용부의 원위방향에 마련되는 원위부도 포함하며, 상기 구동 샤프트는 펌프 하우징의 원위단부 영역의 원위 베어링내에서 축동되고, 펌프 하우징이 굴곡될 때 운반 요소가 펌프 수용부 내에서 실질적으로 동심으로 배열되도록, 원위부 영역과 원위부의 근위방향에서 구동 샤프트의 굴곡 저항이 원위부의 굴곡 저항과 상호 조정되는 것을 특징으로 하는 펌프.
18. 제16항에 있어서,
    근위부의 굴곡 저항은 세로축을 따라서 연장형성되는 나선형 스트럿들의 굴곡 저항에 의해 실질적으로 결정되고 및/또는 펌프 하우징 또한 펌프 수용부의 원위방향에 마련되는 원위부를 포함하며, 상기 구동 샤프트는 펌프 하우징의 원위단부 영역의 원위부 베어링 내에서 축동되고, 원위부 영역과 원위부의 근위방향에서 구동 샤프트의 굴곡 저항은 원위부의 굴곡 저항과 상호 조정되도록 하되, 펌프 하우징이 굴곡될 때 운반 요소가 펌프 수용부 내에서 실질적으로 동심으로 배열되도록 하며, 그리고 원위부의 굴곡 저항이 세로축을 따라서 연장형성되는 나선형 스트럿들의 굴곡 저항에 의하여 실질적으로 결정되도록 하는 것을 특징으로 하는 펌프.
19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트는, 펌프 하우징 영역 내에서 심부를 포함하는 중공형 샤프트인 것을 특징으로 하는 펌프.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    펌프 하우징의 ““오스테나이트 완료(austenite finish)””(Af) 온도는 34℃ 보다 낮고, 바람직하게는 30℃ 보다 낮으며, 더 바람직하게는 20℃ 보다 낮은 것을 특징으로 하는 펌프.

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