KR20200135479A - 세라믹 내부 슬리브가 있는 혈관내 혈액 펌프 - Google Patents
세라믹 내부 슬리브가 있는 혈관내 혈액 펌프 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200135479A KR20200135479A KR1020207030501A KR20207030501A KR20200135479A KR 20200135479 A KR20200135479 A KR 20200135479A KR 1020207030501 A KR1020207030501 A KR 1020207030501A KR 20207030501 A KR20207030501 A KR 20207030501A KR 20200135479 A KR20200135479 A KR 20200135479A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- inner sleeve
- blood pump
- rotor
- impeller
- cavity
- Prior art date
Links
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 55
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title abstract description 33
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 28
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 8
- LNUFLCYMSVYYNW-ZPJMAFJPSA-N [(2r,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6r)-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-6-[[(3s,5s,8r,9s,10s,13r,14s,17r)-10,13-dimethyl-17-[(2r)-6-methylheptan-2-yl]-2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-tetradecahydro-1h-cyclopenta[a]phenanthren-3-yl]oxy]-4,5-disulfo Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@@H]([C@@H]([C@H]1OS(O)(=O)=O)OS(O)(=O)=O)O[C@@H]1[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@@H]([C@@H]([C@H]1OS(O)(=O)=O)OS(O)(=O)=O)O[C@@H]1[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@H]([C@@H]([C@H]1OS(O)(=O)=O)OS(O)(=O)=O)O[C@@H]1C[C@@H]2CC[C@H]3[C@@H]4CC[C@@H]([C@]4(CC[C@@H]3[C@@]2(C)CC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H]1O[C@H](COS(O)(=O)=O)[C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H]1OS(O)(=O)=O LNUFLCYMSVYYNW-ZPJMAFJPSA-N 0.000 claims description 8
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 6
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 5
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 2
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 244000273618 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001099 axilla Anatomy 0.000 description 1
- 210000004191 axillary artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000002048 axillary vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000003191 femoral vein Anatomy 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
- A61M60/827—Sealings between moving parts
- A61M60/829—Sealings between moving parts having a purge fluid supply
-
- A61M1/125—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
- A61M60/126—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel
- A61M60/135—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel inside a blood vessel, e.g. using grafting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
- A61L33/02—Use of inorganic materials
-
- A61M1/1013—
-
- A61M1/102—
-
- A61M1/1036—
-
- A61M1/122—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
- A61M60/126—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel
- A61M60/13—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel by means of a catheter allowing explantation, e.g. catheter pumps temporarily introduced via the vascular system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
- A61M60/126—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel
- A61M60/148—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel in line with a blood vessel using resection or like techniques, e.g. permanent endovascular heart assist devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
- A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
- A61M60/165—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart
- A61M60/17—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart inside a ventricle, e.g. intraventricular balloon pumps
- A61M60/174—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart inside a ventricle, e.g. intraventricular balloon pumps discharging the blood to the ventricle or arterial system via a cannula internal to the ventricle or arterial system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/20—Type thereof
- A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
- A61M60/216—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/20—Type thereof
- A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
- A61M60/216—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
- A61M60/221—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller the blood flow through the rotating member having both radial and axial components, e.g. mixed flow pumps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
- A61M60/408—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable
- A61M60/411—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable generated by an electromotor
- A61M60/416—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable generated by an electromotor transmitted directly by the motor rotor drive shaft
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
- A61M60/419—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being permanent magnetic, e.g. from a rotating magnetic coupling between driving and driven magnets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/40—Details relating to driving
- A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
- A61M60/422—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being electromagnetic, e.g. using canned motor pumps
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
- A61M60/81—Pump housings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
- A61M60/818—Bearings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
- A61M60/818—Bearings
- A61M60/825—Contact bearings, e.g. ball-and-cup or pivot bearings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/80—Constructional details other than related to driving
- A61M60/855—Constructional details other than related to driving of implantable pumps or pumping devices
- A61M60/857—Implantable blood tubes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/02—General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
- A61M2205/0211—Ceramics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/02—General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
- A61M2205/0272—Electro-active or magneto-active materials
- A61M2205/0283—Electro-active polymers [EAP]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2207/00—Methods of manufacture, assembly or production
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Cardiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
혈관내 혈액 펌프(P)는 임펠러(Impeller, 6)와 상기 임펠러(6)를 구동시키기 위한 전기 모터를 포함하는 펌핑 장치(1)를 포함한다. 전기 모터의 로터(Rotor, 7)는, 상기 임펠러(6)의 회전을 유발할 수 있도록, 상기 임펠러(6)에 결합되고 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 펌핑 장치(1) 내의 캐비티(22) 내부에 배치된다. 상기 캐비티(22)는 세라믹 물질로 이루어진 내부 슬리브(Sleeve, 14)에 의해 형성된다. 전기 모터의 스테이터(Stator)의 적어도 일부, 특히 코일 와인딩(Coil Winding, 9)은 세라믹 내부 슬리브(14) 상에 배열될 수 있다.
Description
본 발명은 환자의 혈관으로, 특히, 환자의 심장으로 접근하기 위해, 경피를 삽입하기 위한 혈관내 혈액 펌프 및 혈액내 혈액 펌프를 제조하는 각각의 방법에 관한 것이다.
환자의 혈관에(가령, 대퇴부 동맥이나 정맥 또는 액와 동맥이나 정맥에) 경피적으로 넣도록 설계된 혈관내 혈액 펌프는, 환자의 심장에 접근해 좌심실 보조 장치 또는 우심실 보조 장치로서 작동할 수 있다. 그러므로 혈액 펌프는 혈관내 혈액 펌프로 지칭될 수 있다. 혈관내 혈액 펌프는 일반적으로 카테터(Catheter) 및 카테터의 원단부에 부착된 펌핑 장치를 포함한다. 카테터는 전선 및 퍼지 라인(Purge Line)과 같은 공급 라인을 포함할 수 있다. 본원에 걸쳐, "원위부(Distal)"란 용어는 사용자로부터 멀리 떨어지고 심장 쪽의 방향을 의미하며, "근위부(Proximal)"란 용어는 사용자 쪽의 방향을 의미한다.
펌핑 장치는 전기 모터 및 임펠러(Impeller)를 포함할 수 있는데, 임펠러는, 회전 축을 중심으로 임펠러를 회전시키기 위한 전기 모터의 로터(Rotor)에 결합될 수 있다. 혈액 펌프가 작동하는 동안, 임펠러는 혈액 펌프의 혈류 입구로부터 혈류 출구로 (가령, 혈류 캐뉼라(Cannula)를 통해) 혈액을 전달한다. 펌프 속도는 펌핑 장치의 크기에 따라 달라진다. 특히, 펌핑 장치에 포함된 전기 모터의 효율은 한정된 공간에 크게 좌우된다. 하지만, 혈관으로의 삽입이 해부학적으로 제한되기 때문에, 펌핑 장치의 크기, 특히, 지름을 줄이는 것이 이상적이다.
WO98/44619A1에 개시된 혈액 펌프와 같이, 혈액 펌프의 임펠러를 구동시키기 위한 마이크로 모터(Micro Motor)를 구비하는 혈관내 혈액 펌프에서, 전기 모터의 스테이터(Stator) 또는 적어도 스테이터의 일부는, 가령, 에폭시(Epoxy)와 같은 고분자 물질인 주조 화합물(Casting Compound) 내에 캡슐화된다. WO98/44619A1에 개시된 마이크로 모터를 제조하는 방법에 따르면, 모터의 스테이터 부품은 맨드렐(Mandrel) 상에 배치된 후, 몰드 캐비티(Mold Cavity)로 들어간다. 주조 화합물은 몰드 캐비티로 삽입되어 스테이터의 부품을 캡슐화하고 펌핑 장치의 하우징(Housing)을 형성한다.
몰딩된 하우징의 내부 표면은, 전기 모터의 로터가 배치된 일반적으로 자석인 캐비티를 둘러싼다. 로터는 일반적으로 포도당 용액과 같은 퍼지 유체와 접촉하고, 이는 퍼지 라인의 도움으로 캐비티에 공급된다. 스테이터 부품, 특히, 일반적으로 회전 자기장과 같이 자기장을 생성하여 로터의 회전을 유발하도록 제공되고 구성되는 코일 와인딩(Coil Winding)의 부식을 막기 위해, 주조 화합물은 퍼지 유체를 위한 장벽을 형성한다. 하지만 사출 성형(Injection Molding) 작업 동안 코일 와인딩이 맨드렐에 배치되기 때문에 하우징의 내부 표면 상의 코일 와인딩이 노출되는 부분이 있을 수 있고, 이를 캐비티라고 정의한다. 또한, 코일 와인딩은 상대적으로 큰 제조 공차(Manufacturing Tolerance)를 가질 수 있기 때문에, 사출 성형 작업 동안 이는 보완되지 못 한다.
본 발명은 혈액 펌프의 지름이 증가하지 않으면서도 퍼지 유체(Purge Fluid)에 대해 혈액 펌프의 전기 부품의 향상된 밀봉을 제공하는 혈관내 혈액 펌프를 제공하고, 이 같은 혈관내 혈액 펌프를 제조하는 각각의 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 혈관내 혈액 펌프와 종속항의 특징을 갖는 혈액 펌프를 제조하는 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예와 추가적인 개선 사항은 이에 대한 청구항에 명시된다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 환자의 혈관으로 경피를 삽입하기 위한 혈관내 혈액 펌프가 제공된다. 혈액 펌프는 임펠러(Impeller)와 상기 임펠러를 구동시키기 위한 전기 모터를 포함하는 펌핑 장치를 포함한다. 로터(Rotor)는, 상기 임펠러의 회전을 유발할 수 있도록, 상기 임펠러에 결합되고 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 펌핑 장치 내의 캐비티(Cavity) 내부에 배치된다. 상기 캐비티는 세라믹 물질, 바람직하게는 지르코니아(Zirconia), 또는 더 바람직하게는 ATZ(Alumina Toughened Zirconia)로 이루어진 내부 슬리브(Sleeve)에 의해 형성된다. 특히, 코일 와인딩(Coil Winding)은 상기 설명된 스테이터(Stator)의 일부일 수 있으며, 바람직하게는 내부 슬리브(Sleeve) 상에 배열된다.
세라믹 물질로 이루어진 내부 슬리브를 제공함으로써, 로터가 안에 배치된 캐비티의 유체 밀봉이 이루어질 수 있다. 세라믹 물질은 퍼지 유체(Purge Fluid)에 대한 확산 저항도를 가진다. 그러므로 스테이터, 특히, 코일 와인딩과 같은 전기 스테이터 부품의 부식을 효과적으로 방지할 수 있다. 주조 화합물(Casting Compound)의 내부 표면보다 세라믹 슬리브가 로터에 대한 캐비티를 잘 형성하기 때문에, 부식 방지는 사출 성형 프로세스에 좌우되지 않지만, 내부 슬리브의 세라믹 물질은 퍼지 유체에 대해 안전한 장벽을 형성한다.
세라믹 물질의 밀봉 특성을 제외하고, 세라믹 내부 슬리브는 매우 작은 제조 공차(Manufacturing Tolerance)를 갖도록 제조될 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 사출 성형 전 세라믹 슬리브 상에 코일 와인딩을 배치함으로써, 코일 와인딩의 치수, 특히 내경(Inner Diameter) 및 외경을 규정하고 매우 정밀하게 조정할 수 있다. 세라믹 슬리브는 실질적으로 단단하고 다루기 쉬우며, 코일 와인딩이 슬리브 상에 배치되면, 코일 와인딩의 조작을 개선시킬 수 있다. 세라믹 물질은 내부 슬리브의 벽 두께를 매우 얇게 만들 수 있고, 이는 낮은 코어 온도(Core Temperature)와 높은 모터의 효율을 보장하기 위해, 펌핑 장치의 전체 치수를 증가시키지 않고, 고정 코일과 회전 자석 사이의 작은 에어 갭(Air Gap)을 유지하는데 중요하다. 추가로, 혈액 손상 또는 혈액 응고를 많이 유발하지 않고, 혈액이 에어 갭(즉, 내부 슬리브와 로터 사이의 공간)을 통해 펌핑될 수 있도록, 내부 슬리브는, 특히 슬리브의 내부 표면 상에 표면 마감(Surface Finish)으로 제조될 수 있다. 이는 퍼지 프리 펌프(Purge Free Pump)와 관련될 수 있다.
일 실시예에서, 세라믹으로, 바람직하게는 내부 슬리브의 세라믹 물질과 동일한 물질로 이루어진 말단 부분(End Piece)은, 캐비티를 동봉하는 유체 밀봉 방식으로 내부 슬리브의 축방향 말단에 부착되어 제공될 수 있다. 세라믹 말단 부분은 예를 들면 접착제로 내부 슬리브에 부착되거나, 통합적으로 내부 슬리브로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 말단 부분은 로터를 회전할 수 있게 지지하는 베어링(Bearing), 예를 들면, 저널 베어링(Journal Bearing)을 포함한다. 예를 들어, 로터나 로터를 탑재하는 샤프트(Shaft)는 말단 부분의 애퍼쳐(Aperture)로 들어가 저널 베어링을 형성할 수 있다.
바람직하게는, 캐비티로 퍼지 유체를 공급하도록 구성된 혈액 펌프의 퍼지 라인과, 캐비티는 유체 연통(Fluid Communication)한다. 특히, 퍼지 라인은 앞서 언급한 말단 부분에 연결될 수도 있다. 보다 구체적으로, 퍼지 라인은 말단 부분에 연결될 수 있어, 말단 부분에 의해 형성된 베어링으로, 그리고 베어링을 통해 캐비티로 퍼지 유체가 직접 공급될 수 있다. 예를 들면, 말단 부분은 중앙 애퍼쳐 및 애퍼쳐와 일직선 상에 있는 중앙의 중공 포스트(Hollow Post)를 포함하며, 상기 퍼지 라인은 중공 포스트와 연결될 수 있다.
스테이터, 특히 코일 와인딩과 부식에 시달리는 다른 전기 부품은, 바람직하게는 내부 슬리브의 유체 밀봉 방식으로 캐비티에 대해 동봉된다. 상기에 설명된 바와 같이, 세라믹 물질은 퍼지 유체의 확산을 효과적으로 막아서, 스테이터 부품이 보호된다.
일 실시예에서, 스테이터의 전기 접속부, 바람직하게는 코일 와인딩은 내부 슬리브, 바람직하게는 말단 부분 상에 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 전기 접속부, 가령, 코일 와인딩의 와이어(보통 구리 와이어)로 연결되는 구리 패드를 납땜하는 동안에 세라믹 물질이 고온을 견뎌내기 때문에, 세라믹 내부 슬리브, 및 아마도 세라믹 말단 부분은 전기 접속부를 탑재하기에 적절하다. 특히, 코일 와인딩의 단자에 많은 수의 복잡한 배열이 필요한 경우, 전기 접속부, 특히 구리 패드를 세라믹 내부 슬리브 및/또는 세라믹 말단 부분 상에 배열하는 것이 유용할 수 있다. 원하는 위치에서 세라믹 슬리브 및/또는 세라믹 말단 부분을 구리 코팅함으로써, 구리 패드를 형성할 수 있다.
자기장, 특히 회전 자기장을 생성하기 위한 코일 와인딩을 제어할 수 있도록 하기 위하여, 상대적으로 많은 수의 코일 와인딩의 전기 접속부가 필요하다. 예를 들어, 다중 위상(예: 3개의 위상)에서 코일 와인딩을 제어해 회전 자기장을 생성하기 위해, 6개의 전기 접속부가 필요하며 코일 와인딩의 와이어의 2층으로 배열된다. 보다 상세하게는, 코일 와인딩은 다수의 각도의 섹션(가령, 120도씩 3개의 섹션)으로 나뉠 수 있으며, 이는 영구 자석이 될 수 있는 로터의 회전을 유발하는 것을 순차적으로 통제할 수 있다. 그리고 보다 강력한 4층 배열은 12개의 전기 접속부를 필요로 할 것이다.
가령, 3개의 코일 와인딩의 제어 가능한 섹션의 배열을 이루기 위해, 코일 와이어는 루프 아웃(Loop Out)되고 절단되어 120도 및 240도에서 와인딩하는 동안 2개의 단자를 생성함으로써, 하나의 섹션을 종료하고 다음 섹션을 시작할 수 있다. 그러므로, 2층 코일 배열에서, 이는 즉, 처음(0도)에 하나, 120도에서 2개, 240도에서 2개, 및 마지막(360도, 0도와 동일한 위치)에 하나로, 6개의 단자가 된다. 로터의 회전을 유발하기 위해 동적(Dynamic) 자기장이 생성될 수 있는 한, 각각 180도의 2개의 섹션만, 또는 3개 이상 섹션이 원할 경우 제공될 수 있다고 이해할 수 있을 것이다.
와이어가 코일 와인딩의 하나의 종방향 단부(Longitudinal End)에서 0도에서 시작하는 전형적인 와인딩 패턴은, 180도 위치에서 반대편 종방향 단부를 향해 가이드(Guide)되고, 시작점으로 회귀해 하나의 사이클을 종료하여, 와인딩 레이어의 개수가 짝수가 된다. 코일 와인딩의 외경을 가능한 작게 유지하기 위해, 후속 레이어는 코일 와이어의 종방향에 수직인 코일 와이어의 직경의 반으로 오프셋(Offset)되어, 기저의 레이어의 와이어들 사이에 후속 레이어를 네스트(Nest)할 수 있다.
특히 크로싱(Crossing)이나 갭 없이, 코일 와인딩 레이어의 정밀한 배열을 제공하는 것은, 한편으로는 전기 모터의 효율에 있어 중요하고, 다른 한편으로는 좁은 제조 공차 내에서 외경을 유지하기 위해 중요하다. 특히, 코일 와인딩의 와이어 섹션은 십자 형태로 결함 없이 길이를 따라 나란히 정확하게 배치되어야 한다. 나란히 정확하게 와이어를 배치하는 것은, 코일 와인딩의 구조적 안정성을 더 향상시킬 수 있다. 왜냐하면, 정확한 배열을 통해 와이어 섹션을 절연 코팅(Insulting Coating)의 도움으로 인근 와이어 섹션에 적절하게 고정시킬 수 있기 때문이며, 이 같은 절연 코팅으로는 가장 바깥쪽 레이어로서 베이킹 락커(Baking Lacquer)와 같은 열경화성 바니쉬(Varnish)를 포함할 수 있다. 세라믹 내부 슬리브를 코일 와인딩에 대한 지지대로 제공하는 것은, 특히 앞서 언급된 양태와 관련된 코일 와인딩의 와이어의 개선되고 정확한 배열을 제공하는데 도움을 줄 수 있다.
상기에 간단히 설명된 바와 같이, 내부 슬리브의 벽 두께는 얇을 수 있다. 보다 구체적으로, 내부 슬리브의 벽 두께는 약 20 μm 내지 약 100 μm일 수 있고, 바람직하게는 약 40 μm 내지 약 60 μm, 보다 바람직하게는 약 50 μm일 수 있다. 내부 슬리브는 튜브 형태일 수 있다. 바람직하게는, 내부 슬리브는 실질적으로 원통형이다. 내부 슬리브의 내경은 바람직하게는 로터의 외경보다 살짝 더 커, 작은 갭을, 약 50 μm 형성한다. 앞서 언급한 바와 같이, 자속(Magnetic Flux)을 최적화하여 전기 모터의 효율을 최적화하는 것과 관련해, 작은 갭이 선호된다. 여기서, 세라믹 물질의 다른 장점은 전기 모터의 자속에 영향을 주지 않는다는 점임을 이해할 수 있을 것이다. 내부 슬리브의 길이는 약 5 mm 내지 약 20 mm이고, 바람직하게는 약 8 mm 내지 약 15 mm일 수 있다.
혈관내 혈액 펌프는, 펌핑 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성할 수 있는 외부 슬리브를 더 포함할 수 있다. 그리고 스테이터의 적어도 일부분이 외부 슬리브와 내부 슬리브 사이의 공간(Interspace)에 배치될 수 있다. 외부 슬리브는 메탈 또는 메탈 합금과 같은 자기 전도성 물질을 포함해 전기 모터의 요크(Yoke)(백 아이언, Back Iron)를 형성할 수 있다. 스테이터, 또는 적어도 스테이터의 일부분, 바람직하게는 적어도 코일 와인딩은 내부 슬리브의 바깥에, 특히, 내부 슬리브와 외부 슬리브 사이의 공간에, 에폭시(Epoxy)와 같은 고분자 물질인 주조 화합물의 도움으로 고정될 수 있다.
혈관내 혈액 펌프, 특히 상기 설명된 바와 같이 혈관내 혈액 펌프를 제조하는 방법에서, 로터를 수용하기 위한 캐비티를 형성하는 세라믹 물질로 이루어진 내부 슬리브가 제공되며, 코일 와인딩이 내부 슬리브 상에 배열된다. 그럼으로써, 세라믹 슬리브는 코일 와인딩을 위한 지지대를 형성하며, 이는 상기 설명된 바와 같이 다루기 쉬울 수 있다. 또한, 앞서 언급된 설명에서와 마찬가지로, 세라믹 내부 슬리브의 제조 공차는 매우 작으므로, 코일 와인딩을 매우 정밀하게 캘리브레이션(Calibration)할 수 있다. 코일 와인딩은 프리와인드(Pre-wind)될 수 있고, 이후 세라믹 슬리브 상에 배치될 수 있으며, 코일 와인딩은 세라믹 슬리브의 치수에 맞게 조정될 수 있다. 대안적으로, 코일 와인딩은 세라믹 슬리브에 직접 와인드될 수 있다. 모든 경우에, 코일 와인딩은 세라믹 슬리브에 의해 정확하게 중앙에 놓인다.
앞서 언급한 바와 같이, 세라믹 내부 슬리브는 세라믹 말단 부분에 연결될 수 있으며, 이는 베어링을 포함할 수 있다. 그러므로 상기 방법은 캐비티를 동봉하는 유체 밀봉 방식으로 내부 슬리브의 축방향 말단에, 세라믹 물질로 이루어진 말단 부분을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 말단 부분은 접착(Gluing) 또는 다른 부착 방법으로 내부 슬리브에 부착될 수 있다. 이는 코일 와인딩을 내부 슬리브 상에 배치하기 전에, 아마도 내부 슬리브 주변의 주조 화합물을 사출 성형하기 전에 수행될 수 있다.
상기 방법은 내부 슬리브 주변의 주조 화합물을 사출 성형하여, 내부 슬리브 상에 배열된 적어도 코일 와인딩을 캡슐화하는 단계를 더 포함한다. 펌핑 장치가 앞서 언급한 바와 같이 외부 슬리브를 포함하는 경우, 사출 성형은 외부 슬리브로, 보다 구체적으로는, 내부 슬리브와 외부 슬리브 사이에 형성된 공간으로 주조 화합물을 삽입함으로써 특히 수행될 수 있다. 하지만, 세라믹 내부 슬리브는 외부 슬리브와 독립적으로 제공될 수 있고, 스테이터의 부품은, 다른 모든 사출 성형 기술에 의해, 가령, WO98/44619A1에 설명된 바와 같은 몰드로 주조 화합물을 삽입함으로써, 캡슐화될 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
사출 성형 작업 중 몰드로서 외부 슬리브를 이용하는 혈액 펌프를 제조하는 방법에서, 세라믹 내부 슬리브와 코일 와인딩과 같은 추가 스테이터 부품은, 맨드렐(Mandrel)로서 형성될 수 있는 몰딩 베이스(Molding Base) 상에 배치될 수 있다. 그리고 외부 슬리브는 스테이터 부품의 가장 바깥 부분으로 여겨질 수 있으며, 이는 몰딩 베이스 상에 배치되어, 및 내부 슬리브와 다른 스테이터 부품에 걸쳐 배치될 수 있으므로, 혈액 펌프의 외부 표면의 적어도 일부분을 형성하고, 스테이터 부품이 배치된 내부 슬리브와 외부 슬리브 사이의 공간을 형성할 수 있다. 또한, 고분자 물질과 같은, 특히, 에폭시 등의 수지(Resin) 같은 주조 화합물은 몰딩 베이스를 통해 상기 공간으로 삽입되어, 스테이터 부품을 외부 슬리브 안에 고정시킬 수 있다. 몰딩 베이스는 플라스틱(가령, 사출 성형)으로 이루어진 일회용 부품일 수 있다.
외부 슬리브가 자기 전도성 물질을 포함해 전기 모터의 요크(백 아이언)를 형성할 수 있는 경우에 특히 유용하다. 특히, 외부 슬리브는, 페리틱(Ferritic) 합금(가령, FeCrAl 합금)과 같은 메탈 또는 메탈 합금으로 이루어지거나 포함할 수 있다. 외부 표면은 각각 산화물로 덮일 수 있다. 외부 슬리브가 모든 적합한 종류의 생체적합성 자기 전도성 물질을 포함할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 메탈 물질은 플라스틱과 비교해, 열 방출이 증가한다는 장점이 더 있다.
상기 과제의 해결 수단은 이어지는 선호되는 실시예의 상세한 설명과 마찬가지로 첨부된 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 본 발명을 설명하기 위해 도면을 참조한다. 본원의 범위는 도면에 개시된 특정 실시예를 참조하지만, 이에 제한되지 않지 않는다. 도면에서:
도 1은 환자의 심장으로 삽입되는 혈관내 혈액 펌프를 개략적으로 도시한다.
도 2는 혈관내 혈액 펌프의 단면도를 나타낸다.
도 3은 세라믹 내부 슬리브의 사시도를 나타낸다.
도 4는 세라믹 근위부 베어링(Ceramic Proximal Bearing)의 사시도를 나타낸다.
도 1은 환자의 심장으로 삽입되는 혈관내 혈액 펌프를 개략적으로 도시한다.
도 2는 혈관내 혈액 펌프의 단면도를 나타낸다.
도 3은 세라믹 내부 슬리브의 사시도를 나타낸다.
도 4는 세라믹 근위부 베어링(Ceramic Proximal Bearing)의 사시도를 나타낸다.
도 1은 환자의 심장(H)으로 삽입되는 혈관내 혈액 펌프(P)를 도시한다. 보다 상세하게는, 혈액 펌프(P)는 카테터(Catheter, 5)에 부착된 펌핑 장치(1)를 포함하고, 이를 통해 펌핑 장치(1)가 환자의 심장(H)의 좌심실(LV)로 삽입되어 좌심실(LV)로부터 대동맥(AO)로 혈액을 펌핑한다. 여기 나온 적용 내용은 예시일 뿐이며, 본 발명의 혈액 펌프(P)는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 우심실(RV)에 대한 반대 적용도 구상될 수 있다. 혈액 펌프(P)는 가령, 대퇴부 또는 액와를 통해 접근해 경피적으로 삽입될 수 있으며, 대동맥(AO)을 통해 환자의 심장(H)으로 접근할 수 있다. 혈류 출구(2)가 대동맥(AO) 내의 환자의 심장(H) 밖에 배치되도록 혈액 펌프(P)는 배치되고, 혈류 캐뉼라(Cannula, 4)와 혈류 연통(Communication)하는 혈류 입구(3)는, 좌심실(LV) 내부에 배치된다. 임펠러(Impeller)는 펌핑 장치(1) 내에 제공되어 혈류가 혈류 입구(3)로부터 혈류 출구(2)까지 흐르도록 하고, 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 펌핑 장치(1) 내에 배치된 전기 모터에 의해 임펠러의 회전이 일어난다.
도 2는 중앙 종방향 축(L)을 따라 펌핑 장치(1)의 단면도를 나타내며, 이 축은 로터(Rotor, 7)와 임펠러(6)의 회전 축과 일치한다. 보다 상세하게는, 로터(7) 및 임펠러(6)은 회전 축을 따라 확장되는 일반 샤프트(8) 상에 배열된다. 전기 모터의 로터(7)는 영구 자석으로 형성되며, 펌프 케이싱(Pump Casing)의 캐비티(Cavity, 22) 내부에 배치된다. 로터(7)의 회전을 유발하기 위해, 전기 모터의 스테이터(Stator)의 일부로서의 코일 와인딩(Coil Winding, 9)은 로터(7)를 둘러싸고 로터(7)의 회전을 유발하도록 제어될 수 있다. 임펠러(6)는 샤프트(8)를 통해 로터(7)에 결합됨으로써, 로터(7)의 회전이 임펠러(6)의 회전을 유발하여, 도 2에 나타난 화살표 방향대로 혈액을 혈류 캐뉼라(4)를 통해 혈류 출구(2)로부터 혈류 입구(3)로 끌어 온다.
샤프트(8)는 원위부 베어링(Distal Bearing, 12) 및 근위부(Proximal) 베어링(11)에 의해 회전할 수 있게 지지되며, 두 가지 모두 도 2에 도시된 바와 같이 저널(Journal) 베어링으로 형성될 수 있다. 베어링(11, 12) 및 샤프트(8)는 세라믹 물질로 형성될 수 있다. 하지만, 다른 종류의 베어링(가령, 볼(Ball) 베어링)이 샤프트(8)를 회전할 수 있게 지지하기 위해 사용될 수도 있다. 베어링은 액시얼(Axial) 베어링 또는 레이디얼(Radial) 베어링, 또는 결합된 액시얼 및 레이디얼 베어링일 수 있다. 퍼지 유체(Purge Fluid)는 퍼지 라인(15)의 도움으로 로터(7)가 안에 위치하는 캐비티(22) 및 베어링(11, 12)를 통해 공급된다. 퍼지 라인(15)은 카테터(5)를 통해 확장되며, 근위부 베어링(11)에 유체 밀봉 방식으로 연결된다. 이 같은 방식으로, 퍼지 유체는 펌핑 장치(1)의 전기 부품과 접촉하지 않지만, 혈류는 오직 근위부 베어링(11)를 통해, 그리고 원위부 베어링(12)를 통해 캐비티(22)로 흐른다.
안전한 장벽을 제공하여 전기 부품, 특히 코일 와인딩(9)을 퍼지 유체로 인해 발생하는 부식 및 합선으로부터 보호하기 위하여, 로터(7)에 대한 캐비티(22)는 내부 슬리브(14)에 의해 형성될 수 있으며, 이는 세라믹 물질로 이루어진다. 세라믹 내부 슬리브(14)는 유체 밀봉 방식으로 근위부 베어링(11)에 부착되고 퍼지 유체의 확산에 대해 저항성을 가진다. 세라믹 내부 슬리브(14)는 매끄러운 내부 표면으로 매우 잘 규정되어, 혈액 펌프의 다른 구성에서 일부 혈액이 혈액 응고나 파괴 없이 퍼지 유체 대신 펌프로 들어갈 수 있게 할 수 있다. 또한, 부식 차단은 주조 화합물(Casting Compound, 18)에 의해 가능해지고, 이는 펌핑 장치(1)의 스테이터 부품을 고정시키고, 내부 슬리브(14)와 외부 슬리브(13) 사이의 공간(19)을 채운다. 특히, 코일 와인딩(9)은 주조 화합물(18) 내에 캡슐화된다. 주조 화합물(18)은 퍼지 라인(15)과 마찬가지로 모터 케이블(10)로 전기 접속부(16)(즉, PCB)에 대한 추가 고정을 제공한다. 주조 화합물(18)은 수지(Resin)와 같은 고분자 물질, 바람직하게는 2성분(Two-component) 에폭시, 더 바람직하게는 열전도 및 전기 절연 필러(Insulting Filler)가 있는 2성분 에폭시일 수 있다.
외부 슬리브(13)는 펌핑 장치(1)의 외부 표면 및 외부 치수를 규정한다. 그러므로 펌핑 장치(1)의 주조는 외부 슬리브(13)에 의해 형성되고, 이는 앞서 언급한 요소, 특히 주조 화합물(18)에 의해 고정된 스테이터 부품을 포함한다. 또한, 외부 슬리브(13)가 자성을 띄는 스테이터 부품을 형성한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 외부 슬리브(13)는 적합한 메탈 합금과 같이 생체적합성 자기 전도성 물질로 이루어지며, 전기 모터의 자속(Magnetic Flux)을 위한 요크(Yoke)로서 작용한다. 메탈 외부 슬리브(13)는 전기 모터의 작동에 의해 야기되는 열을 잘 방출시킨다. 외부 슬리브(13)의 외부 표면은, 센서(20)가 있는 라인을 수용하기 위한 홈(Groove, 21)을 포함할 수 있다. 허브(Hub, 17)는 외부 슬리브(13)의 원단부에 부착되고, 혈류 캐뉼라(14)를 위한 부착 영역을 형성한다. 허브(17)는 바람직하게는 외부 슬리브(13)와 동일한 물질로 이루어지고, 원위부 베어링(12) 및 임펠러(6)를 수용한다. 혈류 출구(2)는 허브(17) 내에 형성되어, 원위부 베어링(12)로부터 멀리 열을 전달할 수 있다.
외부 슬리브(13)의 길이는 약 7mm 내지 약 30mm일 수 있고, 바람직하게는 약 10mm 내지 약 20mm, 더 바람직하게는 약 10mm 내지 약 15mm일 수 있다. 외부 슬리브(13)의 외부 치수는 18 F(French)이하(외경은 6mm 이하)일 수 있다. 작은 치수에도 불구하고, 펌프 속도는 5.5리터/분까지 가능하다.
도 3은 로터(7)를 위한 캐비티(22)를 동봉하는 앞서 언급한 혈관내 혈액 펌프(P)에 포함된 세라믹 내부 슬리브(14)를 도시한다. 슬리브(14)는 원통형 모양으로 벽 두께는 약 20 μm 내지 약 100 μm, 바람직하게는 약 50 μm이다. 세라믹 물질은 ATZ(Alumina Toughened Zirconia)일 수 있다. 코일 와인딩(9)을 위한 전기 접속부, 특히 전기 접속부를 납땜하기 위한 구리 패드(23)는, 세라믹 슬리브(14) 상에 직접적으로, 예를 들면, 슬리브(14) 상의 각각의 위치를 구리 코팅함으로써 제공될 수 있다. 세라믹 물질은 납땜 작업 중 고온을 견뎌내므로, 구리 패드(23)(즉, PCB)에 대한 지지대를 형성하기에 적절하다. 슬리브(14)는 원주 방향으로 일정한 간격으로 슬리브(14)의 표면 상에 배치된 3개의 구리 패드(23)를 탑재하고 있다.
회전 자기장을 생성하기 위한 코일 와인딩(9)을 연속적으로 제어할 수 있도록 하기 위하여, 코일 와인딩이 2층으로 배열되면, 코일 와인딩(9)의 단자가 적어도 6개 있다. 코일 와인딩이 4층으로 배열되면, 12개의 단자가 연결되어야 한다. 그러므로 추가적인 전기 접속부(24, 25)는 세라믹 말단 부분(11) 상에 배열될 수 있으며, 이는 도 4에서와 같이 근위부 베어링을 포함한다. 말단 부분(11)은 내부 슬리브(14)와 동일한 세라믹 물질로 이루어질 수 있으며, 접착제를 통해 내부 슬리브(14)에 부착될 수 있다. 말단 부분(11)의 중앙 애퍼쳐(Aperture)는 로터(7)의 샤프트를 회전 가능하게 수용할 수 있는 크기와 모양을 갖는다. 중앙 애퍼쳐와 일전선 상에 있으며 말단 부분(11)으로부터 튀어나온 중앙 중공 스템(Central Hollow Stem, 26)은, 퍼지 라인(15)을 위한 접착 부분으로 제공된다. 이 같은 방식으로 퍼지 유체는 베어링에 직접적으로 공급되며 내부 슬리브(14)의 안쪽으로도 공급된다.
혈관내 혈액 펌프를 제조하는 방법에서, 말단 부분(11)은 내부 슬리브(14)에 부착되어 로터(7)를 위한 유체 밀봉을 형성한다. 프리와인드(Pre-wind)될 수 있는 코일 와인딩(9)은, 내부 슬리브(14) 상에 배치될 수 있으며, 이로 인해 코일 와인딩(9)의 치수는 정밀하게 조정될 수 있다. 그러므로 세라믹 내부 슬리브(14)는, 퍼지 유체를 위한 단단한 장벽 및 전기 절연을 제공할 뿐 아니라, 코일 와인딩(9)의 배열을 최적화함으로써 전기 모터의 효율을 개선시킨다. 코일 와인딩(9)의 단자를 구리 패드(23, 24, 25)에 납땜하고 내부 슬리브(14) 상에 설치된 코일 와인딩(9)를 (가령, 사출 성형 프로세스 중 주조 화합물(18) 내에 캡슐화해) 더 처리한다.
다른 방법에서, 코일 와인딩(9)을 내부 슬리브(14) 상에 직접 와인드하고 코일 와인딩(9) 및 구리 패드(23)를 상호 연결할 수 있으며, 적용 가능한 경우, 구리 패드(23, 24, 25)가 와인딩 프로세스 중 자동으로 연결될 수 있다. 그러므로 코일 와인딩(9)의 단자 와이어의 특정 분류(가령, 터미널 단자의 색깔 또는 길이로 분류) 및 2차 납땜 단계를 피할 수 있다.
Claims (15)
- 환자의 혈관으로 경피를 삽입하기 위한 혈관내 혈액 펌프(P)에 있어서,
임펠러(Impeller, 6)와 상기 임펠러(6)를 구동시키기 위한 전기 모터를 포함하는 펌핑 장치(1)를 포함하되,
상기 전기 모터는 스테이터(Stator)와 로터(Rotor, 7)를 포함하고,
상기 로터(7)는, 상기 임펠러(6)의 회전을 유발할 수 있도록, 상기 임펠러(6)에 결합되고 회전축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 펌핑 장치(1) 내의 캐비티(Cavity, 22) 내부에 배치되고,
상기 캐비티(22)는 세라믹 물질로 이루어진 내부 슬리브(Sleeve, 14)에 의해 형성되는, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항에 있어서,
상기 스테이터가, 상기 내부 슬리브(14) 상에 배치되고 자기장, 바람직하게는 회전 자기장을 생성하도록 구성되어 상기 로터(7)의 회전을 유발하는 코일 와인딩(Coil Winding, 9)을 포함하는, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캐비티(22)를 동봉하는 유체 밀봉 방식으로 상기 내부 슬리브(14)의 축방향 말단에 부착된, 세라믹 물질로 구성된 말단 부분(End Piece, 11)을 더 포함하는, 혈관내 혈액 펌프. - 제3항에 있어서,
상기 말단 부분(11)은 상기 로터(7)를 회전할 수 있게 지지하는 베어링(Bearing)을 포함하고, 상기 베어링은 바람직하게는 저널 베어링(Journal Bearing)인, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐비티(22)는, 상기 캐비티(22)로 퍼지 유체(Purge Fluid)를 제공하도록 구성된 상기 혈관내 혈액 펌프의 퍼지 라인(15)과 유체 연통(Fluid Communication)하는, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터는, 상기 내부 슬리브(14)에 의해 유체 밀봉 방식으로 상기 캐비티(22)에 대해 밀봉되는, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터의 전기 접속부(23, 24, 25), 바람직하게는 상기 코일 와인딩(9)은 상기 내부 슬리브(14) 상에 적어도 일부 형성되는, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 슬리브(14)의 벽 두께는 약 40μm 내지 약 60μm, 바람직하게는 약 50μm인 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 슬리브(14)는 실질적으로 원통형인 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터, 바람직하게는 적어도 상기 코일 와인딩(9)는 주조 화합물(Casting Compound, 18)의 도움으로 상기 내부 슬리브(14) 바깥에 고정되고, 상기 주조 화합물(18)은 고분자(Polymer) 물질, 바람직하게는 수지(Resin), 더 바람직하게는 에폭시(Epoxy)를 바람직하게 포함하는, 혈관내 혈액 펌프. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌핑 장치(1)의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하는 외부 슬리브(13)를 더 포함하되, 상기 스테이터의 적어도 일부분이 상기 외부 슬리브(13)와 상기 내부 슬리브(14) 사이의 공간(Interspace, 19)에 배치되는, 혈관내 혈액 펌프. - 제11항에 있어서,
상기 외부 슬리브(13)는 상기 전기 모터의 요크(Yoke)를 형성하는 자기 전도성 물질을 포함하고, 상기 외부 슬리브(13)는 바람직하게는 메탈 또는 메탈 합금을 포함하는 혈관내 혈액 펌프. - 혈관내 혈액 펌프, 특히 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 혈관내 혈액 펌프 - 상기 혈관내 혈액 펌프는, 임펠러(Impeller, 6)와 상기 임펠러(6)를 구동시키기 위한 전기 모터를 포함하는 펌핑 장치(1)를 포함하되, 상기 전기 모터는 스테이터(Stator)와 로터(Rotor, 7)를 포함하고, 상기 로터(7)는, 상기 임펠러(6)의 회전을 유발할 수 있도록, 상기 임펠러(6)에 결합되고 회전축을 중심으로 회전 가능함 - 를 제조하는 방법에 있어서,
상기 방법은:
- 세라믹 물질로 이루어진 내부 슬리브(Sleeve, 14)를 제공하여, 상기 로터(7)를 수용하기 위한 캐비티(Cavity, 22)를 형성하는 단계; 및
- 자기장, 바람직하게는 회전 자기장을 생성하기 위한 상기 내부 슬리브(14) 상에 코일 와인딩(Coil Winding, 9)을 배열하여, 상기 로터(7)의 회전을 야기하는 단계
를 포함하는 방법. - 제13항에 있어서,
상기 캐비티(22)를 동봉하는 유체 밀봉 방식으로 상기 내부 슬리브(14)의 축방향 말단에, 세라믹 물질로 구성된 말단 부분(End Piece, 11)을 부착하는 단계를 더 포함하고, 상기 말단 부분(11)은 바람직하게는 상기 로터(7)를 회전할 수 있게 지지하는 베어링(Bearing)을 포함하고, 상기 베어링은 바람직하게는 저널 베어링(Journal Bearing)인 방법. - 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 내부 슬리브(14) 주변의 주조 화합물(Casting Compound, 18)을 사출 성형(Injection-molding)하여, 상기 내부 슬리브(14) 상에 배열된 적어도 상기 코일 와인딩(9)을 캡슐화하는 단계를 더 포함하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18163761.2 | 2018-03-23 | ||
| EP18163761.2A EP3542836A1 (en) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Intravascular blood pump with ceramic inner sleeve |
| PCT/EP2019/057011 WO2019180104A1 (en) | 2018-03-23 | 2019-03-20 | Intravascular blood pump with ceramic inner sleeve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200135479A true KR20200135479A (ko) | 2020-12-02 |
Family
ID=61768132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020207030501A KR20200135479A (ko) | 2018-03-23 | 2019-03-20 | 세라믹 내부 슬리브가 있는 혈관내 혈액 펌프 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210015982A1 (ko) |
| EP (3) | EP3542836A1 (ko) |
| JP (2) | JP7386802B2 (ko) |
| KR (1) | KR20200135479A (ko) |
| CN (2) | CN111971080B (ko) |
| AU (1) | AU2019239596A1 (ko) |
| CA (1) | CA3094892A1 (ko) |
| DK (1) | DK3768342T3 (ko) |
| IL (1) | IL276900A (ko) |
| SG (1) | SG11202008482UA (ko) |
| WO (1) | WO2019180104A1 (ko) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018201030A1 (de) | 2018-01-24 | 2019-07-25 | Kardion Gmbh | Magnetkuppelelement mit magnetischer Lagerungsfunktion |
| EP3542836A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-25 | Abiomed Europe GmbH | Intravascular blood pump with ceramic inner sleeve |
| DE102018211327A1 (de) | 2018-07-10 | 2020-01-16 | Kardion Gmbh | Laufrad für ein implantierbares, vaskuläres Unterstützungssystem |
| DE102020102474A1 (de) | 2020-01-31 | 2021-08-05 | Kardion Gmbh | Pumpe zum Fördern eines Fluids und Verfahren zum Herstellen einer Pumpe |
| CN112472999A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-12 | 余顺周 | 血泵 |
| AU2022328388A1 (en) * | 2021-08-12 | 2024-02-15 | Abiomed, Inc. | Motor cables for intravascular blood pumps |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4846152A (en) * | 1987-11-24 | 1989-07-11 | Nimbus Medical, Inc. | Single-stage axial flow blood pump |
| US5049134A (en) * | 1989-05-08 | 1991-09-17 | The Cleveland Clinic Foundation | Sealless heart pump |
| JP3125196B2 (ja) * | 1992-06-23 | 2001-01-15 | 株式会社シコー技研 | 耐圧防水シ−ル機構 |
| US6387125B1 (en) * | 1992-06-23 | 2002-05-14 | Sun Medical Technology Research Corporation | Auxiliary artificial heart of an embedded type |
| US5527159A (en) * | 1993-11-10 | 1996-06-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Rotary blood pump |
| US5957672A (en) * | 1993-11-10 | 1999-09-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Blood pump bearing system |
| US5964694A (en) * | 1997-04-02 | 1999-10-12 | Guidant Corporation | Method and apparatus for cardiac blood flow assistance |
| US6158984A (en) * | 1998-12-28 | 2000-12-12 | Kriton Medical, Inc. | Rotary blood pump with ceramic members |
| US6227820B1 (en) * | 1999-10-05 | 2001-05-08 | Robert Jarvik | Axial force null position magnetic bearing and rotary blood pumps which use them |
| DE29921352U1 (de) * | 1999-12-04 | 2001-04-12 | Impella Cardiotech Ag | Intravasale Blutpumpe |
| US6716157B2 (en) * | 2002-02-28 | 2004-04-06 | Michael P. Goldowsky | Magnetic suspension blood pump |
| EP1670524A4 (en) * | 2003-10-09 | 2012-12-26 | Thoratec Corp | WHEEL |
| AU2006255059A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Foster-Miller, Inc. | Blood pump |
| KR101015916B1 (ko) * | 2005-07-19 | 2011-02-23 | 가부시키가이샤 덴소 | 전기 모터 |
| US20090112312A1 (en) * | 2007-02-26 | 2009-04-30 | Larose Jeffrey A | Intravascular ventricular assist device |
| US7847454B2 (en) * | 2007-03-08 | 2010-12-07 | General Electric Company | Encapsulated stator assembly and process for making |
| DE102007014224A1 (de) * | 2007-03-24 | 2008-09-25 | Abiomed Europe Gmbh | Blutpumpe mit Mikromotor |
| DE102007014691A1 (de) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Kaltenbach & Voigt Gmbh | Elektromotor zur Verwendung in einem zahnärztlichen, zahnmedizinischen oder dentaltechnischen Handstück sowie Stator hierfür |
| US8550974B2 (en) * | 2008-11-13 | 2013-10-08 | Robert Jarvik | Sub-miniature electromechanical medical implants with integrated hermetic feedthroughs |
| DE102012202411B4 (de) * | 2012-02-16 | 2018-07-05 | Abiomed Europe Gmbh | Intravasale blutpumpe |
| DE102013211845A1 (de) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg | Pumpengehäuse mit harter Innenschicht und verschweißbarer Außenschicht |
| US9968719B2 (en) * | 2013-07-30 | 2018-05-15 | Heartware, Inc. | Wire scaffold device for ventricular assist device |
| CN205163763U (zh) * | 2015-10-22 | 2016-04-20 | 薛恒春 | 一种转子磁液悬浮无轴承的轴流血管泵 |
| EP3456367A1 (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-20 | Abiomed Europe GmbH | Blood pump |
| ES2938689T3 (es) * | 2018-03-23 | 2023-04-13 | Abiomed Europe Gmbh | Procedimiento de fabricación de una bomba de sangre |
| EP3542836A1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-09-25 | Abiomed Europe GmbH | Intravascular blood pump with ceramic inner sleeve |
-
2018
- 2018-03-23 EP EP18163761.2A patent/EP3542836A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-03-20 US US16/981,544 patent/US20210015982A1/en active Pending
- 2019-03-20 WO PCT/EP2019/057011 patent/WO2019180104A1/en active Application Filing
- 2019-03-20 DK DK19712757.4T patent/DK3768342T3/da active
- 2019-03-20 CN CN201980022009.3A patent/CN111971080B/zh active Active
- 2019-03-20 AU AU2019239596A patent/AU2019239596A1/en active Pending
- 2019-03-20 EP EP19712757.4A patent/EP3768342B1/en active Active
- 2019-03-20 JP JP2020551386A patent/JP7386802B2/ja active Active
- 2019-03-20 CA CA3094892A patent/CA3094892A1/en active Pending
- 2019-03-20 SG SG11202008482UA patent/SG11202008482UA/en unknown
- 2019-03-20 KR KR1020207030501A patent/KR20200135479A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-03-20 CN CN202311644540.9A patent/CN117679625A/zh active Pending
- 2019-03-20 EP EP24155687.7A patent/EP4338788A3/en active Pending
-
2020
- 2020-08-24 IL IL276900A patent/IL276900A/en unknown
-
2023
- 2023-11-14 JP JP2023193616A patent/JP2024003155A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL276900A (en) | 2020-10-29 |
| WO2019180104A1 (en) | 2019-09-26 |
| EP4338788A3 (en) | 2024-05-22 |
| EP4338788A2 (en) | 2024-03-20 |
| EP3768342A1 (en) | 2021-01-27 |
| AU2019239596A1 (en) | 2020-09-17 |
| US20210015982A1 (en) | 2021-01-21 |
| CN117679625A (zh) | 2024-03-12 |
| JP2024003155A (ja) | 2024-01-11 |
| DK3768342T3 (da) | 2024-03-04 |
| CN111971080A (zh) | 2020-11-20 |
| CA3094892A1 (en) | 2019-09-26 |
| JP7386802B2 (ja) | 2023-11-27 |
| CN111971080B (zh) | 2024-05-07 |
| EP3768342B1 (en) | 2024-02-07 |
| SG11202008482UA (en) | 2020-10-29 |
| EP3542836A1 (en) | 2019-09-25 |
| JP2021519121A (ja) | 2021-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20200135479A (ko) | 세라믹 내부 슬리브가 있는 혈관내 혈액 펌프 | |
| EP3542835A1 (en) | Method of manufacturing a blood pump | |
| JP3982840B2 (ja) | マイクロ・モータの製造方法 | |
| US7011620B1 (en) | Intravascular blood pump | |
| US11951297B2 (en) | Method of manufacturing a blood pump | |
| CN112472999A (zh) | 血泵 | |
| CN114796846B (zh) | 血泵及其驱动装置 | |
| CN215025224U (zh) | 血泵 | |
| CN112494803A (zh) | 血泵 | |
| CN215084231U (zh) | 血泵 | |
| CN211174636U (zh) | 泵装置 | |
| JP4024202B2 (ja) | 電気モータ | |
| CN216609838U (zh) | 用于血泵轴承的连接件及其成型模具 | |
| US20230051950A1 (en) | Motor cables for intravascular blood pumps | |
| JPS62285657A (ja) | ステツプモ−タ | |
| JPH09322497A (ja) | モールドモータ | |
| CN117767621A (zh) | 一种高可靠性介入式血泵电机及其组装工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |