RU2015108946A

RU2015108946A - Устройство и способы реализации перфузионного насоса

Info

Publication number: RU2015108946A
Application number: RU2015108946A
Authority: RU
Inventors: Ф. Николас ФРАНАНО; II Говард М. ЛОРИ; Джефф ТЕНСЛИ; Стив ВУДАРД; Барретт ХАТТО
Original assignee: Флоу Форвард Медикал, Инк.
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2016-10-10
Also published as: EP4252823A2; JP2015527138A; JP6433897B2; IL237199A0; EP2885019A4; RU2677537C2; AU2018200046A1; AR116608A2; TW202033231A; ES2841114T3; KR20150080482A; CA2880279C; IL269877B; CN105102011A; CA2880279A1; CA3088022C; WO2014028787A2; CN105102011B; EP2885019B1; TWI734398B

Abstract

1. Система перфузионного насоса, содержащая:центробежный перфузионный насос с рабочим диапазоном от около 50 мл/мин до около 1500 мл/мин, содержащий:корпус насоса с установленным впускным отверстием для приема крови и направления крови на крыльчатку, при этом корпус насоса имеет верхний упорный подшипник, проходящий от верхней части корпуса к впускному отверстию, и нижний упорный подшипник, проходящий от нижней части корпуса во внутреннее пространство корпуса;крыльчатку, подвешенную внутри корпуса, при этом первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса лежит в диапазоне от около 0,05 мм до 0,2 мм, крыльчатка, содержащую:ось крыльчатки, имеющую первый конец для зацепления с верхней осью и второй конец для зацепления с нижней осью;множество лопаток, расположенных на верхней поверхности крыльчатки и направленных радиально от центра крыльчатки, лопатки, заставляющие кровь, принимаемую через впускное отверстие, проходить через корпус насоса к выпускному отверстию; ипо меньшей мере одну полость, проходящую параллельно центральной оси крыльчатки, от нижней поверхности через крыльчатку к верхней поверхности;по меньшей мере один магнит, конструктивно закрепленный на крыльчатке; иэлектрический двигатель, воздействующий магнитным путем по меньшей мере на один магнит, при этом электрический двигатель вращает по меньшей мере один магнит и указанную крыльчатку.2. Система перфузионного насоса по п. 1, содержащая ферромагнитную заднюю стенку для магнитного воздействия по меньшей мере на один магнит.3. Система перфузионного насоса по п. 2, отличающаяся тем, что ось указанной крыльчатки находится в контакте с нижним упорным подшипником и осевое

Claims

1. Система перфузионного насоса, содержащая:

центробежный перфузионный насос с рабочим диапазоном от около 50 мл/мин до около 1500 мл/мин, содержащий:

корпус насоса с установленным впускным отверстием для приема крови и направления крови на крыльчатку, при этом корпус насоса имеет верхний упорный подшипник, проходящий от верхней части корпуса к впускному отверстию, и нижний упорный подшипник, проходящий от нижней части корпуса во внутреннее пространство корпуса;

крыльчатку, подвешенную внутри корпуса, при этом первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса лежит в диапазоне от около 0,05 мм до 0,2 мм, крыльчатка, содержащую:

ось крыльчатки, имеющую первый конец для зацепления с верхней осью и второй конец для зацепления с нижней осью;

множество лопаток, расположенных на верхней поверхности крыльчатки и направленных радиально от центра крыльчатки, лопатки, заставляющие кровь, принимаемую через впускное отверстие, проходить через корпус насоса к выпускному отверстию; и

по меньшей мере одну полость, проходящую параллельно центральной оси крыльчатки, от нижней поверхности через крыльчатку к верхней поверхности;

по меньшей мере один магнит, конструктивно закрепленный на крыльчатке; и

электрический двигатель, воздействующий магнитным путем по меньшей мере на один магнит, при этом электрический двигатель вращает по меньшей мере один магнит и указанную крыльчатку.

2. Система перфузионного насоса по п. 1, содержащая ферромагнитную заднюю стенку для магнитного воздействия по меньшей мере на один магнит.

3. Система перфузионного насоса по п. 2, отличающаяся тем, что ось указанной крыльчатки находится в контакте с нижним упорным подшипником и осевое усилие части оси крыльчатки на нижний упорный подшипник больше, чем одно из следующих значений: 0,1Н, 0,51Н, 1Н, 2Н, 3Н, 4Н, 5Н, 7,5Н и 10Н, при скорости указанной крыльчатки, равной 0 об/мин.

4. Система перфузионного насоса по п. 2, отличающаяся тем, что осевое усилие части оси крыльчатки на нижний упорный подшипник находится в диапазоне от 2Н до 8Н, при скорости крыльчатки, равной 0 об/мин.

5. Система перфузионного насоса по пп. 2, 3 и 4, отличающаяся тем, что сила на верхнем упорном подшипнике меньше, чем одно из следующих значений: 3Н, 2,2Н, или 1Н, при скорости крыльчатки менее или равной 6000 об/мин.

6. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что второй зазор между крыльчаткой и нижним корпусом находится во втором диапазоне от около 0,05 мм до около 0,4 мм.

7. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса находится во втором диапазоне от около 0,05 мм до около 0,175 мм.

8. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса находится во втором диапазоне от около 0,05 мм до около 0,125 мм.

9. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса составляет 0,125 мм.

10. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса составляет 0,100 мм.

11. Система перфузионного насоса по пп. 6-10, отличающаяся тем, что сила на верхнем упорном подшипнике меньше, чем одно из следующих значений: 3Н, 2,2Н или 1Н, при скорости крыльчатки менее или равной 6000 об/мин.

12. Система перфузионного насоса по п. 11, отличающаяся тем, что отношение суммарной площади верхней поверхности лопаток к суммарной площади верхней поверхности ротора, включая верхнюю поверхность лопаток, меньше чем одно из следующих значений: 0,5, 0,4, 0,3, 0,2, 0,15 и 0,10.

13. Система перфузионного насоса по п. 11, отличающаяся тем, что суммарная площадь верхней поверхности лопаток по отношению к суммарной площади верхней поверхности ротора, включая верхнюю поверхность лопаток, составляет 0,14.

14. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что впускное отверстие насоса содержит впускной диффузор.

15. Система перфузионного насоса по п. 1, отличающаяся тем, что верхний упорный подшипник, нижний упорный подшипник и ось крыльчатки содержат двуокись циркония усиленную оксидом алюминия.

16. Система перфузионного насоса по п. 1, дополнительно содержащая одну или более присоединяемых соединительных манжет.

17. Система перфузионного насоса по п. 11, отличающаяся тем, что каждая из одной или более присоединяемых соединительных манжет содержит верхнюю часть и нижнюю часть, выполненные с возможностью механического зацепления, при этом зацепление верхней части и нижней части формирует канал, имеющий жидкостное соединение с перфузионным насосом.

18. Система перфузионного насоса по п. 1, дополнительно содержащая один или более боковых портов.

19. Система перфузионного насоса по п. 13, отличающаяся тем, что один или более боковых портов выполнены с возможностью обеспечения ввода проволочного направителя и катетеров в соединительные трубки.

20. Система перфузионного насоса по п. 14, отличающаяся тем, что угол между продольной осью бокового порта и продольной осью соответствующей соединительной трубки составляет 60 градусов или меньше.

21. Система перфузионного насоса по п. 14 или 15, отличающаяся тем, что один или более боковых портов содержат гемостатический клапан.

22. Система перфузионного насоса по п. 1, содержащая по меньшей мере одну соединительную трубку, имеющую один конец, соединенный с впускным отверстием насоса или выпускным отверстием насоса, и дистальный конец для введения в кровеносный сосуд, который содержит:

сходящийся на конус, не скошенный дистальный наконечник, оснащенный, как правило, круговым торцевым отверстием, соосным с центральной продольной осью дистального конца;

первое множество боковых отверстий, расположенных симметрично по периметру дистального наконечника, при этом первое множество боковых отверстий расположено вблизи торцевого отверстия и ориентировано под углом относительно центральной продольной оси наконечника; и

второе множество боковых отверстий, расположенных симметрично по периметру дистального наконечника.

23. Система перфузионного насоса по п. 17, отличающаяся тем, что круговое торцевое отверстие имеет диаметр в диапазоне от 1,0 мм до 3,0 мм.

24. Система перфузионного насоса по п. 18, отличающаяся тем, что круговое торцевое отверстие имеет диаметр около 2,0 мм.

25. Система перфузионного насоса по п. 17, отличающаяся тем, что первое множество боковых отверстий имеет, как правило, круглую форму; при этом каждое имеет диаметр в диапазоне от 0,8 мм до 2,5 мм.

26. Система перфузионного насоса по п. 20, отличающаяся тем, что каждое из множества боковых отверстий имеет диаметр около 1,7 мм.

27. Система перфузионного насоса по п. 17, отличающаяся тем, что первое множество боковых отверстий ориентировано под углом в диапазоне от 30 до 60 градусов по отношению к центральной продольной оси.

28. Система перфузионного насоса по п. 22, отличающаяся тем, что первое множество боковых отверстий ориентировано под углом 40 градусов по отношению к центральной продольной оси.

29. Система перфузионного насоса по п. 17, отличающаяся тем, что второе множество боковых отверстий, как правило, имеет эллиптическую форму; при этом каждое имеет большую ось в диапазоне от 2,5 мм до 7,0 мм и малую ось в диапазоне от 1,0 мм до 2,5 мм.

30. Система перфузионного насоса по п. 24, отличающаяся тем, что большая ось каждого отверстия из второго множества боковых отверстий составляет около 4,8 мм, а малая ось составляет около 1,7 мм.

31. Система перфузионного насоса, содержащая:

крыльчатку, подвешенную внутри корпуса, при этом первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса находится в диапазоне от около 0,05 мм до около 0,125 мм, содержащую:

ось крыльчатки, имеющую первый конец для зацепления с верхней осью, и второй конец для зацепления с нижней осью;

электрический двигатель, воздействующий магнитным путем по меньшей мере на один магнит, при этом электрический двигатель вращает по меньшей мере один магнит и крыльчатку; и

ферромагнитную заднюю стенку для магнитного воздействия по меньшей мере на один магнит.

32. Система перфузионного насоса по п. 26, отличающаяся тем, что ось крыльчатки находится в контакте с нижним упорным подшипником и осевое усилие части оси крыльчатки на нижний упорный подшипник больше, чем одно из следующих значений: 0,1Н, 0,5Н, 1Н, 2Н, 3Н, 4Н, 5Н, 7,5Н и 10Н, при скорости крыльчатки, равной 0 об/мин.

33. Система перфузионного насоса по п. 26, отличающаяся тем, что осевое усилие части оси крыльчатки на нижний упорный подшипник находится в диапазоне от 2Н до 8Н, при скорости крыльчатки, равной 0 об/мин.

34. Система перфузионного насоса по пп. 26, 27 и 28, отличающаяся тем, что сила на верхнем упорном подшипнике меньше, чем одно из следующих значений: 3Н, 2,2Н или 1Н, при скорости крыльчатки менее или равной 6000 об/мин.

35. Система перфузионного насоса по п. 26, отличающаяся тем, что впускное отверстие насоса содержит впускной диффузор.

36. Система перфузионного насоса по п. 26, отличающаяся тем, что верхний упорный подшипник, нижний упорный подшипник и ось крыльчатки содержат двуокись циркония усиленную оксидом алюминия.

37. Система перфузионного насоса по п. 26, дополнительно содержащая одну или более присоединяемых соединительных манжет.

38. Система перфузионного насоса по п. 32, отличающаяся тем, что каждая из одной или более присоединяемых соединительных манжет содержит верхнюю часть и нижнюю часть, выполненную с возможностью механического зацепления, при этом зацепление верхней части и нижней части формирует канал, имеющий жидкостное соединение с перфузионным насосом.

39. Система перфузионного насоса по п. 26, дополнительно содержащая один или более боковых портов.

40. Система перфузионного насоса по п. 34, отличающаяся тем, что один или более боковых портов выполнены с возможностью обеспечения ввода проволочного направителя и катетеров в соединительные трубки.

41. Система перфузионного насоса по п. 35, отличающаяся тем, что угол между продольной осью бокового порта и продольной осью соответствующей соединительной трубки составляет 60 градусов или меньше.

42. Система перфузионного насоса по п. 35 или 36, отличающаяся тем, что один или более боковых портов содержат гемостатический клапан.

43. Система перфузионного насоса по п. 26, содержащая по меньшей мере одну соединительную трубку, имеющую один конец, соединенный с впускным отверстием насоса или выпускным отверстием насоса, и дистальный конец для введения в кровеносный сосуд, содержащий:

44. Система перфузионного насоса по п. 38, отличающаяся тем, что круговое торцевое отверстие имеет диаметр в диапазоне от 1,0 мм до 3,0 мм.

45. Система перфузионного насоса по п. 39, отличающаяся тем, что круговое торцевое отверстие имеет диаметр, равный около 2,0 мм.

46. Система перфузионного насоса по п. 38, отличающаяся тем, что первое множество боковых отверстий имеет, как правило, круглую форму; при этом каждое имеет диаметр в диапазоне от 0,8 мм до 2,5 мм.

47. Система перфузионного насоса по п. 41, отличающаяся тем, что каждое из первого множества боковых отверстий имеет диаметр около 1,7 мм.

48. Система перфузионного насоса по п. 38, отличающаяся тем, что первое множество боковых отверстий ориентировано под углом в диапазоне от 30 до 60 градусов по отношению к центральной продольной оси.

49. Система перфузионного насоса по п. 43, отличающаяся тем, что первое множество боковых отверстий ориентировано под углом 40 градусов по отношению к центральной продольной оси.

50. Система перфузионного насоса по п. 38, отличающаяся тем, что второе множество боковых отверстий, как правило, имеет эллиптическую форму; при этом каждое имеет большую ось в диапазоне от 2,5 мм до 7,0 мм и малую ось в диапазоне от 1,0 мм до 2,5 мм.

51. Система перфузионного насоса по п. 45, отличающаяся тем, что большая ось каждого отверстия из второго множества боковых отверстий составляет около 4,8 мм, а малая ось составляет около 1,7 мм.

52. Способ снижения венозного кровяного давления в нижних конечностях пациента, включающий следующие этапы:

жидкостное соединение одного конца узла насоса-соединительной трубки с веной нижней конечности или тазовой веной;

жидкостное соединение другого конца узла насоса-соединительной трубки с одной или более следующих вен: головной веной, подкожной медиальной веной верхней конечности, плечевой веной, подмышечной веной, подключичной веной, яремной внутренней веной или яремной наружной веной, плечеголовой веной, верхней полой веной, и правым предсердием;

прокачивание крови от нижней конечности или тазовой вены в одну или более головную вену, подкожную медиальную вену верхней конечности, плечевую вену, подмышечную вену, подключичную вену, яремную наружную или внутреннюю вену, плечеголовую вену, верхнюю полую вену и правое предсердие в течение периода времени, достаточного для снижения венозного кровяного давления в нижних конечностях пациента.

53. Способ по п. 52, дополнительно включающий прокачивание крови в течение периода времени, достаточного для лечения кожных язвенных образований на нижних конечностях пациента.

54. Способ увеличения общего диаметра периферических вен, включающий следующие этапы:

жидкостное соединение конца узла насоса-соединительной трубки с периферической веной и другого конца с другой веной; и,

прокачивание крови, бедной кислородом, в периферическую вену из другого конца с частотой и в течение периода времени, достаточного для получения постоянного увеличения общего диаметра периферической вены.

55. Способ для одновременного снижения венозного кровяного давления в нижних конечностях пациента и увеличения общего диаметра периферических вен, указанного пациента, включающий следующие этапы:

жидкостное соединение первого конца узла насоса-соединительная трубки с веной нижней конечности или тазовой веной;

жидкостное соединение второго конца узла насоса-соединительная трубки с одной или более следующих вен: головной веной, подкожной медиальной веной нижней конечности, плечевой веной, подмышечной веной, подключичной веной, яремной внутренней веной или яремной наружной веной, плечеголовой веной, верхней полой веной, и правым предсердием;

прокачивание крови из нижней конечности или тазовой вены с применением первого конца узла насос-соединительной трубки в одну или более из следующих вен: головную вену, подкожную медиальную вену нижней конечности, плечевую вену, подмышечную вену, подключичную вену, яремную наружную или внутреннюю вену, плечеголовую вену и верхнюю полую вену, с применением второго конца узла насоса-соединительной трубки со скоростью потока и в течение периода времени, достаточного для снижения венозного кровяного давления в нижних конечностях пациента и постоянного увеличения общего диаметра головной вены, подкожной медиальной вены нижней конечности, плечевой вены, подмышечной вены, подключичной вены, яремной наружной или внутренней вены, плечеголовой вены, верхней полой вены.

56. Способ по п. 55, дополнительно включающий следующие этапы:

регулировку длины части соединительной трубки узла насоса-соединительной трубки;

позиционирование прикрепляемой манжеты соединительной трубки внутри туннеля соединительной трубки, в непосредственной близости от места введения по кожу соединительной трубки на пациенте; и

фиксацию прикрепляемой манжеты соединительной трубки к самой соединительной трубке.

57. Система перфузионного насоса, содержащая:

крыльчатку, подвешенную внутри корпуса, при этом первый зазор между крыльчаткой и верхней частью корпуса находится в диапазоне от около 0,05 мм до около 0,125 мм, имеющую:

множество лопаток, расположенных на верхней поверхности крыльчатки и направленных радиально от центра крыльчатки, лопатки, заставляющие кровь, принимаемую через впускное отверстие, проходить через корпус насоса к выпускному отверстию; и,

ферромагнитную заднюю стенку для магнитного воздействия по меньшей мере на один магнит;

по меньшей мере одну соединительную трубку, имеющую один конец, соединенный с впускным отверстием насоса или выпускным отверстием насоса, и дистальный конец для введения в кровеносный сосуд; при этом дистальный конец содержит:

первое множество боковых отверстий, расположенных симметрично по периметру дистального наконечника, при этом первое множество боковых отверстий расположено вблизи торцевого отверстия и ориентировано вдоль центральной продольной оси наконечника; и

второе множество боковых отверстий, расположенных симметрично по периметру дистального наконечника;

один или более боковых портов, соединенных по меньшей мере с одной соединительной трубкой; и,

одну или более прикрепляемых манжет для присоединения по меньшей мере к одной соединительной трубке.

58. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что верхний зазор ротор-корпус насоса имеет ширину в диапазоне от 25 мкм до 225 мкм.

59. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что верхний зазор ротор-корпус насоса имеет ширину в диапазоне от 75 мкм до 175 мкм.

60. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что верхний зазор ротор-корпус насоса имеет ширину около 100 мкм.

61. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что нижний зазор ротор-корпус насоса имеет толщину в диапазоне от 150 мкм до 350 мкм.

62. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что нижний зазор ротор-корпус насоса имеет ширину около 250 мкм.

63. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что степень гемолиза при скорости потока в диапазоне от 0,1 до 1000 мл/мин составляет <4,4 единиц ВР-50.

64. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что степень гемолиза при скорости потока в диапазоне от 0,1 до 1000 мл/мин составляет <2,4 единиц ВР-50.

65. Система перфузионного насоса по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что степень гемолиза при скорости потока в диапазоне от 0,1 до 1000 мл/мин составляет <0,4 единиц ВР-50.

66. Система перфузионного потока по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что во время работы 10% или менее верхней поверхности крыльчатки формирует гидродинамический подшипник.

67. Система перфузионного потока по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что во время работы 50% или более верхней поверхности крыльчатки формирует гидродинамический подшипник.

68. Система перфузионного потока по п. 1 или 57, отличающаяся тем, что во время работы от 10% до 50% верхней поверхности крыльчатки формирует гидродинамический подшипник.