JP2015500666A - 拡張可能脈管ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
一般に、本開示のインペラの種々の実施形態は、1つ以上の概して可動性かつ可撓性の剛性または半剛性支持部材あるいはマストによって、もしくはその間に懸架される材料の薄い可撓性ウェブまたはフィルムから成る、1つ以上のインペラブレードを含んでもよい。本明細書に開示されるインペラの種々の実施形態では、インペラは、可動性の剛性または半剛性支持部材の位置を変化させ、それによって、可撓性ウェブを所望の位置に伸展させ、インペラブレード表面を生成することによって、圧潰された展開用構成と拡張された動作可能構成との間で起動されてもよい。すなわち、可撓性ウェブおよび可動性の剛性または半剛性支持部材によって、インペラは、減少または最小サイズの圧潰された展開用構成および増加または最大サイズの拡張された動作可能構成をもたし得る。
θ(z)=θ1+mz [1]
式中、傾斜は、m=(θ1−θ2)/ΔzおよびΔz=z2−z1であって、それぞれ、第1および第2のブレード角度θ1およびθ2間の軸方向間隔である。
対数プロファイルでは、ブレード角度は、以下のように変動し得る。
θ(z)=θ1+Δθ×log[1+(b−1)(z−z1)/Δz] [2]
式中、Δθ=θ2−θ1およびbは、θ(z1)=θ1+θ2×log(1)(θ1である)となるような、かつθ(z2)=θ1+Δθ×log(b)(θ2である)となるような対数の基数である。代替として、変動は、正弦関数となり得る。 θ(z)=θ1+Δθ×sin[(z−z1)π/nΔz] [3]
式中、nは、周期性を判定し、例えば、n=2である。ブレード角度(θ)はまた、指数関数的に変動する、または別の関数形式をとり得る。ブレード角度(θ)はまた、θ1とθ2との間に極小値および極大値を有し得る。
一般に、本開示のカニューレの種々の実施形態は、複数の支持部材またはリブを含んでもよく、リブの相対的位置を変化させることによって、圧潰された展開用構成と拡張された動作可能構成との間で起動されてもよい。いくつかの実施形態では、前述のように、カニューレは、圧潰された展開用構成と拡張された動作可能構成との間のインペラの起動とは別個に、圧潰された展開用構成と拡張された動作可能構成との間で起動されてもよい。
一般に、本明細書に開示されるポンプの種々の実施形態は、血管系内およびそれを通して、所望の解剖学的位置へ、例えば、心臓にカテーテルおよびポンプを指向させるための誘導システムを含んでもよい。図12に図示される、本開示の一実施形態による、好適な誘導システムは、カテーテルおよびポンプ1208が、当業者によって理解されるであろうように、ガイドワイヤ1210を覆って挿入され、それに沿って進行し得るように、カテーテル1206の中心軸1204を通して、またはそれに沿って、開口部または通路1202を含んでもよい。
一般に、本明細書に開示されるポンプの種々の実施形態は、インペラを駆動させるために、カテーテル内に電力伝送システムを含んでもよい。伝送システムは、例えば、カテーテルの外部端に、またはそれに対して動作可能に接続される、制御および/または電力ユニットから、制御されてもよい。電力伝送システムは、概して、外部制御および/または電力ユニットからの電力をポンプまたはインペラによって必要とされる機械的電力に伝送するために提供されてもよい。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
血管系内で流動を誘発するためのポンプであって、
前記血管系内における展開のための第1の構成と、前記血管系内における流体流動を指向するための第2の構成とを有し、前記第2の構成は、前記第1の構成より大きい直径を有する、カニューレと、
軸を中心とする回転によって、前記カニューレを通して、前記流体流動を誘発するように構成される、インペラであって、前記第1の構成における第1の半径と、前記第2の構成における第2の半径とを有し、前記第2の半径は、前記第1の半径より大きい、インペラと
を備える、ポンプ。
(項目2)
前記カニューレの近位端まで延在するカテーテルをさらに備え、前記カテーテルは、前記血管系内に前記カニューレを位置付けるように構成される、項目1に記載のポンプ。
(項目3)
前記カテーテルと同軸に延在し、前記インペラに回転可能に連結される、駆動シャフトをさらに備える、項目2に記載のポンプ。
(項目4)
前記駆動シャフトは、前記カテーテル内の軸方向運動によって、前記動作可能位置と前記展開用構成との間において、前記カニューレを調節するように構成される、項目3に記載のポンプ。
(項目5)
前記駆動シャフトは、前記カテーテル内の軸方向運動によって、前記動作可能位置と前記展開用構成との間において、前記インペラを位置付けるように構成される、項目3に記載のポンプ。
(項目6)
前記ポンプを前記血管系内に保定するためのバルーンをさらに備える、項目1に記載のポンプ。
(項目7)
前記カニューレは、第1の軸方向区画と第2の軸方向区画との間に首部を備え、前記首部は、前記ポンプを前記血管系内に保定するために構成される、項目1に記載のポンプ。
(項目8)
前記カニューレは、前記カニューレ内外への前記流体の垂直流動のための複数の開口部を備える、項目7に記載のポンプ。
(項目9)
前記インペラのブレード角度は、前記カニューレの入口部分から前記カニューレの出口部分に向かって減少する、項目1に記載のポンプ。
(項目10)
前記ブレード角度は、前記カニューレの入口部分と前記カニューレの出口部分との間で対数的に減少する、項目9に記載のポンプ。
(項目11)
前記カニューレは、実質的に前記インペラ軸に沿って配向される、複数の縦方向フレーム部材を備える、項目1に記載のポンプ。
(項目12)
前記縦方向フレーム部材は、前記カニューレの近位部分および遠位部分内で、軸方向および半径方向に延在し、前記近位部分と遠位部分との間の前記カニューレの中央部分内で、実質的に軸方向に延在する、項目11に記載のポンプ。
(項目13)
前記中央部分内のカニューレを中心として円周方向に延在する、円周方向支持部材をさらに備える、項目12に記載のポンプ。
(項目14)
前記カニューレ内に配置される、整流器をさらに備える、項目1に記載のポンプ。
(項目15)
前記カニューレの遠位先端に位置付けられる、機械的連結要素をさらに備え、前記機械的連結要素は、前記カニューレを前記血管系内の心臓壁に結合するように構成される、項目1に記載のポンプ。
(項目16)
デバイスであって、
循環系内における展開のための圧潰構成と、前記循環系内における流体流動を指向するための拡張構成とを有し、前記拡張構成は、前記圧潰構成より大きい直径を有する、カニューレと、
軸を中心とする回転によって、前記カニューレを通して、前記流体流動を誘発するように構成される、インペラであって、前記圧潰構成より前記拡張構成において、より大きな半径を有する、ブレードを備える、インペラと、
前記カニューレの近位端まで延在するカテーテルであって、前記カニューレを前記循環系内に位置付けるために構成される、カテーテルと
を備える、デバイス。
(項目17)
前記カニューレは、前記カニューレに対して軸方向に固定される第1の端部と、前記第1の端部および前記カニューレに対して軸方向に遊離する第2の端部とを備える、項目16に記載のデバイス。
(項目18)
前記カニューレを支持するための複数の支持部材をさらに備え、前記支持部材は、前記カニューレの前記第1の端部および第2の端部における近位区画および遠位区画内で、軸方向におよび半径方向に延在し、それらの間で、実質的に軸方向に延在する、項目17に記載のデバイス。
(項目19)
前記インペラに回転可能に連結され、前記カテーテルに対して同軸に配向される、駆動シャフトをさらに備え、前記カニューレの前記第1の端部から前記カニューレの前記第2の端部までの軸に沿って延在する、駆動シャフトをさらに備える、項目18に記載のデバイス。
(項目20)
前記カニューレの近位端から遠位端に延在する複数の縦方向部材と、前記近位端と遠位端との間に前記カニューレを中心として円周方向に延在する円周方向支持部材とを備える、支持部材をさらに備える、項目18に記載のデバイス。
(項目21)
方法であって、
展開用構成において、カニューレを血管系内に挿入するステップであって、前記カニューレは、前記展開用構成より実質的に大きい直径を伴う、動作可能構成を有する、ステップと、
前記カニューレを循環系内の所望の場所に誘導するステップと、
前記カニューレを動作構成に拡張するステップと、
インペラを前記カニューレ内に拡張するステップと、
前記カニューレ内の軸を中心として、前記インペラを回転させ、前記血管系を通して、流体を駆動させるステップと
を含む、方法。
(項目22)
前記カニューレを拡張するステップは、前記カニューレの近位端および遠位端の相対的軸方向運動を含む、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記カニューレを拡張する間、前記カニューレの近位端および遠位端を半径方向に支持するステップをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記インペラを拡張するステップは、前記インペラに、前記カニューレの入口部分から前記カニューレの出口部分に向かって画定される、減少ブレード角度を提供する、項目21に記載の方法。
(項目25)
前記カニューレの端部を前記血管系に取着するステップをさらに含む、項目21に記載の方法。
Claims (25)
- 血管系内で流動を誘発するためのポンプであって、
前記血管系内における展開のための第1の構成と、前記血管系内における流体流動を指向するための第2の構成とを有し、前記第2の構成は、前記第1の構成より大きい直径を有する、カニューレと、
軸を中心とする回転によって、前記カニューレを通して、前記流体流動を誘発するように構成される、インペラであって、前記第1の構成における第1の半径と、前記第2の構成における第2の半径とを有し、前記第2の半径は、前記第1の半径より大きい、インペラと
を備える、ポンプ。 - 前記カニューレの近位端まで延在するカテーテルをさらに備え、前記カテーテルは、前記血管系内に前記カニューレを位置付けるように構成される、請求項1に記載のポンプ。
- 前記カテーテルと同軸に延在し、前記インペラに回転可能に連結される、駆動シャフトをさらに備える、請求項2に記載のポンプ。
- 前記駆動シャフトは、前記カテーテル内の軸方向運動によって、前記動作可能位置と前記展開用構成との間において、前記カニューレを調節するように構成される、請求項3に記載のポンプ。
- 前記駆動シャフトは、前記カテーテル内の軸方向運動によって、前記動作可能位置と前記展開用構成との間において、前記インペラを位置付けるように構成される、請求項3に記載のポンプ。
- 前記ポンプを前記血管系内に保定するためのバルーンをさらに備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、第1の軸方向区画と第2の軸方向区画との間に首部を備え、前記首部は、前記ポンプを前記血管系内に保定するために構成される、請求項1に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、前記カニューレ内外への前記流体の垂直流動のための複数の開口部を備える、請求項7に記載のポンプ。
- 前記インペラのブレード角度は、前記カニューレの入口部分から前記カニューレの出口部分に向かって減少する、請求項1に記載のポンプ。
- 前記ブレード角度は、前記カニューレの入口部分と前記カニューレの出口部分との間で対数的に減少する、請求項9に記載のポンプ。
- 前記カニューレは、実質的に前記インペラ軸に沿って配向される、複数の縦方向フレーム部材を備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記縦方向フレーム部材は、前記カニューレの近位部分および遠位部分内で、軸方向および半径方向に延在し、前記近位部分と遠位部分との間の前記カニューレの中央部分内で、実質的に軸方向に延在する、請求項11に記載のポンプ。
- 前記中央部分内のカニューレを中心として円周方向に延在する、円周方向支持部材をさらに備える、請求項12に記載のポンプ。
- 前記カニューレ内に配置される、整流器をさらに備える、請求項1に記載のポンプ。
- 前記カニューレの遠位先端に位置付けられる、機械的連結要素をさらに備え、前記機械的連結要素は、前記カニューレを前記血管系内の心臓壁に結合するように構成される、請求項1に記載のポンプ。
- デバイスであって、
循環系内における展開のための圧潰構成と、前記循環系内における流体流動を指向するための拡張構成とを有し、前記拡張構成は、前記圧潰構成より大きい直径を有する、カニューレと、
軸を中心とする回転によって、前記カニューレを通して、前記流体流動を誘発するように構成される、インペラであって、前記圧潰構成より前記拡張構成において、より大きな半径を有する、ブレードを備える、インペラと、
前記カニューレの近位端まで延在するカテーテルであって、前記カニューレを前記循環系内に位置付けるために構成される、カテーテルと
を備える、デバイス。 - 前記カニューレは、前記カニューレに対して軸方向に固定される第1の端部と、前記第1の端部および前記カニューレに対して軸方向に遊離する第2の端部とを備える、請求項16に記載のデバイス。
- 前記カニューレを支持するための複数の支持部材をさらに備え、前記支持部材は、前記カニューレの前記第1の端部および第2の端部における近位区画および遠位区画内で、軸方向におよび半径方向に延在し、それらの間で、実質的に軸方向に延在する、請求項17に記載のデバイス。
- 前記インペラに回転可能に連結され、前記カテーテルに対して同軸に配向される、駆動シャフトをさらに備え、前記カニューレの前記第1の端部から前記カニューレの前記第2の端部までの軸に沿って延在する、駆動シャフトをさらに備える、請求項18に記載のデバイス。
- 前記カニューレの近位端から遠位端に延在する複数の縦方向部材と、前記近位端と遠位端との間に前記カニューレを中心として円周方向に延在する円周方向支持部材とを備える、支持部材をさらに備える、請求項18に記載のデバイス。
- 方法であって、
展開用構成において、カニューレを血管系内に挿入するステップであって、前記カニューレは、前記展開用構成より実質的に大きい直径を伴う、動作可能構成を有する、ステップと、
前記カニューレを循環系内の所望の場所に誘導するステップと、
前記カニューレを動作構成に拡張するステップと、
インペラを前記カニューレ内に拡張するステップと、
前記カニューレ内の軸を中心として、前記インペラを回転させ、前記血管系を通して、流体を駆動させるステップと
を含む、方法。 - 前記カニューレを拡張するステップは、前記カニューレの近位端および遠位端の相対的軸方向運動を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記カニューレを拡張する間、前記カニューレの近位端および遠位端を半径方向に支持するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記インペラを拡張するステップは、前記インペラに、前記カニューレの入口部分から前記カニューレの出口部分に向かって画定される、減少ブレード角度を提供する、請求項21に記載の方法。
- 前記カニューレの端部を前記血管系に取着するステップをさらに含む、請求項21に記載の方法。
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