DE112014001418T5

DE112014001418T5 - Expandierbare Blutpumpe zur Herzunterstützung

Info

Publication number: DE112014001418T5
Application number: DE112014001418.4T
Authority: DE
Inventors: Don W. E. Evans
Original assignee: Minnetronix Inc
Current assignee: Minnetronix Inc
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2014164292A1

Abstract

Eine Pumpe zur Einleitung einer Durchflussmenge weist zwei Einlässe auf. Die Pumpe besitzt eine erste Struktur zur Entfaltung innerhalb des Gefäßsystems und eine zweite, operierfähige Struktur zur Lenkung des Flüssigkeitsstroms innerhalb des Gefäßsystems, wobei die zweite Struktur einen größeren Durchmesser als die erste Struktur besitzt. Ein zentrifugales Förderelement ist so gestaltet, um den Flüssigkeitsstrom durch Rotation um eine Rotationsachse einzuleiten, wobei die Strömung in einer Richtung im Allgemeinen quer verlaufend zur Rotationsachse des Förderelements ist.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenlegung betrifft Blutpumpen zur Herzunterstützung. Spezieller betrifft die vorliegende Offenlegung expandierbare Blutpumpen und Verfahren zu deren Entfaltung und Verwendung zur Kreislaufunterstützung. Viele Herzprobleme führen zur Notwendigkeit einer vorübergehenden Herzunterstützung. Diese Szenarios können von unvorhergesehener Unterstützung bei der Herzchirurgie mit hohem Risiko bis zu unmittelbarer voller Unterstützung nach einem Myokardinfarkt reichen. Akute Pumpen zur zeitweiligen Herzunterstützung weichen von implantierbaren Pumpen ab, weil der Verwendungszeitraum kurzzeitig in Tagen oder Wochen, im Gegensatz zu langzeitig in Monaten oder Jahren, bemessen sein kann. Situationen, die eine vorübergehende Herzunterstützung erforderlich machen, können aus der schnellen Entfaltung einer Blutpumpe in einem Bereich anatomischer Positionen großen Nutzen ziehen.
Die Blutpumpe der vorliegenden Offenlegung findet Anwendung in verschiedenen Aspekten des Herz- und Gefäßsystems. Das Herz- und Gefäßsystem des Körpers ist ein geschlossenes Kreislaufsystem, das aus zwei Kreislaufarten besteht, dem Lungenkreislauf und dem Körperkreislauf. Im Lungenkreislauf fließt Blut aus dem rechten Teil des Herzens durch den Lungenarterienstamm, der sich in Lungenarterien verzweigt, die den Blutfluss zu den Lungen befördern. In den Lungen fließt Blut durch Lungenkapillaren, in denen Kohlendioxid aus dem Blut entfernt und diesem Sauerstoff zugeführt wird. Das mit Sauerstoff angereicherte Blut fließt anschließend zum linken Teil des Herzens, wo es durch die Aorta zum Durchfluss des Körpers gepumpt wird. Das Pumpen von mit Sauerstoff angereichertem Blut durch den Körper ist als Körperkreislauf bekannt. Im Körperkreislauf pumpt die linke Seite des Herzens Blut durch die Aorta und in das Arteriensystem, welches das Blut durch den Körper in Kapillaren und Zellen des Körpers transportiert. Wenn mit Sauerstoff angereichertes Blut durch den Körper fließt, entnehmen die Körperzellen den Sauerstoff aus dem Blut und ersetzen ihn durch Kohlendioxid. Das Blut tritt anschließend in das Venensystem ein, um seine Rückkehr zu Herz und Lungen zu beginnen. Das Venensystem enthält kleine Venen, die zu Venen zusammenlaufen. Im oberen Teil des Körpers fließt das Blut von den Venen in die obere Hohlvene, während im unteren Teil des Körpers das Blut von den Venen in die untere Hohlvene fließt. Das Blut fließt von der oberen Hohlvene und der unteren Hohlvene in den rechten Vorhof des rechten Herzens, wo es erneut in den Zyklus des Lungenkreislaufes eintritt.
Weil Blut aus dem rechten Teil des Herzens und in die Lungen fließt, während das Blut, das vom linken Teil des Herzens fließt, durch den Körper zirkuliert wird, erzeugt das linke Herz einen wesentlich höheren Druck als das rechte Herz. Der durch das rechte Herz erzeugte Druck würden nicht ausreichend sein, um Blut durch die Gewebe des Körpers zu bewegen, während der durch das linke Herz erzeugte Druck auf das Blut aufgebracht wird, das durch die Lungen zirkuliert, was fragile Lungenbläschengewebe in den Lungen beschädigen würde. Im Allgemeinen erzeugt das rechte Herz systolische Drücke von 15–30 mm Hg und diastolische Drücke von 3–12 mm Hg.
Es besteht auf dem Fachgebiet Bedarf an Blutpumpen, die Aspekte dieser Art von Therapie verbessern können. Spezieller besteht auf dem Fachgebiet Bedarf an verbesserten expandierten Blutpumpen zur Herzunterstützung und des Weiteren zur Herzunterstützung für den linken Teil des Herzens, den rechten Teil des Herzens oder beide.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Offenlegung betrifft ein Pumpsystem zur Einleitung einer Strömung innerhalb eines Gefäßsystems und Verfahren zur Verwendung des Pumpsystems, um eine solche Strömung einzuleiten. Das System enthält eine Kanüle mit einem Abschnitt, der zwischen einer operierfähigen Struktur und einer Entfaltungsstruktur verstellbar ist, und ein Förderelement, das in dem verstellbaren Abschnitt angeordnet ist. Das System umfasst mindestens ein Ende mit einem expandierenden Element, das mit einem Blutgefäß in Eingriff kommen soll. Das System ist so gestaltet, dass Blut von mindestens einem Ende und durch eine Seitenwand der Kanüle bewegt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während die Beschreibung mit Ansprüchen abschließt, die auf den Gegenstand speziell aufmerksam machen, der betrachtet wird, die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung zu bilden und ausgesprochen beansprucht wird, wird angenommen, dass die Ausführungsformen aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Figuren vorgenommen wird, besser verständlich wird, in denen:
1 ist eine perspektivische Ansicht einer expandierbaren Blutpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
2 ist eine schematische Darstellung einer expandierenden Blutpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Förderelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
4A ist eine perspektivische Ansicht eines Förderelements nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
4B ist eine Seitenansicht des Förderelements von 4A.
5A ist eine perspektivische Ansicht eines Förderelements nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
5B ist eine Seitenansicht des Förderelements von 5A.
5C ist eine perspektivische Ansicht des Förderelements.
5D ist eine Seitenansicht des Förderelements, die eine mögliche Strömungsrichtung darstellt.
5E ist eine andere perspektivische Ansicht des Förderelements, die eine mögliche Drehrichtung darstellt.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Kanüle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
7A ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung der Kanüle von 6 in einer expandierten Struktur.
7B ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung der Kanüle von 6 in einer expandierten Struktur.
7C ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung der Kanüle von 6 in einer zusammengefallenen Struktur.
7D ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführung der Kanüle mit Stützelementen, die aus einem Drahtgeflecht gebildet sind.
7E ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführung der Kanüle mit Stützelementen, die eine rohrförmige Einfassung bilden.
7F ist eine Seitenansicht einer Ausführung der Kanüle mit rohrförmiger Einfassung.
8A sind schematische Seitenansichten einer Ausführung der Kanüle in einer expandierten Struktur.
8B ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung der Kanüle von 8A.
8C ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung der Kanüle von 8A in einer zusammengefallenen Struktur.
9A ist eine perspektivische Ansicht einer Kanüle nach einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung mit verschiedenen Durchmessern in Richtung ihrer axialen Länge.
9B ist eine perspektivische Ansicht einer Kanüle mit radialen Strahlgleichrichtern.
9C ist eine perspektivische Ansicht einer Kanüle mit konzentrischen Strahlgleichrichtern.
10A ist eine Seitenansicht einer Kanüle nach einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung mit dem Merkmal einer Anschlussfixierung.
10B ist eine perspektivische Ansicht der Kanüle von 10A.
11A ist eine schematische Seitenansicht einer Öffnung in einer Wand zwischen einer beliebigen Kombination von Herzkammer(n) und Blutgefäß(en).
11B ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Kanüle von 10A, die in der Öffnung von 11A befestigt ist.
11C ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Kanüle von 10A, die in der Öffnung von 11A befestigt ist, wobei die Öffnung außerdem eine dazwischen liegende Einrichtung aufweist, die an der Wandöffnung befestigt ist.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheterführungssystems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
13 ist eine perspektivische Ansicht eines Katheterführungssystems nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
14 umfasst eine Seitenansicht und auseinander gezogene Seitenansichten eines Leistungsübertragungssystems einer Pumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsübertragungssystems einer Pumpe nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
16 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsübertragungssystems einer Pumpe nach einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines Leistungsübertragungssystems einer Pumpe nach einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
18 ist eine perspektivische Ansicht einer expandierbaren Blutpumpe gemäß einer Ausführung der vorliegenden Offenlegung.
19 ist eine Seitenansicht der in 18 gezeigten, expandierbaren Blutpumpe.
20 ist eine perspektivische Ansicht einer expandierbaren Blutpumpe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung, wobei bestimmte Teile transparent dargestellt sind.
21 ist eine perspektivische Ansicht eines Förderelements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
21A–21D stellen Seitenansichten der Förderelemente der vorliegenden Erfindung dar.
22 ist die perspektivische Ansicht eines Förderelements nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
23 ist eine Ansicht des Förderelements von 22 im Schnitt, der entlang der Linie A-A geführt ist.
24 ist eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer expandierbaren Blutpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
25 ist eine Seitenansicht der in 24 gezeigten, expandierbaren Blutpumpe
26 ist eine perspektivische Ansicht bestimmter Bauelemente einer expandierbaren Blutpumpe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
27 ist eine Seitenansicht der bestimmten Bauelemente einer in 26 dargestellten, expandierbaren Blutpumpe.
28 ist eine perspektivische Ansicht bestimmter Bauelemente einer expandierbaren Blutpumpe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
29 ist eine Seitenansicht der bestimmten Bauelemente einer in 28 dargestellten, expandierbaren Blutpumpe.
30 ist eine perspektivische Ansicht einer expandierbaren Blutpumpe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung, wobei bestimmte Teile transparent dargestellt sind.
31 ist eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer expandierbaren Pumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
32 ist eine Seitenansicht der in 31 gezeigten, expandierbaren Pumpe.
33 ist eine perspektivische Ansicht bestimmter Bauelemente einer expandierbaren Blutpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
34 ist eine Seitenansicht der bestimmten Bauelemente einer in 33 gezeigten, expandierbaren Blutpumpe.
35 ist eine perspektivische Ansicht eines Förderelements nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
35A ist eine Ansicht des Förderelements von 35 im Schnitt, der längs der Linie B-B geführt ist.
35B–35F stellen Querschnittsansichten von anderen Förderelementen der vorliegenden Erfindung dar.
36 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Entfaltung und Verwendung einer expandierbaren Blutpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
37 ist ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zur Entfaltung und Verwendung einer expandierbaren Blutpumpe nach einer Ausführung der vorliegenden Offenlegung.
38 ist eine schematische Darstellung einer expandierbaren Blutpumpe und eines Steuerungssystems und einer Konsole nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenlegung betrifft eine neuartige und vorteilhafte Blutpumpe zur Herzunterstützung, einschließlich jedoch nicht darauf beschränkt, der akuten Herzunterstützung und zeitweiligen Herzunterstützung. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenlegung neuartige und vorteilhafte Blutpumpen und Verfahren ihrer Entfaltung und Verwendung, um schnell eine zeitweilige Kreislaufunterstützung zur Verfügung zu stellen. Die Systeme der vorliegenden Offenlegung können im linken Teil des Herzens, rechten Teil des Herzens oder in beiden verwendet werden. Beispielhafte Verwendungen der verschiedenen Ausführungsformen von hier bereitgestellten, expandierbaren Blutpumpen können sich von unvorhergesehener Unterstützung bei Herzchirurgie mit hohem Risiko bis zu unmittelbarer voller Unterstützung nach einem Myokardinfarkt erstrecken. Expandierbare Blutpumpen und Verfahren ihrer Entfaltung und Verwendung zur Kreislaufunterstützung sind beschrieben in der US-Anmeldung Nr. 13/590 488 für Evans und andere, die am 21. August 2012 mit dem Titel eingereicht wurde „Expandierbare Blutpumpen und Verfahren zu ihrer Entfaltung und Verwendung“, und der US-Anmeldung Nr. 13/590 564, die am 21. August 2012 mit dem Titel eingereicht wurde „Expandierbare Gefäßpumpen“, die beide durch Bezug hier in ihrer Gesamtheit einbezogen sind.
Im Allgemeinen kann eine Pumpe mit Kanüle und Förderelement in einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur zum Beispiel in ein großes Blutgefäß eingesetzt und zum Herzen geführt werden. Sobald die Pumpe an der gewünschten Stelle oder in deren Nähe angeordnet ist, zum Beispiel in einem gewünschten Teil und Kammer des Herzens, kann der Kliniker oder operierende Arzt Kathetersteuerungen nutzen, um die Kanüle der Pumpe zu expandieren. Mit der expandierten Kanüle und einer erzeugten Leitung kann der Kliniker oder operierende Arzt anschließend das Förderelement der Pumpe innerhalb der Kanüle expandieren, wobei abwechselnd Expansion von Kanüle und Förderelement gleichzeitig auftreten können.
Eine Rotation des Förderelements erzeugt einen Blutstrom innerhalb der Kanüle zwischen Einlass und Auslass oder Auslässen der Kanüle. Die Kanüle kann außerdem eine Trennung zwischen beliebigem umgebenden Gewebe und dem rotierenden Förderelement bewirken. Die Kanüle kann auch zum Eingriff in Struktur oder Gewebe im Herz wie Blutgefäße einschließlich der Hohlvenen, wie beispielsweise der oberen Hohlvene, der unteren Hohlvene oder anderen Gefäßen oder Kombinationen von diesen angepasst werden. Das Förderelement kann über ein Leistungsübertragungssystem angetrieben und von einer Steuerungs- und/oder Leistungseinheit gesteuert werden. Der Kliniker oder operierende Arzt kann therapeutische Systemparameter in die Steuereinheit eingeben, welche die Pumpe bei gewünschten Drehzahlen für gewünschte Zeiträume antreibt. Die zusammengefallene Entfaltungsstruktur kann einen schnellen Einsatz in mehreren anatomischen Positionen und deren Entnahme zulassen, während die expandierte, operierfähige Struktur eine geeignete Therapie zulassen kann.
Die vorliegende Offenlegung betrifft in einer Ausführungsform expandierbare Blutpumpen und Verfahren ihrer Entfaltung und Verwendung zur Kreislaufunterstützung. Die Blutpumpe kann eine Kanüle enthalten, die aus einem verstellbaren Stützelement und einer elastischen Gewebeabdeckung besteht, die eine Entfaltungsstruktur von reduzierter oder minimaler zusammengefallener Größe und eine operierfähige Struktur von vergrößerter oder maximaler Größe zulässt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Kanüle im Durchmesser entlang ihrer axialen Länge variieren, was eine Störung zwischen expandierter Kanüle und Gewebeöffnungen reduziert oder minimiert. Außerdem kann eine Änderung des Kanülendurchmessers einen führenden engen Abschnitt der Kanüle zulassen, was die Handlichkeit verbessern und eine erhöhte Reichweite in der Anatomie erlauben kann. Noch weiter kann eine Änderung des Kanülendurchmessers das Festlegen der Position der Pumpe bezüglich einer Gefäßöffnung oder eines anderen Anschlusses, durch die sie hindurchgeht, zulassen.
Die Kanüle kann mehrfache Öffnungen enthalten, welche die Verhinderung eines Blutflusses von Null unterstützen kann, falls Gewebe an dem Einlassende der Kanüle zusammenfällt. Die Kanüle kann in einigen Ausführungsformen so gestaltet sein, dass ein Auslass die Durchflussmenge im Allgemeinen senkrecht zu der Drehachse der Pumpe ausstößt. Die Blutpumpe kann durch ein Flüssigkeitssystem einschließlich Katheterunterstützung und Rückführkanälen betrieben werden, die bewirken, dass sich ein mechanischer Generator dreht. Der mechanische Generator kann mit einem Förderelement der Blutpumpe mechanisch oder magnetisch gekoppelt sein.
Die vorliegende Offenlegung betrifft in einer anderen Ausführungsform eine Pumpe zur Einleitung einer Bewegung einer Flüssigkeit relativ zur Pumpe. Die Pumpe kann eine längliche Kanüle enthalten, die mindestens einen Abschnitt aufweist, der zwischen einer operierfähigen Struktur mit einem ersten Durchmesser und einer Entfaltungsstruktur mit einem wesentlich kleineren Durchmesser verstellbar ist.
Die Pumpe kann außerdem ein Förderelement enthalten, das in dem verstellbaren Abschnitt der Kanüle angeordnet und darin um eine Läuferachse rotierbar ist. Das Förderelement kann einen formfesten oder halbharten Mast oder ein flexibles Stützelement umfassen, das ein elastisches Gewebe unterstützt, wobei Mast oder Stützelement bezüglich der Kanüle zwischen einer operierfähigen Struktur und einer Entfaltungsstruktur getrennt positionierbar sind, wobei die operierfähige Struktur sich zumindest in einem Teil des Gewebes in einem ersten radialen Abstand von der Läuferachse erstreckt und die Entfaltungsstruktur den Teil des Gewebes in eine zweite radiale Position von im Wesentlichen kürzerem Abstand von der Läuferachse zusammenlegt.
In einigen Ausführungsformen kann die Kanüle ein spiralförmiges Stützelement umfassen, wobei sich das spiralförmige Stützelement um die Läuferachse herum spiralig bewegt. Das spiralförmige Stützelement kann verstellbar sein von der operierfähigen Struktur zu der Entfaltungsstruktur, indem das spiralförmige Stützelement verdreht wird. Alternativ dazu oder zusätzlich kann das spiralförmige Stützelement von der operierfähigen Struktur in die Entfaltungsstruktur verstellbar sein, indem ein proximales und distales Ende des spiralförmigen Stützelements weiter voneinander weg positioniert wird. Die Kanüle kann ferner eine Abdeckung enthalten, die durch das spiralförmige Element gestützt wird.
Die Abdeckung kann in einigen Fällen eine Vielzahl von Einlassöffnungen und/oder eine Auslassöffnung aufweisen, die es erlauben, dass der Blutfluss die Pumpe im Wesentlichen senkrecht zu der Läuferachse verlässt. In einigen Ausführungsformen kann die Kanüle auch einen zweiten Abschnitt enthalten, der zwischen einer operierfähigen Struktur mit einem zweiten Durchmesser und einer Entfaltungsstruktur mit einem im Wesentlichen kleineren Durchmesser als der zweite Durchmesser verstellbar ist. In speziellen Ausführungsformen kann die Kanüle zwischen dem ersten Kanülenabschnitt und dem zweiten Kanülenabschnitt einen Anschlussfixierhals aufweisen.
In weiteren Ausführungsformen kann die Kanüle ein expandierbares Element an einem Ende aufweisen, oder sie kann ein expandierbares Element an beiden Enden aufweisen. Das expandierbare Element ist gestaltet, um seine Größe zu erhöhen, so dass es mit der anatomischen Struktur in Eingriff kommen kann. In einigen Ausführungsformen ist das expandierbare Element gestaltet, um mit Blutgefäßen in Eingriff zu kommen. Zum Beispiel kann das expandierbare Element so gestaltet sein, um mit Blutgefäßen wie der Aorta, Hohlvenen, der oberen Hohlvene, der unteren Hohlvene, anderen Gefäßen oder Kombinationen von diesen in Eingriff zu kommen. In anderen Ausführungsformen kann das expandierbare Element mit anderen oder zusätzlichen Strukturen im Körper oder im Herzen wie eine oder mehrere Klappen im Herzen in Eingriff kommen. Das expandierbare Element kann mit der Gewebsstruktur in Eingriff kommen derart, dass Blutfluss zwischen, durch oder um das expandierbare Element und der Gewebsstruktur herum, mit der das expandierbare Element in Eingriff gebracht ist, reduziert wird, wesentlich reduziert wird, im Wesentlichen verhindert oder verhindert wird.
In einigen Ausführungsformen ist das expandierbare Element so gestaltet, um zwischen einer Entfaltungsstruktur, die im Wesentlichen wegen reduzierter oder minimaler Größe eingefallen ist, und einer operierfähigen Struktur, in welcher das expandierbare Element in der Größe teilweise oder völlig expandiert ist, positioniert zu werden. In einigen Ausführungsformen kann das expandierbare Element expandiert werden, indem es mit einem Fluid wie beispielsweise Luft, physiologischer Kochsalzlösung oder einem anderen physiologischen verträglichen Fluid oder Kombinationen davon aufgeblasen wird. In anderen Ausführungsformen kann das expandierbare Element in einer eingezwängten Anordnung gehalten werden, wenn es sich in der Entfaltungsstruktur befindet, wie etwa, indem es eingeschlossen wird durch ein Rückhalteelement wie beispielsweise eine Hülle. Wenn die Hülle oder das andere Rückhalteelement aus dem ausdehnbaren Element ausgerückt ist, expandiert das ausdehnbare Element auf eine Größe, die größer ist als die Größe des ausdehnbaren Elements, wenn es sich in seiner Entfaltungsstruktur befindet. In noch anderen Ausführungsformen kann das ausdehnbare Element in einer Entfaltungsstruktur mechanisch gehalten werden, wie beispielsweise durch Zahnräder, die mit Schlitzen in dem ausdehnbaren Element in Eingriff kommen, wobei die Zahnräder durch einen Antriebsmechanismus angetrieben werden. In diesen Ausführungsformen kann der Antriebsmechanismus genutzt werden, um das ausdehnbare Element in einem gewünschten Ausmaß zu expandieren oder zusammenzuziehen.
In weiteren Ausführungsformen kann das Förderelement zwei oder mehrere formfeste oder halbharte Masten oder flexible Stützelemente aufweisen, die das elastische Gewebe unterstützen, wobei sich die Stützelemente in der operierfähigen Struktur im Wesentlichen senkrecht zur Läuferachse und in der Entfaltungsstruktur im Wesentlichen parallel zur Läuferachse befinden. Ein distaler Katheterabschnitt kann ein erstes der Stützelemente halten, und ein proximaler Katheterabschnitt kann ein zweites der Stützelemente halten, wobei zumindest eines der distalen und proximalen Katheterabschnitte bezüglich des anderen rotierbar ist, um die Stützelemente radial zu versetzen.
In anderen Ausführungsformen kann ein erstes Ende des formfesten oder halbharten Mastes oder flexiblen Stützelements mit einem ersten Katheterabschnitt des Förderelements funktionsfähig verbunden sein, und ein zweites Ende des formfesten oder halbharten flexiblen Stützelements kann mit einem zweiten Katheterabschnitt funktionsfähig verbunden sein, wobei zumindest einer der ersten und zweiten Katheterabschnitte bezüglich des anderen axial positionierbar ist, so dass, wenn die Katheterabschnitte zueinander positioniert werden, das Stützelement in die operierfähige Struktur gedrückt wird, und wenn die Katheterabschnitte voneinander weg bewegt werden, das Stützelement in die Entfaltungsstruktur gedrückt wird. Zusätzlich kann mindestens einer der ersten und zweiten Katheterabschnitte bezüglich des anderen rotierbar sein, um die ersten und zweiten Enden der Stützelemente radial zu versetzen.
Die Pumpe kann eine Antriebswelle enthalten, um eine rotierende Bewegung des Förderelements zu steuern. Die Antriebswelle kann einen proximalen Abschnitt mit einem ersten Zahnrad an seinem distalen Ende und einen distalen Abschnitt mit einem zweiten Zahnrad an seinem proximalen Ende umfassen, wobei eine Rotation des proximalen Abschnitts auf den distalen Abschnitt dadurch übertragen wird, dass die ersten und zweiten Zahnräder benachbart angeordnet sind. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Leistungsübertragungssystem der Pumpe zum Antrieb einer Drehbewegung des Förderelements einen mechanischen Generator umfassen, um eine Flüssigkeitsbewegung durchgehend in eine Drehbewegung des Generators um die Läuferachse zu übertragen, und ein erster Hohlraum, der Flüssigkeit in den mechanischen Generator treibt, und einen zweiten Hohlraum, der Flüssigkeit von dem mechanischen Generator weg überträgt. Der mechanische Generator kann mit dem Förderelement betriebsfähig verbunden sein, wodurch eine Drehbewegung des Generators um die Läuferachse in eine Drehbewegung des Förderelements um die Läuferachse übertragen wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Leistungsübertragungssystem ferner einen oder mehrere erste Magneten umfassen, die angeordnet sind und an einem mechanischen Generator oder in dessen Nähe betriebsfähig angeschlossen und dadurch um die Läuferachse rotierbar sind, und ein Magnetgehäuse, das mit dem Förderelement betriebsfähig verbunden und dem mechanischen Generator benachbart angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine oder mehrere zweite Magneten aufweist, die um die Läuferachse herum angeordnet sind, mit den ersten Magneten in Wechselwirkung treten, um eine Rotationsbewegung der zweiten Magneten um die Läuferachse magnetisch zu bewirken.
Die vorliegende Offenlegung betrifft in einer noch weiteren Ausführung ein Verfahren zur Entfaltung einer Pumpe zur Herzunterstützung. Das Verfahren kann allgemein das Bereitstellen einer Pumpe wie die oben beschriebene, Einsetzen eines Katheters mit der Pumpe, die betriebsfähig an dessen distalem Ende oder in dessen Nähe angeschlossen ist, in ein Blutgefäß mit Kanüle und Förderelement in ihren Entfaltungsstrukturen, Führen der Pumpe zu einer gewünschten Stelle und Verstellen von Kanüle und Förderelement aus ihren Entfaltungsstrukturen in ihre operierfähigen Strukturen umfassen.
Die Verfahren können außerdem das Verstellen des formfesten oder halbharten Mastes oder flexiblen Stützelements und flexiblen Gewebes umfassen, um einen gewünschten Winkel der Laufschaufel zu erzeugen. Das Förderelement kann mit einer gewünschten Drehzahl über ein Leistungsübertragungssystem angetrieben werden. Zusätzliche Verfahren können Rückstellen von Kanüle und Förderelement in ihre Entfaltungsstrukturen und Entfernen von Katheter und Pumpe aus dem Blutgefäß umfassen.
Während zahlreiche Ausführungsformen offenbart sind, erschließen sich dem Fachmann noch andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die erläuternde Ausführungsformen der Offenlegung darstellt und beschreibt. Wie erkannt wird, sind die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung zu Modifizierungen in verschiedenen nahe liegenden Aspekten imstande, ohne dass alle vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung abweichen werden. Folglich sollen die Zeichnungen und die ausführliche Beschreibung als von erläuternder Art und nicht als einschränkend betrachtet werden.
1 veranschaulicht eine Ausführungsform einer expandierbaren Blutpumpe 100 gemäß der vorliegenden Offenlegung. Mit zusätzlichem Bezug auf 2 kann eine expandierbare Blutpumpe 100 im Allgemeinen einen Katheter 102 mit einer Pumpe 104 enthalten, die an dem eingesetzten Ende des Katheters oder in dessen Nähe angeordnet ist, und eine Steuer- und/oder Antriebseinheit 106, die an oder mit einem äußeren Ende des Katheters betriebsfähig verbunden ist. Die Pumpe 104 kann ein Förderelement 108, eine Kanüle 110 und ein Führungssystem 112 umfassen.
Der Katheter 102 kann ein Leistungsübertragungssystem enthalten, welches die Pumpe 104 und die Steuer- und/oder Antriebseinheit 106 betriebsfähig verbindet. Mehrere dieser Bauelemente wie Förderelement 108, Kanüle 110, Führungssystem 112 und Leistungsübertragungssystem können verschiedene Ausführungsformen umfassen, die innerhalb der Blutpumpe 100 ausgetauscht werden können oder austauschbar sind, um vielfältige, unterschiedliche Ausführungsformen von Blutpumpen zu erzeugen, wie es aus der folgenden Beschreibung verständlich wird.
FÖRDERELEMENT
Im Allgemeinen können die verschiedenen Ausführungsformen von Förderelementen der vorliegenden Offenlegung eine oder mehrere Laufschaufeln enthalten, die aus einem dünnen, flexiblen Gewebe oder Folienwerkstoff bestehen. In einigen Ausführungsformen hängen die Schaufeln an oder zwischen einem oder mehreren, im Allgemeinen bewegbaren, elastischen, formfesten oder halbharten Stützelementen oder Masten. In anderen Ausführungsformen bestehen die Schaufeln aus einem Werkstoff, der kein Stützelement oder Mast verwendet, wie dort, wo die Schaufel eine zusammenlegbare, faltbare, expandierbare oder aufblasbare Sektion aus Polymer, Gewebe, Nitinol oder einem anderen Memorymetall oder anderen biologisch geeigneten Werkstoff oder einem Verbundwerkstoff oder der Kombination von diesen ist. In einigen Ausführungsformen von hier offenbarten Förderelementen kann das Förderelement zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur aktiviert werden, indem die Position der bewegbaren, formfesten oder halbharten Stützelemente verändert wird, wodurch das flexible Gewebe in eine gewünschte Position gestreckt und eine Laufschaufelfläche erzeugt wird. In anderen Ausführungsformen von hier offenbarten Förderelementen kann das Förderelement zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur aktiviert werden, indem die Position der Schaufeln verändert wird durch Aufblasen des Förderelements oder Zurückhalten der Schaufeln, oder indem ihnen gestattet wird, sich zu entfalten oder in ihre operierfähige Struktur von vergrößerter oder maximaler Größe zu expandieren. So kann das Förderelement eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur von reduzierter oder minimaler Größe und eine expandierte, operierfähige Struktur von vergrößerter oder maximaler Größe zulassen.
In einigen Ausführungsformen kann das Förderelement zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur getrennt von einer Aktivierung der Kanüle (nachstehend ausführlicher erörtert) zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur aktiviert werden. Alternativ dazu kann eine Ausdehnung von Kanüle und Förderelement im Wesentlichen gleichzeitig zusammen auftreten. In verschiedenen hier offen gelegten Ausführungsformen können die Geometrie und Maßstäbe der Laufschaufeln Hämolyse reduzieren, wodurch die Ergebnisse des Verfahrens infolge verbesserter Therapie verbessert sind. Des Weiteren kann sich das Förderelement innerhalb der Kanüle in einem beliebigen axialen Abstand von der distalen Spitze befinden.
In einer in 3 veranschaulichten Ausführungsform kann ein Fördererelement 300 aus einer oder mehreren Laufschaufeln 302 bestehen, wobei jede Schaufel ein elastisches Gewebe 304 aufweist, das angehängt ist zwischen formfesten oder halbharten, freistehenden Stützelementen 302, die an dem Katheter 308 befestigt sind. Die Stützelemente 306 können zwischen Positionen im Wesentlichen parallel und senkrecht zur Drehachse 310 der Pumpe gedreht oder verstellt werden. Mit den Stützelementen 306 in einer Position im Wesentlichen parallel zur Drehachse 310 der Pumpe, kann das elastische Gewebe 304 mit diesen in eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur zurückgezogen werden. Wenn die Stützelemente 306 in eine Position im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 310 der Pumpe verstellt sind, wie es in 3 dargestellt ist, kann das elastische Gewebe 304 mit diesen in eine expandierte, operierfähige Struktur ausgedehnt werden.
Der Katheter 308 kann eine Katheterschicht mit einer proximalen Sektion 312 und einer distalen Sektion 314 umfassen, die relativ zueinander gedreht werden können. Jede Schaufel 302 kann ein Stützelement 306, das an der proximalen Sektion 312 angeordnet ist, und ein Stützelement an der distalen Sektion 314 aufweisen. Auf diese Weise kann der Winkel des elastischen Gewebes, wobei sich das elastische Gewebe 304 in einer expandierten, operierfähigen Struktur befindet, und somit die Laufschaufelfläche durch Drehung der proximalen Sektion 312 und distalen Sektion 314 des Katheters 308 relativ zueinander erzeugt oder modifiziert werden. In einer weiteren Ausführungsform, die in 4A und 4B veranschaulicht ist, kann ein Förderelement 400 ein elastisches Gewebe 402 enthalten, das an oder zwischen einem im Allgemeinen halbharten, jedoch elastischen Stützelement 404 und optional an dem Katheter 406 angehängt ist. Das im Allgemeinen halbharte, jedoch elastische Stützelement 404 kann in einigen Ausführungsformen ein Draht mittlerer Steifigkeit sein, was jedoch nicht darauf beschränkt ist, und kann an beiden Enden 408, 410 an dem Katheter 406 befestigt sein. In einer Ausführungsform kann der Katheter 406 einen Gleitabschnitt 412 und einen Drehabschnitt 414 umfassen, der relativ zu dem Gleitabschnitt gedreht werden kann, wobei das Stützelement 404 an beiden Enden 408, 410 mit dem Gleitabschnitt des Katheters befestigt sein kann. Ein Teil des Stützelements 404 kann außerdem im Allgemeinen an einer festen Stelle 416 entlang des Drehabschnitts 414 axial festgehalten werden.
Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform das flexible Stützelement 404 durch den Drehabschnitt 414 verlaufen, wie es in 4A dargestellt ist, so dass ein Teil des Stützelements im Allgemeinen an einer festen Stelle 416 entlang des Drehabschnitts axial festgehalten wird. In einer weiteren Ausführungsform kann das Stützelement 404 in zwei Abschnitte geteilt werden, wobei jeder Abschnitt ein am Gleitabschnitt 414 befestigtes Ende und ein am Drehabschnitt 414 an der festen Stelle 416 befestigtes Ende aufweist. Jedoch werden im Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung andere geeignete Elemente in Betracht gezogen, damit sich proximales Ende und distales Ende des flexiblen Stützelements 404 relativ zueinander in axialer Richtung bewegen können. Dort, wo ein Haltedraht für eine oder mehrere flexible Stützelemente verwendet wird, kann der Haltedraht rund oder flach sein. Alternativ dazu können die Stützelemente aus einem abgeschnittenen Rohr, Hohldraht oder einer ähnlichen Struktur ausgebildet sein.
Der Gleitabschnitt 412 des Katheters 406 kann axial entlang des Drehabschnitts 414 zwischen axialen Positionen zur festen Stelle 416 hin und von dieser weg verschoben oder verstellt werden. Mit dem Gleitabschnitt 412, der in eine Position allgemein relativ weg von der festen Stelle 416 verschoben ist, können Teile des Stützelements 404 näher an die Drehachse 418 der Pumpe gezogen werden, wodurch bewirkt wird, dass das elastische Gewebe 402 mit diesem in eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur zurückgezogen wird.
Wenn der Gleitabschnitt 412 in eine Position allgemein relativ zur festen Stelle 416 hin verschoben wird, können Teile des Stützelements 404 von der Drehachse 418 der Pumpe weg gedrückt werden, wodurch bewirkt wird, dass das elastische Gewebe 402 mit diesem in eine expandierte, operierfähige Struktur ausgedehnt wird, wie es in 4A dargestellt ist. Mit dem elastischen Gewebe 402 in einer expandierten, operierfähigen Struktur kann der Winkel des elastischen Gewebes und somit die Laufschaufelfläche durch Rotation des Drehabschnitts 414 des Katheters bezüglich des Gleitabschnitt 412 erzeugt oder modifiziert werden, wie es in 4B dargestellt ist.
In einer noch anderen, in 5A und 5B dargestellten Ausführungsform kann ein Förderelement 500 eine oder mehrere Laufschaufeln 502 umfassen, die jeweils ein elastisches Gewebe 504 enthalten, das an oder zwischen einem im Allgemeinen halbharten, jedoch elastischen Stützelement 506 und optional dem Katheter 508 angehängt ist. Das allgemein halbharte, jedoch elastische Stützelement 504 kann in einigen Ausführungsformen ein Draht mittlerer Steifigkeit sein, was jedoch nicht darauf beschränkt ist, und kann an beiden Enden 510, 512 mit dem Katheter 508 befestigt sein.
In einer Ausführungsform kann der Katheter 508 eine Katheterschicht mit einem proximalen (alternativ dazu distalen) Abschnitt 514 und einem distalen (alternativ dazu proximalen) Abschnitt 516 enthalten, wobei ein Abschnitt oder beide entlang der Rotationsachse 518 der Pumpe axial positionierbar sind, und entweder ein Abschnitt oder beide um die Drehachse der Pumpe rotierbar sind, so dass der distale Abschnitt und der proximale Abschnitt in axialer Richtung relativ zueinander positioniert und gedreht werden können.
Das Stützelement 506 kann an einem Ende 510 mit dem distalen Abschnitt 514 und an einem Ende 512 mit dem proximalen Abschnitt 516 befestigt werden, wobei die Enden durch die distalen und proximalen Abschnitte auch in axialer Richtung positioniert und relativ zueinander gedreht werden können. Jedoch werden im Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung andere geeignete Elemente in Betracht gezogen, die es dem distalen Ende 510 und proximalen Ende 512 des elastischen Stützelements 506 erlauben, sich in axialer Richtung und/oder drehend relativ zueinander zu bewegen.
Wie in 5C, 5D und 5E gezeigt, kann die Geometrie des Förderelements durch einen Schaufelwinkel (θ₁) am Einlass, der schärfer (mehr senkrecht und weniger parallel zur Drehachse) sein wird, und einen Schaufelwinkel (θ₂) am Auslass, der flacher (mehr parallel zur Drehachse) sein wird, gekennzeichnet sein. Der Übergang zwischen den beiden Winkeln kann stufenweise vorkommen, um die Durchflussleistung zu verbessern und Turbulenz sowie andere Verluste zu reduzieren.
Zum Beispiel kann der Schaufelwinkel (θ) zwischen der Achsenrichtung (oder Drehachse) 518 und einer tangentialen Linie 519 an die Laufschaufel 502 gemessen werden, wie es in 5B gezeigt ist, in der die tangentiale Linie 519 am radial äußeren Teil des Gewebes 504 oder entlang des elastischen Stützelements 506 definiert ist. Des Weiteren kann der Einlass oder proximale Schaufelwinkel θ₁ relativ größer zum proximalen oder Einlassabschnitt 516 des Förderelements 500 hin sein, das heißt, wobei die Laufschaufelkante oder tangentiale Linie entlang des elastischen Stützelements 506 oder dem äußeren Teil des Gewebes 504 mehr oder weniger senkrecht zur Achsenrichtung 518 ausgerichtet ist. Umgekehrt kann der Auslass oder distale Schaufelwinkel (θ₂) zum distalen oder Auslassabschnitt 514 hin relativ kleiner (θ₂ < θ₁) sein, das heißt, wobei die Laufschaufelkante oder Tangente entlang des elastischen Stützelements 506 oder des äußeren Teils des Gewebes 504 mehr oder weniger parallel zu oder entlang der Achsenrichtung 518 ausgerichtet ist.
Dort, wo sich der Winkel des Schaufelübergangs stufenweise ändert, kann der Wert des Schaufelwinkels (θ) im Wesentlichen mit einer im Wesentlichen stetigen Ableitung (z. B. der ersten) zwischen distalem Ende 514 und proximalem Ende 516 des axialen Elements oder Katheters 508 konstant sein. Außerdem darf der Schaufelwinkel schwanken von ungefähr senkrecht oder etwas weniger als senkrecht zu dem proximalen Ende 516 hin (das heißt, θ₁ ≤ 90°) bis ungefähr parallel oder etwas größer als parallel zu dem distalen Ende 514 hin (θ₂ ≥ 0°). Alternativ dazu kann der Schaufelwinkel (θ) zwischen einer oberen und einer unteren Grenze oder beiden, zum Beispiel θ ≥ 10°, θ ≥ 20° oder θ ≥ 30°; und/oder θ ≤ 80°, θ ≤ 70° oder θ ≤ 60°, schwanken.
Die Beziehung zwischen proximalem Abschnitt 516 und distalem Abschnitt 514 des Katheters 508 kann auch umgekehrt werden, so das θ₁ > θ₂ ist. Entsprechend kann in einigen Ausführungsformen die Strömungsrichtung F (Pfeil 520) in jeder Richtung entlang des Förderelements 500 vom Ende 514 zum Ende 516 hin oder vom Ende 516 zum Ende 514 hin ohne Verlust an Gemeingültigkeit fortschreiten.
In weiteren Ausführungsformen kann der Schaufelwinkel (θ) längs des Förderelements 500 im Wesentlichen konstant sein, so dass θ₁ ≈ θ₂ ist, oder der Schaufelwinkel (θ) kann zwischen θ₁ und θ₂ im Wesentlichen monoton abnehmen oder zunehmen, wobei θ₁ ≠ θ₂ ist. Dort, wo sich der Schaufelwinkel ändert, kann die Änderung als eine Funktion der axialen Position z linear sein. Zum Beispiel kann der Schaufelwinkel definiert sein als: θ(z) = θ₁ + mz, [1] wobei die Neigung m = (θ₁ – θ₂)/Δz und Δz = z₂ – z₁ der axiale Abstand zwischen dem ersten Schaufelwinkel θ₁ bzw. zweiten Schaufelwinkel θ₂ ist. In einem logarithmischen Profil kann der Schaufelwinkel variieren als: θ(z) = θ₁ + Δθ × log[1 + (b – 1)(z – z₁)/Δz] [2] wobei Δ θ = θ₂ – θ₁ und b die Basis des Logarithmus ist, so dass θ(z₁) = θ₁ + θ₂ × log(1) ist, welches θ₁ ist, und so dass θ(z₂) = θ₁ + Δθ × log(b), welches θ₂ ist. Alternativ dazu kann die Änderung sinusförmig sein: θ(z) = θ₁ + Δθ × sin[(z – z₁)π/nΔz] [3] wobei n den periodischen Charakter, zum Beispiel n = 2, festlegt. Der Schaufelwinkel θ kann auch exponentiell variieren oder eine andere Funktionsform annehmen. Der Schaufelwinkel θ kann außerdem lokale Mindestwerte und Maximalwerte zwischen θ₁ und θ₂ besitzen.
Jeder oder beide der distalen und/oder proximalen Abschnitte 514, 516 des Katheters 508 können entlang der Rotationsachse 518 der Pumpe zwischen axialen Positionen zu einander hin oder voneinander weg verschoben oder axial verstellt werden. Mit den distalen und proximalen Abschnitten 514, 516, die in eine Position allgemein relativ weg voneinander verstellt sind, können Teile des Stützelements 506 näher an die Rotationsachse 518 der Pumpe gezogen werden, wodurch bewirkt wird, dass das elastische Gewebe 504 mit diesen in eine eingefallene Entfaltungsstruktur zurückgezogen wird.
Wenn der distale Abschnitt 514 und der proximale Abschnitt 516 in eine Position im Allgemeinen relativ zueinander verstellt werden, können Teile des Stützelements 506 von der Rotationsachse 518 der Pumpe weg gedrückt werden, wodurch bewirkt wird, dass das elastische Gewebe 504 damit in eine expandierte, operierfähige Struktur, wie es in 5A dargestellt ist, ausgedehnt wird. Mit dem elastischen Gewebe 504 in expandierter, operierfähiger Struktur kann der Winkel des elastischen Gewebes und somit die Laufschaufelfläche erzeugt werden oder durch Rotation eines oder beider der distalen und/oder proximalen Abschnitte 514, 516 des Katheters 410 relativ zueinander, wie es in 5B dargestellt ist, modifiziert werden.
Die Rotation des Förderelements 500 in oder entlang einer Arbeitsrichtung R (Pfeil 522) kann ein Mechanismus sein, damit sich das Förderelement 500 entfaltet und ausdehnt, indem Strömung, Druck, Vorspannung, Zentrifugalkraft oder eine Kombination davon genutzt werden, um die Gewebe 504 in einer radial außen liegenden Position bezüglich der Rotationsachse 518, das heißt, mit in einer operierfähigen Position außerhalb des Katheters 508 befindlichen Laufschaufeln 502, zu spreizen. Die Rotation in entgegen gesetzter Richtung kann das Zusammenfallen des Mechanismus bewirken, wobei die Laufschaufeln 502 näher an dem Katheter 508 positioniert sind und Gewebe 504 sich in einer mehr radialen Position nach innen bezüglich der Achse 518 häufen.
Im Allgemeinen kann die Arbeitsrichtung der Rotation von einer relativ höheren Druckfläche der Schaufel (oder Schaufelpaar) 522 zu einer relativ niedrigeren Druckfläche der Schaufel (oder Schaufelpaar) 502 hin sein, wie es in 5E dargestellt ist. In einigen Ausführungsformen kann sich das Gewebe 504 außerdem unter der Belastung biegen, um eine im Wesentlichen konkave Druckfläche entlang einer Seite der Schaufel 502 (z. B. 502A) und eine im Wesentlichen konvexe Saugfläche entlang der gegenüber liegenden Seite der Schaufel 502 (z. B. 502B) zu erzeugen. Alternativ dazu kann die Arbeitsrichtung oder Krümmung (oder beide) basierend auf Strömungsbedingungen und der dem Förderelement 500 zugeführten Leistung oder Drehmoment umgekehrt werden.
Die verschiedenen Ausführungsformen von oben beschriebenen Kanülen können aus beliebigen geeigneten Werkstoffen gefertigt werden. Zum Beispiel können die verschiedenen Ausführungsformen von oben beschriebenen Kanülen aus einem Polymer, einem elastischen Gewebe, einem Metall oder einer Metalllegierung, einem Formgedächtnis-Werkstoff oder Werkstoffkombinationen, was aber nicht darauf beschränkt ist, gefertigt werden. Das Material der Gewebe 504 kann auch eine gewebte Gaze sein, die an den Stützelementen 506 befestigt ist, wie beispielsweise Nitinol oder Gewebe aus Stoff. In der Gaze können Öffnungen zur verbesserten Strömungsdynamik gelassen werden, wobei die Gaze beschichtet sein kann. Wenn eine Beschichtung verwendet wird, kann sie aus Silikon oder Polyurethan (PU) sein.
Die Stützelemente oder Masten 506 können ferner aus einem geraden oder gebogenen Draht, Drahtgeflecht oder Schlauch, zum Beispiel durch Laser geschnittene Schläuche oder durch Laser geschnittenes Schlauchmaterial ausgebildet sein oder bestehen. Eines von Gewebe 504 und Stützelementen 506 oder beide können auch aus einem zusätzlichen Abdeckmaterial, zum Beispiel (geschäumtes) Polytetrafluorethylen (ePTFE oder PTFE), Niederdruckpolyethylen (HDPE oder PEHD), Polyethylenterephthalat (PET oder PETE) oder einem Polyimid- oder Silikonwerkstoff, gebildet sein oder diese enthalten. Dort, wo Laserschneiden oder mit Laser geschnittenes Schlauchmaterial beschrieben wird, können Laserschneiden und andere Formen von Musterschneiden eingesetzt werden, indem zum Beispiel ein Formschlauch oder dünne Werkstoffplatte wie etwa Nitinol oder anderes Memorymetall oder eine andere biologisch geeignete Metalllegierung, ein Polymer oder Verbundwerkstoff geschnitten werden.
KANÜLE
Im Allgemeinen können die verschiedenen Ausführungsformen von Kanülen der vorliegenden Offenlegung eine Vielzahl von Stützelementen oder Rippen enthalten und können zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur aktiviert werden, indem die relative Position der Rippen verändert wird. In einigen Ausführungsformen kann die Kanüle, wie oben angegeben, zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur, von einer Aktivierung des Förderelements zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur getrennt, aktiviert werden.
In einer expandierten, operierfähigen Struktur kann eine Leitung erzeugt werden, innerhalb der das Förderelement der Pumpe ausgedehnt und betrieben werden kann. Der Betrieb des Förderelements kann einen Blutstrom innerhalb der Kanüle zwischen Einlass und Auslass der Kanüle bewirken, was typischerweise am proximalen Ende bzw. distalen Ende der Kanüle vorgesehen ist. In einigen Ausführungsformen kann die Kanüle außerdem eine Trennung zwischen beliebigem umgebenden Gewebe und dem Förderelement bewirken.
In einer Ausführungsform, die in 6 und schematisch in 7A, 7B und 7C dargestellt ist, kann die Kanüle 600 eine dünne, elastische Folie oder Gazeabdeckung 602 enthalten, die durch ein oder mehrere oder zwischen einem oder mehreren, im Wesentlichen formfesten oder halbharten Stützelementen 604 in spiralförmiger Anordnung gehalten wird, die eine Vielzahl von Rippen 606 erzeugen. In einer ausgedehnten, operierfähigen Struktur können sich die Rippen 606, wie in 6 dargestellt, dehnen und/oder die Abdeckung 602 unterstützen, um eine Leitung 608 zu erzeugen, in welcher das Förderelement (z. B. Förderelement 500 wie in 6 gezeigt, obwohl jedes der oben beschriebenen Förderelemente geeignet sind) zu seiner operierfähigen Struktur ausgedehnt werden kann. In einigen Ausführungsformen können die im Wesentlichen formfesten oder halbharten Stützelemente 604 in spiralförmiger Anordnung in die expandierte, operierfähige Struktur vorgespannt werden.
Die Kanüle 600 kann von einer offenen oder betriebsbereiten Struktur, wie in 7A und 7B gezeigt, in eine wie in 7C dargestellte, zusammengefallene Entfaltung- oder Einsatzstruktur verstellt werden. In einer Ausführungsform kann der Katheter 610 mit Bezug wiederum auf 6 eine Katheterschicht mit einem distalen Abschnitt 612 und einem proximalen Abschnitt 614 enthalten, wobei der eine oder beide Abschnitte entlang der Rotationsachse 616 der Pumpe axial positionierbar sind, so dass die distalen und proximalen Abschnitte relativ zueinander axial positioniert werden können.
Die Kanüle 600, oder spezieller in einigen Ausführungsformen, die Stützelemente 604 können an einem Ende 618 mit dem distalen Abschnitt 612 und an einem Ende 620 mit dem proximalen Abschnitt 614 befestigt sein, wodurch zugelassen wird, dass die Enden der Kanüle 600, oder die Stützelemente 604, durch distale und proximale Abschnitte ebenfalls relativ zueinander axial positioniert werden. So kann die Kanüle 600 in einer Ausführungsform von einer offenen Struktur in eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur verstellt werden, indem bewirkt wird, dass die Stützelemente 604, im Allgemeinen relativ weg voneinander, axial verstellt werden, wodurch bewirkt wird, dass Teile der Stützelemente näher an die Rotationsachse 616 der Pumpe gezogen werden, und bewirkt wird, dass die elastische Gazeabdeckung 602 damit zurückgezogen wird.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der eine der distalen und proximalen Abschnitte 612, 614 oder beide um die Rotationsachse 616 der Pumpe rotierbar sein, so dass die distalen und proximalen Abschnitte relativ zueinander gedreht werden können. In dieser Beziehung können die Enden der Kanüle 600 oder der Stützelemente 604 zusätzlich oder alternativ dazu durch die distalen und proximalen Abschnitte 612, 614 relativ zueinander rotierbar positioniert werden. So kann in einer Ausführungsform die Kanüle 600 in eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur verstellt werden, indem zusätzlich oder alternativ dazu bewirkt wird, dass die Enden der spiralförmigen Stützelemente 604 relativ zueinander rotiert werden, wodurch die Größe der Leitung 608 abnimmt und die dazwischen gehaltene Gazeabdeckung 602 zusammenfällt.
Jedoch werden im Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung beliebige andere geeignete Elemente in Betracht gezogen, um zuzulassen, dass sich die distalen und proximalen Enden der Stützelemente 604 axial und/oder rotierbar relativ zueinander bewegen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Kanüle 600 und/oder Katheter 610 eine Zugschnur enthalten, die gezogen werden kann, um irgendwelches loses Material der zurückgezogenen Gazeabdeckung 602 aufzusammeln und diese relativ näher an dem Katheterkörper zu halten.
Die Stützelemente 604 und Rippen 606 oder beide können aus einer Drahteinfassung oder -geflecht oder einem mit Laser geschnittenen Formgedächtnis-Rohr, wie es in 7B und 7E gezeigt ist, gebildet sein. Es kann auch einen Kombinationsentwurf von geraden Stützelementen 604 oder Rippen 606 im Wesentlichen in Längs- oder axialer Richtung geben, die an dem proximalen Ende 614 und distalen Ende 612 der Kanüle 600 unterstützt werden, und ein geflochtenes Muster oder Gazemuster von Stützelementen 604 oder Rippen 606 im Wesentlichen über den Umfang oder spiralig in der Mitte, zwischen den Enden 614 und 612.
Das Muster kann außerdem umgekehrt sein, mit einem umfänglichen oder spiralig geflochtenen Muster oder Gazemuster von Stützelementen 604 oder Rippen 606 an den Enden und einem im Wesentlichen geraden oder axialen oder längs verlaufenden Muster von Stützelementen 604 oder Rippen 606 dazwischen. Dort, wo das Rippenmuster 606 aus einem mit Laser geschnittenen, rohrartigen Stützelement 604 gebildet ist, kann die Geometrie auch ohne oder im Wesentlichen ohne Vorsprünge, zum Beispiel ohne scharfe Vorsprünge bereitgestellt werden, die auf einer Hülle oder einem ähnlichen Element, das über der Kanüle 600 vorgesehen sein kann oder das über die Kanüle 600 in der zusammengefallenen Struktur oder Entfaltungsstruktur hinweggehen kann, abschleifen könnten.
7F ist eine Seitenansicht der Kanüle 600 in einer Ausführungsform mit schlauchförmiger Einfassung. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Kanüle 600 eine Haltestruktur, die aus im Wesentlichen geraden oder axial fluchtenden Rippen 606 gebildet wird, die sich vom proximalen Ende oder Bereich 614 zum distalen Ende oder Bereich 612 erstrecken, mit mindestens einer quer ausgesteiften Struktur 607 in einem dazwischen liegenden oder mittleren Bereich 613, zwischen den Enden 612 und 614.
Die Stützstrukturen 606 und 607 der Kanüle 600 können zum Beispiel durch Laserschneiden aus einem Memorymetall wie einem Nitinol-Rohr gebildet werden, oder indem ein anderes geeignetes Material, wie es hier beschrieben ist, verwendet wird. Zum Beispiel kann die Struktur von 7F, ähnlich der Ausführungsform von 7E, mit einer Querversteifungsstruktur 607 ausgebildet sein, die in einem sinusförmigen, sägezahnähnlichen oder einem Stent ähnlichen Muster für zusätzliche Umfangsfestigkeit im Mittelbereich 613 ausgebildet ist. Alternativ dazu kann die Querversteifung 607 aus einer oder mehreren Rippen im Umfang oder spiralförmig, wie oben beschrieben, ausgebildet werden.
Stützrippen 606 sind am Katheter 610 an einem Ende, zum Beispiel dem ersten Ende 620 des proximalen Bereichs 614, festgelegt oder befestigt. Das gegenüber liegende Ende (z. B. das zweite Ende 618 des distalen Bereichs 612) rutscht in die axiale Abmessung bezüglich des Katheters 610 und des proximalen Endes 620. Wenn die Hülle 622 von der zusammengefallenen Kanüle 600 abgeschoben ist, können die Stützelemente 606 und 607 vorgespannt werden, um sich in ihre betriebsbereite Form auszudehnen, wobei sich die Längsrippen 606 radial und axial von dem ersten Ende 620 in den proximalen Bereich 614, im Wesentlichen axial von dem proximalen Bereich 614 durch den mittleren Bereich 613 und in den distalen Bereich 612 sowie axial und radial vom distalen Bereich 612 zum zweiten Ende 618 erstrecken. Die Querversteifungsstruktur 607 dehnt sich im Wesentlichen über den Umfang und radial aus, um den mittleren Bereich 613 der Kanüle 600, wie oben beschrieben, zu unterstützen.
Die Gazeabdeckung 602 kann, wie oben beschrieben, aus ePTFE oder Polyurethan oder einem anderen geeigneten Stoffmaterial oder aus Silikon gebildet sein. Wenn die Kanülenhülle 622 zurückgezogen ist, um die Kanüle 622 durch Gleiten in der proximalen Richtung zu entfalten, wird das zweite (freie) Ende 618 typischerweise zu dem ersten (feststehenden) Ende 610 hin gleiten oder sich neu positionieren, was Kanüle 600 und Gaze 602 in radialer Richtung zur Entfaltung und zum Betrieb erweitert. Die Stützelemente 606 und 607 verformen sich vom Entfaltungszustand in den Betriebszustand, indem Gaze oder Abdeckung 602 ausgedehnt werden, um einen Durchfluss für das Förderelement 500 zu bilden. Wenn die Hülle 622 in eine distale Richtung zurück gleitet, werden Stützelemente 606 und 607 sowie Gaze 602 durch die Hülle 622 bedeckt, indem sie sich zur Entnahme aus dem Betriebszustand in den Entfaltungszustand zurück verformen.
Das Förderelement 500 kann mit Schaufeln ausgebildet sein, die aus Memorymetall wie Nitinol geformt sind, oder sie können ein Memorymetall wie etwa Nitinoldrähten 501 sein, die mit einer Gaze oder Gewebematerial überzogen sind, um wie oben beschriebene Schaufeln 502 zu bilden, wobei die Schaufeln 502 und Drähte 501 an der Antriebswelle 630 am proximalen Ende 532 von Schaufeln 502 und Förderelement 500 festgelegt sind. Das distale Ende 531 von Förderelement 500 und Schaufeln 502 rutscht in die axiale Abmessung bezüglich des proximalen Endes 532.
Wenn sich die Kanüle 600 ausdehnt, werden die Stützelemente 607 und 606 in ihre betriebsbereite Form vorgespannt, und das distale (freie) Ende 531 des Förderelements 500 gleitet oder verschiebt sich axial zu dem proximalen (festgelegten) Ende 532 hin. Auf der Antriebswelle 630 kann im distalen Bereich 612 ein Anschlag 632 vorgesehen sein, um einen Überlauf des freien Endes 531 des Förderelements 531, zum Beispiel zwischen dem freien Ende 531 und dem distalen Ende 618 der Kanüle 606, zu verhindern. Geeignete Überzugswerkstoffe für Förderelement 500 und Schaufeln 502 (z. B. Gewebe 504 oben) und für die Kanüle 600 (z. B. Abdeckmaterial 602) umfassen Silikon, Polyurethan, biologisch geeignete Gewebematerialien, Drahtgeflecht und geschnittenes Metallblech sowie Kombinationen davon, zum Beispiel mit einem Werkstoff, der zur Verwendung als strukturelle Form ausgewählt ist, und einem anderen, der zur Verwendung als Beschichtung oder Gewebe ausgewählt ist.
Die Antriebswelle 630 kann aus einer biegsamen Drahtwicklung in mindestens einem Teil des proximalen Bereichs 614 ausgebildet sein, zum Beispiel bis die Antriebswelle 630 das Förderelement 500 am proximalen Ende 532 erreicht. Die Antriebswelle 630 kann aus einem im Wesentlichen geraden oder halbharten Draht im mittleren Bereich 630 und distalen Bereich 612, zum Beispiel vom proximalen Ende 632 bis zum distalen Ende 531, Anschlag 632 und distalen Ende 618 der Kanüle 600 ausgebildet sein. Im proximalen Bereich 614 wird die Antriebswelle 633 durch den Katheter 610 an dem Ende 620 unterstützt. Im distalen Bereich 612 kann die Antriebswelle 630 durch einen kurzen Abschnitt des Katheters am distalen Ende 618 der Kanüle 600 gestützt werden, wo das distale Ende 618 durch die Strukturelemente 606 und 607 gehalten wird.
Im Gegensatz zu anderen Entwürfen umfassen die Längsstützelemente 606 Teile 606A, die sich radial und axial im proximalen Bereich 614 und distalen Bereich 612 erstrecken, und Teile 606B, die sich im Wesentlichen axial im mittleren Abschnitt 613, zwischen den proximalen und distalen Bereichen 614 und 612, erstrecken. Des Weiteren kann sich die Antriebswelle 632 von dem ersten (proximalen) Ende 620 der Kanüle 600 am Katheter 610 durch den proximalen Bereich 614, mittleren Bereich 613 mit Förderelement 500 und distalen Bereich 612 mit Anschlag 632 zu dem zweiten (distalen) Ende 618 erstrecken. So kann die Kanüle 600 axial und radial am Katheter 610 an dem proximalen Ende 620 über radiale und axiale Last tragende Teile 606A der Stützelemente 606 im proximalen Bereich 614 festgelegt werden.
Im distalen Bereich 612 kann das distale Ende 618 jedoch entlang der Antriebswelle 630 gleiten, um Bewegungsfreiheit in axialer Richtung bezüglich des proximalen Endes 620, wie oben beschrieben, zu bewirken, während axiale/radiale Teile 606A der Längsstützelemente 606 das distale Ende 618 der Kanüle 600 im radialen Richtungssinn um die Antriebswelle 603 festlegen. Alternativ dazu kann das distale Ende 618 der Kanüle 600 bezüglich der Antriebswelle 630 radial festgelegt werden, wobei eine axiale Bewegungsfreiheit dadurch vorgesehen ist, dass die Antriebswelle axial innerhalb des Katheters 610 gleitet.
Dies vermeidet die axial gefalteten Entfaltungsstrukturen einiger Fest-Fest-Entwürfe, während eine radiale Halterung bereitgestellt wird, um das distale Ende 618 der Kanüle 600 im radialen Richtungssinn festzulegen, indem strukturelle Probleme vermieden werden, die durch Fest-Frei-Entwürfe verursacht werden. In dieser axial rutschenden Struktur der Kanüle 600 am distalen Ende 618 ist eine Hülle 622 zum Schieben über die volle axiale Länge der Kanüle 600 und zurück sowohl in proximaler (öffnender) Richtung als auch in distaler (zusammenfallender) Richtung, ohne Bindung ausgestaltet.
Alternativ dazu kann das proximale Ende 620 der Kanüle 600 so gestaltet sein, um bezüglich des Katheters 610 und des (festgelegten) distalen Endes 618 axial zu gleiten, so dass die Kanüle 600 entfaltet oder zusammengelegt werden kann durch eine distale und proximale, axiale Bewegung der Antriebswelle 630 bezüglich des Katheters 610 und der (z. B. axial unbeweglichen) Hülle 622, wobei die Antriebswelle 630 an der Kanüle 630 am distalen Ende 618, wie oben beschrieben, axial festgelegt ist. In dieser Ausführung könnte eine axiale Bewegung der Antriebswelle 630 auch genutzt werden, um das Förderelement in Kombination mit der Kanüle 600 zusammenzulegen und zu entfalten, wobei das Förderelement 500 zusammenfallen würde und sich in der Kanüle 600 entfalten würde, und die Kanüle 600 zusammenfallen und sich entfalten würde, wenn das proximale Ende 620 in die (z. B. axial feststehende) Hülle 622 eingezogen oder aus dieser ausgefahren wird.
Eines von Kanüle 600 und Katheter 610 oder beide können auch mit Fixierelementen versehen werden, um das Pumpsystem 100 bezüglich eines anatomischen Elements, zum Beispiel einer Gefäßwand, Herzklappe oder eines anatomischen Merkmals des Herzens zu positionieren. In verschiedenen Ausführungsformen kann zum Beispiel eine Schraube oder ein anderer mechanischer Haltestift oder Verbindungselement 652 an der Spitze des Pumpsystems 100, zum Beispiel auf dem Katheterabschnitt des distalen Endes oder der Spitze 618 der Kanüle 600, vorgesehen sein, um Kanüle 600 und Pumpsystem 100 an einer Herzwand zu sichern.
Alternativ dazu können ein oder mehrere Haken oder zinkenartige, mechanische Haltestifte 652 vorgesehen werden, die zum Beispiel gestaltet sind, um sich in Kombination mit der Kanüle 600 zu entfalten, um an einem Trabekel oder ähnlichen Trabekelbildung innerhalb einer Kammer des Herzens oder einem ähnlichen Merkmal der Herzwand befestigt zu werden. Ein oder mehrere Haltestifte 652 können auch als Führungsdrahtanker vorgesehen werden, um den Führungsdraht wie nachstehend beschrieben zu befestigen oder zu verankern, wobei das Pumpsystem 100 positioniert wird, indem es über den Führungsdraht und in die gewünschte Verankerungsstelle herausläuft.
In weiteren Ausführungsformen können außerhalb der Kanüle 600 ein oder mehrere Ballons oder andere Expansionselemente 654 vorgesehen sein, um die Pumpe 100 an einem Gefäßmerkmal wie etwa einer Herzklappe oder Aortenwand zu befestigen. Die Ballonelemente 654 können sich durch Wirkung eines wie oben beschriebenen Vorspannelements oder durch Beaufschlagung einer Flüssigkeit mit Druck, wie es zum Beispiel durch die Pumpe 100 oder über einen zusätzlichen Kanal oder Hohlraum vorgesehen ist, ausdehnen, die zum Beispiel mit einem nachstehend beschriebenen Flüssigkeitsantriebssystem verbunden sind.
Die Ballonelemente 654 können in beliebiger Kombination der proximalen, mittleren und distalen Bereiche 614, 613 und 612 der Kanüle 600 vorgesehen sein. Die Ballonelemente 654 können auch längs des Katheters 610 oder der Hülle 622 vorgesehen sein, um den Katheter 610 an einer Aortenwand oder anderen Gefäßstruktur zu befestigen.
In einer anderen Ausführungsform, die in 8A, 8B und 8C schematisch dargestellt ist, kann die Kanüle 800 eine dünne, elastische Folie oder Gazeabdeckung enthalten, die durch oder zwischen einem oder mehreren, im Wesentlichen formfesten oder halbharten Stützelementen 804 in einer linearen, axialen Anordnung angehängt sind, die eine Vielzahl von Rippen 806 erzeugen, die allgemein parallel zu dem Katheterkörper ausgerichtet sind. In einer expandierten, betriebsfähigen Struktur können sich die Rippen 806, wie in 8A und 8B gezeigt, strecken und/oder die Abdeckung unterstützen, um eine Leitung 808 zu erzeugen, in der das Förderelement in seine operierfähige Struktur ausgedehnt wird. In einigen Ausführungsformen können die im Wesentlichen formfesten oder halbharten Stützelemente 804 in einer linearen, axialen Anordnung in die expandierte, operierfähige Struktur vorgespannt werden.
Ähnlich den Ausführungsformen von 6 und 7 kann die Kanüle 800 in eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur, wie es in 8C veranschaulicht ist, verstellt werden. In einer Ausführungsform kann der Katheter 810, wie oben erörtert, eine Katheterschicht mit einem distalen Abschnitt und einem proximalen Abschnitt enthalten, wobei der eine oder beide Abschnitte entlang der Rotationsachse 812 der Pumpe axial positionierbar sind, so dass die distalen und proximalen Abschnitte relativ zueinander axial positioniert werden können. Die Kanüle 800, oder spezieller in einigen Ausführungsformen die Stützelemente 804, können an einem Ende 814 mit dem distalen Abschnitt und an einem Ende 816 mit dem proximalen Abschnitt befestigt sein, wodurch zugelassen wird, dass die Enden der Kanüle oder der Stützelemente 804 ebenfalls relativ zueinander durch die distalen und proximalen Abschnitte axial positioniert werden.
Somit kann in einer Ausführungsform die Kanüle 800 in eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur verstellt werden, indem bewirkt wird, dass die Stützelemente 804 im Allgemeinen relativ weg voneinander axial verstellt werden, wodurch bewirkt wird, dass Teile der Stützelemente näher an die Rotationsachse 812 der Pumpe gezogen werden, und bewirkt wird, dass die elastische Gazeabdeckung 802 mit diesen zurück gezogen wird. Umgekehrt kann die Kanüle 800 in eine expandierte oder operationsfähige Struktur geöffnet werden, indem bewirkt wird, dass die Stützelemente 804 im Allgemeinen relativ zueinander axial verstellt werden, wodurch bewirkt wird, dass Teile der Stützelemente von der Rotationsachse 812 der Pumpe weg positioniert werden, und bewirkt wird, dass die elastische Gazeabdeckung 802 mit diesen expandiert oder entfaltet wird. Dies kann erreicht werden, indem zum Beispiel das proximale Ende 816 und distale Ende 814 der Kanüle 800 relativ positioniert werden oder die entsprechenden proximalen und distalen Teile des Katheters 810 relativ axial positioniert werden.
Wie mit den oben genannten Ausführungsformen werden im Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung beliebige andere geeignete Elemente in Betracht gezogen, um zu gestatten, dass sich das distale Ende 814 und das proximale Ende 816 der Stützelemente 804 relativ zueinander axial bewegen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Kanüle 800 und/oder der Katheter 810 eine Zugschnur enthalten, die gezogen werden kann, um irgendwelches loses Material der zurückgezogenen Gazeabdeckung 804 aufzusammeln und die Gazeabdeckung relativ näher an dem Katheterkörper zu halten. In jeder dieser Ausführungsformen kann Zusammenfallen der Kanüle 800 außerdem bewirken, dass das Förderelement in die Entfaltungsposition zusammenfällt, wobei eine Expansion oder Entfaltung der Kanüle 800 außerdem zulassen können, dass das Förderelement aus der zusammengefallenen Entfaltungsposition expandiert und sich nach außen in eine operierfähige oder entfaltete Position öffnet.
In einigen Ausführungsformen kann die Kanüle, wie es in 6 bis 8C dargestellt ist, einen im Allgemeinen konstanten Durchmesser in axialer Richtung längs des Katheterkörpers aufweisen. Jedoch kann die Kanüle 900 in anderen Ausführungsformen, wie zum Beispiel in 9A dargestellt, einen Durchmesser aufweisen, der sich axial entlang des Katheterkörpers 102 ändert. In diesen Ausführungsformen kann die Kanüle 900 zwei oder mehrere axiale Abschnitte 904, 906 von im Wesentlichen konstanten Durchmessern und einen oder mehrere Übergangsabschnitte 908 von einem Abschnitt konstanten Durchmessers zu einem anderen Abschnitt konstanten, jedoch unterschiedlichen Durchmessers aufweisen.
Ein Förderelement, wie das oben beschriebene, kann in einem beliebigen geeigneten axialen Abschnitt vorgesehen sein. Wie dargestellt ist, kann ein Förderelement (z. B. das in 9A gezeigte Förderelement 500, obwohl jedes der oben beschriebenen Förderelemente geeignet ist) in einem proximalen axialen Abschnitt 906 relativ größeren Durchmessers als ein distaler axialer Abschnitt 904 vorgesehen sein. In einer solchen Ausführungsform kann der Übergang von einer Leitung mit relativ größerem Durchmesser zu einer Leitung mit relativ kleinerem Durchmesser auch den Durchsatz durch den distalen, axialen Abschnitt 904 und aus der Kanüle 900 heraus erhöhen.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Betrieb eines Förderelements innerhalb der verschiedenen Ausführungsformen hier beschriebener Kanülen den Durchfluss einer Flüssigkeit, z. B. Blut, in eine Einlassöffnung an einem Ende der Kanüle, durch die Kanüle und aus einer Auslassöffnung an einem gegenüberliegenden Ende der Kanüle heraus bewirken. Allgemein kann der Flüssigkeitsstrom im Wesentlichen axial zur Rotationsachse des Förderelements sein. Jedoch kann in einigen Ausführungsformen eine Kanüle 900 zusätzlich oder alternativ dazu einen Einlass 911 oder Auslassöffnungen 909 enthalten, die den Flüssigkeitsstrom in oder aus der Kanüle 900 heraus, im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Förderelements, zulassen. In noch weiteren Ausführungsformen kann eine Kanüle mehrfache Einlässe 911, zum Beispiel im Einlassabschnitt oder proximalen axialen Abschnitt 906 der Kanüle 900, und/oder mehrfache Auslässe 909, zum Beispiel im Auslassabschnitt oder distalen axialen Abschnitt 904 der Kanüle 900, enthalten, die es unterstützen können, Blockierungen des Zuflusses und/oder Abflusses von Flüssigkeit zu und von der Pumpe zu verhindern.
Die Kanüle 900 und andere hier beschriebene Einrichtungen können außerdem Strahlgleichrichter, zum Beispiel in 9B und 9C gezeigte Strahlgleichrichter 916, nutzen. Die Strahlgleichrichter 916 können aus einer oder mehreren elastischen Membranen bestehen, die sich radial vom Katheter 910 zur Kanüle 900 (9B) oder entlang der Achse 118 des Strömungsweges 920 zwischen dem Katheter 910 und der Kanüle 900 (9C) oder einer Kombination davon erstrecken. Die Strahlgleichrichter 916 teilen somit den Strömungsweg 920 zwischen Katheter 910 und Kanüle 916 in eine Anzahl radial oder konzentrisch geteilter Kanäle. Alternativ dazu können die Strahlgleichrichter 916 eine rechteckige, quadratische, dreieckige oder sechseckige Kanalstruktur oder eine andere Ausführung aufweisen. Strahlgleichrichter 910 können außerdem in Kombination mit zusätzlichen Einlass- und Auslasslöchern, Öffnungen oder Anschlüssen 909 und 111, wie oben beschrieben, verwendet werden. Strahlgleichrichter 916 lenken eine wirbelnde und andere, nicht axiale Strömung, die sich in Rotation oder im Umfang durch den Kanal 920 bewegt, in eine Axialströmung um, die sich im Wesentlichen längs der Achse 918 durch die unterschiedlichen Kanäle, die entlang des Strömungsweges 920 ausgebildet sind, bewegen. Die Strahlgleichrichter 116 können entlang oder über dem proximalen (Einlass-)Ende 914 von Kanüle 900 und Katheter 910, entlang oder über dem distalen (Auslass-)Ende 912 der Kanüle 900 und dem Katheter 910, oder an beiden Enden 914 und 902 angeordnet sein.
In noch weiteren Ausführungsformen kann die Kanüle 1000, wie es in 10A und 10B dargestellt ist, ein oder mehrere Merkmale 1002 zur Anschlussfixierung aufweisen. Spezieller kann die Kanüle 1000, wie es im Querschnitt in 11A gezeigt ist, bei der eine Öffnung 1102 in der Wand 1103 vorhanden ist, zum Beispiel jedoch nicht darauf beschränkt, zwischen einer beliebigen Kombination von Herzkammer(n) und Blutgefäß(en), so gestaltet sein, dass sie in der Öffnung angeordnet werden kann, expandiert, wie es in verschiedener Weise oben beschrieben ist, und im Wesentlichen bezüglich der Öffnung durch das eine oder mehrere Merkmale 1002 zur Anschlussfixierung, wie es im Querschnitt in 11B veranschaulicht ist, befestigt bleibt.
In einer speziellen Ausführungsform kann ein Ende der Kanüle 1000, wie etwa das distale Ende 1004, was jedoch nicht darauf beschränkt ist, einen Leitungsabschnitt 1006 des Förderelements, einen Halsabschnitt 1008 und einen Anschlussfixierabschnitt 1010 umfassen. Wie es oben mit Bezug auf die verschiedenen Kanülenausführungsformen beschrieben ist, kann die Kanüle 1000, die den Leitungsabschnitt 1006 des Förderelements, Halsabschnitt 1008 und einen Anschlussfixierabschnitt 1010 einschließt, zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur verstellt werden.
Wie es in 10A und 10B dargestellt ist, kann der Halsabschnitt 1008 in der expandierten, operationsfähigen Struktur so gestaltet sein, um sich bis zu einem Durchmesser auszudehnen, der kleiner ist als der ausgedehnte Durchmesser des Förderelementleitungsabschnitts 1006 und des Anschlussfixierabschnitts 1010, wodurch eine im Allgemeinen uhrenglasförmige Form gebildet wird, mit einer Tasche 1012, die zwischen dem Leitungsabschnitt des Förderelements und dem Fixierabschnitt des Anschlusses am Halsabschnitt erzeugt wird.
Wie es in 11B veranschaulicht ist, kann die Kanüle 1000 an einer Position expandiert werden, so dass die am Halsabschnitt 1008 ausgebildete Tasche 1012 bei Expansion der Kanüle im Allgemeinen mit der Wandöffnung 1102 fluchten kann. Die relativ größeren Durchmesser des Leitungsabschnitts 1006 des Förderelements und des Fixierabschnitts 1010 des Anschlusses können ausgelegt sein, so dass sie nicht leicht durch die Wandöffnung 1102 hindurch gehen, wenn die Kanüle sich in der expandierten, operierfähigen Struktur befindet, und somit bewirken, dass die Kanüle 1000 im Wesentlichen bezüglich der Öffnung durch die Tasche 1012 befestigt bleibt. In zusätzlichen Ausführungsformen kann, wie es in 11C gezeigt ist, eine dazwischen liegende Einrichtung 1104, wie etwa ein Anschluss oder eine ähnliche Einrichtung, an der Wandöffnung 1102 fixiert werden, um zum Beispiel nur die Öffnungsfestigkeit und/oder die Öffnungsgeometrie zu verbessern.
Die elastische Folie oder Gazeabdeckung der verschiedenen Ausführungsformen oben beschriebener Kanülen kann aus beliebigen geeigneten Werkstoffen hergestellt sein, wie etwa einem Polymer, einem Metall oder einer Metalllegierung, einem Formgedächtniswerkstoff oder Kombinationen solcher Werkstoffe, was jedoch nicht darauf beschränkt ist. In weiteren Ausführungsformen können die oben beschriebenen Kanülen ohne elastische Folie oder Gazeabdeckungen vorgesehen sein, wodurch die Stützelemente freigelassen werden. Alternativ dazu können eine andere Abdeckung oder strukturelle Stützwerkstoffe vorgesehen werden, die PTFE oder ePTFE, HDPE oder PEHD, PET oder PETE, PU, Polyimid, Silikonwerkstoffe und Kombinationen davon einschließen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Die Pumpen- und Förderelementmechanismen sowie die entsprechende Kanüle und der entsprechende Strömungsweg sowie Kanalstrukturen können ebenfalls in einer anatomischen Stelle durch eine Katheterunterstützung fixiert werden, durch die an einer Gefäßwand oder Herzklappe 1103 ruhenden Kanüle, durch ein Führungsmerkmal, das an der inneren oder äußeren anatomischen Struktur eines Herzens, einer Vene, Arterie oder eines Blutgefäßes durch einen Spulenanker ruht, oder durch Aufblasen eines Ballons, zum Beispiel zwischen der Kanüle und einer Gefäßwand, Herzklappe oder anderen anatomischen Struktur 1103, wie es oben beschrieben ist. Mit Bezug wieder auf 1 können in einer Ausführungsform die verschiedenen, in der vorliegenden Offenlegung beschriebenen Ausführungsformen der Förderelemente und Kanülen verstellt werden, um zum Beispiel die Förderelemente und/oder Kanülen zwischen einer expandierten, operierfähigen Struktur und einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur auszudehnen und zusammenzuziehen, indem eine Vielzahl von konzentrischen Schichten oder Hüllen des Katheters, wie nachstehend ausführlicher beschrieben, verwendet wird. Allgemein kann in verschiedenen Ausführungsformen jedoch die Vielzahl konzentrischer Schichten eine Antriebswellenschicht, die längs der axialen Richtung des Katheters zur Verstellung des Förderelements verschiebbar ist, und eine Kanülenhülle enthalten, die längs der axialen Richtung des Katheters zur Verstellung der Kanüle verschiebbar ist. In alternativen oder zusätzlichen Ausführungsformen kann die Antriebswellenschicht und/oder die Kanülenhülle um die Rotationsachse drehbar sein, damit zum Beispiel eine Änderung des Schaufelwinkels des Förderelements zugelassen wird, und/oder das Zusammenfallen eines spiraligen Stützelements, eines elastischen Stützelements, von elastischer Gaze oder elastischer Gaze der Stützelementabdeckung, wie oben beschrieben, zu unterstützen.
FÜHRUNG
Im Allgemeinen können die hier offen gelegten, verschiedenen Ausführungsformen von Pumpen ein Führungssystem zum Lenken von Katheter und Pumpe in und durch die Gefäßanordnung zu der gewünschten anatomischen Position, zum Beispiel am Herzen, enthalten. Geeignete Führungssysteme gemäß einer in 12 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung können eine Öffnung oder einen Durchgang 1202 durch die, oder längs der, Mittelachse 1204 des Katheters 1206 enthalten, so dass Katheter und Pumpe 1208 über einen Führungsdraht 1210 eingesetzt werden und sich an diesem entlang bewegen, wie es dem Fachmann verständlich werden wird.
In einer anderen, in 13 veranschaulichten Ausführungsform kann ein Führungssystem zum Lenken von Katheter und Pumpe in und durch die Gefäßanordnung zu der gewünschten anatomischen Position eine lenkbare Katheterspitze 1302 umfassen. Spezieller kann der Katheter 1304 einen im Allgemeinen flexiblen Abschnitt 1306 an seinem distalen Ende oder in der Nähe umfassen. Der flexible Abschnitt 1306 kann eine verstellbare Krümmung aufweisen, die es zulässt, den flexiblen Abschnitt des Katheters zu verstellen, um den Katheter in der gewünschten Bewegungsrichtung anzuvisieren. In einer Ausführungsform kann der flexible Abschnitt 1306 eine Vorspannung zur Krümmung in eine vorgegebene Richtung aufweisen, oder kann in einigen Ausführungsformen eine Vorspannung für keine Krümmung aufweisen.
Der flexible Abschnitt 1306 kann in sich ein Kabel einschließen, das daran verankert ist, um die Krümmung des flexiblen Abschnitts zu steuern, wobei das Kabel durch den Katheter zu einem externen Steuersystem verläuft. In einer speziellen Ausführungsform ist das Kabel an oder nahe der Spitze 1308 des flexiblen Abschnitts 1306 verankert, was eine mühelose Steuerung zulassen kann. Das Kabel kann verwendet werden, um den flexiblen Abschnitt 1306 zu steuern, indem zum Beispiel das Kabel an dem externen Steuersystem manipuliert oder gezogen wird, um eine gewünschte Krümmung des flexiblen Abschnitts zu bewirken. Entsprechend kann, wenn das Kabel in einer anderen Richtung manipuliert oder freigegeben wird, der flexible Abschnitt 1306 in seine normale vorgespannte Position zurückkehren.
In jedem dieser Beispiele könnten Anordnungshilfen wie etwa röntgenstrahlenundurchlässige (strahlendichte) Marken nahe der Pumpe oder an anderen Stellen einbezogen werden, die eine Anordnung über Röntgendurchleuchtung oder ein anderes Bildgebungsverfahren unterstützen. Alternativ dazu könnten solche Anordnungshilfen, Marken oder Plaketten in einem oder mehreren von Pumpe, Kanüle, Katheter, Förderelement oder anderem Bauelement enthalten sein.
LEISTUNGSÜBERTRAGUNG
Im Allgemeinen können die verschiedenen, hier offen gelegten Ausführungsformen von Pumpen ein Leistungsübertragungssystem in dem Katheter zum Antrieb des Förderelements enthalten. Das Übertragungssystem kann zum Beispiel von einer Steuer- und/oder Leistungseinheit gesteuert werden, die an einem externen Ende des Katheters oder damit betriebsfähig angeschlossen ist. Das Leistungsübertragungssystem kann allgemein die Übertragung von Leistung von der externen Steuer- und/oder Leistungseinheit in mechanische Leistung vorsehen, die durch die Pumpe oder das Förderelement benötigt wird.
In einer Ausführungsform kann das Übertragungssystem, wie in 14 dargestellt, eine Antriebswelle enthalten, die das Förderelement durch eine Kupplung direkt mit einem Antriebsmotor der Steuer- und/oder Leistungseinheit verbindet. In einer Ausführungsform kann der Katheter 1402, wie oben kurz beschrieben, eine Vielzahl von konzentrischen Schichten enthalten. In einer solchen Ausführungsform können diese Schichten in der Reihenfolge von ganz innen nach ganz außen ein Kabel 1404, eine rotierbare Schicht 1408 der Antriebswelle, eine Antriebswellenschicht 1410, die bezüglich der rotierbaren Schicht 1408 axial positionierbar ist, und in einigen Ausführungsformen mit dieser rotierbar sein kann, und eine axial positionierbare Kanülenhülle 1412 umfassen, was aber nicht darauf beschränkt ist.
Das Kabel 1404 kann zum Beispiel verwendet werden, um das Führungssystem wie beispielsweise eine oben beschriebene, lenkbare Katheterspitze zu steuern; jedoch kann in anderen Ausführungsformen das Kabel 1404 weggelassen werden, indem ein Durchgang für einen Führungsdraht gelassen wird, an dem entlang sich der Katheter bewegen kann. Die innere Katheterhülle 1406 kann das Kabel 1404 umgeben. Die drehbare Antriebswellenschicht 1408 kann die Rotationsbewegung für das Förderelement bewirken und die Drehbewegung auf dieses übertragen.
Die Antriebswellenschicht 1410, die bezüglich der rotierbaren Schicht 1408 axial positionierbar ist, kann, wie oben beschrieben, verwendet werden, um eine beliebige der Ausführungsformen des Förderelements der vorliegenden Offenlegung zurückzuziehen und zu entfalten. Die Kanülenhülle 1412 kann bezüglich der inneren Katheterhülle 1406 axial positionierbar sein und genutzt werden, um eine beliebige der Ausführungsformen der Kanüle der vorliegenden Offenlegung, wie oben beschrieben, zurückzuziehen und zu entfalten.
Die äußere Hülle 1406 kann eine eingebettete Umflechtung oder ein anderes Bauelement, um eine Drehmomentübertragung zu erhöhen, oder eine Wicklung, um den Knickwiderstand zu verbessern, oder beides enthalten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Antriebswellenschichten 1408, 1410 in Längsrichtung elastisch, jedoch verwindungssteif sein, wodurch zugelassen wird, dass die Antriebswelle eine Biegsamkeit aufweist, wenn sie durch die Gefäßanordnung gelenkt wird, jedoch die Fähigkeit beibehält, Drehbewegung abzugeben. Die Antriebswelle und Antriebswellenschichten 1408, 1410 können als eindrähtiger oder mehrdrähtiger Spulenaufbau (oder Faden oder Faser) ausgeführt sein.
Das hohle Zentrum eines Katheterelements, zum Beispiel die innere Katheterhülle 1406 oder Antriebswellenschicht 1408 oder 1410, könnte den Durchgang eines Führungsdrahts erlauben. Es könnte außerdem ein kurzer, formfester Abschnitt zur Befestigung der Pumpe vorhanden sein.
Eine der Antriebswellenschichten 1408, 1410 oder beide können mit einem Schmierstoff wie beispielsweise physiologischer Kochsalzlösung geschmiert werden, was aber nicht darauf beschränkt ist. Die Konstruktion kann außerdem reibungsarme Beschichtungen wie Teflon zwischen sich relativ bewegenden oder rotierenden Schichten oder Elementen, zum Beispiel Hüllenschichten, Führungsdrähten, Kabel und Wellenschichten, nutzen. Der formfeste Abschnitt kann außerdem durch mechanische Lager wie Kugellager, hydrodynamische Lager oder Gleitlager gelagert werden. Die rotierbare Antriebswellenschicht 1408 oder beide Antriebswellenschichten 1408, 1410 können, wie so beschrieben, zur Steuerung der Pumpe genutzt werden, indem eine Drehbewegung an das Förderelement abgegeben oder übertragen wird.
In einer weiteren, in 15 dargestellten, Ausführungsform kann das Übertragungssystem ein Antriebswellenelement enthalten, das im Allgemeinen so wie das oben beschriebene gestaltet ist, mit der Ausnahme, dass an einer oder mehreren Stellen entlang der Antriebswelle eine Anordnung von Zahnrädern 1502 genutzt werden kann, um relativ schärfere Biegungen oder Winkel in der Antriebswelle zwischen einem distalen Abschnitt 1504 der Antriebswelle und einem proximalen Abschnitt 1506 der Antriebswelle zuzulassen, während ein Drehmoment längs der Antriebswelle beibehalten wird. In einigen Ausführungsformen können die Antriebswellenabschnitte 1504, 1505 mit Zahnrädern 1502 an ihren angrenzenden Enden miteinander in Kontakt gebracht werden oder über ein Spannelement wie ein Kabel oder eine Hülle, was jedoch nicht darauf beschränkt ist, Kontakt miteinander halten. Der Winkel zwischen den Antriebswellenabschnitten 1504, 1506 kann verstellbar sein.
In einer anderen, in 16. veranschaulichten Ausführungsform kann das Übertragungssystem ein flüssigkeitsbetriebenes oder hydrostatisches Übertragungssystem 1602 in Kombination mit einer Magnetkupplungsvorrichtung 1604 umfassen. Im Allgemeinen kann ein externes System eine Flüssigkeit zu einem mechanischen Generator lenken, die eine Rotationsbewegung des mechanischen Generators bewirkt, die über eine Magnetkupplung auf das Förderelement übertragen wird. In einer speziellen Ausführungsform kann das hydrostatische Übertragungssystem 1602 einen Katheterkörper oder eine äußere Hülle 1606 und eine innere Hülle 1608 umfassen, die innerhalb der äußeren Hülle konzentrisch angeordnet ist, deren distale Enden mit einem mechanischen Generator 1610 betriebsfähig verbunden sind.
Die innere Hülle 1608 kann einen Einlasskanal oder Hohlraum bereitstellen, durch den Flüssigkeit vom externen System an den mechanischen Generator 1610 abgegeben wird, während die äußere Hülle 1606 einen Auslasskanal oder Hohlraum bereitstellen kann, durch den Flüssigkeit vom mechanischen Generator an das externe System zurückgeführt wird; wobei natürlich in anderen Ausführungsformen die äußere Hülle den Einlasskanal bereitstellen kann, während die innere Hülle den Auslasskanal bereitstellen kann. Der mechanische Generator 1610 kann die axiale Bewegung der durch ihn hindurchgehenden Flüssigkeit in Rotationsbewegung des Generators um die mittlere Achse 1612 des Katheters umwandeln.
An einem distalen Ende des Generators 1610, oder in der Nähe davon, kann der Generator ein proximales Ende der magnetischen Kupplungseinrichtung 1604 umfassen, die einen oder mehrere Magnete 1614 enthält. Die Magnete 1614 können durch die Rotationsbewegung des Generators auch dazwischen um die mittlere Achse 1612 des Katheters rotieren, wodurch am distalen Ende des mechanischen Generators 1610 ein wechselndes Magnetfeld erzeugt wird.
An dem distalen Ende des hydrostatischen Übertragungssystems 1602, oder in der Nähe davon, kann das distale Ende der magnetischen Kupplungseinrichtung 1604 positioniert sein, die ein Gehäuse 1616 aufweist, das ebenfalls einen oder mehrere Magneten 1618 enthält, die mit den Magneten 1614 des proximalen Endes der magnetischen Kupplungseinrichtung zusammenwirken, um eine Drehbewegung des Gehäuses 1616 zu bewirken. Spezieller wirkt das durch die Rotationsbewegung der Magneten 1614 des proximalen Endes der magnetischen Kupplungseinrichtung 1604 erzeugte wechselnde Magnetfeld mit den Magneten 1618 im Gehäuse 1616 zusammen, was deren Rotationsbewegung bewirkt.
Ein Förderelement 1620, wie ein beliebiges der hier beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen von Förderelementen, kann betriebsfähig mit dem distalen Ende von magnetischer Kupplungseinrichtung 1604 oder Gehäuse 1616 verbunden werden und folglich damit rotieren. Ein Vorteil eines solchen mit Flüssigkeit betriebenen oder hydrostatischen Übertragungssystems 1602 in Kombination mit einer magnetischen Kupplungseinrichtung 1604 ist die Austauschbarkeit des Förderelements, weil die indirekte Verbindung, die durch die magnetische Kupplungseinrichtung zwischen dem Übertragungssystem und Förderelement bereitgestellt wird, relativ leichtes Verbinden miteinander zum Austausch zwischen Ausführungsformen des Förderelements bewirkt.
In einer anderen, in 17 schematisch dargestellten Ausführungsform kann das Übertragungssystem einfach ein mit Flüssigkeit betriebenes oder hydrostatisches Übertragungssystem 1702 einschließen, dass ein betriebsfähig verbundenes Förderelement antreibt. Im Allgemeinen kann ein externes System eine Flüssigkeit zu einem mechanischen Generator lenken, was eine Rotationsbewegung des mechanischen Generators bewirkt, die im Wesentlichen direkt auf das Förderelement übertragen wird. In einer speziellen Ausführungsform kann das hydrostatische Übertragungssystem 1702 einen Katheterkörper oder eine äußere Hülle 1704 und eine innere Hülle 1706, die innerhalb der äußeren Hülle konzentrisch angeordnet ist, enthalten, wobei deren distale Enden mit einem mechanischen Generator 1708 betriebsfähig verbunden sind.
Die innere Hülle 1706 kann einen Einlasskanal oder Hohlraum bewirken, durch den Flüssigkeit vom externen System an den mechanischen Generator 1708 abgegeben wird, während die äußere Hülle 1704 einen Auslasskanal oder Hohlraum bewirken kann, durch den Flüssigkeit vom mechanischen Generator an das externe System zurückgeführt wird; natürlich kann in anderen Ausführungsformen die äußere Hülle den Einlasskanal bewirken, während die innere Hülle den Auslasskanal bewirken kann. Der mechanische Generator 1708 kann die axiale Bewegung der hindurch gehenden Flüssigkeit in eine Rotationsbewegung des Generators um die mittlere Achse 1710 des Katheters umwandeln. Der mechanische Generator 1708 kann mit dem Förderelement direkt verbunden werden, wie etwa ein beliebiger der verschiedenen Ausführungsformen von Förderelementen, die hier beschrieben sind; jedoch wird erkannt, dass beliebige geeignete Elemente zur indirekten oder betriebsfähigen Verbindung des mechanischen Generators 1708 und Förderelements, wie ein Getriebesystem, jedoch nicht darauf beschränkt, im Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung liegen.
Bezüglich der verschiedenen, mit Flüssigkeit betriebenen oder hydrostatischen Übertragungssysteme, die oben beschrieben sind, kann ein mit Flüssigkeit betriebenes oder hydrostatisches Übertragungssystem extern verbunden werden, zum Beispiel mit einem hydraulischen Verbindungsstück oder kompressiblen Schlauch, der das mit Flüssigkeit betriebene oder hydrostatische Übertragungssystem mit einer externen Steuereinheit zur Leitung der Flüssigkeit paart, wie es dem Fachmann verständlich wird. Die externe Steuereinheit kann ein Bauelement der hier beschriebenen Steuer- und/oder Leistungseinheit sein oder nicht.
In einer noch anderen Ausführungsform kann das Übertragungssystem elektrisch betrieben werden. Spezieller kann das Förderelement, wie ein beliebiges der hier beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen von Förderelementen, am Ende der Pumpe des Katheters oder in der Nähe davon mit einem Motor betriebsfähig verbunden werden. Ein elektrisches System kann durch die Steuer- und/oder Leistungseinheit betrieben werden, die an oder mit einem externen Ende des Katheters betriebsfähig verbunden ist, und kann die Energie zur Verwendung bei Steuerung des Motors und Drehung des Förderelements regeln, wie es vom Fachmann erkannt wird.
Das elektrische System oder ein Teil davon kann sich am Motor oder in dessen Nähe befinden oder kann an einem beliebigen anderen geeigneten Ort angeordnet sein, was an der Steuer- und/oder Leistungseinheit einschließt, die an oder mit einem externen Ende des Katheters betriebsfähig verbunden ist, aber nicht darauf beschränkt ist. Das elektrische System und die Steuer- und/oder Leistungseinheit können durch elektrische Stecker oder elektrische Leiter betriebsfähig verbunden werden.
18 und 19 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform der expandierbaren Blutpumpe der vorliegenden Offenlegung. Die expandierbare Blutpumpe von 18 und 19 ist besonders geeignet zur Verwendung mit dem rechten Teil des Herzens, dadurch, dass die Blutpumpe einen proximalen Einlass 1802 und einen distalen Einlass 1804 aufweist. Die Kanüle 1902 hat eine seitliche Kanülenaußenseite 1806 mit mindestens einer seitlichen Öffnung 1904, die wie ein oder mehrere Auslässe funktioniert. Bei Betrieb tritt das Blut in die expandierbare Blutpumpe ein am proximalen Einlass 1802 an dem proximalen Ende 1901, am distalen Einlass 1804 an dem distalen Ende 1903 oder beiden und verlässt die expandierbare Blutpumpe durch den Auslass der mindestens einen seitlichen Öffnung 1904. Somit können Abdeckung oder Kanüle 1902 zulassen, dass der Blutstrom die expandierbare Blutpumpe in einer Richtung verlässt, die quer, im Allgemeinen quer oder im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Förderelements ist. Der Blutstrom durch die mindestens eine seitliche Öffnung 1904 erhöht den Druck des Blutes im rechten Herzen, was bewirkt, dass das Blut vom rechten Herzen fließt, um sich zu den Lungen zu bewegen und in den Zyklus des Lungenkreislaufs einzutreten.
In weiteren Ausführungsformen kann die expandierbare Blutpumpe ein proximales ausdehnbares Element 1906 am proximalen Einlass 1802, ein distales ausdehnbares Element 1908 am distalen Einlass 1804 oder beides aufweisen. Jedes ausdehnbare Element 1906, 1908 kann so gestaltet sein, dass es in der äußeren Größe wie im Durchmesser oder einiges vom Umfang oder im ganzen Umfang herum zunimmt, so dass es mit einer anatomischen Struktur in Eingriff kommen kann. In einigen Ausführungsformen können die ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 so gestaltet sein, dass sie mit Blutgefäßen in Eingriff kommen. Zum Beispiel können die ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 so gestaltet sein, dass sie mit Blutgefäßen wie beispielsweise der Aorta, Hohlvenen, der oberen Hohlvene, der unteren Hohlvene, anderen Gefäßen oder Kombinationen von diesen in Eingriff kommen. In anderen Ausführungsformen kann das ausdehnbare Element mit anderen oder zusätzlichen Strukturen im Körper oder im Herzen, wie etwa einer oder mehreren Klappen im Herzen in Eingriff kommen. Das ausdehnbare Element kann mit der Gewebsstruktur derart in Eingriff kommen, dass der Blutstrom zwischen, durch oder um die Außenseite des ausdehnbaren Elements und der Gewebestruktur herum, mit der die Außenseite des ausdehnbaren Elements in Eingriff gebracht ist, verringert wird, im Wesentlichen verringert wird, im Wesentlichen verhindert wird oder verhindert wird.
In einigen Ausführungsformen sind die ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 gestaltet, um zwischen einer Entfaltungsstruktur, die im Allgemeinen wegen reduzierter oder minimaler Größe zusammengefallen ist, und einer operierfähigen Struktur, in der das ausdehnbare Element in der Größe teilweise oder ganz expandiert ist, positioniert zu werden. In einigen Ausführungsformen kann das ausdehnbare Element expandiert werden, indem es mit Fluid wie beispielsweise Luft, physiologischer Kochsalzlösung, einem anderen physiologischen, verträglichen Fluid oder Kombinationen von diesen aufgeblasen wird. Dort, wo Aufblasen genutzt wird, kann das Aufblasen durch eine örtliche Pumpe, durch eine getrennte Leitung, die betriebsfähig mit einer externen Steuereinheit verbunden ist, oder einer Kombination vorgenommen werden. Die ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 können beispielsweise durch einen Kanal betriebsfähig verbunden werden, so dass das Aufblasen des einen zum Aufblasen beider führt, oder sie können getrennt aufblasbar und verstellbar sein. In anderen Ausführungsformen kann das ausdehnbare Element durch andere Mechanismen wie etwa mechanisch, einschließlich durch Verwendung von vorgespannten Elementen, expandiert werden. In anderen Ausführungsformen kann das ausdehnbare Element in eingezwängter Anordnung gehalten werden, wenn es sich in Entfaltungsstruktur befindet wie etwa, indem es durch ein Halteelement wie eine Hülle zurückgehalten wird. Wenn die Hülle oder ein anderes Halteelement aus dem Eingriff von dem ausdehnbaren Element gebracht wird, expandiert das ausdehnbare Element auf eine Größe, die größer ist als die Größe des ausdehnbaren Elements, wenn es sich in seiner Entfaltungsstruktur befindet. In noch weiteren Ausführungsformen kann das ausdehnbare Element mechanisch in einer Entfaltungsstruktur gehalten werden, wie beispielsweise durch Zahnräder, die in Schlitze in dem ausdehnbaren Element eingreifen, wobei die Zahnräder durch einen Antriebsmechanismus angetrieben werden. In diesen Ausführungsformen kann der Antriebsmechanismus zum Expandieren oder Zusammenzuziehen des ausdehnbaren Elements in einem beliebigen gewünschten Ausmaß verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen können die ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 mit einer Öffnung versehen sein, die als Einlass zu der Pumpe funktioniert. Folglich kann das proximale ausdehnbare Element 1906 mit einer proximalen ausdehnbaren Elementöffnung 1808, das distale ausdehnbare Element 1908 mit einer distalen ausdehnbaren Elementöffnung 1810 oder beide ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 mit einer Öffnung versehen werden. In einigen Ausführungsformen kann die Größe von einer oder beiden der Öffnungen 1808, 1810 festgelegt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Größe von einer oder beiden der Öffnungen 1808, 1810 selektiv einstellbar sein, um Überwachung oder Steuerung des Blutflusses durch eine oder beide der Öffnungen 1808, 1810 zu unterstützen. Folglich kann bei Verwendung eine oder beide der Öffnungen 1808, 1810 ausgedehnt werden, eine oder beide der Öffnungen zusammengezogen werden, eine Öffnung unverändert sein, während die andere entweder ausgedehnt oder zusammengezogen wird, oder eine Öffnung kann ausgedehnt werden, während die andere zusammengezogen ist. Diese selektive Steuerung über die Öffnungsgröße verbessert die Fähigkeit der expandierbaren Blutpumpe der vorliegenden Offenlegung, den Blutstrom zweckmäßig zu regeln, einen gewünschten Blutdurchfluss durch die obere Hohlvene und einen potenziell anderen Blutstrom durch die untere Hohlvene zu erhalten. In weiteren Ausführungsformen kann eines der expandierbaren Elemente 1906, 1908 oder beide jeweils zwei oder mehrere betriebsfähig angefügte oder angeordnete ausdehnbare Elemente oder ein oder mehrere festgelegte Elemente aufweisen, die betriebsfähig an einem oder mehreren ausdehnbaren Elementen angefügt sind. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform ein ausdehnbares Element 1906 (oder ein ausdehnbares Element 1908, oder beide) zwei oder mehrere konzentrische, ausdehnbare Elemente sein, die als Ringe oder Anschlussflächen geformt sind; in einer solchen Ausführungsform kann ein Innenring zu einer festgelegten Struktur ausdehnbar sein, während ein Außenring zu einer verstellbaren Struktur ausdehnbar sein kann, oder umgekehrt; oder beide können zu einer festgelegten Struktur ausdehnbar sein, oder beide können zu einer verstellbaren Struktur ausdehnbar sein. In weiteren Ausführungsformen kann ein ausdehnbares Element 1906, 1908 in einer etwas anderen wünschenswerten Art und Weise gestaltet sein, wie etwa in einer U-förmigen oder anderen versetzten oder unregelmäßigen Anordnung. In anderen Ausführungsformen könnte ein ausdehnbares Element 1906, 1908 als schaumartiges, polymeres oder anderes elastisches Segment bereitgestellt werden, das in einer C-Form mit einem ausdehnbaren Teil vorgesehen ist, der in dem offenen Teil des C angeordnet ist, um eines der Enden des C oder beide, wenn es ausgedehnt ist, zu kontaktieren. Für das ausdehnbare Element 1906, 1908 kann jede beliebige andere gewünschte Anordnung verwendet werden.
In einer Ausführungsform kann das proximale ausdehnbare Element 1906 so positioniert und gestaltet sein, um mit der unteren Hohlvene in Eingriff zu kommen. In einer anderen Ausführungsform kann das distale ausdehnbare Element 1908 so positioniert und gestaltet sein, um mit der oberen Hohlvene in Eingriff zu kommen. In einer weiteren Ausführungsform kann das proximale ausdehnbare Element 1906 so positioniert und gestaltet sein, um mit der unteren Hohlvene in Eingriff zu kommen, und das distale ausdehnbare Element 1908 kann so positioniert und gestaltet sein, um mit der oberen Hohlvene in Eingriff zu kommen. Wenn das proximale ausdehnbare Element 1906 mit der unteren Hohlvene in Eingriff gebracht wird und das distale ausdehnbare Element 1908 mit der oberen Hohlvene in Eingriff gebracht wird, kann die expandierbare Blutpumpe so angeordnet sein, um den gesamten oder im Wesentlichen gesamten Blutstrom in den rechten Teil des Herzens zu steuern.
In anderen Ausführungsformen kann ein ausdehnbarer Ring auf einem oder mehreren ausdehnbaren Elementen 1906, 1908 oder außerhalb davon angeordnet sein, um zu unterstützen, dass ein Blutstrom an der Außenseite der expandierbaren Blutpumpe verhindert wird. Der Ring kann eine Membran enthalten, die gesichert an dem Ring befestigt ist. Der Ring kann an einem oder mehreren der ausdehnbaren Elemente 1906, 1908, der Kanüle, anderen Teilen der expandierbaren Blutpumpe oder Kombinationen von diesen befestigt werden. In einer Entfaltungsstruktur kann der Ring (und Membran) in der Nähe oder auf der expandierbaren Blutpumpe eingezwängt werden. In der operierfähigen Struktur würde sich der Ring ausdehnen und sich dem umgebenden Gewebe anpassen, um eine teilweise oder vollständige Abdichtung so bewirken, womit das Lenken des Blutes durch die Pumpe unterstützt wird.
Die zumindest eine seitliche Öffnung 1904 ist in 18 und 19 als eine Reihe von Löchern dargestellt. In anderen Ausführungsformen kann eine beliebige Anzahl von seitlichen Öffnungen 1904 vorhanden sein. In noch weiteren Ausführungsformen können die seitlichen Öffnungen 1904 von beliebiger gewünschter Form und Größe sein. In anderen Ausführungen kann die Kanüle 1902 aus einem porösen oder Gazematerial mit einer großen Anzahl von Poren oder Öffnungen hergestellt werden. In noch weiteren Ausführungsformen ist die Kanüle 1902 nicht vorhanden, während in anderen Ausführungsformen, die eine Kanüle 1902 haben oder nicht haben können, Stützrippen den proximalen Einlass 1802 und distalen Einlass 1804 verbinden.
Wie in 18 und 19 ersichtlich ist, kann die expandierbare Blutpumpe viele der oben erörterten Bauelemente wie Antriebswelle 1910, Katheter 1912, usw. enthalten. Ein Stützelement 1812 kann so angeordnet sein, dass die Rotationsachse des Förderelements im Allgemeinen in der Mitte der ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 angehängt ist. Das Stützelement 1812 kann aus Speichen wie beispielsweise Nitinol oder einem anderen polymeren oder anderen geeigneten Werkstoff gebildet sein. In einer Ausführungsform besteht das Stützelement 1812 aus einer Reihe von flexiblen Segmenten oder Litzen, so dass, wenn die Achse 1814 in die eine Richtung bewegt wird, ein Segment oder eine Litze auf der anderen Seite in Spannung gebracht wird, und ein Segment oder Litze in der Kraftrichtung der Achse 1814 in Kompression oder beides gebracht werden kann, um die Position der Achse 1814 beizubehalten. Es kann jede beliebige gewünschte Anordnung des Stützelements 1812 mit einer beliebigen geeigneten Anzahl oder Form von Segmenten oder Litzen verwendet werden.
Die Länge der Kanüle 1902 kann axial verstellbar sein, wie es oben mit Bezug auf 4, 5 und 6 beschrieben ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Kanüle 1902 ausziehbare, überlappende Abschnitte aufweisen, die sich übereinander schieben, um eine axiale Verstellung der Länge der expandierbaren Blutpumpe zuzulassen. In anderen Ausführungsformen kann die Kanüle 1902 aus einem Material hergestellt sein, das ausreichend elastisch ist, um sich zu dehnen und zusammenzuziehen, so dass eine axiale Verstellung der Länge der expandierbaren Blutpumpe zugelassen wird.
In einigen Ausführungsformen kann gemäß 19 die Länge L_D des distalen ausdehnbaren Elements 1908, gemäß 19 die Länge L_P des proximalen ausdehnbaren Elements 1906 oder beide, zusätzlich oder stattdessen, dass man die Länge der expandierbaren Blutpumpe hat, die axial verstellbar ist, ausreichend sein, um zumindest einen teilweisen Einsatz in die gegenüber liegenden Hohlvenen des rechten Herzens zu gewährleisten, so dass das distale ausdehnbare Element 1908 zumindest teilweise innerhalb der oberen Hohlvene angeordnet ist, das proximale ausdehnbare Element 1906 zumindest teilweise innerhalb der unteren Hohlvene oder beiden angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen können die Länge L_D des distalen ausdehnbaren Elements 1908, die Länge L_P des proximalen ausdehnbaren Elements 1906 oder beide in axialer Richtung durch einen oder mehrere oben bezüglich einer radialen Ausdehnung beschriebenen Wege verstellbar sein. Eine axiale Ausdehnung von einem der ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 oder von beiden erlaubt es, das Ausmaß des Einsatzes von einem der ausdehnbaren Elemente 1906, 1908 oder beiden in die gegenüber liegenden Hohlvenen zu kalibrieren oder auf ein gewünschtes Ausmaß einzustellen, um Herzen unterschiedlicher Größe unterzubringen. In noch weiteren Ausführungsformen kann die expandierbare Blutpumpe der vorliegenden Offenlegung in unterschiedlichen Längen zur Verfügung gestellt werden, so dass eine expandierbare Blutpumpe von geeigneter oder gewünschter Größe oder Länge zur Verwendung mit einer vorhandenen Größe des rechten Herzens eines gegebenen Patienten ausgewählt werden kann.
In einigen Ausführungsformen weist die expandierbare Herzpumpe der vorliegenden Offenlegung zwei Einlässe auf, die einander gegenüber an entgegen gesetzten Seiten der Kanüle 1902 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen kann die expandierbare Herzpumpe der vorliegenden Offenlegung einen Einlass aufweisen, da wo ein Ende der Kanüle 1902 abgeschlossen ist. In weiteren Ausführungsformen können zusätzliche Einlässe vorgesehen sein, wie etwa über Leitungen oder Rohre, die mit der expandierbaren Herzpumpe verbunden sind. Dort, wo Leitungen oder Rohre verwendet werden, können diese einen beliebigen geeigneten Winkel mit der Kanüle 1902 haben, wenn eine Kanüle 1902 verwendet wird. In anderen Ausführungsformen kann die Kanüle 1902 Verzweigungen oder andere Durchgänge aufweisen, die wie Einlässe wirken. In anderen Ausführungsformen können Löcher oder Poren in der Kanüle 1902 wie Einlässe wirksam sein. In weiteren Ausführungsformen kann ein distales Ende der expandierbaren Herzpumpe wie ein Einlass wirksam sein, und das proximale Ende der expandierbaren Herzpumpe wirkt wie ein Auslass, oder umgekehrt.
20 zeigt eine perspektivische Ansicht der expandierbaren Blutpumpe der vorliegenden Offenlegung, wobei die Kanüle 1902 durchsichtig dargestellt ist, und mit anderen Bauelementen, die in 18, 19 und 20 dargestellt sind, indem gleiche Bezugszahlen verwendet werden. 20 und 21 stellen das Förderelement 2002 dar, das mindestens eine Läuferschaufel 2004 aufweist, obwohl in 20 und 21 vier Läuferschaufeln 2004 dargestellt sind. Jede Läuferschaufel 2004 kann je nach Bedarf flach oder gekrümmt oder anderweitig geformt sein, so dass die Schaufeln bei Betrachtung aus einer Querschnittsperspektive, bei der man auf eine Ebene schaut, die senkrecht zur Rotationsachse 1814 ist, eine spiralförmige oder andere Anordnung bilden. Wie ersichtlich ist, bildet das Förderelement 2002 in der Ausführung von 20 und 21 eine Blutkreiselpumpe. Das Förderelement 2002 kann in einer beliebigen gewünschten Ausführung mit einer beliebigen gewünschten Anzahl von Schaufeln 2004 geformt sein. Wie es in 20 und 21 dargestellt ist, kann das Profil der Schaufeln 2004 des Förderelements 2002 gekrümmt sein, so dass sich die Kanten der Schaufeln 2004 im mittleren Bereich 2006 weiter von der Rotationsachse 1814 des Förderelements 2002 erstrecken als die Kanten der Schaufeln 2004 zu den Bereichen 2008 des Förderelements 2002. Indem sich die Schaufelkanten weiter von der Rotationsachse 1814 im mittleren Bereich 2006 erstrecken als zu den Bereichen 2008, kann dies darin unterstützen, den Blutstrom vom proximalen Ende 1901 und distalen Ende 1903 der expandierbaren Blutpumpe durch die mindestens eine seitliche Öffnung 1904 in der Kanüle 1902 zu verbessern.
Das Förderelement kann jedes beliebige andere geeignete Profil aufweisen. In einer Ausführungsform ist das Profil im Allgemeinen eben oder waagerecht, wie es in 3 gezeigt ist. In einer anderen Ausführungsform ist der mittlere Bereich der Schaufeln näher an der Rotationsachse als es die Endbereiche sind. Noch andere Ausführungsformen des Profils sind so, wie es in 21 Abis 21D gezeigt ist. Jedes geeignete Laufschaufelprofil liegt innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Die in 21B dargestellte Ausführungsform enthält mehrere kleinere Schaufeln, die um die Rotationsachse des Förderelements gestaffelt angeordnet sein können.
Im Allgemeinen wird bei Verwendung als rechte Herzpumpen, die Kreiselpumpen zur Verwendung im rechten Herzen einschließen, die Pumpe einen Blutstrom erzeugen, der allgemein quer zur Rotationsachse des Förderelements verläuft (einschließlich in einigen Ausführungsformen durch eine Seite einer Kanüle oder Abdeckung) anstatt einen Blutstrom, der generell in der axialen Richtung liegen würde, wie es sich aus der Verwendung der Förderelemente in 4 bis 7 oder anderweitig ergibt.
Die zentrifugalen Förderelemente der vorliegenden Erfindung können jede geeignete Anzahl von Schaufeln, von eins bis zwei oder mehr, verwenden. Dass bestimmte Beispiele der vorliegenden Erfindung vier Schaufeln verwenden, soll nicht als einschränkend angesehen werden. In einigen Ausführungsformen wird das Förderelement mehrfache Schaufeln haben, von denen einige oder alle nicht die gleiche Länge aufweisen und/oder nicht in der Länge der Kanüle verlaufen, wobei die Schaufeln um die Rotationsachse herum gestaffelt sein können oder in einer anderen gewünschten Anordnung angeordnet sein können.
22 und 23 zeigen eine weitere Ausführungsform des Förderelements 2002 zur Verwendung mit der expandierbaren Blutpumpe der vorliegenden Offenlegung. Das Förderelement 2202 besitzt einen mittleren Bereich 2206, der sich von der Rotationsachse 1814 des Förderelements 2202 weiter erstreckt als die Kanten der Schaufeln 2204 zu den Endbereichen 2208 des Förderelements 2202. Das Förderelement 2202 enthält ferner einen Läuferkernbereich 2210, der sich von der Rotationsachse 1814 gemäß 23 nach außen erstreckt. Der Läuferkernbereich 2210 unterstützt es zu verhindern, dass sich Blut in der Nähe der Rotationsachse 1814 ansammelt, eine Lache bildet, stockt oder gerinnt.
Das Förderelement 2202 kann positioniert werden, während es sich in einer zusammengefallenen Ausrichtung befindet. In einigen Ausführungsformen wird der Läuferkernbereich 2210 ausgedehnt, indem man Fluid (wie Luft, physiologische Kochsalzlösung oder ein anderes physiologisches verträgliches Fluid) darin einsetzt, während in anderen Ausführungsformen der Läuferkernbereich 2210 mechanisch ausgedehnt wird, was einschließt, dass man Stützelemente in einem expandierten Zustand vorgespannt lässt.
Die Förderelemente 2002 der vorliegenden Erfindung können, wie oben beschrieben, aus beliebigen geeigneten Werkstoffen hergestellt werden. Zum Beispiel bestehen in einigen Ausführungsformen die Förderelemente 2002 aus einem Werkstoff, der kein Stützelement oder Mast verwendet, wie beispielsweise dort, wo die Schaufel 2004 eine zusammenlegbare, faltbare, ausdehnbare oder aufblasbare Sektion aus Polymer, Gewebe, Nitinol oder einem anderen Memorymetall oder anderem biologisch geeigneten Material oder einem Verbundwerkstoff oder Kombinationen von diesen ist. In anderen Ausführungsformen von hier offen gelegten Förderelementen 2002 kann das Förderelement 2002 zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur durch Wechseln der Position der Schaufeln 2004, durch Aufblasen des Förderelements oder dadurch aktiviert werden, dass die Schaufeln 2004 zurückgehalten werden oder sich in ihre operierfähige Struktur ausdehnen können.
24 bis 29 stellen andere Ansichten einer expandierbaren Blutpumpe der vorliegenden Erfindung mit einer Einzelheit bereit, in der Typen und verschiedene Anordnungen von Bauelementen gezeigt sind. 29 zeigt des Weiteren einen Abstandsspalt 2902 des proximalen Förderelements und einen Abstandsspalt 2904 eines distalen Förderelements. Wie dargestellt ist, können der Abstandsspalt 2902 des proximalen Förderelements und der Abstandsspalt 2904 des distalen Förderelements ziemlich klein und annähernd gleich sein. In anderen Ausführungsformen können Abstandsspalt 2902 des proximalen Förderelements und Abstandsspalt 2904 des distalen Förderelements eine beliebige, gewünschte Länge aufweisen; und sie können im Allgemeinen gleich oder unterschiedlich sein, zum Beispiel so, dass entweder der Abstandsspalt 2902 des proximalen Förderelements größer ist als der Abstandsspalt 2904 des distalen Förderelements oder der Abstandsspalt 2902 des proximalen Förderelements kleiner als der Abstandsspalt 2904 eines distalen Förderelements ist. Wenn das Förderelement so eingerichtet wird, dass es axial verstellbar ist, so dass die Abstandsspalte 2902 und 2904 nicht gleich sind jedoch verstellt werden können, ermöglicht es dem Förderelement näher an der unteren Hohlvene als an der oberen Hohlvene oder bei Bedarf näher an der oberen Hohlvene als an der unteren Hohlvene angeordnet zu werden. Wenn das Förderelement axial verstellbar ist, lässt dies relative Einstellungen zwischen den Pumpeneinlässen zu. Dort, wo die verstellbare Blutpumpe der Erfindung als eine rechte Herzpumpe verwendet wird, ermöglicht dies, wenn das Förderelement axial verstellbar ist, Einstellungen zwischen den Durchsätzen von der oberen Hohlvene, der unteren Hohlvene, beiden und relative Einstellungen zwischen den beiden.
30 stellt eine weitere Ausführungsform der expandierbaren Herzpumpe der vorliegenden Erfindung dar, in der das Förderelement mehr als ein Segment aufweist. Das Förderelement 3001 der in 30 gezeigten expandierbaren Blutpumpe weist Förderelementsegmente, das proximale Förderelementsegment 3002 und das distale Förderelementsegment 3004, auf. Die verschiedenen Segmente können von gleicher oder unterschiedlicher Länge sein, und sie können den gleichen Durchmesser oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Sie können die gleiche oder eine unterschiedliche Anzahl von Schaufeln besitzen und können aus dem gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden. Sie können außerdem ähnlich oder unterschiedlich, wie oben mit Bezug auf 29 beschrieben, positioniert werden, und der Spalt zwischen ihnen kann bei Bedarf verstellt werden. Des Weiteren können sie jeweils getrennte Antriebswellen 3010 und 3011 aufweisen, so dass sie bei Bedarf unabhängig voneinander gesteuert werden können. Alle diese Parameter können je nach Bedarf eingestellt werden, so dass der gewünschte Blutstrom und die gewünschten relativen Größen des Blutstroms aus den Einlässen kalibriert und ausgewählt werden können. Es kann eine beliebige geeignete Anzahl von Förderelementsegmenten genutzt werden. In einer Ausführungsform werden drei Förderelementsegmente jeweils mit ihren eigenen Antriebswellen verwendet. In einer Ausführungsform, bei der drei Förderelementsegmente verwendet werden, wird das mittlere Förderelementsegment mit einer größeren Drehzahl rotiert als das eine oder beide der anderen Förderelementsegmente, um in einer seitlichen Richtung von der Rotationsachse einen größeren Blutstrom zu erzeugen.
31 bis 35 sehen andere Ansichten einer expandierbaren Herzpumpe der vorliegenden Erfindung mit einer Einzelheit vor, in der Typen und verschiedene Anordnungen von Bauelementen gezeigt sind.
Form und Ausrichtung einer oder mehrerer der Laufschaufeln können verstellt werden. Wie in 35 gezeigt wird, können die Schaufeln in einer Ausführungsform eine leichte Kurve aufweisen. 35B bis 35F stellen Querschnittsansichten anderer Förderelemente der vorliegenden Erfindung dar. Wie ersichtlich wird, kann jede gewünschte Anordnung mit einer beliebigen Anzahl von Schaufeln und einer beliebigen Anzahl von Förderelementsegmenten verwendet werden.
Die verschiedenen Ausführungsformen von Förderelementen der vorliegenden Offenlegung können eine oder mehrere Laufschaufeln einschließen, die aus einem dünnen, elastischen Gewebe oder Folienmaterial bestehen. In einigen Ausführungsformen sind die Schaufeln durch oder zwischen einem oder mehreren, allgemein bewegbaren, elastischen, formfesten oder halbharten Stützelementen oder Masten angehängt. In anderen Ausführungsformen bestehen die Schaufeln aus einem Werkstoff, der kein Stützelement oder Mast verwendet, wie dort, wo die Schaufel eine zusammenlegbare, faltbare, expandierbare oder aufblasbare Sektion aus Polymer, Gewebe, einem Gewebe aus Drähten, Nitinol oder anderem Memorymetall oder anderem biologisch geeigneten Werkstoff oder einem Verbundwerkstoff oder einer Kombination von diesen ist. In einigen Ausführungsformen von hier offenbarten Förderelementen kann das Förderelement zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, betriebsfähigen Struktur aktiviert werden, indem die Position der bewegbaren, formfesten oder halbharten Stützelemente verändert wird, wodurch das flexible Gewebe in eine gewünschte Position gestreckt und eine Laufschaufelfläche erzeugt wird. In anderen Ausführungsformen von hier offenbarten Förderelementen kann das Förderelement zwischen einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur und einer expandierten, operierfähigen Struktur aktiviert werden, indem die Position der Schaufeln verändert wird durch Aufblasen des Förderelements, durch Zurückhalten der Schaufeln oder indem ihnen gestattet wird, sich zu entfalten oder in ihre operierfähige Struktur von vergrößerter oder maximaler Größe zu expandieren, oder durch Ändern der relativen proximalen und distalen Positionen der Pumpe (und Länge dazwischen). So kann das Förderelement eine zusammengefallene Entfaltungsstruktur von reduzierter oder minimaler Größe und eine expandierte, operierfähige Struktur von vergrößerter oder maximaler Größe zulassen.
Wie angemerkt, kann die Kanüle durch Stützelemente oder Rippen gehalten werden, wie es oben mit Bezug auf 6 und 7 genau geschildert ist. Führung, wie es oben mit Bezug auf 12 und 13 beschrieben ist. Leistungsübertragung wie es oben in Verbindung mit 14, 15, 16 und 17 beschrieben ist. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die expandierbare Blutpumpe innerhalb einer Hülle vorgesehen sein, wie es oben in Verbindung mit 14 beschrieben ist.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die expandierbare Blutpumpe bei Verwendung in einer rechten Herzstruktur Strahlgleichrichter wie oben mit Bezug auf 9 beschrieben, enthalten, die die Form einer Scheibe oder eines flachen Elements annehmen können, deren Ebene allgemein zu der Rotationsachse der expandierbaren Blutpumpe quer verlaufend ist. Der Strahlgleichrichter kann eine beliebige gewünschte Form aufweisen und in jeder beliebigen Orientierung ausgerichtet sein. Wenn der Strahlgleichrichter mit einer Kreiselpumpe genutzt wird, kann er als ein flacher Ring vorgesehen sein, wobei das Förderelement innerhalb des mittleren Teils des Rings frei rotieren kann.
In weiteren Ausführungsformen können, wie oben beschrieben, ein oder mehrere Ballons oder andere Expansionselemente 654 außerhalb der Kanüle 600 vorgesehen sein, um die Pumpe 100 an einem Gefäßmerkmal wie etwa einer Herzklappe oder Aortenwand zu befestigen. Ballonelemente 654 können sich ausdehnen durch die Wirkung eines Vorspannelements, wie es oben beschrieben ist, oder durch Druckbeaufschlagung mit einer Flüssigkeit, wie es zum Beispiel durch die Pumpe 100 oder über einen zusätzlichen Kanal oder Hohlraum, zum Beispiel durch Verbindung mit einem nachstehend beschriebenen Flüssigkeitsantriebssystem, vorgesehen ist.
Ein Verfahren zur Entfaltung und Verwendung einer expandierbaren Blutpumpe gemäß hier beschriebener verschiedener Ausführungsformen wird mit Bezug auf 36 beschrieben. Wie im Schritt 3602 dargestellt wird, kann ein Katheter mit einer Pumpe an ihrem distalen Ende in ein großes Blutgefäß eingesetzt und zu einer gewünschten Stelle, wie etwa am Herzen, geführt werden. Die expandierbare Blutpumpe kann durch eine Oberschenkelschlagader, Speichenarterie, Schlüsselbeinarterie, durch die Haut oder durch einen beliebigen anderen Durchgang oder Zugang eingesetzt werden. Ein oder mehrere ausdehnbare Elemente können teilweise expandiert werden, um den Einsatz zu unterstützen. In anderen Ausführungsformen kann ein zusätzliches ausdehnbares Element verwendet werden, um dabei zu helfen, die expandierbare Blutpumpe an die gewünschte Stelle zu bewegen. Zur weiteren Unterstützung beim Positionieren können Röntgendurchleuchtung, röntgenstrahlenundurchlässige (strahlendichte) Marken oder andere Verfahren genutzt werden.
Sobald sie positioniert sind, können die ausdehnbaren Elemente expandiert werden, so dass sie sich gegen das umgebende Gefäß oder anderes Gewebe pressen. Dies unterstützt es, einen Blutfluss hinter der Außenseite der expandierbaren Blutpumpe zu reduzieren oder auszuschließen oder den Blutfluss durch die Vorrichtung in die Einlässe hinein zu leiten. Expandieren der ausdehnbaren Elemente kann außerdem das völlige Expandieren der Vorrichtung unterstützen. Die Antriebswelle dreht sich, womit das Förderelement gedreht wird. Das Drehen des Förderelements erzeugt einen Druckgradienten zwischen den Einlässen und dem Auslass, indem eine oder mehrere Herzklappen einschließlich der Trikuspidalklappe und/oder Pulmonalklappe geöffnet werden, womit ein Blutstrom, zum Beispiel durch das rechte Herz, erzeugt wird. Druck im Körper kann durch Sensoren gemessen werden, wie es hier weiter beschrieben wird. Der Durchfluss durch die Einlässe kann eingestellt werden, und der Durchfluss durch jeden Einlass kann relativ zu dem Durchfluss durch den anderen Einlass, wie hier beschrieben, eingestellt werden, einschließlich durch das Ändern des Druckes im ausdehnbaren Element oder der Größe, indem die Einlassgröße verändert wird, dadurch, dass die Position des Förderelements relativ zu den zwei Auslässen verändert wird, indem Durchmesser oder Anordnung des Förderelements verändert werden, indem die Position des Förderelements verändert wird, oder indem ein Förderelement mit mehr als einem Segment verwendet wird und möglicherweise die relativen Geschwindigkeiten der Segmente verändert werden.
Wenn es gewünscht ist, können zusätzliche Werkzeuge oder Einrichtungen durch den Katheter eingesetzt werden. Nach Beendigung der Therapie, oder wenn es wünschenswert ist, die expandierbare Blutpumpe zu entfernen oder neu zu positionieren, kann sie in eine teilweise oder völlig zusammengefallene Struktur umorientiert werden und anschließend erneut positioniert oder entfernt werden.
Wie es oben ausführlich beschrieben ist, kann die Pumpe ein Förderelement und eine Kanüle enthalten, wobei Förderelement und Kanüle zu Anfang in einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur eingesetzt werden können. Förderelement und Kanüle können in der Entfaltungsstruktur vorgespannt werden oder alternativ dazu in die Entfaltungsstruktur zurück gezogen werden, indem eine Steuereinheit verwendet wird, die an dem externen Ende des Katheters oder in der Nähe betriebsfähig angeschlossen ist. Sobald die Pumpe an der gewünschten Stelle oder in der Nähe, zum Beispiel an der gewünschten Kammer des Herzens positioniert ist, kann im Schritt 3604 der Kliniker oder operierende Arzt die Steuereinheit nutzen, um die Kanüle der Pumpe, wie oben beschrieben, in eine expandierte, operierfähige Struktur zu steuern, wodurch eine Leitung zum Pumpendurchfluss erzeugt wird.
Mit der expandierten Kanüle und einer erzeugten Leitung kann der Kliniker oder operierende Arzt im Schritt 3606 das Förderelement der Pumpe innerhalb der Kanüle in ihre expandierte, operierfähige Struktur verstellen. Obwohl als getrennte Schritte 3604, 3606 dargestellt, kann in einigen Ausführungsformen die Verstellung von Kanüle und Förderelement in ihre expandierten, operierfähigen Strukturen im Wesentlichen gleichzeitig vorgenommen werden.
Im Schritt 3608 kann, je nach Bedarf, der Laufschaufelwinkel verstellt werden, wie es oben für jede der verschiedenen Ausführungsformen des Förderelements ausführlich beschrieben ist, um die gewünschte Strömungsrichtung der Pumpe zu erzeugen. Im Schritt 3610 kann ein Leistungsübertragungssystem aktiviert werden, indem zum Beispiel die Steuereinheit verwendet wird, um eine Rotation des Förderelements und Erzeugung eines Pumpendurchflusses in der Kanüle zwischen Einlass (Einlässen) und Auslass (Auslässen) der Kanüle zu bewirken. Der Kliniker oder operierende Arzt kann anschließend therapeutische Systemparameter in die Steuereinheit eingeben, um das Förderelement mit der gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben. Im Allgemeinen kann die zusammengefallene Entfaltungsstruktur schnelles Einsetzen und Entnehmen aus verschiedenen anatomischen Positionen zulassen, während die expandierte, operierfähige Struktur eine angemessene Therapie zulassen kann.
Ein weiteres Verfahren zur Entfaltung und Verwendung einer expandierbaren Blutpumpe nach den verschiedenen, hier beschriebenen Ausführungsformen wird mit Bezug auf 37 beschrieben. Wie es im Schritt 3702 dargestellt ist, kann ein Katheter mit einer Pumpe in ein großes Blutgefäß eingesetzt und zu der gewünschten Stelle, wie etwa am Herzen, geführt werden. Die expandierbare Blutpumpe kann durch eine Oberschenkelschlagader, Speichenarterie oder einen beliebigen anderen geeigneten Durchgang eingesetzt werden. Die Pumpe kann ein Förderelement und eine Kanüle enthalten, wobei Förderelement und Kanüle am Anfang in einer zusammengefallenen Entfaltungsstruktur eingesetzt werden können. Förderelement und Kanüle können mittels einer Steuereinheit, die am externen Ende des Katheters oder in der Nähe betriebsfähig verbunden ist, in der Entfaltungsstruktur vorgespannt oder alternativ dazu in die Entfaltungsstruktur zurückgezogen werden.
Dort, wo die expandierbare Blutpumpe innerhalb des rechten Herzens positioniert ist, kann es wünschenswert sein, den proximalen Einlass der expandierbaren Blutpumpe innerhalb der unteren Hohlvene und den distalen Einlass innerhalb der oberen Hohlvene anzuordnen, wie es im Schritt 3704 dargestellt ist.
Im Schritt 3706 wird die Kanüle ausgedehnt und im Schritt 3708 das Förderelement. Es soll deutlich werden, dass einige oder alle dieser Schritte gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können. Zum Beispiel können die Schritte 3706 und 3708 gleichzeitig vorgenommen werden. Schritt 3704 kann vor oder nach einem der Schritte 3706 und 3708 oder beiden vorgenommen werden.
Im Schritt 3710 kann ein Leistungsübertragungssystem aktiviert werden, indem zum Beispiel die Steuereinheit genutzt wird, um eine Rotation des Förderelements und die Erzeugung eines Durchflusses innerhalb der Kanüle von den Einlässen durch die Seite der Kanüle oder zwischen Einlass (Einlässen) und Auslass (Auslässen) der Kanüle zu bewirken. Der Kliniker oder operierende Arzt kann therapeutische Systemparameter in die Steuereinheit eingeben, um das Förderelement mit der gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben. Im Allgemeinen kann die zusammengefallene Entfaltungsstruktur einen schnellen Einsatz in mehrere anatomische Positionen und die Entnahme erlauben, während die expandierte, operierfähige Struktur eine angemessene Therapie zulassen kann.
Zusätzlich zu den mit Bezug auf 36 und 37 beschriebenen, speziellen Verfahrensschritten können zusätzliche Verfahrensschritte einbezogen sein, um eine oder mehrere der hier beschriebenen anderen Funktionen auszuführen, was, wie in einer der Figuren dargestellt, die in 36 und 37 dargestellten Schritten einschließt.
38 stellt ein Steuerungszentrum 3801 für die expandierbare Blutpumpe der vorliegenden Erfindung dar. Das Steuerungszentrum 3801 kann eine oder mehrere Pumpen leiten. Die Steuereinheitsfunktion kann einen Mikroprozessor und Mikroprozessorspeicher 3806 nutzen, um die expandierbaren Blutpumpen wie etwa auf der Basis eines oder mehrerer vorgegebener Algorithmen, Sensorrückkopplung und Bedienereingabe zu steuern. Das Steuerungszentrum 3801 kann angepasst werden, um Sensoren und andere medizinische Ausrüstung, Steuereinheiten und Monitore zu koordinieren, mit ihnen zu kommunizieren und/oder zu lenken. Sensoren können im Blutstrom an verschiedenen Stellen im gesamten Körper positioniert werden, um einen oder mehrere von Blutstrom, Blutdruck, Temperatur, Sauerstoffgehalt und anderen Parametern zu messen. An jeder gewünschten anatomischen Stelle kann ein beliebiger geeigneter Sensor oder Sensoren verwendet werden. In einer Ausführungsform kann Druck zum Beispiel gemessen werden, indem ein Swan-Ganz-Katheter verwendet wird. Die Sensoren können drahtlos 3804 sein, oder sie können mit einer Steuereinheit drahtgebunden 3805 sein. Die Sensoren können mit der expandierbaren Blutpumpe betriebsfähig verbunden sein oder sie können getrennt oder eine Kombination von diesen sein.
Das Steuerungszentrum 3801 besitzt mindestens eine Katheterschnittstelle 3802. Die Katheterschnittstelle 3802 kann mechanisch sein. In anderen Ausführungsformen kann die Verbindung der Katheterschnittstelle magnetisch sein, eine Flüssigkeit oder eine Kombination von diesen und mechanisch sein, wie es oben ausführlicher beschrieben ist. Die Pumpe kann mit einer oder mehreren Schnittstellen betriebsfähig verbunden sein. Es kann ein Antrieb 3803 vorgesehen sein, der ein Motortreiber 3803 sein kann, der mit einer Antriebswelle wie etwa über eine Kupplung betriebsfähig verbunden ist.
Das Steuerungszentrum 3801 kann durch einen internen oder externen Prozessor wie etwa durch ein Programm oder eine andere Menge von Anweisungen gesteuert werden. Das Steuerungszentrum 3801 kann angepasst werden, um auf einem Pfosten, dem Patienten, einem Bettgestell oder anderem montiert zu werden. Das Programm oder Anweisungen können in einem abgelegten Speicher oder einem Speichergerät zur Verfügung gestellt werden. Die Benutzerschnittstelle 3807 kann eins oder mehrere von Audiosignalen, visuellen und anderen Signalen und Übertragungsverfahren nutzen. Audioübertragung kann durch einen Audiotreiber 3808 und einen oder mehrere Lautsprecher 3809 erleichtert werden.
Das Steuerungszentrum 3801 kann durch eine Stromquelle des Gebäudes oder das Stromnetz des Gebäudes 3813 mit Strom versorgt werden. Das Steuerungszentrum 3801 kann ein Modul zur Leistungssteuerung 3810 aufweisen, und es kann mit einer internen oder externen Reservestromversorgung 3811 versehen sein. Die Reservestromversorgung 3811 kann durch Batterie, Generator, etwas anderes oder einer Kombination mit Strom versorgt werden. Das Leistungssteuerungsmodul 3810 kann steuern, ob das Steuerungszentrum 3801 durch das Stromnetz des Gebäudes 3818, die Reservestromversorgung 3811, etwas anderes oder einer Kombination von diesen mit Strom versorgt wird.
Es gibt viele Wege, wie das Steuerungszentrum 3801 bei Betrieb verwendet werden kann. In einer Ausführungsform ist eine Pumpe entfaltet. Mit dem Steuerungszentrum 3801 kann ein Katheter der expandierbaren Blutpumpe verbunden werden, wobei die Konsole die Pumpe erkennt und eine Bedienperson zu einer angemessenen Eingabe zum Starten der Pumpe veranlasst. In gleicher Weise können zusätzliche Pumpen gestartet werden. Das Steuerungszentrum 3801 und/oder die Bedienperson können verschiedene Steuerparameter, wie etwa die Geschwindigkeit des Förderelements, maximales Drehmoment, Alarmschwellenwerte, usw. konfigurieren. Dort, wo mehr als eine Pumpe genutzt wird, können die Pumpen unabhängig voneinander betrieben werden, oder die Konsole kann ihren Betrieb beispielsweise auf der Basis vorgegebener Algorithmen, Sensorrückkopplung und/oder Eingabe der Bedienperson koordinieren. Die Konsole kann verwendet werden, um den Betrieb für verschiedene medizinische Einrichtung und Ausrüstung zu koordinieren. In einer Ausführungsform kann die Konsole eine einzelne Steuerschnittstelle bewirken, um die Geschwindigkeit zur Kreislaufunterstützung, eines Bypasses und/oder der Katheterpumpe einzustellen. Dies kann das Wechseln eines Patienten von der Unterstützung der Blutpumpe in eine langfristige Unterstützung eines anderen Gerätes unterstützen.
Das Steuerungszentrum 3801 kann zahlreiche drahtgebundene oder drahtlose Sensordatenströme wie etwa in einen Algorithmus einbeziehen. Wenn die Pumpe Elektroden einbezieht, kann das Steuerungszentrum 3801 genutzt werden, um auf der Basis der Eingabe, die es empfängt, abzutasten und das Tempo zu bestimmen. Das Steuerungszentrum 3801 wäre in der Lage, Patienten- und Maschinendaten an die Datenbank des Gebäudes zu übertragen. Das Steuerungszentrum 3801 würde eine Kommunikationsschnittstelle 3812 des Gebäudes aufweisen.
Das Steuerungszentrum 3801 ist imstande, mehrere Pumpen zu betreiben, Pumpen zu erkennen und zu steuern, eine Schnittstelle (die drahtlos sein kann) mit einer Konsole bereitzustellen und mit dieser zu kommunizieren, mit anderen Einrichtungen zu koordinieren und/oder zu steuern.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung abzuweichen. Insbesondere können verschiedene Elemente der Figuren ausgetauscht oder kombiniert werden, um unterschiedliche Gruppierungen und Anordnungen von Merkmalen ohne Verlust an Gemeingültigkeit zu bilden. Zum Beispiel können Kanüle, Förderelement, Rippe, Stützelement, Katheter, Gaze, Schaufel, Mast und andere Merkmale, wie sie in verschiedenen Figuren dargestellt und unter Verwendung verschiedener Bezugszahlen in der Beschreibung beschrieben sind, gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung jeweils ausgetauscht oder kombiniert und auf unterschiedliche Anwendungen, Funktionen und Werkstoffe angepasst werden, während sie im Geist und Umfang der Erfindung bleiben, wie es durch die folgenden Ansprüche umfasst wird.

Claims

Pumpe zum Einleiten eines Durchflusses innerhalb eines Gefäßsystems, umfassend: mindestens einen Einlass; und ein Förderelement, das zum Einleiten des Flüssigkeitsstroms durch Rotation um eine Achse gestaltet ist, wobei der Flüssigkeitsstrom in einer Richtung im Allgemeinen zu der Achse quer verlaufend ist; wobei das Förderelement eine erste Struktur zur Entfaltung innerhalb des Gefäßsystems und eine zweite Struktur zur Lenkung des Flüssigkeitsstroms innerhalb des Gefäßsystems aufweist, wobei die zweite Struktur einen größeren Durchmesser als die erste Struktur besitzt.
Pumpe nach Anspruch 1, umfassend mindestens zwei Einlässe.
Pumpe nach Anspruch 1, umfassend ein ausdehnbares Element an dem mindestens einen Einlass.
Pumpe nach Anspruch 3, wobei das ausdehnbare Element eine selektiv einstellbare Öffnung enthält.
Pumpe nach Anspruch 3, wobei das Förderelement mindestens zwei Segmente aufweist.
Pumpe nach Anspruch 5, wobei jedes Förderelementsegment unabhängig steuerbar ist.
Pumpe nach Anspruch 2, wobei das Förderelement eine axial verstellbare Position aufweist.
Pumpe nach Anspruch 3, umfassend ein ausdehnbares Element an jedem der mindestens zwei Einlässe.
Pumpe nach Anspruch 8, wobei jedes ausdehnbare Element eine selektiv einstellbare Öffnung aufweist.
Pumpe nach Anspruch 3, wobei das ausdehnbare Element eine Länge aufweist, die axial verstellbar ist.
Pumpe nach Anspruch 2, wobei die Pumpe eine axial verstellbare Länge aufweist.
Pumpe nach Anspruch 4, wobei das Förderelement einen ausdehnbaren Kernbereich aufweist.
Pumpe zur Einleitung eines Durchflusses innerhalb eines Gefäßsystems, umfassend: mindestens zwei Einlässe; eine Kanüle; und ein Förderelement, das zum Einleiten des Flüssigkeitsstroms durch Rotation um eine Achse gestaltet ist; wobei das Förderelement eine erste Struktur zur Entfaltung innerhalb des Gefäßsystems und eine zweite Struktur zur Lenkung des Flüssigkeitsstroms innerhalb des Gefäßsystems aufweist, wobei die zweite Struktur einen größeren Durchmesser als die erste Struktur besitzt; und wobei die Kanüle eine erste Struktur zur Entfaltung innerhalb des Gefäßsystems und eine zweites Struktur zur Lenkung des Flüssigkeitsstroms innerhalb des Gefäßsystems aufweist, wobei die zweite Struktur einen größeren Durchmesser als die erste Struktur besitzt.
Pumpe nach Anspruch 13, wobei der Flüssigkeitsstrom in einer Richtung im Allgemeinen quer verlaufend zu der Achse ist.
Pumpe nach Anspruch 13, umfassend ein ausdehnbares Element an jedem Einlass.
Pumpe nach Anspruch 15, wobei jedes ausdehnbare Element eine selektiv einstellbare Öffnung aufweist.
Pumpe nach Anspruch 15, umfassend einen Katheter, der sich zu einem proximalen Ende der Kanüle erstreckt, wobei der Katheter so gestaltet ist, um die Kanüle innerhalb des Gefäßsystems zu positionieren.
Pumpe nach Anspruch 14, wobei die Kanüle eine Vielzahl von seitlichem Öffnungen enthält.
Pumpe nach Anspruch 16, wobei das Förderelement mindestens zwei Segmente aufweist.
Pumpe nach Anspruch 16, wobei das Förderelement Schaufeln mit einem gekrümmten Profil aufweist.