(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ユニット（１２）及びカテーテル（１８）を有するカテーテルポンプ（１０）であって、前記カテーテル（１８）は、動脈血管系に挿入するためのポンプヘッド（１５）と、ポンプヘッド（１０）に設けられた拡張可能なポンプ要素を駆動するための回転可能に配置されたロータ軸（３２）と、前記ポンプ要素の近位端（１６）に、ロータ軸（３２）に回転可能に固定された結合軸（４０）の周りで回転するように動作可能な結合セクション（３０）とを有し、前記駆動ユニット（１２）は、駆動装置（５６）によって駆動軸（６０）の周りで回転駆動されるように動作可能な駆動セクション（５９）を有し、
前記結合セクション（３０）及び／または前記駆動セクション（５９）は、非接触回転結合するための磁性素子を有し、且つ前記結合軸（４０）と前記駆動軸（５６）とは互いに横方向に０．７ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲の距離ａだけ離れており、これによって前記磁性素子は、結合軸（４０）を横切る方向に結合セクション（３０）を付勢することを特徴とするカテーテルポンプ（１０）。
【請求項２】
前記結合セクション（３０）は、前記駆動セクション（５９）と軸方向の距離ｍを有し、前記距離ｍは、２ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項３】
前記ロータ軸（３２）は、直径ｄを有し、距離ａは、前記直径ｄの０．５〜１．５倍の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載のカテーテルポンプ（１０）
【請求項４】
直径ｄは、０．７ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項３に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項５】
駆動ユニット（１２）は、前記結合セクション（３０）のためのレセプタクル（１４）を有し、レセプタクル（１４）内の結合セクション（３０）が、駆動セクション（５９）に対して距離ａだけ横方向にオフセットした動作位置を占めることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項６】
レセプタクル（１４）またはレセプタクル（１４）を画定する壁が、振動減衰のために結合セクション（３０）に対して作用する１つ以上の減衰要素（７４）を提供することを特徴とする請求項５に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項７】
前記結合セクション（３０）は、前記ロータ軸（３２）の自由端に配置された磁石ホルダ（３４）を有し、磁性素子（３６）がその上に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項８】
前記結合セクション（３０）は、液密なキャップ（４８）によって囲まれていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項９】
駆動セクション（５９）に面する側のキャップ（４８）及び／または結合セクション（３０）に面する側のレセプタクル（１４）は、キャップ（４８）を動作位置に心出しするためのセンタリング斜面（７０）を有することを特徴とする請求項８に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項１０】
前記キャップ（４８）は出口（２８）を有し、前記カテーテル（１８）は、運転中に前記ロータ軸（３２）がすすぎ液によって洗い流され、前記すすぎ液が前記出口（２８）を介して排出されるように設計されていることを特徴とする請求項８または９に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項１１】
前記駆動ユニット（１２）は、レセプタクル（１４）と前記駆動セクション（５９）との間に液密壁部分（６８）を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【請求項１２】
前記結合セクション（３０）及び／または前記駆動セクション（５９）上の前記磁性素子は、限界トルクで磁気結合が切り離されるように回転連結するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のカテーテルポンプ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニット及びカテーテルを有するカテーテルポンプに関し、カテーテルは、大動脈または心臓などの動脈血管系に挿入するためのポンプヘッドと、ポンプヘッド上に設けられた拡張可能なポンプ要素を駆動するための回転可能に取り付けられたロータ軸と、その自由端において、結合軸の周りを回転し、ロータ軸に回転固定接続を有する結合セクションとを有し、駆動ユニットは、駆動軸の周りで回転運動で駆動可能な駆動装置及び駆動セクションを有する。
【背景技術】
【０００２】
これらのタイプのカテーテルポンプは、例えば、特許文献１から知られており、図１ａに示されている。回転ポンプ要素として、例えば、特許文献１に記載されているように、カテーテルの遠位端に設けられた、折り畳み式プロペラを備えたロータを使用することができる。渦巻状に形成された螺旋のような、異なる形状のポンピング要素を使用することも考えられる。
本願の請求項１における前提部分の特徴を備えるカテーテルポンプは、特許文献２から既知である。さらに、同様のカテーテルポンプが特許文献３及び４に開示されている。磁性カップリングを備えた血液ポンプは特許文献５から既知である。
【０００３】
カテーテルポンプは、特に、自然の心臓が十分な酸素付与血液を身体に提供することができない場合、一時的な循環補助システムとして、患者の大動脈内に挿入される。ポンプ要素及びロータ軸は、毎分７，０００〜１５，０００回転の範囲、特に１０，０００〜１３，０００回転の範囲の比較的高速で作動される。特に、結合セクションと駆動セクションとの結合領域では、騒音が問題となることが分かっている。特に、これらの高速では、妨害的な振動及びホイッスル騒音が発生する。カテーテルポンプのポンプヘッドは、特に手術後、数日間大動脈内に留置され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ヨーロッパ特許第２２８８３９２Ｂ１号明細書
【特許文献２】国際特許出願公開第２０１０／１２７８７１Ａ１号明細書
【特許文献３】国際特許出願公開第２０１６／１１８７８１Ａ１号明細書
【特許文献４】国際特許出願公開第２００９／０４６７９０Ａ２号明細書
【特許文献５】ドイツ国特許出願公開第１０２００６０３６９４８Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、結合セクションと駆動セクションとの確実な連結を有し、依然として静かに動作することができる、上述のカテーテルポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を有するカテーテルポンプによって達成される。これにより、結合セクションは、磁石によって所定の方向に付勢され、公称速度範囲、すなわち、特に８０００〜１３０００ｒｐｍの速度内にあるときに安定した位置を占める。その結果、一方では、確実な磁気結合が保証され、他方では、カテーテルポンプの非常に静かな動作が可能になる。結合軸が駆動軸に対してオフセットを有していない場合、磁性素子の回転磁界のために、結合セクションは、回転中に規定された半径方向位置を占めず、異なる規定されていない位置の間を移動し、全体として邪魔な振動及び騒音につながることが分かっている。
【０００７】
距離ａは、０．７ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲、より好ましくは２ｍｍの範囲である。この比較的小さな中心距離は、カテーテルポンプがほとんどノイズなしで動作することを保証するのに十分である。
【０００８】
また、結合セクションが駆動セクションに軸方向に距離ｍを有し、距離ｍが１ｍｍ〜６ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ〜５ｍｍの範囲、より好ましくは３．５ｍｍの範囲であると有利である。そのような距離ｍは、特に、十分なトルクが依然として伝達され得る一方で、駆動セクションに対する結合セクションの流体密封配置が提供されることを可能にする。
【０００９】
さらに、ロータ軸が直径ｄを有し、距離ａが直径ｄの０．２５〜１．５倍の範囲、好ましくは０．５〜１．２倍の範囲であると有利であることが分かった。この組み合わせは、他と比較してカテーテルポンプの静かな動作ももたらした。
【００１０】
直径ｄは、０．７ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲であることが好ましく、１．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲であることが好ましく、２ｍｍの範囲であることがより好ましい。これはまた、静かな動作をもたらす。
【００１１】
結合セクションと駆動セクションとの確実な連結を保証するために、駆動セクションが結合セクションのためのレセプタクルを有し、結合セクションが、駆動セクションに対して横方向に距離ａだけオフセットされた動作位置を占めると有利である。レセプタクルを設けることによって、駆動セクションに対する結合セクションの規定された配置が、結果として保証され得る。
【００１２】
本発明によれば、レセプタクルまたはレセプタクルを画定する壁が、結合セクションに対する振動ダンパとして作用する１つまたは複数の減衰要素を提供することも予期し得る。その結果、結合セクションの不要な残留振動を安全に回避することができる。
【００１３】
この場合、結合セクションは、ロータ軸の自由端に配置された磁石要素を有する磁石ホルダを有することができる。磁性素子は、結合軸の周りにリング状に延在するように配置されてもよい。磁性素子に加えて、金属要素または金属リングもまた、磁場を規定された配分にするために使用され得る。
【００１４】
さらに、結合セクションが液密キャップによって囲まれていると有利である。キャップは、ロータ軸または対応するスリーブを囲む外側カテーテルの延長部として配置されてもよく、その結果、ポンプシャフト全体がカテーテル内部に流体密に配置され、結合セクションもキャップ内に流体密に配置される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、キャップは、結合セクションに面する側にセンタリング斜面を有し、及び／または結合セクションに面する側にレセプタクルを有し、キャップ、したがって結合セクションを動作位置にセンタリングすることが考えられる。このようにして、キャップ、ひいては、駆動軸に対して距離ａだけオフセットされた結合セクションをレセプタクル内に挿入することができることを保証することができる。
【００１６】
カテーテルは、外側カテーテル及び内側カテーテルを提供することができ、ロータ軸は、内側カテーテルの内側に回転可能に配置される。さらに、そこに設けられた軸受を潤滑及び洗浄するために、作動中にポンプヘッドに供給される潤滑及びすすぎ液が設けられてもよい。特に、潤滑液及びすすぎ液は、外側カテーテルと内側カテーテルとの間に設けられたルーメンを介してポンプヘッドに案内されてもよい。再循環された潤滑及びフラッシング液体は、ロータ軸と内側カテーテルとの間に設けられたルーメンを介して再循環させることができる。これにより、ポンプヘッドに搬送されているリンス液と、再循環されているリンス液との混合を防止することができる。
【００１７】
キャップは出口を有することができ、カテーテルは、作動中にロータ軸の周りを流れる潤滑及びすすぎ液が、キャップを通ってキャップから出口を介して、従ってカテーテルから放出されるように設計することができる。カテーテル内のロータ軸のこのようなすすぎは、特に、デブリを潤滑し、除去するのに役立ち、したがって、ロータ軸がカテーテル内で円滑に回転することを可能にする。
【００１８】
汚染物が駆動セクションに到達するのを防止するために、駆動ユニットが、レセプタクルと駆動セクションとの間に液密壁部を有すると有利である。この実施形態によれば、壁部及びキャップの両方を、結合セクションと駆動セクションとの間に設けることができる。しかしながら、駆動セクションと結合セクションとの間の距離が依然として小さいこと、及び磁石の適切な選択により、駆動セクションと結合セクションとの確実な回転結合を保証することができる。
【００１９】
さらに、回転結合のために結合セクション及び／または駆動セクションに設けられた磁性素子は、磁気結合が限界トルクで切り離されるように設計することが可能である。その結果、過負荷保護を提供することができる。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態及び有利な実施形態は、以下の説明から明らかになり、それを参照して、本発明の実施形態をより詳細に説明し、説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】駆動ユニット及びカテーテルを有するカテーテルポンプを示す。
【図２】作動位置にある本発明によるカテーテルポンプの駆動ユニットを示す。
【図３】図２に示された駆動ユニットにおける結合セクション及び駆動セクションの長手方向断面の拡大詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、駆動ユニット１２と、駆動ユニット１２に結合可能なカテーテル１８とを有するカテーテルポンプ１０を示す。カテーテル１８は、その遠位端に、大動脈または心臓のような動脈管に挿入するためのポンプヘッド１５を有する。カテーテル１８内には、ロータ軸３２が設けられており、これにより、ポンプヘッド１５内に設けられた折り畳み可能なプロペラを備えたロータのようなポンピング要素が、回転状態に設定されるようになっている。カテーテル１８は、その近位端１６に、駆動ユニット１２に挿入可能な結合セクション３０を備え、それによって、最終的にロータ軸３２、したがってポンプ要素が回転するように動作可能である。
【００２３】
図２は、本発明によるカテーテルポンプ１０の駆動ユニット１２を示す。駆動ユニット１２はレセプタクル１４を有する。さらに、カテーテル１８の近位端１６が示されており、これは、動作中に回転するポンピング要素をその遠位端（図示せず）に有する。
【００２４】
カテーテル１８の近位端１６は、レセプタクル１４内に配置され、保持要素２０によってそこにしっかりと保持される。
【００２５】
近位端１６には、２つの管２２、２４が設けられている。すすぎ及び潤滑液は、入口２６を介して管２２を通ってカテーテル１８内に導入することができる。このすすぎ及び潤滑液はカテーテル１８を通ってポンプヘッド１５に供給される。ポンプヘッド１５において、この潤滑及びすすぎ液の一部はカテーテル１８を通って再び戻され、出口２８及び管２４を通って排出される。これにより、再循環された潤滑及びすすぎ液は、作動中に回転するロータ軸３２と内側カテーテル３３との間に戻される。内側カテーテル３３は外側カテーテル３５によって包囲され、それによって潤滑流体及びすすぎ流体が内側カテーテル３３と外側カテーテル３５との間のルーメンを介してポンプヘッド１５に向かって運ばれる。
【００２６】
図３に詳細に示されているように、レセプタクル１４内に出口２８を有する近位端１６が示されている。
【００２７】
カテーテル１８の近位端１６は、ロータ軸３２に固定された結合セクション３０を有していることが明らかであり、このために、結合セクション３０は、磁性素子を有する磁石リング３６と磁界に影響を与える軟鉄リング３８との両方を配置した磁石ホルダ３４を備えている。動作中、結合セクション３０または磁石リング３６は、ロータ軸の軸線上に位置する結合軸４０を中心に回転可能である。このように、ロータ軸３２は、カテーテル１８の近位端１６において、シャフト４２及びベアリングスリーブ４６内のベアリング４４によって回転可能に支持される。
【００２８】
また、図３から明らかなように、カテーテルの自由端には、結合セクション３０を収容するキャップ４８が設けられており、このキャップは、スリーブ４６を収容するスリーブハウジング５０上に液密に配置されている。キャップ４８は、管２４の出口２８と受け入れノズル５２とを提供する。全体として、カテーテルポンプ１０の作動中、潤滑及びすすぎ液は、ベアリングスリーブ４６と回転しているロータ軸３２との間を、矢印５４で示すように、軸方向に流れ、ベアリング４４を通って結合セクション３０に向かい、出口２８を通って管２４内に排出される。
【００２９】
同様に図３から明らかなように、駆動ユニット１２には、電気モータの形態の駆動装置５６が設けられている。駆動装置５６は、適切な伝達ユニットを備えてもよい。駆動装置５６は、駆動軸６０を中心に駆動可能な駆動軸５８と、磁石リング６４及び軟鉄リング６６が配置された磁石ホルダ６２とを提供する駆動セクション５９を駆動する。
【００３０】
磁石リング３６と６４とは、駆動セクション５９の回転時に、結合セクション３０が回転時に互いに回転連結するようにオフセットされるように、互いに相補的に形成されている。磁石リング６４の直径は、好ましくは、磁石リング３６の直径に対応する。
【００３１】
また、図３から明らかなように、結合軸４０及び駆動軸６０は、横方向に距離ａだけ互いに離間されるか、または互いに対してオフセットされる。距離ａは、磁石リング３６と６４とに発生した磁界が、結合軸４０を横切る方向に結合セクション３０を付勢する力を提供するように選択される。結合軸を横切る力を提供することによって、ロータ軸がより高速で動作しているときでさえ、比較的少ない騒音でカテーテルポンプの動作を提供することができる。
【００３２】
磁石リング３６と磁石リング６４との軸方向距離ｍは、３ｍｍ〜４ｍｍの範囲であることが好ましい。結合軸４０と駆動軸６０の距離ａは、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲であることが好ましい。距離ａは、ロータ軸３２の直径よりも僅かに小さい。しかし、距離ａ及びｍは、本発明に従って変化してもよく、磁力、磁性素子の設計及び数、または伝達されるトルクに依存する。
【００３３】
液体または媒体が駆動セクション５９または駆動装置５６に侵入するのを防止するために、レセプタクル１４と駆動セクション５９との間に液密壁６８が設けられている。
【００３４】
カテーテル１８の近位端１６のレセプタクル１４への位置的に正確な挿入を保証するために、駆動セクション５９に面する側のキャップ４８は、液密壁６８に設けられたセンタリング斜面７２に対応するセンタリング斜面７０を有する。
【００３５】
起こり得る残留振動を減衰させるために、またはそれらの共振体を取り除くために、レセプタクル１４及びレセプタクル１４を画定する壁は、結合セクション３０及びそのキャップ４８に対して作用する１つ以上の減衰要素７４を有する。
【００３６】
磁石リング３６及び６４の磁性素子は、液密壁部分６８及びキャップ４８の部分に面する壁部分を通る回転結合が可能であるように設計される。
【００３７】
回転継手を設計するとき、結合を切り離す特性は、高すぎるトルクまたは高すぎる速度で利用することができる。負荷が増加するにつれて、２つの対応する磁石リング３６及び６４は、互いに対してますます回転し、限界トルクを超えるか、または限界速度を超えると、回転角が大きくなりすぎ、したがって、切り離しが生じる。この特性は、過負荷保護として使用することができる。
【図１】
0006803479.tif 000002
【図２】
0006803479.tif 000003
【図３】
0006803479.tif 000004