KR101305361B1 - Pulsebeat type blood-pump capable of cardiac output adjustment - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치는, 상기 맥동형 혈액펌프장치의 각부를 지지하는 하우징; 상기 하우징에 의해 지지되는 디스크; 상기 디스크의 중점을 기준으로 상기 디스크를 회전시키는 캠; 상기 캠을 구동하는 캠 구동부; 상기 캠과 상기 디스크를 연결하는 디스크 연결부; 상기 디스크의 상면 중 상기 디스크의 중점을 통과하는 직선상에 위치하는 가이드 바; 내부에 형성된 혈액수용공간으로 혈액을 유입받아 수용하고, 수용된 혈액을 박출하는 실린더; 상기 실린더의 혈액수용공간의 개구에 끼워져 상기 혈액수용공간을 확장시키거나 축소시키는 피스톤; 상기 피스톤의 상면과 연결된 샤프트; 상기 가이드 바를 따라 이동하며 상기 피스톤과 연결된 상기 샤프트와 연결된 이동판; 사용자의 수조작에 따라 상기 가이드 바에 따라 이동하는 이동판을 상기 가이드 바의 선택된 위치에 결착시키는 결합부재; 혈액이 유입되는 유입관; 상기 혈액수용공간과 상기 유입관 사이를 개방하거나 폐쇄하는 유입밸브; 혈액이 박출되는 박출관; 상기 혈액수용공간과 상기 박출관 사이를 개방하거나 폐쇄하는 박출밸브; 상기 유입밸브 구동부 및 상기 박출밸브 구동부 및 상기 캠 구동부를 제어하여 상기 유입관으로부터 혈액이 혈액수용공간으로 유입되어 수용되게 하고, 상기 혈액수용공간에 수용된 혈액이 상기 박출관을 통해 외부로 박출되게 하는 제어장치;를 구비한다. Heart rate adjustable pulsating blood pump device according to the present invention, the housing for supporting each part of the pulsating blood pump device; A disk supported by the housing; A cam for rotating the disk about the center of the disk; A cam driver for driving the cam; A disk connecting portion connecting the cam and the disk; A guide bar positioned on a straight line passing through a midpoint of the disk among upper surfaces of the disk; A cylinder for receiving blood into the blood receiving space formed therein and extracting the received blood; A piston inserted into an opening of the blood receiving space of the cylinder to expand or reduce the blood receiving space; A shaft connected to an upper surface of the piston; A moving plate moving along the guide bar and connected to the shaft connected to the piston; A coupling member for engaging a moving plate moving along the guide bar at a selected position of the guide bar according to a user's manual operation; An inlet pipe into which blood is introduced; An inlet valve for opening or closing the blood receiving space and the inlet pipe; A discharge tube from which blood is ejected; An extraction valve for opening or closing the blood receiving space and the discharge tube; By controlling the inlet valve driving unit, the ejection valve driving unit and the cam driving unit to allow blood to enter the blood receiving space from the inlet pipe to be received, the blood contained in the blood receiving space to be ejected to the outside through the discharge pipe And a control device.

Figure R1020110146942
Figure R1020110146942

Description

심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치{Pulsebeat type blood-pump capable of cardiac output adjustment}Pulsebeat type blood-pump capable of cardiac output adjustment

본 발명은 맥동형 혈액 펌프장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더와 피스톤으로 구성되는 펌프를 이용하여 일정 주기를 가지는 심박에 따라 일정한 양의 혈액을 박출하여 기계적인 피로현상에 대한 문제를 미연에 방지함은 물론이고 사용자에 의해 조정가능한 심박출량의 혈액을 일정하게 박출할 수 있게 하는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pulsating blood pump apparatus, and more particularly, by using a pump composed of a cylinder and a piston to eject a certain amount of blood according to a heart rate having a certain period, thereby preventing the problem of mechanical fatigue phenomenon. The present invention relates to a cardiac output adjustable pulsation type blood pump device that can prevent and of course allow constant discharge of a cardiac output volume adjustable by a user.

인공 심장은 환자의 심장 기능이 정상적인 상태를 벗어나 있거나, 혹은 혈액을 펌핑하는 기능을 일정하게 유지하기 어렵다고 판단될 때 적용될 수 있다. The artificial heart can be applied when it is determined that the heart function of the patient is out of normal condition or it is difficult to maintain a constant function of pumping blood.

이러한 인공 심장은 자체의 기능 및 대상자의 체내에서의 기능에 따라, 완전 인공 심장(TAH; Total Artificial Heart)과 심실 보조 장치(VAD; Ventricular Assist Device)로 구분할 수 있다. Such artificial heart can be classified into Total Artificial Heart (TAH) and Ventricular Assist Device (VAD) according to its function and function in the body of the subject.

상기 완전 인공 심장은 대상자의 자연 심장을 제거하고 이식함으로써 자연 심장으로서의 완전한 기능을 대신하며, 심실 보조 장치는 자연 심장을 제거하지 않고 좌측 내지 우측 심실의 기능을 보조한다. The fully artificial heart replaces the full function as a natural heart by removing and implanting the subject's natural heart, and the ventricular assist device assists the left to right ventricle function without removing the natural heart.

상기 심실 보조 장치는 장착되는 위치에 따라, 체내 이식형(intracorporeal)과 체외형(extracorporeal)으로 구분할 수 있다. 상기 심실 보조 장치는 자연 심장을 떼어내지 않고, 혈액이 이동할 수 있는 도관을 통해, 자연 심장의 전후 또는 심실과 혈관에 혈액 펌프를 연결하고 입구에서 흡입된 혈액을 출구로 공급하는 것으로, 체내의 심장기능을 일부 대체한다. 또한 심장의 기능이 일부 유지될 때에는, 혈액 펌프 장치를 이용하여 체내에서 요구되는 혈액 펌핑 능력을 보완해 주기도 한다. 그리고 상기 혈액 펌프 장치를 사용하는 동안 심실의 기능 이상이 호전되거나 정상적인 기능을 유지할 수 있다고 판단되면, 혈액 펌프 장치와 환자의 연결을 제거하여 정상적인 생활을 할 수 있게 하는 장점이 있다.The ventricular assist device may be classified into an intracorporeal and an extracorporeal, depending on where it is mounted. The ventricular assist device connects a blood pump to the front and rear of the natural heart or to the ventricles and blood vessels through a conduit through which blood can move, without removing the natural heart, and supplies the blood sucked from the inlet to the outlet, the heart of the body Replaces some functionality In addition, when some of the heart's function is maintained, a blood pump device can be used to compensate for the blood pumping capacity required by the body. And if it is determined that the abnormal function of the ventricles during the use of the blood pump device improves or can maintain a normal function, there is an advantage that the normal life by removing the connection between the blood pump device and the patient.

종래의 혈액 펌프 장치로는 대한민국 특허청에 박동형 인공혈액펌프를 명칭으로 특허출원된 제10-2004-0077475호가 있다. 상기 박동형 인공혈액펌프는 구동부와, 혈액 이송용 연질튜브와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 연질튜브의 외측면을 가압 또는 감압하는 복수의 펌핑대와, 상기 구동부의 동력을 전환하여, 복수의 상기 펌핑대를 직선방향으로 왕복 이동시키기 위한 액츄에이터로 구성된다. Conventional blood pump apparatus has a patent application No. 10-2004-0077475 filed under the name of the pulsating artificial blood pump in the Republic of Korea Patent Office. The pulsating artificial blood pump includes a driving unit, a soft tube for transferring blood, a plurality of pumping rods for receiving the power of the driving unit to pressurize or depress the outer surface of the flexible tube, and switch the power of the driving unit, It is composed of an actuator for reciprocating the pumping table in a linear direction.

상기한 바와 같이 종래에는 연질튜브를 기계적으로 가압 또는 감압하여 혈액을 펌핑하였으나, 이는 기계적인 피로를 가중시켜 연질튜브의 수명을 단축시킴은 물론이고 연질튜브를 주기적으로 교체하여야 하는 원인이 되었다. As described above, in the past, the soft tube was mechanically pressurized or decompressed to pump blood, which causes mechanical fatigue and shortens the life of the soft tube, as well as causing the soft tube to be periodically replaced.

또한 상기한 기계적인 피로에 의해 연질튜브가 탄성력을 점차 잃어감에 따라 혈액 펌핑량이 미세하게 변화하였으며, 이는 정량적인 맥동을 제공할 수 없는 원인이 되었다. In addition, as the soft tube gradually loses its elastic force due to the mechanical fatigue described above, the amount of blood pumping was changed slightly, which caused a failure to provide quantitative pulsation.

또한 상기 혈액 펌프 장치는 사용자의 요구에 따라 각기 다른 혈액을 박출하여야 하였으나, 연질튜브를 누르는 정도에 따라 박출량을 조절하는 것은 매우 어려운 문제가 있었다. 즉, 연질튜브의 누르는 정도에 따른 박출량은 직관적으로 예측될 수 없으므로, 실험을 통해 예측하여야 하며, 이는 매우 번거로운 일이다. 또한 기계적으로 가압 또는 감압을 반복함에 따라 연질튜브의 탄성력이 변화하며, 이를 이유로 상기 연질튜브를 동일한 압력으로 누르더라도 박출되는 혈액량이 변화하게 되는 문제가 발생하였다. In addition, the blood pump device had to eject different blood according to a user's request, but it was very difficult to control the ejection amount according to the degree of pressing the soft tube. That is, the amount of ejection according to the degree of pressing of the soft tube cannot be intuitively predicted, and thus should be predicted through experiments, which is very troublesome. In addition, the elastic force of the soft tube changes as the pressure or pressure is reduced mechanically, which causes a problem that the amount of blood ejected changes even when the soft tube is pressed at the same pressure.

따라서 종래에는 혈액 펌프 장치에 의해 박출되는 박출량을 용이하게 조절할 수 있게 함은 물론이며, 박출량이 일정하게 유지되게 하는 기술의 개발이 요망되었다. Therefore, in the related art, it has been desired to develop a technology that makes it easy to control the amount of ejection ejected by a blood pump device, as well as the amount of ejection constant.

본 발명은 실린더와 피스톤으로 구성되는 펌프를 이용하여 일정 주기를 가지는 심박에 따라 일정한 양의 혈액을 박출하여, 기계적인 피로현상에 대한 문제를 미연에 방지함은 물론이고 사용자에 의해 조정가능한 심박출량의 혈액을 일정하게 박출할 수 있게 하는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention by using a pump consisting of a cylinder and a piston by ejecting a certain amount of blood according to the heart rate having a certain period, to prevent the problem of mechanical fatigue phenomenon in advance, as well as adjustable heart rate of the user It is an object of the present invention to provide a pulsating blood pump apparatus capable of regulating a cardiac output, which enables a constant discharge of blood.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치는, 상기 맥동형 혈액펌프장치의 각부를 지지하는 하우징; 상기 하우징에 의해 지지되는 디스크; 상기 디스크의 중점을 기준으로 상기 디스크를 회전시키는 캠; 상기 캠을 구동하는 캠 구동부; 상기 캠과 상기 디스크를 연결하는 디스크 연결부; 상기 디스크의 상면 중 상기 디스크의 중점을 통과하는 직선상에 위치하는 가이드 바; 내부에 형성된 혈액수용공간으로 혈액을 유입받아 수용하고, 수용된 혈액을 박출하는 실린더; 상기 실린더의 혈액수용공간의 개구에 끼워져 상기 혈액수용공간을 확장시키거나 축소시키는 피스톤; 상기 피스톤의 상면과 연결된 샤프트; 상기 가이드 바를 따라 이동하며 상기 피스톤과 연결된 상기 샤프트와 연결된 이동판; 사용자의 수조작에 따라 상기 가이드 바에 따라 이동하는 이동판을 상기 가이드 바의 선택된 위치에 결착시키는 결합부재; 혈액이 유입되는 유입관; 상기 혈액수용공간과 상기 유입관 사이를 개방하거나 폐쇄하는 유입밸브; 혈액이 박출되는 박출관; 상기 혈액수용공간과 상기 박출관 사이를 개방하거나 폐쇄하는 박출밸브; 상기 유입밸브 구동부 및 상기 박출밸브 구동부 및 상기 캠 구동부를 제어하여 상기 유입관으로부터 혈액이 혈액수용공간으로 유입되어 수용되게 하고, 상기 혈액수용공간에 수용된 혈액이 상기 박출관을 통해 외부로 박출되게 하는 제어장치;를 구비한다. Heart rate adjustable pulsating blood pump device according to the present invention for achieving the above object, the housing for supporting each part of the pulsating blood pump device; A disk supported by the housing; A cam for rotating the disk about the center of the disk; A cam driver for driving the cam; A disk connecting portion connecting the cam and the disk; A guide bar positioned on a straight line passing through a midpoint of the disk among upper surfaces of the disk; A cylinder for receiving blood into the blood receiving space formed therein and extracting the received blood; A piston inserted into an opening of the blood receiving space of the cylinder to expand or reduce the blood receiving space; A shaft connected to an upper surface of the piston; A moving plate moving along the guide bar and connected to the shaft connected to the piston; A coupling member for engaging a moving plate moving along the guide bar at a selected position of the guide bar according to a user's manual operation; An inlet pipe into which blood is introduced; An inlet valve for opening or closing the blood receiving space and the inlet pipe; A discharge tube from which blood is ejected; An extraction valve for opening or closing the blood receiving space and the discharge tube; By controlling the inlet valve driving unit, the ejection valve driving unit and the cam driving unit to allow blood to enter the blood receiving space from the inlet pipe to be received, the blood contained in the blood receiving space to be ejected to the outside through the discharge pipe And a control device.

상기한 본 발명은 실린더와 피스톤으로 구성되는 펌프를 이용하여 일정 주기를 가지는 심박에 따라 일정한 양의 혈액을 박출하여 기계적인 피로현상에 대한 문제를 미연에 방지함은 물론이고, 사용자에 의해 조정가능한 심박출량의 혈액을 일정하게 박출할 수 있게 하는 효과를 야기한다. The present invention as described above, by using a pump consisting of a cylinder and a piston to eject a certain amount of blood in accordance with a certain heart rate to prevent mechanical fatigue problems, as well as adjustable by the user It causes the effect of allowing a constant ejection of cardiac output blood.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 외관도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 블럭구성도.
도 3은 도 2의 제어장치의 처리절차도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 동작과정을 예시한 도면. 1 is an external view of a heart rate adjustable pulsating blood pump apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram of a pulsation type blood pump apparatus capable of adjusting the cardiac output according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a process flowchart of the control device of FIG. 2;
4 and 5 are views illustrating the operation of the heart rate adjustable pulsating blood pump apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치는 실린더와 피스톤으로 구성되는 펌프를 이용하여 일정 주기를 가지는 심박에 따라 일정한 양의 혈액을 박출하여 기계적인 피로현상에 대한 문제를 미연에 방지함은 물론이고, 사용자에 의해 조정가능한 심박출량의 혈액을 일정하게 박출할 수 있게 한다.
Heart rate adjustable pulsating blood pump device of the present invention by using a pump consisting of a cylinder and a piston to eject a certain amount of blood according to the heart rate having a certain period to prevent the problem of mechanical fatigue in advance Of course, it allows constant ejection of blood with an adjustable cardiac output by the user.

<심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 구조><Structure of pulsating blood pump device with adjustable heart rate>

도 1은 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 외관을 도시한 도면이다. 그리고 도 2는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 블럭구성도이다.1 is a view showing the appearance of the pulsation type blood pump device that can adjust the cardiac output. And Figure 2 is a block diagram of a pulsating blood pump apparatus capable of adjusting the cardiac output.

상기 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따르는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 구조를 상세히 설명한다. 1 and 2 will be described in detail the structure of the cardiac output adjustable pulsating blood pump apparatus according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치는, 상기 맥동형 혈액펌프장치의 각부를 지지하는 [ㄴ]자 형태의 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 상부에 위치하며 캠 구동부(308)에 의해 구동하는 캠(306)과, 상기 하우징(100)의 상부에 위치하며, 상기 캠(306)으로부터 구동력을 제공받아 디스크(102)의 중점(104)을 기준으로 회전 운동하는 디스크(102)와, 상기 캠(306)과 상기 디스크(102)를 서로 연결하는 샤프트인 디스크 연결부(312)와, 상기 디스크(102)의 상면에 형성되며, 상기 디스크(102)의 중점(104)을 지나는 직선을 따라 형성된 개구(208)와 상기 개구(208)의 중앙에 형성된 가이드 바(210)와 상기 가이드 바(210)을 따라 이동하는 이동판(202)과 상기 이동판(202)을 상기 가이드 바(210)에 고정하는 고정부재(204,206)와 상기 이동판(202)의 이동정도를 가이드하는 눈금(212)으로 구성되는 박출량 조절부재(200)와, 상기 하우징(100)의 하부에 위치하는 원기둥 형태의 실린더(112)의 개구에 끼워지는 원기둥 형태의 피스톤(114)과, 상기 박출량 조절부재(200)의 이동판(202)의 상면 중앙과 상기 피스톤(114)의 상면을 연결하는 샤프트(108)와 결합부재들(106,110)로 구성되는 피스톤 연결부(314)와, 상기 피스톤(114)의 형상에 대응되는 원 기둥형태의 혈액 수용공간이 형성되며, 상기 혈액 수용공간의 상면은 개구로 형성되며, 상기 개구에 상기 피스톤(114)이 끼워진 상태에서 상기 피스톤(114)이 상하 운동함으로써 상기 혈액 수용공간이 커지거나 작아져 혈액을 유입시키거나 박출되게 하는 실린더(112)와, 혈액이 유입되는 유입관(118)과, 상기 실린더(112)의 혈액 수용공간과 상기 유입관(118)사이를 개방하거나 폐쇄하는 유입밸브(116)와, 혈액이 박출되는 박출관(122)과, 상기 실린더(112)의 혈액 수용공간과 상기 박출관(122)사이를 개방하거나 폐쇄하는 박출밸브(120)와, 상기 캠(306)을 구동하는 캠 구동부(308)와, 상기 유입밸브(116)를 구동하는 유입밸브 구동부(302)와, 상기 박출밸브(120)를 구동하는 박출밸브 구동부(304)와, 상기 유입밸브 구동부(302) 및 박출밸브 구동부(304) 및 캠 구동부(308)를 제어하여 상기 심박출량 조절가능한 맥동형 펌프장치가 혈액을 외부로부터 유입받아 맥동형으로 박출하게 하는 제어장치(300)를 구비한다.
Heart rate adjustable pulsating blood pump device according to a preferred embodiment of the present invention, the [b] shaped housing 100 for supporting each part of the pulsating blood pump device, and the upper portion of the housing 100 A cam 306 positioned and driven by the cam driver 308, and positioned above the housing 100, and receives a driving force from the cam 306 based on the center point 104 of the disc 102. A disk 102 that rotates, a disk connecting portion 312 that is a shaft connecting the cam 306 and the disk 102 to each other, and is formed on an upper surface of the disk 102, An opening 208 formed along a straight line passing through the midpoint 104, a guide bar 210 formed at the center of the opening 208, and a moving plate 202 moving along the guide bar 210 and the moving plate ( The fixing members 204 and 206 for fixing the 202 to the guide bar 210 and the movable plate 202 A ejection amount adjusting member 200 composed of a scale 212 guiding the accuracy, a cylindrical piston 114 fitted into an opening of a cylindrical cylinder 112 positioned below the housing 100, A piston connecting portion 314 comprising a shaft 108 and coupling members 106 and 110 connecting the center of the upper surface of the moving plate 202 of the ejection amount adjusting member 200 to the upper surface of the piston 114, and the piston. A circular columnar blood accommodating space corresponding to the shape of the 114 is formed, and an upper surface of the blood accommodating space is formed as an opening, and in the state where the piston 114 is fitted in the opening, the piston 114 is moved up and down. By the movement, the blood receiving space becomes larger or smaller so that the blood flows in or out of the cylinder 112, the inflow pipe 118 through which the blood flows, the blood receiving space of the cylinder 112 and the inflow pipe ( 118) opening or closing Inlet valve 116, the ejection pipe 122, the blood is ejected, the ejection valve 120 for opening or closing between the blood receiving space of the cylinder 112 and the ejection pipe 122, and the cam ( Cam drive unit 308 for driving 306, inlet valve drive unit 302 for driving the inlet valve 116, ejection valve drive unit 304 for driving the discharge valve 120, and the inlet valve drive unit 302 and the ejection valve driving unit 304 and the cam driving unit 308 is provided with a control device 300 for allowing the cardiac output adjustable pulsating pump device to bleed blood received from the outside.

<맥동형 혈액 펌핑 과정>Pulsating Blood Pumping Process

이제 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 동작을 설명한다. Now, the operation of the cardiac output adjustable pulsating blood pump apparatus according to the preferred embodiment of the present invention will be described.

도 3은 도 2의 제어장치(300)의 처리절차를 도시한 것이다. 상기 도 3을 참조하여 상기 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치의 동작을 설명하다. 3 illustrates a processing procedure of the control device 300 of FIG. 2. Referring to Figure 3 will be described the operation of the pulsation type blood pump apparatus capable of adjusting the cardiac output.

상기 제어장치(300)는 혈액의 유입을 위해 피스톤(114)이 상승되게 디스크(102)가 회전하도록 캠(306)을 구동하기 위해 캠 구동부(308)를 제어함과 아울러 유입밸브(116)를 개방하도록 유입밸브 구동부(302)를 제어하여 유입관(118)으로부터의 혈액이 실린더(112)의 내부로 유입되게 하고, 박출밸브(120)를 폐쇄하도록 박출밸브 구동부(304)를 제어한다. 이로서 유입관(118)으로부터의 혈액이 실린더(112)의 내부로 유입되어 수용된다(400,402단계). 여기서, 상기 피스톤(114)의 상승량은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 사용자에 의해 선택된 이동판(202)의 위치에 대응된다. 즉, 상기 이동판(202)이 상기 디스크(102)의 중점(104)으로부터 멀리 이격될수록 상기 피스톤(114)의 상승량(A)은 커져 혈액 유입량이 많아지고, 상기 이동판(202)이 상기 디스크(102)의 중점(104)으로부터 가까이 근접될수록 상기 피스톤(114)의 상승량(C)은 작아져 혈액 유입량도 작아진다.
The control device 300 controls the cam drive unit 308 to drive the cam 306 so that the disk 102 rotates so that the piston 114 is raised for the inflow of blood, and the inlet valve 116 is controlled. The inlet valve driver 302 is controlled to open to allow blood from the inlet tube 118 to flow into the cylinder 112, and the outlet valve driver 304 is controlled to close the outlet valve 120. As a result, blood from the inlet pipe 118 flows into the cylinder 112 and is received (steps 400 and 402). Here, the lift amount of the piston 114 corresponds to the position of the moving plate 202 selected by the user as shown in FIGS. 4 and 5. That is, as the moving plate 202 is spaced farther from the midpoint 104 of the disk 102, the lifting amount A of the piston 114 increases to increase the blood flow rate, and the moving plate 202 causes the disk to move. As it moves closer from the midpoint 104 of 102, the amount C of the piston 114 decreases, and the amount of blood inflow also decreases.

상기한 바와 같은 과정을 거쳐 적정량의 혈액이 수용됨과 아울러 미리 정해둔 주기가 도래하면, 상기 제어장치(300)는 혈액의 박출을 위해 피스톤(114)이 하강되게 디스크(102)가 회전하도록 캠(306)을 구동하기 위해 캠 구동부(308)를 제어함과 아울러 유입밸브(116)를 폐쇄하도록 유입밸브 구동부(302)를 제어하고, 박출밸브(120)를 개방하도록 박출밸브 구동부(304)를 제어한다. 이로서 실린더(112)에 수용되었던 혈액이 박출관(122)을 통해 박출된다(404,406단계). 여기서, 상기 피스톤(114)의 하강량은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 사용자에 의해 선택된 이동판(202)의 위치에 대응된다. 즉, 상기 이동판(202)이 상기 디스크(102)의 중점(104)으로부터 멀리 이격될수록 상기 피스톤(114)의 하강량(B)은 커져 혈액 박출량이 많아지고, 상기 이동판(202)이 상기 디스크(102)의 중점(104)으로부터 가까이 근접될수록 상기 피스톤(114)의 상승량(D)은 작아져 혈액 박출량도 작아진다.
When the appropriate amount of blood is received through the above-described process and a predetermined cycle arrives, the control device 300 includes a cam to rotate the disk 102 so that the piston 114 is lowered to eject the blood. The cam driver 308 is controlled to drive the 306, the inlet valve driver 302 is controlled to close the inlet valve 116, and the ejector valve driver 304 is controlled to open the outlet valve 120. do. As a result, blood received in the cylinder 112 is ejected through the ejection tube 122 (steps 404 and 406). Here, the descending amount of the piston 114 corresponds to the position of the moving plate 202 selected by the user as shown in FIGS. 4 and 5. That is, as the moving plate 202 is spaced farther from the middle point 104 of the disk 102, the lowering amount B of the piston 114 increases, thereby increasing the amount of blood ejected, and the moving plate 202 may cause the movement of the moving plate 202. As it comes closer to the middle point 104 of the disk 102, the amount D of the piston 114 is smaller, and the amount of blood ejection is smaller.

<박출량 조절><Eject amount adjustment>

상기한 박출량 조절부재(200)에 의한 박출량 조절과정을 도 4 및 도 5를 참조하여 좀더 상세히 설명한다. The ejection amount adjusting process by the ejection amount adjusting member 200 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.

상기 박출량 조절부재(200)의 이동판(202)은 사용자의 수조작에 의해 디스크(102)의 중점(104)으로부터 이격되거나 근접되게 된다. 상기 중점(104)으로부터 이격된 거리를 Dr이라고 할때에, 상기 이동판(202)과 결합된 피스톤(114)의 최대 이동거리는 2×Dr이다. The moving plate 202 of the ejection amount adjusting member 200 is spaced from or near the midpoint 104 of the disk 102 by a user's manual operation. When the distance from the midpoint 104 is referred to as Dr, the maximum travel distance of the piston 114 coupled with the moving plate 202 is 2 x Dr.

상기 피스톤(114)의 이동거리에 비례하여 실린더(112)의 혈액수용공간이 확장되었다 수축되며, 상기 최대 혈액수용공간에서 최소 혈액수용공간을 뺀 공간, 즉 혈액의 박출량의 부피는 π×ｒ2×2×Dr가 된다. 여기서 π×ｒ2은 상기 원통형의 혈액수용공간의 밑면의 넓이다. The blood receiving space of the cylinder 112 is expanded and contracted in proportion to the moving distance of the piston 114, and the volume of the blood ejection volume of the space obtained by subtracting the minimum blood receiving space from the maximum blood receiving space is π × r 2. It becomes * 2 * Dr. Π x r 2 is the width of the bottom surface of the cylindrical blood receiving space.

이와 같이 본 발명은 이격거리에 비례되는 혈액의 박출량을 직관적으로 확인할 수 있으므로, 박출량의 정도를 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the present invention can intuitively check the ejection amount of blood proportional to the separation distance, and thus, the degree of ejection amount can be easily adjusted.

이러한 박출량 조절예를 도 4 및 도 5의 예를 참조하여 설명한다.Such an ejection amount adjustment example will be described with reference to the examples of FIGS. 4 and 5.

도 4의 경우에는 상기 이동판(202)을 디스크(102)의 가장자리로 이동한 경우를 도시한 것이다. 이 경우에는 상기 중점(104)에서 이동판(202)까지의 거리 Dr이 길어지므로, 그 거리 Dr에 비례하는 혈액 박출량(π×ｒ2×2×Dr)도 많아진다. 4 illustrates a case in which the moving plate 202 is moved to the edge of the disk 102. In this case, since the distance Dr from the middle point 104 to the moving plate 202 becomes longer, the blood ejection amount (π × r 2 × 2 × Dr) proportional to the distance Dr also increases.

그리고 도 5의 경우에는 상기 이동판(202)을 디스크(102)의 중점(104)으로 이동한 경우를 도시한 것이다. 이 경우에는 상기 중점(104)에서 이동판(202)까지의 거리 Dr이 짧아지므로, 그 거리 Dr에 비례하는 혈액 박출량(π×ｒ2×2×Dr)도 적어진다.
5 illustrates a case where the moving plate 202 is moved to the midpoint 104 of the disc 102. In this case, since the distance Dr from the middle point 104 to the moving plate 202 is shortened, the blood ejection amount (π × r 2 × 2 × Dr) proportional to the distance Dr is also reduced.

100 : 하우징 102 : 디스크
104 : 디스크의 중점 108 : 샤프트
112 : 실린더 114 : 피스톤
116 : 유입밸브 118 : 유입관
120 : 박출밸브 122 : 박출관100 housing 102 disc
104: center of the disk 108: shaft
112 cylinder 114 piston
116: inlet valve 118: inlet pipe
120: ejection valve 122: ejection tube

Claims (3)

심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치에 있어서,
상기 맥동형 혈액펌프장치의 각부를 지지하는 하우징;
상기 하우징에 의해 지지되는 디스크;
상기 디스크의 중점을 기준으로 상기 디스크를 회전시키는 캠;
상기 캠을 구동하는 캠 구동부;
상기 캠과 상기 디스크를 연결하는 디스크 연결부;
상기 디스크의 상면 중 상기 디스크의 중점을 통과하는 직선상에 위치하는 가이드 바;
내부에 형성된 혈액수용공간으로 혈액을 유입받아 수용하고, 수용된 혈액을 박출하는 실린더;
상기 실린더의 혈액수용공간의 개구에 끼워져 상기 혈액수용공간을 확장시키거나 축소시키는 피스톤;
상기 피스톤의 상면과 연결된 샤프트;
상기 가이드 바를 따라 이동하며 상기 피스톤과 연결된 상기 샤프트와 연결된 이동판;
사용자의 수조작에 따라 상기 가이드 바에 따라 이동하는 이동판을 상기 가이드 바의 선택된 위치에 결착시키는 결합부재;
혈액이 유입되는 유입관;
상기 혈액수용공간과 상기 유입관 사이를 개방하거나 폐쇄하는 유입밸브;
혈액이 박출되는 박출관;
상기 혈액수용공간과 상기 박출관 사이를 개방하거나 폐쇄하는 박출밸브;
상기 유입밸브 구동부 및 상기 박출밸브 구동부 및 상기 캠 구동부를 제어하여 상기 유입관으로부터 혈액이 혈액수용공간으로 유입되어 수용되게 하고, 상기 혈액수용공간에 수용된 혈액이 상기 박출관을 통해 외부로 박출되게 하는 제어장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치. In pulsating blood pump device that can control the cardiac output,
A housing supporting each part of the pulsating blood pump device;
A disk supported by the housing;
A cam for rotating the disk about the center of the disk;
A cam driver for driving the cam;
A disk connecting portion connecting the cam and the disk;
A guide bar positioned on a straight line passing through a midpoint of the disk among upper surfaces of the disk;
A cylinder for receiving blood into the blood receiving space formed therein and extracting the received blood;
A piston inserted into an opening of the blood receiving space of the cylinder to expand or reduce the blood receiving space;
A shaft connected to an upper surface of the piston;
A moving plate moving along the guide bar and connected to the shaft connected to the piston;
A coupling member for engaging a moving plate moving along the guide bar at a selected position of the guide bar according to a user's manual operation;
An inlet pipe into which blood is introduced;
An inlet valve for opening or closing the blood receiving space and the inlet pipe;
A discharge tube from which blood is ejected;
An extraction valve for opening or closing the blood receiving space and the discharge tube;
By controlling the inlet valve driving unit, the ejection valve driving unit and the cam driving unit to allow blood to enter the blood receiving space from the inlet pipe to be received, the blood contained in the blood receiving space to be ejected to the outside through the discharge pipe Cardiac output volume adjustable pulsating blood pump device, characterized in that it comprises a control device. 제1항에 있어서,
상기 제어장치가
상기 캠 구동부를 제어하여 상기 피스톤을 상기 실린더로부터 빼내는 방향으로 이동되게 상기 디스크를 회전시킴과 아울러, 상기 유입밸브를 개방하도록 상기 유입밸브 구동부를 제어하고, 상기 박출밸브를 폐쇄하도록 상기 박출밸브 구동부를 제어하여 상기 실린더의 혈액수용공간으로 혈액이 수용되게 하고,
상기 혈액수용공간에 혈액을 수용한 후에, 미리 정해둔 주기가 도래되면 상기 캠 구동부를 제어하여 상기 피스톤을 상기 실린더로부터 밀어넣는 방향으로 이동되게 상기 디스크를 회전시킴과 아울러, 상기 유입밸브를 폐쇄하도록 상기 유입밸브 구동부를 제어하고, 상기 박출밸브를 개방하도록 상기 박출밸브 구동부를 제어하여 상기 실린더의 혈액수용공간에 수용된 혈액이 박출되게 함을 특징으로 하는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치. The method of claim 1,
The controller
By controlling the cam drive to rotate the disk to move in the direction of removing the piston from the cylinder, and controls the inlet valve driving unit to open the inlet valve, and the ejection valve driving unit to close the ejection valve Control the blood to be received in the blood receiving space of the cylinder,
After receiving the blood in the blood receiving space, when the predetermined cycle arrives to control the cam drive to rotate the disk to move in the direction to push the piston from the cylinder and to close the inlet valve The pulsation type blood pump apparatus of claim 1, wherein the inlet valve driving unit is controlled and the ejection valve driving unit is controlled to open the ejection valve so that blood contained in the blood receiving space of the cylinder is ejected. 제1항에 있어서,
상기 제어장치가
미리 정해진 주기마다 상기 혈액수용공간에 수용된 혈액을 박출함을 특징으로 하는 심박출량 조절가능한 맥동형 혈액펌프장치. The method of claim 1,
The controller
Cardiac output adjustable pulsating blood pump device, characterized in that for ejecting the blood contained in the blood receiving space at a predetermined cycle.
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