Bomba para sangre, extracorpórea, con cabezal de un solo uso, con impulsor con levitación magnética.

Sistema de bomba para sangre para hacer circular la sangre de un paciente en un circuito sanguíneo extracorpóreo,

estando caracterizado el sistema de la bomba para sangre por:

un cabezal desechable (11) de la bomba, que tiene una entrada (13) y una salida (14) formadas en el interior del cuerpo envolvente (30, 31) del impulsor cerrado herméticamente, comprendiendo además el cabezal de la bomba un impulsor (15) contenido en el interior del cuerpo envolvente (30, 31) del impulsor cerrado herméticamente, teniendo un disco superior (33) y un disco inferior (32) con palas de impulsión (34) montadas entre los mismos, teniendo los discos superior e inferior (33, 32) las respectivas estructuras magnéticas (36, 37), en el que la entrada (13) y la salida (14) están adaptadas para recibir tuberías de un circuito sanguíneo extracorpóreo; y una unidad (12) reutilizable de levitación/accionamiento que tiene un cuerpo envolvente con unas secciones superior e inferior (17, 20, 21) del cuerpo envolvente con capacidad de movimiento relativa, siendo desplazables las 15 secciones del cuerpo envolvente a una posición de apertura para permitir la introducción del cabezal desechable (11) de la bomba, y una posición de cierre para mantener el cabezal desechable (11) de la bomba en una posición predeterminada, en la que la unidad reutilizable (12) de levitación/accionamiento incluye un imán de levitación (22) en una de las secciones del cuerpo envolvente, y un imán de accionamiento (18) en la otra de las secciones del cuerpo envolvente; caracterizado porque:

la sección superior del cuerpo envolvente comprende primeros y segundos elementos de mordaza (20, 21) cada uno de ellos desplazable relativamente con respecto a la sección inferior (17) del cuerpo envolvente; en el que las primeras y segundas mordazas (20, 21) están montadas para desplazarse sobre una varilla de soporte (16) y, por lo menos, una de las primeras y segundas mordazas (20, 21) está articulada en la varilla de soporte (16) para un desplazamiento lateral.

Bomba para sangre, extracorpórea, con cabezal de un solo uso, con impulsor con levitación magnética ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere, en general, a bombas centrífugas para bombear sangre en un circuito sanguíneo extracorpóreo, y, más concretamente, a una bomba con un impulsor levitado magnéticamente y con partes desechables y reutilizables, que puede ser aplicada en bombas para sangre para una asistencia cardíaca durante un periodo corto, especialmente con posterioridad a una intervención quirúrgica en el corazón.

Durante la cirugía cardíaca para la realización de un "bypass", si el corazón del paciente se ralentiza o se detiene para una operación quirúrgica, su sangre debe ser oxigenada artificialmente y bombeada a todo el cuerpo utilizando un circuito extracorpóreo de apoyo. Con la utilización de este sistema, se desvía la sangre venosa antes de entrar en las cámaras derechas del corazón y es dirigida, en cambio, a través de una serie de tubos, bombas y filtros que proporcionan nuevo oxígeno a la sangre y la devuelven a la circulación sistémica del cuerpo en la aorta. La sangre oxigenada circula, a continuación, por todo el cuerpo. De este modo el circuito garantiza que el paciente sigue siendo nutrido mediante la sangre oxigenada, mientras el corazón no puede funcionar.

Para la realización de dicho procedimiento, se requiere un aparato complejo. Se necesitan uno o dos depósitos de sangre, un oxigenador (posiblemente combinado con un intercambiador de calor) , una bomba para la sangre, y una serie de tubos para conectar los diversos componentes que se necesitan y deben ser montados y dispuestos antes de iniciar el procedimiento quirúrgico. Habitualmente, para realizar la preparación, se invierte una cantidad de tiempo significativa justo antes de la operación quirúrgica y debe prestarse gran atención a los detalles de esta complicada tarea. A menudo, con el objeto de facilitar esta tarea por parte del fabricante, se monta un circuito de apoyo casi completo en condiciones de esterilidad y se envasa de tal manera que protege la esterilidad hasta el momento en que es necesario para una intervención. En la patente U.S. 6.811.749 se muestra un conjunto envasado que tiene un armazón para soportar los elementos individuales desechables del proceso y las tuberías de interconexión (por ejemplo, filtros, bomba, oxigenador) . Dicho armazón envasado, facilita una preparación rápida y su integración en un sistema extracorpóreo completo de apoyo, mejorando de este modo la eficiencia del quirófano.

La mayor parte de los componentes del circuito sanguíneo extracorpóreo son desechados después de la intervención quirúrgica como residuos clínicos, dado que han estado expuestos a la sangre del paciente. Incluso, los componentes relativamente más costosos, tales como la bomba centrífuga, son desechados debido a la dificultad y a que el coste de la nueva esterilización sería demasiado elevado.

En las unidades de corazón artificial/pulmón, se utilizan de forma creciente las bombas centrífugas para sangre, para la circulación extracorpórea de la sangre. Habitualmente se utilizan bombas centrífugas del tipo de acoplamiento magnético en las que un par de accionamiento procedente de un motor exterior es transmitido a un impulsor a través de un acoplamiento magnético, debido a que la comunicación física entre la cámara de sangre de la bomba y el exterior puede estar totalmente separada y se puede impedir la invasión de bacterias. La bomba centrífuga para la sangre incluye una cámara que tiene una abertura para la entrada de la sangre y una abertura para la salida de la sangre, y un impulsor alojado de forma que puede girar en el interior del cuerpo envolvente para incrementar la diferencia entre la presión de entrada y de salida del fluido mediante la aceleración centrípeta generada durante su rotación. El impulsor tiene uno o varios imanes permanentes dispuestos en el mismo, que actúan atrayendo los imanes de un motor de accionamiento que está dispuesto adyacente a la cámara de impulsión. Habitualmente, el impulsor gira sin entrar en contacto con el cuerpo envolvente al efectuar levitación magnética por encima de la parte inferior de la cámara. Un conjunto independiente de imanes de levitación, que puede incluir electroimanes, está dispuesto en sentido axial y/o radial con respecto al impulsor, con el objeto de proporcionar un campo de levitación controlado con precisión. Se utilizan sensores de posición para proporcionar una retroalimentación de la posición a un controlador que acciona los electroimanes. Deben mantenerse unas estrictas tolerancias y unas distancias estrechas entre el impulsor y los imanes de levitación y los sensores con el objeto de conseguir un funcionamiento adecuado de la bomba. Como ejemplos de bombas centrífugas de levitación magnética para la sangre, pueden incluirse las patentes U.S. 6.575.717; 6.589.030; 7.212.550 y 7.128.538 y la solicitud de publicación de la patente U.S. 2005/0014991 A1.

A menudo, es preferente situar los imanes de levitación y los sensores de posición encima de la cámara de impulsión (es decir, en la parte superior) , opuestos al motor de accionamiento, especialmente cuando debe reducirse al mínimo el volumen del dispositivo, como en una aplicación para un implante. Sin embargo, estando la cámara del impulsor interpuesta entre otras estructuras, generalmente no separa como si fuera un elemento independiente desechable. La realización de una cámara de impulsión desechable (es decir, el cabezal de la bomba) , que pueda ser introducida en la unidad de accionamiento de una bomba no desechable es especialmente difícil con componentes de accionamiento por encima y por debajo del cabezal de la bomba, debido al deseo de tener todas la tuberías del circuito conectadas previamente a la bomba como parte de un conjunto de un armazón. Por consiguiente, las bombas centrífugas de este tipo han venido siendo utilizadas habitualmente para aplicaciones a largo plazo y han sido desechadas junto con el resto de los componentes del hardware.

El documento U.S. 5.947.703 A da a conocer un conjunto de una bomba centrífuga para sangre que tiene una bomba para sangre que comprende un impulsor de levitación, estando situada la bomba para la sangre entre una unidad de generación de un par de rotación del impulsor y una unidad de control de la posición del impulsor. La unidad de control de la posición del impulsor puede estar dividida en una serie de segmentos.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

La invención da a conocer un cuerpo envolvente, con capacidad de apertura, de una unidad de accionamiento de una bomba, de acuerdo con la reivindicación 1. En particular, el cuerpo envolvente de la unidad de accionamiento de la bomba aloja una unidad de impulsión desechable que ha sido conectada previamente con tuberías, manteniendo sin embargo las estrictas tolerancias y la estrecha separación que se requiere cuando la unidad está cerrada para su utilización. El sistema de levitación (imanes y sensores) , el motor de accionamiento y los imanes, y los dispositivos electrónicos de control son todos ellos reutilizables y están alojados en el interior de estructuras relativamente permanentes. En una realización, una parte superior articulada separa los imanes de levitación para permitir aprisionar y retener la unidad de impulsión con precisión posicional y en estrecha proximidad a las posiciones deseadas cuando se cierra la parte superior articulada. La parte superior puede ser separada en secciones que abarcan arcos desiguales para coincidir con la organización de los subcomponentes magnéticos en el cuerpo envolvente superior de la unidad de accionamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista superior, en perspectiva, de una realización de un sistema de bombeo con una sección del cuerpo envolvente abierta y una unidad de impulsión introducida. La figura 2 es una vista lateral, en perspectiva, del sistema de bombeo de la figura 1 con la unidad de impulsión extraída de la sección del cuerpo envolvente.

La figura 3 es una vista posterior, en perspectiva, del sistema de bombeo de la figura 1 con la unidad de impulsión con las piezas desmontadas. La figura 4 es una vista inferior, en perspectiva, del sistema de bombeo de la figura 1. La figura 5 es una vista frontal, en perspectiva, con la sección del cuerpo envolvente cerrada. La figura 6 es una vista superior, en perspectiva, de una unidad de impulsión con las piezas desmontadas (cabezal de la bomba) . La figura 7 es una vista inferior, en perspectiva, del cabezal... [Seguir leyendo]

1. Sistema de bomba para sangre para hacer circular la sangre de un paciente en un circuito sanguíneo extracorpóreo, estando caracterizado el sistema de la bomba para sangre por:

un cabezal desechable (11) de la bomba, que tiene una entrada (13) y una salida (14) formadas en el interior del cuerpo envolvente (30, 31) del impulsor cerrado herméticamente, comprendiendo además el cabezal de la bomba un impulsor (15) contenido en el interior del cuerpo envolvente (30, 31) del impulsor cerrado herméticamente, teniendo un disco superior (33) y un disco inferior (32) con palas de impulsión (34) montadas entre los mismos, teniendo los discos superior e inferior (33, 32) las respectivas estructuras magnéticas (36, 37) , en el que la entrada (13) y la salida (14) están adaptadas para recibir tuberías de un circuito sanguíneo extracorpóreo; y una unidad (12) reutilizable de levitación/accionamiento que tiene un cuerpo envolvente con unas secciones superior e inferior (17, 20, 21) del cuerpo envolvente con capacidad de movimiento relativa, siendo desplazables las 15 secciones del cuerpo envolvente a una posición de apertura para permitir la introducción del cabezal desechable (11) de la bomba, y una posición de cierre para mantener el cabezal desechable (11) de la bomba en una posición predeterminada, en la que la unidad reutilizable (12) de levitación/accionamiento incluye un imán de levitación (22) en una de las secciones del cuerpo envolvente, y un imán de accionamiento (18) en la otra de las secciones del cuerpo envolvente; caracterizado porque:

la sección superior del cuerpo envolvente comprende primeros y segundos elementos de mordaza (20, 21) cada uno de ellos desplazable relativamente con respecto a la sección inferior (17) del cuerpo envolvente; en el que las primeras y segundas mordazas (20, 21) están montadas para desplazarse sobre una varilla de soporte (16) y, por lo menos, una de las primeras y segundas mordazas (20, 21) está articulada en la varilla de soporte (16) para un desplazamiento lateral.

2. Bomba para sangre, según la reivindicación 1, en el que el imán de levitación está situado en la sección superior (20, 21) del cuerpo envolvente y comprende una serie de segmentos de imán alineados alrededor de una periferia substancialmente de 360º , y en el que los primeros y segundos elementos de mordaza (20, 21) incluyen los segmentos de imán respectivos en porciones desiguales.

3. Bomba para sangre, según la reivindicación 2, que comprende además una serie de sensores de posición situados en la sección superior (20, 21) del cuerpo envolvente para controlar la levitación del impulsor (15) .

4. Bomba para sangre, según la reivindicación 1, en la que, por lo menos, una de las primeras y segundas mordazas (20, 21) puede deslizar hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la varilla de soporte (16) .

5. Bomba para sangre, según la reivindicación 1, en la que el cuerpo envolvente (11) cerrado herméticamente incluye un elemento de entrada (13) alineado con el eje de rotación del impulsor (15) y un elemento de salida (14) 40 alineado tangencialmente con un borde radial exterior del impulsor (15) .

6. Bomba para sangre, según la reivindicación 5, en la que el impulsor (15) incluye una abertura central (35) para distribuir sangre desde el elemento de entrada (13) a las palas (34) del impulsor.

45 7. Bomba para sangre, según la reivindicación 1, en la que el disco superior (33) del impulsor (15) comprende una lámina magnética (41) para interactuar con el imán de levitación.

8. Bomba para sangre, según la reivindicación 1, en la que el disco inferior (32) del impulsor (15) comprende una serie de campos magnéticos permanentes alternados (36) para interactuar con el imán de accionamiento (18) . 50

9. Bomba para sangre, según la reivindicación 8, en la que cada campo magnético permanente (36) comprende un imán permanente individual montado en el disco inferior (32) .

10. Bomba para sangre, según la reivindicación 8, en la que los campos magnéticos permanentes (36) comprenden 55 las correspondientes zonas imantadas sobre una lámina magnética (41) .

11. Bomba para sangre, según la reivindicación 1, que comprende además una protección de plástico desechable (61) montada en una sección del cuerpo envolvente (51) .