ES2819923T3

ES2819923T3 - Bomba intravascular para sangre

Info

Publication number: ES2819923T3
Application number: ES18163763T
Authority: ES
Inventors: Frank Kirchhoff; Thorsten Siess; Wolfgang Kerkhoffs
Original assignee: Abiomed Europe GmbH
Current assignee: Abiomed Europe GmbH
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2021-04-19
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: NZ768939A; AU2025202096A1; CA3094836A1; JP7817793B2; IL323049A; DK3542837T3; KR20200135446A; EP3768343A1; CN111971079B; KR102759940B1; CN111971079A; CN111902168A; SG11202008947SA; CN116747425A; ES2987288T3; IL277176B1; JP7725662B2; AU2019237194B2; US20240293661A1; IL275978A

Abstract

Bomba intravascular para sangre, que comprende un árbol (25) giratorio que lleva un impulsor (34) y un alojamiento (20) que tiene una abertura (35), en la que el árbol (25) se extiende a través de la abertura (35) estando posicionado el impulsor (34) fuera de dicho alojamiento, teniendo el árbol y el alojamiento superficies (25A, 33A) que forman un espacio circunferencial en el interior de dicha abertura (35), en el que el espacio tiene una longitud y una anchura de espacio de 2 μm o menos como mínimo en una parte de dicha longitud, y en el que como mínimo una (33A) de las superficies (25A, 33A) que forman el espacio está fabricada de un material que tiene una conductividad térmica como mínimo de 100 W/mK.

Description

DESCRIPCIÓN

Bomba intravascular para sangre

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Esta invención se refiere a una bomba intravascular para sangre, en concreto, a una bomba para sangre que puede ser introducida de manera percutánea, para mantener la circulación sanguínea en cuerpos humanos u opcionalmente también animales. Por ejemplo, la bomba para sangre puede estar diseñada para ser introducida de manera percutánea en una arteria femoral, y ser guiada a través del sistema vascular del cuerpo con el fin, por ejemplo, de apoyar o reemplazar la acción de bombeo en el corazón.

Se conoce una bomba para sangre del tipo mencionado anteriormente, por ejemplo, a partir de la Patente EP 0961 621 B1, que posee una sección de impulsión, un catéter, unido al extremo proximal de la sección de impulsión (que es el extremo de la sección de impulsión más cercano al médico o “extremo trasero” de la sección de impulsión) y que tiene líneas que se extienden a través de la misma para el suministro de potencia a la sección de impulsión, y una sección de bomba, sujeta en el extremo distal de la sección de impulsión. La sección de impulsión comprende un alojamiento de motor que tiene un motor eléctrico dispuesto en la misma, sobresaliendo distalmente el árbol del motor eléctrico hacia el exterior de la sección de impulsión y hacia el interior de la sección de la bomba. La sección de la bomba comprende, a su vez, un alojamiento tubular de la bomba que tiene un impulsor que gira en el mismo y que está asentado en el extremo del árbol del motor que sobresale del alojamiento del motor. El árbol del motor está montado en el alojamiento del motor en dos rodamientos que están separados al máximo entre sí para garantizar una guía verdadera y exactamente centrada del impulsor en el interior del alojamiento de la bomba. Si bien se utiliza un rodamiento de bolas radial para el rodamiento en el extremo proximal del alojamiento del motor, el rodamiento del lado del impulsor está configurado como una junta de estanqueidad del árbol fabricada de politetrafluoroetileno, que tiene una alta dureza y un bajo coeficiente de fricción, para proporcionar un apoyo y, al mismo tiempo, evitar que la sangre entre en el alojamiento del motor a través de dicho rodamiento distal. La entrada de sangre en el alojamiento del motor es contrarrestada, además, por un fluido de purga que pasa a través del alojamiento del motor y del rodamiento de la junta de estanqueidad del árbol del lado del impulsor. Esto se realiza a una presión del fluido de purga que es mayor que la presión presente en la sangre.

Una mejora de la bomba para sangre mencionada anteriormente se da a conocer en la Patente US 2015/0051436 A1 y se muestra en la figura 2 adjunta en el presente documento. En este caso, el rodamiento del lado del impulsor en el extremo distal del alojamiento del motor comprende un rodamiento axial de deslizamiento y un rodamiento radial de deslizamiento, o un rodamiento axial-radial de deslizamiento combinado, en el que el rodamiento radial de deslizamiento reemplaza al rodamiento de junta de estanqueidad del árbol mencionado anteriormente. En consecuencia, el fluido de purga pasa a través del espacio del rodamiento radial de deslizamiento del lado del impulsor para evitar que entre sangre en el alojamiento.

Si bien la presente invención se describirá y se utilizará preferentemente en contexto con el mencionado tipo de bomba intravascular para sangre que tiene un motor contenido en dicho alojamiento, la presente invención puede ser aplicada, asimismo, ventajosamente, en otros tipos de bombas intravasculares para sangre en las que el motor está situado fuera del cuerpo del paciente y la energía rotacional para el impulsor se transmite a través del catéter, y dicho alojamiento está unido al extremo distal del catéter por medio de un cable de impulsión giratorio flexible. Asimismo, en este tipo de bombas intravasculares para sangre, normalmente se hace pasar un líquido de purga a la sangre del paciente a través de una abertura a través de la cual se extiende el árbol de transmisión.

Un problema general aparece con la heparina, que, habitualmente se mezcla con el fluido de purga. Es decir, a pesar de que el fluido de purga circula a través del espacio formado entre el árbol y la abertura del alojamiento, empujando de este modo la sangre que tiende a entrar en el alojamiento a través de dicho espacio, la entrada de sangre en el espacio no se puede evitar por completo. En concreto, siempre puede entrar algo de sangre como mínimo en una sección distal de dicho espacio. La heparina ayuda a prevenir la coagulación de la sangre en el espacio o la adhesión de la sangre a las superficies y, por lo tanto, evita el bloqueo de la rotación del árbol. No obstante, los médicos a menudo no desean que se administre heparina a la sangre del paciente a través del líquido de purga. Por ejemplo, durante los primeros auxilios, la heparina puede ser contraproducente, ya que previene la coagulación de la sangre y, por lo tanto, la curación o la hemostasia. Asimismo, la cantidad de heparina administrada a la sangre del paciente junto con el líquido de purga es difícil de controlar, por diversas razones. En concreto, la cantidad de heparina suele ser mayor de la deseada por los médicos. En consecuencia, los médicos, a menudo, preferirían administrar heparina al paciente de manera separada del funcionamiento de la bomba para sangre, si es necesario y en la cantidad necesaria.

En consecuencia, existe la necesidad de una bomba intravascular para sangre que pueda funcionar, si se desea, con un líquido de purga que no contiene heparina o, como mínimo, que contiene una cantidad menor.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCION

Por lo tanto, según un primer aspecto de la invención, una bomba intravascular para sangre puede comprender un árbol giratorio que lleva un impulsor y un alojamiento dotado de una abertura, en la que el árbol se extiende a través de la abertura, estando posicionado el impulsor fuera de dicho alojamiento, teniendo el árbol y el alojamiento superficies que forman un espacio circunferencial en el interior de dicha abertura. Esto no es diferente de la técnica anterior explicada anteriormente, y dicho espacio puede constituir, en concreto, un rodamiento radial de deslizamiento para el árbol. No obstante, en la bomba para sangre descrita en el presente documento, la anchura del espacio es de 2 pm o menos, como mínimo en una parte de la longitud del espacio, por ejemplo, solo el extremo delantero o el lado del impulsor del espacio puede tener una anchura del espacio de 2 pm o menos o, preferentemente, la anchura del espacio es de 2 pm o menos a lo largo de toda su longitud y, además, como mínimo una de las dos superficies que forman el espacio circunferencial están realizadas de un material que tiene una conductividad térmica A > 100 W/mK.

A continuación se intenta explicar por qué las medidas mencionadas anteriormente contribuyen a una bomba intravascular para sangre que puede funcionar con un líquido de purga que no contiene heparina e incluso sin líquido de purga durante un tiempo intermedio. Es decir, se cree que debido a la pequeña anchura del espacio de 2 pm o menos, los glóbulos rojos que tienen un diámetro de aproximadamente 8 pm y un grosor de aproximadamente 2 pm tienen dificultades para entrar y obstruir el espacio. Además, debido a la pequeña anchura del espacio, el fluido de purga circula a través del espacio a alta velocidad, expulsando de este modo la sangre con alta energía cinética. No obstante, los experimentos mostraron que, aunque parecía que se impedía con éxito la entrada de los glóbulos rojos en el espacio, se agregó biomaterial en el espacio y provocó el bloqueo del árbol. Se cree que este biomaterial procedía del plasma que entró en el espacio a pesar de la fuerte corriente de fluido de purga. Más específicamente, se cree que el biomaterial depositado en el espacio consiste principalmente en partes desnaturalizadas del plasma sanguíneo, en concreto, fibrina, que se adhiere a las superficies que forman el espacio y las obstruye. Se supone que esto fue causado por las altas temperaturas generadas en el espacio debido a la pequeña anchura del espacio junto con el calor inducido por cizalladura en el espacio. Otros experimentos mostraron que, haciendo las superficies de un material que tenga una conductividad térmica relativamente alta, la temperatura en el espacio se puede mantener baja, preferentemente a 55 °C o menor, evitando de este modo la desnaturalización de la fibrina en el plasma sanguíneo.

De forma muy sorprendente se ha descubierto que una bomba intravascular para sangre con las características mencionadas anteriormente funciona durante un período de tiempo más largo sin bloquear, incluso sin que fluya nada de fluido de purga a través del espacio. Se cree que esto se puede atribuir a que el plasma entra en el espacio y forma una biopelícula resbaladiza sobre la superficie o superficies en el interior del espacio. Esto constituye un factor de seguridad importante para las bombas intravasculares para sangre y, por lo tanto, es de gran beneficio para esas bombas.

Un material de la superficie o superficies que forman el espacio, con una conductividad térmica de 100 W/mK, puede ser suficiente para conducir el calor fuera del espacio y, por lo tanto, mantener la temperatura en el interior del espacio a 55 °C o por debajo. No obstante, la conductividad térmica es, preferentemente, como mínimo, de 130 W/mK, más preferentemente, como mínimo, de 150 W/mK y lo más preferentemente, como mínimo, de 200 W/mK.

Con el fin de transmitir el calor desde el espacio hacia la sangre, es preferible que dicha superficie que forma espacios esté en contacto termoconductor con el flujo sanguíneo que circula a través de la bomba. Según la termodinámica, la sangre que circula extrae el calor más rápidamente que la sangre que no circula. Cuanto más rápido es el flujo sanguíneo, más calor puede ser extraído por transferencia térmica por conducción. La velocidad del flujo sanguíneo a través de la bomba es, en general, mayor que la velocidad del flujo sanguíneo fuera de la bomba. En consecuencia, por ejemplo, el calor generado en el espacio y que calienta las superficies que forman el espacio puede ser conducido, además, desde la superficie del árbol a través del cuerpo del árbol al impulsor situado en el extremo del árbol y, desde allí, a la sangre que circula a lo largo del impulsor. No obstante, puesto que la distancia para que el calor circule en una dirección axial a través del cuerpo del árbol y aún más a través del impulsor hacia la sangre es relativamente grande, es preferible conducir el calor fuera del espacio (adicionalmente o solamente) en una dirección radial, es decir, a través de la superficie exterior radial que forma el espacio. Llevar el calor en una dirección radial no solo es preferible debido a la relativamente pequeña distancia radial para que el calor fluya desde el espacio hasta la sangre circulante, sino también porque es más fácil aumentar el área conductora del calor a través de la cual el calor puede ser conducido en la dirección radial en comparación con el área de la sección transversal conductora del calor del cuerpo del árbol a través del cual se puede conducir el calor en la dirección axial. Es decir, el área de la sección transversal Aaxial del cuerpo del árbol es Aaxial = nd2/4 y el área de la sección transversal Aradial de la superficie exterior radial que forma el espacio es Aradial = ndl. Por lo tanto, el impacto positivo de aumentar el diámetro (por ejemplo, a d = 1 mm) del espacio es cuatro veces mayor en el área de la sección transversal Aradial de la superficie exterior radial que forma el espacio que en el área de la sección transversal Aaxial del cuerpo del árbol. Además, el aumento de la longitud (1) del espacio tiene un impacto positivo solo en el área de la sección transversal Aradial de la superficie exterior radial que forma el espacio, y no tiene ningún efecto en el área de la sección transversal Aaxial del cuerpo del árbol. En cualquier caso, el espacio debería ser preferentemente largo y de un diámetro grande. No obstante, puesto que un diámetro grande puede disminuir la cantidad de calor generada en el espacio, el diámetro del espacio no debe ser demasiado grande (preferentemente d es aproximadamente < 1 mm). Lo más preferentemente, la conductividad térmica de ambas superficies que forman el espacio es alta, como mínimo de 100 W/mK, y en contacto termoconductor con el flujo sanguíneo.

Dicho contacto termoconductor puede ser directo o indirecto. Un contacto directo temoconductor se puede conseguir si la respectiva superficie conductora que forma el espacio forma parte de un elemento estructural que está íntegramente fabricado con dicho material termoconductor y que, cuando la bomba intravascular para sangre está en funcionamiento en un vaso sanguíneo de un paciente, está en contacto directo con el flujo sanguíneo a través de la bomba. Este puede ser el caso cuando el árbol y el impulsor forman una sola pieza formada por un material termoconductor y/o cuando el extremo distal del alojamiento que forma la abertura pasante para el paso del árbol es una sola pieza fabricada de un material termoconductor.

Alternativamente, un contacto indirecto termoconductor se puede conseguir si la superficie o superficies que forman el espacio forman parte de un elemento estructural, respectivamente, que está íntegramente fabricado de dicho material termoconductor y tiene como mínimo una superficie adicional conductora conectada a un elemento termoconductor que, cuando la bomba intravascular para sangre está en funcionamiento en un vaso sanguíneo de un paciente, está en contacto directo o a través de uno o varios elementos adicionales conductores del calor en contacto indirecto termoconductor con la sangre circulante, de modo que el calor de la superficie o superficies que forman el espacio pueda ser disipado hacia la sangre circulante mediante conducción térmica. Por supuesto, los propios elementos conductores del calor deberían tener una alta conductividad térmica, preferentemente mayor que la conductividad térmica preferente de la superficie o superficies que forman el espacio, es decir, mayor de 100 W/mK, preferentemente mayor de 130 W/mK, más preferentemente mayor de 150 W/mK y lo más preferentemente mayor de 200 W/mK.

Puesto que las superficies que forman el espacio pueden constituir preferentemente un rodamiento radial de deslizamiento para el árbol, las superficies deben tener muy poca rugosidad superficial, preferentemente una rugosidad superficial de 0,1 pm o menos. Si bien dicha rugosidad superficial se puede obtener con un recubrimiento de carbono tipo diamante ^{( D l C ,}Diamond-Like Carbon), tal como se propone en la Patente US 2015/0051436 A1 como recubrimiento para el árbol, no es posible, con las tecnologías actuales, aplicar el recubrimiento de DLC con tal precisión que se pueda conseguir una anchura de separación de 2 pm o menos a lo largo del espacio. Por lo tanto, se prefiere fabricar la superficie o superficies que forman el espacio a partir de un material diferente de DLC y/o mediante diferentes procedimientos, lo más preferentemente de material cerámico, en concreto, de un elemento cerámico sinterizado. Es decir, preferentemente, dicha superficie conductora del calor no es un recubrimiento sobre un elemento estructural, sino la superficie de uno o más elementos estructurales, es decir, la superficie de uno o más elementos a partir de los cuales se monta la bomba.

Un problema general con la cerámica es que los materiales cerámicos habitualmente tienen una conductividad térmica muy baja. Por ejemplo, el óxido de circonio (ZrO2) mencionado en la Patente US 2015/0051436 A1 tiene una conductividad térmica comprendida solo entre 2,5 y 3 W/mK. El óxido de aluminio (A^O3), que es una cerámica bien conocida, tiene una conductividad térmica comparativamente alta comprendida entre 35 y 40 W/mK, pero todavía es sustancialmente menor que la conductividad térmica de los metales, tal como el cobre. Uno de los pocos materiales cerámicos que tiene una conductividad térmica sustancialmente más alta es el carburo de silicio (SiC). Los carburos de silicio técnicos habituales tienen una conductividad térmica comprendida entre 100 W/mK y 140 W/mK, pero también se encuentran disponibles carburos de silicio con una conductividad térmica más alta. El carburo de silicio puro tiene conductividad térmica de 350 W/mK. A diferencia de otros materiales cerámicos, el carburo de silicio es muy frágil y, por lo tanto, difícil de trabajar. Se puede romper fácilmente durante la fabricación y el montaje. No obstante, por su buena capacidad térmica, el carburo de silicio es para el presente propósito el material preferente para como mínimo una de las superficies que forman el espacio, preferentemente la superficie exterior radial del espacio y, debido a su fragilidad, preferentemente no el árbol. De este modo, la superficie respectiva o la totalidad del elemento estructural que forma dicha superficie comprende carburo de silicio o, preferentemente está compuesto por carburo de silicio.

Cuando el carburo de silicio forma una superficie de un rodamiento de deslizamiento, la superficie opuesta colaborativa del rodamiento de deslizamiento puede ser esencialmente de cualquier otro tipo de material, en concreto cualquier otro tipo de material cerámico. Un material cerámico preferente para la otra superficie respectiva es la circonita endurecida con alúmina (ATZ, Alumina Toughened Zirconia) debido a su alta durabilidad, que tiene, no obstante, una conductividad térmica solo de 25 W/mK. Por lo tanto, es preferible fabricar el árbol de ATZ y el manguito en el que el árbol está montado en rotación, de SiC, de modo que el calor pueda ser conducido fácilmente radialmente hacia el exterior desde el espacio en el flujo sanguíneo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

A continuación, la invención se explicará a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos adjuntos no pretenden estar dibujados a escala. En los dibujos, cada componente idéntico o casi idéntico que se muestra en diversas figuras está representado por el mismo número. Para mayor claridad, no todos los componentes pueden estar etiquetados en todos los dibujos. En los dibujos:

la figura 1 es una representación esquemática de una bomba intravascular para sangre introducida antes del ventrículo izquierdo, con su cánula de entrada posicionada en el ventrículo izquierdo,

la figura 2 es una sección transversal longitudinal, esquemática, de un ejemplo de bomba para sangre de la técnica anterior, y

la figura 3 es una representación ampliada de una parte de la bomba para sangre de la figura 2, no obstante, con una estructura según una realización preferente de la invención.

La figura 1 representa el empleo de una bomba para sangre para dar soporte, en este ejemplo concreto, el ventrículo izquierdo. La bomba para sangre comprende un catéter 14 y un dispositivo de bombeo 10 unido al catéter 14. El dispositivo de bombeo 10 tiene una sección de motor 11 y una sección de bomba 12 que están dispuestas coaxialmente una detrás de otra y dan como resultado una forma de construcción en forma de varilla. La sección de la bomba 12 tiene una extensión en forma de una manguera de aspiración 13 flexible, a menudo denominada “cánula”. Un impulsor está dispuesto en la sección de la bomba 12 para provocar el flujo de sangre de una entrada del flujo sanguíneo a una salida del flujo sanguíneo, y la rotación del impulsor es provocada por un motor eléctrico dispuesto en la sección de motor 11. La bomba para sangre se coloca de tal manera que se encuentra principalmente en la aorta ascendente 15b. La válvula aórtica 18 llega a apoyarse, en el estado cerrado, contra el lado exterior de la sección de la bomba 12 o su manguera de aspiración 13. La bomba para sangre con la manguera de aspiración 13 delante avanza a la posición representada haciendo avanzar el catéter 14, empleando, opcionalmente, un cable de guía. Con ello, la manguera de aspiración 13 pasa la válvula aórtica 18 retrógrada, por lo que la sangre es aspirada a través de la manguera de aspiración 13 y bombeada a la aorta 16.

La utilización de la bomba para sangre no está limitada a la aplicación representada en figura 1, que simplemente incluye un ejemplo habitual de aplicación. Por lo tanto, la bomba también puede ser introducida a través de otros vasos periféricos, tales como la arteria subclavia. Como alternativa, se pueden considerar aplicaciones inversas para el ventrículo derecho.

La figura 2 muestra una realización a modo de ejemplo de la bomba para sangre según la Patente US 2015/0051436 A1 de la técnica anterior, que también es adecuada para su utilización en el contexto de la presente invención, excepto por que el extremo delantero rodeado con un círculo marcado con “I” está modificado según la invención, mostrándose una realización preferente de dicha modificación en la figura 3. En consecuencia, la sección de motor 11 tiene un alojamiento 20 alargado, en el que puede estar alojado un motor eléctrico 21. Un estátor 24 del motor eléctrico 21 puede tener, de la manera habitual, numerosos devanados distribuidos circunferencialmente, así como una trayectoria de retorno magnético 28 en la dirección longitudinal. La trayectoria de retorno magnético 28 puede formar un manguito cilíndrico exterior del alojamiento 20 alargado. El estátor 24 puede rodear un rotor 26 conectado al árbol 25 del motor y que consta de imanes permanentes magnetizados en la dirección activa. El árbol 25 del motor se puede extender sobre toda la longitud del alojamiento 20 del motor y sobresalir de manera distal de este último a través de una abertura 35. Allí, lleva un impulsor 34 con paletas 36 de bomba que sobresalen del mismo, que pueden girar en el interior de un alojamiento de bomba 32 tubular que puede estar firmemente conectado al alojamiento 20 del motor.

El extremo proximal del alojamiento 20 del motor tiene el catéter 14 flexible unido al mismo de manera estanca. A través del catéter 14, se pueden extender cables eléctricos 23 para el suministro de energía y el control del motor 21 eléctrico. Además, una línea de fluido de purga 29 se puede extender a través del catéter 14 y penetrar en una pared extrema proximal 22 del alojamiento 20 del motor. El fluido de purga puede ser alimentado a través de la línea de fluido de purga 29 al interior del alojamiento 20 del motor y salir a través de la pared 30 del extremo en la parte del extremo distal del alojamiento 20 del motor. La presión de purga se elige de tal manera que es superior a la presión arterial presente, para evitar de este modo que la sangre penetre en el alojamiento del motor, estando entre 300 y 1400 mmHg, según el caso de aplicación.

Tal como se mencionó anteriormente, la misma junta de estanqueidad purgada puede ser combinada con una bomba que es impulsada por un árbol de transmisión flexible y un motor a distancia.

Tras la rotación del impulsor 34, se aspira sangre a través de la abertura 37 distal del alojamiento de la bomba 32 y se transporta hacia atrás en el interior del alojamiento 32 de la bomba en la dirección axial. A través de las aberturas 38 radiales de salida en el alojamiento 32 de la bomba, la sangre sale de la sección de la bomba 12 y aún más a lo largo del alojamiento 20 del motor. Esto garantiza que el calor producido en el motor es extraído. Asimismo, es posible accionar la sección de la bomba con la dirección de transporte inversa, siendo aspirada la sangre a lo largo del alojamiento 20 del motor y saliendo por la abertura 37 distal del alojamiento 32 de la bomba.

El árbol 25 del motor está montado en los rodamientos radiales 27, 31 en el extremo proximal del alojamiento 20 del motor, por un lado, y en el extremo distal del alojamiento 20 del motor, por otro lado. Los rodamientos radiales, en concreto el rodamiento radial 31 en la abertura 35 en el extremo distal del alojamiento del motor, están configurados como rodamientos de deslizamiento. Además, el árbol 25 del motor también está montado axialmente en el alojamiento 20 del motor, el rodamiento axial 40 también está configurado como rodamiento de deslizamiento. El rodamiento axial 40 de deslizamiento sirve para absorber las fuerzas axiales del árbol 25 del motor que actúan en la dirección distal cuando el impulsor 34 transporta sangre de distal a proximal. Si la bomba para sangre se va a utilizar para transportar sangre también, o solo, en la dirección inversa, se puede disponer (también, o solo) un rodamiento axial 40 de deslizamiento correspondiente en el extremo proximal del alojamiento 20 del motor de una manera correspondiente.

La figura 3 muestra con mayor detalle la parte marcada con “I” en la figura 2, pero modificada estructuralmente según una realización preferente de la invención. En concreto, se puede ver el rodamiento radial 31 de deslizamiento y el rodamiento axial 40 de deslizamiento. El espacio de rodamiento del rodamiento radial 31 de deslizamiento está formado, por un lado, por la superficie 25A circunferencial del árbol 25 del motor y, por otro lado, por la superficie 33A de un orificio pasante en un casquillo o manguito 33 de la pared extrema 30 del alojamiento 20 del motor que define un diámetro del espacio exterior de aproximadamente 1 mm, pero el diámetro del espacio exterior también puede ser mayor de esto. En esta realización, el espacio de rodamiento del rodamiento radial 31 de deslizamiento tiene una anchura de espacio de 2 gm o menos, no solo en el extremo delantero o en el lado del impulsor del espacio, sino en toda su longitud. Preferentemente, el ancho del espacio está entre 1 gm y 2 gm. La longitud del espacio del rodamiento puede oscilar entre 1 mm y 2 mm, preferentemente entre 1,3 mm y 1,7 mm, por ejemplo, 1,5 mm. Las superficies que forman el espacio del rodamiento radial 31 de deslizamiento tienen una rugosidad superficial de 0,1 gm o menos.

El árbol 25 está fabricado, preferentemente, de un material cerámico, más preferentemente de circonita endurecida con alúmina (ATZ), para evitar fracturas del árbol. La ATZ tiene una conductividad térmica relativamente alta debido al aluminio, que tiene una conductividad térmica comprendida entre 30 y 39 W/mK. El impulsor 34 dispuesto en el extremo distal del árbol 25 está fabricado, preferentemente, de un material que tiene una conductividad térmica aún mayor. De esta manera, el calor generado en el muy estrecho espacio del rodamiento radial 31 de deslizamiento puede ser disipado a través del árbol 25 y del impulsor 34 hacia la sangre que circula a lo largo de la superficie exterior del impulsor 34.

No obstante, en una realización en la que el impulsor está fabricado de un material que tiene una baja conductividad térmica, tal como PEEK, o incluso en realizaciones en las que el impulsor está fabricado de un material que tiene una alta conductividad térmica, tal como se sugirió anteriormente, en cualquier caso, es ventajoso fabricar el manguito 33 en la pared extrema 30 del alojamiento 20 de un material con una alta conductividad térmica, preferentemente una conductividad térmica, como mínimo, de 100 W/mK, más preferentemente, como mínimo, de 130 W/mK, incluso más preferentemente, como mínimo, de 150 W/mK y, lo más preferentemente, como mínimo, de 200 W/mK. En concreto, el manguito 33 puede ser un manguito cerámico, más específicamente fabricado de un material cerámico sinterizado. Como material cerámico especialmente preferente, el manguito 33 puede comprender SiC, o estar compuesto íntegramente por SiC, debido a su alta conductividad térmica.

Aunque toda la pared extrema 30 puede estar formada como una sola pieza fabricada de un material altamente termoconductor, puede ser preferible montar la pared extrema 30 del manguito 33 y uno o más elementos radialmente exteriores 33B que son en sí mismos conductores del calor. Esto puede ser importante en concreto cuando el manguito 33 está fabricado de un material frágil, tal como el SiC. En consecuencia, el elemento termoconductor 33B radial exterior está conectado al manguito 33 de manera que conduce el calor y tiene, él mismo, una conductividad térmica que es preferentemente mayor que la conductividad térmica del manguito 33 y, en cualquier caso, como mínimo, de 100 W/mK, para garantizar que el calor del manguito 33 puede ser disipado a través del elemento termoconductor 33B hacia la sangre circulante, mediante conducción y difusión térmicas.

Tal como se puede ver, además, en la figura 3 en comparación con la estructura de la técnica anterior mostrada en la figura 2, la longitud axial de la pared extrema 30 del alojamiento 20 es relativamente larga. Más específicamente, el trayecto para que la sangre fluya a lo largo de la superficie exterior de la pared extrema 30 del alojamiento 20 es más largo en la dirección axial que en la dirección radial. Esto proporciona una gran superficie para que el calor sea transferido desde la pared extrema 30 del alojamiento 20 hacia el flujo sanguíneo. Por ejemplo, el flujo sanguíneo puede ser guiado hacia el exterior a lo largo de la pared extrema 30 del alojamiento 20 en una distancia radial comprendida entre 0,5 y 1 mm, preferentemente, aproximadamente de 0,75 mm, a la vez que fluye en una dirección axial de entre 1,5 mm y 4 mm, preferentemente unos 3 mm.

Por lo que respecta al espacio de rodamiento del rodamiento axial 40 de deslizamiento, este está formado por la superficie axialmente interior 41 de la pared extrema 30 y una superficie 42 opuesta a ella. Esta superficie opuesta 42 puede formar parte de un disco cerámico 44 que puede estar asentado en el árbol 25 del motor distalmente con respecto al rotor 26, y girar con el rotor 26. Un canal 43 puede estar dispuesto en la superficie 41 del espacio del rodamiento de la pared extrema 30, para garantizar que el fluido de purga fluye a través de las superficies del espacio 41 y 42 del rodamiento axial 40 de deslizamiento hacia el rodamiento radial 31 de deslizamiento. Aparte de esto, las superficies 41 y 42 del rodamiento axial 40 de deslizamiento pueden ser planas. El espacio de rodamiento del rodamiento axial 40 de deslizamiento es muy pequeño, de unas pocas micras.

Cuando la superficie 41 del espacio del rodamiento del rodamiento axial 40 de deslizamiento está formado por el manguito 33, tal como se muestra en la figura 3, y el manguito 33 está fabricado de SiC, el disco cerámico 44 que forma la superficie opuesta 42 del rodamiento axial 40 de deslizamiento está fabricado, preferentemente, de circonita endurecida con alúmina (ATZ). Alternativamente, la superficie opuesta 42 del espacio del rodamiento puede estar recubierta con DLC, o también puede estar fabricada de SiC.

La presión del fluido de purga se ajusta de modo que la caída de presión a lo largo del rodamiento radial 31 de deslizamiento sea, preferentemente, de aproximadamente 500 mmHg o más para mantener un alto caudal de purga axial (> 0,6 m/s) dentro del estrecho espacio de 1 a 2 pm. La bomba 10 para sangre se puede hacer funcionar con un fluido de purga que no contenga heparina. La bomba para sangre puede funcionar incluso sin ningún líquido de purga, como mínimo, durante horas, si la purga falla.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Bomba intravascular para sangre, que comprende un árbol (25) giratorio que lleva un impulsor (34) y un alojamiento (20) que tiene una abertura (35), en la que el árbol (25) se extiende a través de la abertura (35) estando posicionado el impulsor (34) fuera de dicho alojamiento, teniendo el árbol y el alojamiento superficies (25A, 33A) que forman un espacio circunferencial en el interior de dicha abertura (35), en el que el espacio tiene una longitud y una anchura de espacio de 2 pm o menos como mínimo en una parte de dicha longitud, y en el que como mínimo una (33A) de las superficies (25A, 33A) que forman el espacio está fabricada de un material que tiene una conductividad térmica como mínimo de 100 W/mK.

2. Bomba intravascular para sangre, según la reivindicación 1, en la que la conductividad térmica es como mínimo de 130 W/mK.

3. Bomba intravascular para sangre, según la reivindicación 1, en la que la conductividad térmica es como mínimo de 150 W/mK.

4. Bomba intravascular para sangre, según la reivindicación 1, en la que la conductividad térmica es como mínimo de 200 W/mK.

5. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dichas superficies que forman el espacio constituyen un rodamiento radial de deslizamiento para el árbol.

6. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que como mínimo una (33A) de las superficies (25A, 33A) que forman el espacio forma parte de un elemento estructural (33) que está fabricado completamente de dicho material y que, cuando la bomba intravascular para sangre se está utilizando en un vaso sanguíneo de un paciente, está en contacto directo con la sangre circulante.

7. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha como mínimo una (33A) de las superficies (25A, 33A) que forman el espacio forma parte de un elemento estructural (33) que está fabricado completamente de dicho material y que tiene como mínimo otra superficie conectada de manera conductora del calor a un elemento termoconductor (33B) que, cuando la bomba intravascular para sangre está en funcionamiento en un vaso sanguíneo de un paciente, está en contacto directo con la sangre circulante, o a través de uno o más elementos conductores del calor en contacto termoconductor indirecto con la sangre circulante, de modo que el calor como mínimo de una (33A) de las superficies (25A, 33A) que forman el espacio pueda ser disipado en la sangre circulante por conducción térmica, en la que la conductividad térmica de dicho uno (33B) o más elementos conductores del calor es como mínimo de 100 W/mK.

8. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que cada una de las superficies (25A, 33A) que forman el espacio tiene una rugosidad superficial de 0,1 pm o menos.

9. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicha como mínimo una superficie (33A) está fabricada de un material cerámico.

10. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicha como mínimo una superficie (33A) forma parte de un manguito (33) cerámico en el que el árbol (25) puede estar montado en rotación.

11. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que el árbol (25) que incluye la superficie (25A) del árbol que forma el espacio está fabricado de un material cerámico.

12. Bomba intravascular para sangre, según la reivindicación 11, en la que la superficie (25A) del árbol que forma el espacio está fabricada de circonita endurecida con alúmina (ATZ).

13. Bomba intravascular para sangre, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que dicha como mínimo una superficie (33A) comprende carburo de silicio (SiC).

14. Bomba intravascular para sangre, según la reivindicación 13, en la que una (33A) de las como mínimo una superficies (25A, 33A) comprende carburo de silicio (SiC) y otra (25A) de las como mínimo una superficies (25A, 33A) comprende circonita endurecida con alúmina (ATZ).

15. Bomba intravascular para sangre, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende, además, una línea de suministro de fluido de purga (29) conectada al alojamiento y dispuesta para guiar el fluido de purga hacia el interior del alojamiento para salir del alojamiento a través de la abertura (35).