JP2000217905A - 血栓形成阻止手段を備えたシ―ルレス血液ポンプ - Google Patents
血栓形成阻止手段を備えたシ―ルレス血液ポンプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプハウジングと、このハウジング内に回
転するように取り付けられたロータとを有する血液ポン
プを提供する。 【解決手段】 ロータ（１７）は、回転軸線及び取り付
けられたインペラー（１９）を有する。血液ポンプ（１
１）は、ロータの周りを通過する血液流路（６２）を有
し、ロータは端面（７１）を取り囲む周縁（７５）を有
する。この端面には賦形された面が設けられており、こ
の賦形された面により、端面が平らである場合と比較し
て、ロータの回転時に、端面の中央部分（７３ａ）から
周縁に向かう半径方向外方への血液の流れが増大する。
転するように取り付けられたロータとを有する血液ポン
プを提供する。 【解決手段】 ロータ（１７）は、回転軸線及び取り付
けられたインペラー（１９）を有する。血液ポンプ（１
１）は、ロータの周りを通過する血液流路（６２）を有
し、ロータは端面（７１）を取り囲む周縁（７５）を有
する。この端面には賦形された面が設けられており、こ
の賦形された面により、端面が平らである場合と比較し
て、ロータの回転時に、端面の中央部分（７３ａ）から
周縁に向かう半径方向外方への血液の流れが増大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体として血液ポ
ンプの分野に関し、特に、長期に亘って心室を補助する
ための装置として使用するための、人間に永久的に植え
込むのに適した回転設計の連続流ポンプに関する。
ンプの分野に関し、特に、長期に亘って心室を補助する
ための装置として使用するための、人間に永久的に植え
込むのに適した回転設計の連続流ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】重篤な左心室の疾患を患っている数千の
心臓病患者は、心臓移植により回復できる。しかしなが
ら、ドナーの心臓の欠陥により、これらの患者の多く
は、頻繁な入退院、重大な身体障害、及び鬱血性不全症
又は心原性ショックによる死により、寿命を短くしてし
まう。長期に亘って効果的な左心室補助装置を使用する
ことにより、これらの患者の多くの寿命を延ばすことが
でき、生産的な人生を送ることができるようにする。
心臓病患者は、心臓移植により回復できる。しかしなが
ら、ドナーの心臓の欠陥により、これらの患者の多く
は、頻繁な入退院、重大な身体障害、及び鬱血性不全症
又は心原性ショックによる死により、寿命を短くしてし
まう。長期に亘って効果的な左心室補助装置を使用する
ことにより、これらの患者の多くの寿命を延ばすことが
でき、生産的な人生を送ることができるようにする。
【０００３】このような左心室補助装置は、本発明者の
現在継続中の米国特許出願第０８／６０３，５３６号及
び米国特許出願第０８／９１０，３７５号に特定的に示
されている。これらの特許出願には、脈流設計でなく連
続流設計の、回転式ポンプが開示されている。開示され
た回転式血液ポンプは、多くの臨床的問題点を解決し、
左心室補助装置として使用するための顕著な利点を有
し、駆動シャフトをシールする必要をなくし、血栓が生
じないようにするために新鮮な血流で常に洗われる軸線
方向スラストベアリングを有する。
現在継続中の米国特許出願第０８／６０３，５３６号及
び米国特許出願第０８／９１０，３７５号に特定的に示
されている。これらの特許出願には、脈流設計でなく連
続流設計の、回転式ポンプが開示されている。開示され
た回転式血液ポンプは、多くの臨床的問題点を解決し、
左心室補助装置として使用するための顕著な利点を有
し、駆動シャフトをシールする必要をなくし、血栓が生
じないようにするために新鮮な血流で常に洗われる軸線
方向スラストベアリングを有する。
【０００４】しかしながら、このような回転式ポンプ及
び他の設計の回転式ポンプのロータの端部を横切る血流
を増大でき、回転軸線近くのポンプロータ端部の領域等
の滞留箇所で、血液の流れが低い場所で凝血が起こる可
能性を更に小さくするのが望ましい。
び他の設計の回転式ポンプのロータの端部を横切る血流
を増大でき、回転軸線近くのポンプロータ端部の領域等
の滞留箇所で、血液の流れが低い場所で凝血が起こる可
能性を更に小さくするのが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポンプハウ
ジングと、このハウジング内に回転するように取り付け
られたロータとを有し、ロータは回転軸線及び取り付け
られたインペラーを有する、血液ポンプを提供する。
ジングと、このハウジング内に回転するように取り付け
られたロータとを有し、ロータは回転軸線及び取り付け
られたインペラーを有する、血液ポンプを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】血液ポンプはロータの周
りを通過する血液流路を有し、ロータは、端面を構成す
る周縁を有する。端面は、ロータの回転時に端面の中央
部分から周縁に向かう半径方向外方への血液の流れを、
平らな端面と比較して増大する輪郭が形成された面（ｐ
ｒｏｆｉｌｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ)を有する。かくし
て、詳細には、作動時に血流がロータを取り囲むシール
レス血液ポンプは、本発明の賦形された面によって、ロ
ータの端面を横切る血液の循環を改良できる。これは、
ロータの同じ端部にスラストベアリング又は他の種類の
ベアリングを設けた場合でも、特に、ロータが、上掲の
特許出願に教示されているように、短い距離に亘って軸
線方向に前後に並進する場合でも使用できる。
りを通過する血液流路を有し、ロータは、端面を構成す
る周縁を有する。端面は、ロータの回転時に端面の中央
部分から周縁に向かう半径方向外方への血液の流れを、
平らな端面と比較して増大する輪郭が形成された面（ｐ
ｒｏｆｉｌｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ)を有する。かくし
て、詳細には、作動時に血流がロータを取り囲むシール
レス血液ポンプは、本発明の賦形された面によって、ロ
ータの端面を横切る血液の循環を改良できる。これは、
ロータの同じ端部にスラストベアリング又は他の種類の
ベアリングを設けた場合でも、特に、ロータが、上掲の
特許出願に教示されているように、短い距離に亘って軸
線方向に前後に並進する場合でも使用できる。
【０００７】好ましくは、ロータの端部に設けられた賦
形された面は、端面の中央部分から延びるチャンネルを
含む。このチャンネルは、流れチャンネルを構成し、使
用時にロータが回転しているときにロータの端部から半
径方向外方への血液の流れを増大する。
形された面は、端面の中央部分から延びるチャンネルを
含む。このチャンネルは、流れチャンネルを構成し、使
用時にロータが回転しているときにロータの端部から半
径方向外方への血液の流れを増大する。
【０００８】チャンネルは、複数の方向で、代表的に
は、端面の中央部分から周縁に向かって延びる二つの異
なる方向で外方に延びてもよい。しかしながら、所望で
あれば、中央から半径方向外方に延びる三つ、四つ、又
はそれ以上の枝部を持つ分枝チャンネルを使用できる。
は、端面の中央部分から周縁に向かって延びる二つの異
なる方向で外方に延びてもよい。しかしながら、所望で
あれば、中央から半径方向外方に延びる三つ、四つ、又
はそれ以上の枝部を持つ分枝チャンネルを使用できる。
【０００９】代表的には、チャンネルは、少なくとも一
対の間隔が隔てられた位置で周縁に向かって延びる。こ
れらの位置のうちの第１の位置のチャンネルは、隣接し
た周縁と所定の角度をなし、この角度は、位置のうちの
第２の位置でチャンネルと隣接した周縁との間に形成さ
れる角度と異なっている。換言すると、第１位置にある
チャンネルは、周面に対して実質的に垂直であってもよ
い。しかしながら、間隔が隔てられた位置のうちの第２
の位置にあるチャンネルは、代表的には６０°程度の鋭
角をなして周囲に近付き、そのため、チャンネルの端部
は異なる角度をなし、端面の回転時の流れ特性を非対称
にする。
対の間隔が隔てられた位置で周縁に向かって延びる。こ
れらの位置のうちの第１の位置のチャンネルは、隣接し
た周縁と所定の角度をなし、この角度は、位置のうちの
第２の位置でチャンネルと隣接した周縁との間に形成さ
れる角度と異なっている。換言すると、第１位置にある
チャンネルは、周面に対して実質的に垂直であってもよ
い。しかしながら、間隔が隔てられた位置のうちの第２
の位置にあるチャンネルは、代表的には６０°程度の鋭
角をなして周囲に近付き、そのため、チャンネルの端部
は異なる角度をなし、端面の回転時の流れ特性を非対称
にする。
【００１０】別の態様では、チャンネルは、端面の中央
部分に閉鎖端を有し、その結果、ロータの回転時のチャ
ンネルを通る流れは、中央部分からチャンネルの周囲開
放端に向かって一方向である。
部分に閉鎖端を有し、その結果、ロータの回転時のチャ
ンネルを通る流れは、中央部分からチャンネルの周囲開
放端に向かって一方向である。
【００１１】更に、場合によっては、端面を横切る血液
の循環を高めるため、チャンネルと端面から間隔が隔て
られたロータの表面との間でロータを貫通する少なくと
も一つの導管を設けるのが望ましい。
の循環を高めるため、チャンネルと端面から間隔が隔て
られたロータの表面との間でロータを貫通する少なくと
も一つの導管を設けるのが望ましい。
【００１２】更に別の態様では、ロータの端部の賦形さ
れた面は、端面の中央部分から外方に周縁に向かって延
びる突出リブを有する。これもまた、ロータの回転時
の、ロータ端部の中央部分からロータの周囲に向かう血
液の流れを増大する。
れた面は、端面の中央部分から外方に周縁に向かって延
びる突出リブを有する。これもまた、ロータの回転時
の、ロータ端部の中央部分からロータの周囲に向かう血
液の流れを増大する。
【００１３】ポンプハウジングは、代表的には、一端に
細長い入口チューブを有し且つ他端にインペラーケーシ
ングを有し、インペラーケーシング部分は排出チューブ
を有し、そのため、血液の流れは、入口チューブを通っ
てポンプに進入し、排出チューブを通ってポンプを出
る。
細長い入口チューブを有し且つ他端にインペラーケーシ
ングを有し、インペラーケーシング部分は排出チューブ
を有し、そのため、血液の流れは、入口チューブを通っ
てポンプに進入し、排出チューブを通ってポンプを出
る。
【００１４】ロータは細長いシャフト部分を有してもよ
く、インペラーは、インペラーケーシング部分内に配置
された所定位置でシャフト部分に取り付けられている。
主血液流れチャンネルは、シャフト部分とハウジングと
の間の環状空間即ち容積によって形成される。
く、インペラーは、インペラーケーシング部分内に配置
された所定位置でシャフト部分に取り付けられている。
主血液流れチャンネルは、シャフト部分とハウジングと
の間の環状空間即ち容積によって形成される。
【００１５】血液ポンプのロータの端面は、ロータがそ
の長さ方向軸線に沿った所定の位置を越えて並進しない
ようにロータを拘束するためのスラストベアリングを構
成する。スラストベアリングは、ロータ及びポンプハウ
ジングによって夫々支持された対をなすベアリング面を
含む。賦形された面には、上文中に説明したように、ス
ラストベアリング内を端面の中央部分から外方に周縁を
横切って延びるチャンネルが設けられている。
の長さ方向軸線に沿った所定の位置を越えて並進しない
ようにロータを拘束するためのスラストベアリングを構
成する。スラストベアリングは、ロータ及びポンプハウ
ジングによって夫々支持された対をなすベアリング面を
含む。賦形された面には、上文中に説明したように、ス
ラストベアリング内を端面の中央部分から外方に周縁を
横切って延びるチャンネルが設けられている。
【００１６】モータステータは、電磁界を発生するた
め、ハウジング内にインペラーと隣接して位置決めされ
てもよい。おおまかに述べると、ロータ端面の賦形され
た面は、少なくとも回転軸線とほぼ交差する位置を占有
する流れ凹所を構成する。この凹所により、ロータの回
転時に、凹所内を半径方向外方に流すことができる。
め、ハウジング内にインペラーと隣接して位置決めされ
てもよい。おおまかに述べると、ロータ端面の賦形され
た面は、少なくとも回転軸線とほぼ交差する位置を占有
する流れ凹所を構成する。この凹所により、ロータの回
転時に、凹所内を半径方向外方に流すことができる。
【００１７】かくして、平らな端部を持つロータに見ら
れる滞留領域をなくすためにロータの端部に賦形された
面を設けることによって、上掲の特許出願に記載された
種類の血液ポンプを改良できる。滞留領域では、血液が
ゆっくりとしか流れず、及びかくして凝血が起こり易
い。本発明は、種類の異なる回転式血液ポンプでも同様
に使用できる。
れる滞留領域をなくすためにロータの端部に賦形された
面を設けることによって、上掲の特許出願に記載された
種類の血液ポンプを改良できる。滞留領域では、血液が
ゆっくりとしか流れず、及びかくして凝血が起こり易
い。本発明は、種類の異なる回転式血液ポンプでも同様
に使用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、添付図面のうち図１乃至図
１１を参照すると、回転式シールレス血液ポンプ１１
は、細長い入口チューブ１３及びインペラーケーシング
即ちボリュート１４を有するハウジング１２を含む。排
出チューブ１６がハウジングを貫通してケーシング１４
の内周と連通している。チューブ１６は、ポンプからの
血液出力を効果的に流すため、ケーシングの半径に関し
て接線方向に配向されている。
１１を参照すると、回転式シールレス血液ポンプ１１
は、細長い入口チューブ１３及びインペラーケーシング
即ちボリュート１４を有するハウジング１２を含む。排
出チューブ１６がハウジングを貫通してケーシング１４
の内周と連通している。チューブ１６は、ポンプからの
血液出力を効果的に流すため、ケーシングの半径に関し
て接線方向に配向されている。
【００１９】ポンプロータ１７がハウジング１２内、即
ちケーシング１４内に配置されている。このロータは、
ディスク状インペラー１９に取り付けられた真円形断面
の細長い円筒形支持シャフト即ちスピンドル１８を含
む。ロータ１７は、シャフト１８及びインペラー１９の
両方を通って延びる長さ方向軸線を中心として回転する
ように取り付けられている。本明細書中に開示する好ま
しい実施例は、遠心設計のインペラー及びケーシングを
含むということに着目されたい。しかしながら、本発明
の構造的特徴及び作動上の特徴は、軸流設計の回転式血
液ポンプにも有利に適用できる。
ちケーシング１４内に配置されている。このロータは、
ディスク状インペラー１９に取り付けられた真円形断面
の細長い円筒形支持シャフト即ちスピンドル１８を含
む。ロータ１７は、シャフト１８及びインペラー１９の
両方を通って延びる長さ方向軸線を中心として回転する
ように取り付けられている。本明細書中に開示する好ま
しい実施例は、遠心設計のインペラー及びケーシングを
含むということに着目されたい。しかしながら、本発明
の構造的特徴及び作動上の特徴は、軸流設計の回転式血
液ポンプにも有利に適用できる。
【００２０】本発明のポンプ１１は、ロータ１７を浮揚
させてこれをその長さ方向軸線に関して適正に半径方向
に整合した状態に維持するため、前磁気ベアリング２１
及び後磁気ベアリング２２を含む。半径方向磁気ベアリ
ング構造は、ワッソン（ｗａｓｓｏｎ）に賦与された米
国特許第４，０７２，３７０号に示されている。同特許
に触れたことにより、その特許に開示されている内容は
本明細書中に組入れたものとする。本明細書中に記載し
た前磁気ベアリング２１は、完全に、米国特許第４，０
７２，３７０号の教示に従って形成されたものである。
しかしながら、本明細書中には、米国特許第４，０７
２，３７０号に示されている構造に対する幾つかの簡略
化及び改良が開示してある。例えば、本発明を実施する
上で、米国特許第４，０７２，３７０号の半径方向に極
性を持つリング磁石（参照番号４４及び４６が附してあ
る）は必要でない。更に、以下に説明するように、本発
明の目的について、米国特許第４，０７２，３７０号の
装置のの軸線方向に磁化したリング磁石（参照番号２２
が附してある）に代えて、軸線方向に磁化したディスク
磁石を使用してもよい。
させてこれをその長さ方向軸線に関して適正に半径方向
に整合した状態に維持するため、前磁気ベアリング２１
及び後磁気ベアリング２２を含む。半径方向磁気ベアリ
ング構造は、ワッソン（ｗａｓｓｏｎ）に賦与された米
国特許第４，０７２，３７０号に示されている。同特許
に触れたことにより、その特許に開示されている内容は
本明細書中に組入れたものとする。本明細書中に記載し
た前磁気ベアリング２１は、完全に、米国特許第４，０
７２，３７０号の教示に従って形成されたものである。
しかしながら、本明細書中には、米国特許第４，０７
２，３７０号に示されている構造に対する幾つかの簡略
化及び改良が開示してある。例えば、本発明を実施する
上で、米国特許第４，０７２，３７０号の半径方向に極
性を持つリング磁石（参照番号４４及び４６が附してあ
る）は必要でない。更に、以下に説明するように、本発
明の目的について、米国特許第４，０７２，３７０号の
装置のの軸線方向に磁化したリング磁石（参照番号２２
が附してある）に代えて、軸線方向に磁化したディスク
磁石を使用してもよい。
【００２１】従って、前磁気ベアリング２１は、強磁性
磁極片２３及び軸線方向に極性を持つ永久磁石２４を含
む複数のリングを含む。図７及び図８に最も明瞭に示す
ように、磁極片２３及び磁石２４は、入口チューブ１３
の外側の側壁２６と内側の側壁２７との間で同極を向き
合わせて交互に配置されている。向き合った磁石の極性
は同じであり、間の夫々の磁極片に同じ極性を誘導す
る。強力接着剤及びこれを取り囲むチューブの側壁の組
み合わせにより、リングを押し離そうとする強力な磁力
に拘わらず、磁石及び磁極片を同極が向き合った配置に
維持する。
磁極片２３及び軸線方向に極性を持つ永久磁石２４を含
む複数のリングを含む。図７及び図８に最も明瞭に示す
ように、磁極片２３及び磁石２４は、入口チューブ１３
の外側の側壁２６と内側の側壁２７との間で同極を向き
合わせて交互に配置されている。向き合った磁石の極性
は同じであり、間の夫々の磁極片に同じ極性を誘導す
る。強力接着剤及びこれを取り囲むチューブの側壁の組
み合わせにより、リングを押し離そうとする強力な磁力
に拘わらず、磁石及び磁極片を同極が向き合った配置に
維持する。
【００２２】更に、前磁気ベアリング２１は、強磁性磁
極片２８及び軸線方向に極性を持つ永久磁石２９からな
る複数のディスクを含む。磁極片２８及び磁石２９もま
た、周囲リングの磁極片及び磁石の夫々の極性及び軸線
方向位置と鏡像対称をなす磁石構造を形成するように、
同極が向き合うように交互に配置されている。先ず最初
に、この磁石構造を組み立て、強力接着剤を使用して互
いに固定した後、シャフト又はスピンドル１７の中空容
積内に設置する。前磁気ベアリング２１の磁石及び磁極
片の極性及びこれらが発生する斥力は、支持シャフト１
８を磁気浮揚させるように定められる。
極片２８及び軸線方向に極性を持つ永久磁石２９からな
る複数のディスクを含む。磁極片２８及び磁石２９もま
た、周囲リングの磁極片及び磁石の夫々の極性及び軸線
方向位置と鏡像対称をなす磁石構造を形成するように、
同極が向き合うように交互に配置されている。先ず最初
に、この磁石構造を組み立て、強力接着剤を使用して互
いに固定した後、シャフト又はスピンドル１７の中空容
積内に設置する。前磁気ベアリング２１の磁石及び磁極
片の極性及びこれらが発生する斥力は、支持シャフト１
８を磁気浮揚させるように定められる。
【００２３】ロータ１７を半径方向で更に拘束するた
め、後磁気ベアリング２２が更に設けられている。ベア
リング２２は、ケーシング１４の外壁に取り付けられた
第１リング磁石３１、円形のケーシングのベース３３内
に埋め込まれた第２リング磁石３２を含む。ケーシング
１４の底部分は、ベース３３に取り付けられており且つ
これにシールされており、インペラー１９用の流体不透
過性包囲体を形成する（図７参照）。両磁石３１及び３
２は軸線方向に極性を持つが、これらの磁石の各々は、
異なる極性でインペラー１９に向いている。ベアリング
２２は、インペラー１９の上面部分３６から下面部分３
７まで横方向に延びる複数の棒磁石３４を含む。これら
の棒磁石３４は、インペラー１９の外周３８と隣接し
て、間隔が隔てられた円形に配置されている。磁石３４
の端部と磁石３１及び３２の隣接した表面との間の極性
は夫々逆であり、引力を発生するが、等しく且つ逆方向
の磁力をインペラーに作用する。インペラーが半径方向
に移動する（回転軸線からずれる）と、磁石３４が磁石
３１及び３２に作用する引力によって復元力が発生す
る。軸線方向磁力は、大まかには、磁石３４の磁石３１
に対する磁気引力及び磁石３４の磁石３２に対する磁気
引力によって互いに対する均衡がとられる。しかしなが
ら、軸線方向での磁力の作用は復元しない。
め、後磁気ベアリング２２が更に設けられている。ベア
リング２２は、ケーシング１４の外壁に取り付けられた
第１リング磁石３１、円形のケーシングのベース３３内
に埋め込まれた第２リング磁石３２を含む。ケーシング
１４の底部分は、ベース３３に取り付けられており且つ
これにシールされており、インペラー１９用の流体不透
過性包囲体を形成する（図７参照）。両磁石３１及び３
２は軸線方向に極性を持つが、これらの磁石の各々は、
異なる極性でインペラー１９に向いている。ベアリング
２２は、インペラー１９の上面部分３６から下面部分３
７まで横方向に延びる複数の棒磁石３４を含む。これら
の棒磁石３４は、インペラー１９の外周３８と隣接し
て、間隔が隔てられた円形に配置されている。磁石３４
の端部と磁石３１及び３２の隣接した表面との間の極性
は夫々逆であり、引力を発生するが、等しく且つ逆方向
の磁力をインペラーに作用する。インペラーが半径方向
に移動する（回転軸線からずれる）と、磁石３４が磁石
３１及び３２に作用する引力によって復元力が発生す
る。軸線方向磁力は、大まかには、磁石３４の磁石３１
に対する磁気引力及び磁石３４の磁石３２に対する磁気
引力によって互いに対する均衡がとられる。しかしなが
ら、軸線方向での磁力の作用は復元しない。
【００２４】更に、後磁気ベアリング２２を形成する構
成要素について、他の形体、位置、数、及び極性配向を
使用できるということに着目すべきである。例えば、磁
石３４は、棒磁石でなく円弧状の磁石であってもよい。
更に、磁石３１、３２、及び３４の極性は、本明細書中
に特定的に開示した引力でなく、斥力を発生するように
配置できる。
成要素について、他の形体、位置、数、及び極性配向を
使用できるということに着目すべきである。例えば、磁
石３４は、棒磁石でなく円弧状の磁石であってもよい。
更に、磁石３１、３２、及び３４の極性は、本明細書中
に特定的に開示した引力でなく、斥力を発生するように
配置できる。
【００２５】図面では、磁石３２及び３４は、その一部
が血液と直接接触するように示してあるが、これらの部
分には、実際には、磁石と血液とが直接接触しないよう
に薄壁の非磁性ジャケット又はプラスチック製コーティ
ングが被せてある。このような接触が起こると、血液を
劣化させる望ましからぬ作用が生じる。しかしながら、
明瞭化を図るため、ここに言及したジャケット又はコー
ティングは添付図面には示してない。
が血液と直接接触するように示してあるが、これらの部
分には、実際には、磁石と血液とが直接接触しないよう
に薄壁の非磁性ジャケット又はプラスチック製コーティ
ングが被せてある。このような接触が起こると、血液を
劣化させる望ましからぬ作用が生じる。しかしながら、
明瞭化を図るため、ここに言及したジャケット又はコー
ティングは添付図面には示してない。
【００２６】ロータの軸線方向並進移動を機械的に制限
するため、第１スラストベアリング３９及び第２スラス
トベアリング４１が設けられている。第１スラストベア
リング３９は、ケーシングのベース３３内に設置された
ねじ付きプラグ４２を含む。このプラグ４２は、ロータ
１７の長さ方向軸線に沿ってねじ調節でき、凹所をなし
たベアリング表面４３を備えている。表面４３は、対応
するベアリングチップ４４をインペラー１４の下面部分
に調和するように形成されている。ベアリング３９の特
定の形体は重要でなく、別の態様では、この用途で平ら
なベアリング表面を使用できる。
するため、第１スラストベアリング３９及び第２スラス
トベアリング４１が設けられている。第１スラストベア
リング３９は、ケーシングのベース３３内に設置された
ねじ付きプラグ４２を含む。このプラグ４２は、ロータ
１７の長さ方向軸線に沿ってねじ調節でき、凹所をなし
たベアリング表面４３を備えている。表面４３は、対応
するベアリングチップ４４をインペラー１４の下面部分
に調和するように形成されている。ベアリング３９の特
定の形体は重要でなく、別の態様では、この用途で平ら
なベアリング表面を使用できる。
【００２７】第２スラストベアリング４１は、入口チュ
ーブ１３の血液流入端内に固定されており、スパイダー
４６、隣接したノブ４７、及びボール４８を含む。ノブ
４７の回転は、ロータ１７の長さ方向軸線に沿ってボー
ル４８に伝えられる。
ーブ１３の血液流入端内に固定されており、スパイダー
４６、隣接したノブ４７、及びボール４８を含む。ノブ
４７の回転は、ロータ１７の長さ方向軸線に沿ってボー
ル４８に伝えられる。
【００２８】第２スラストベアリング４１についての別
の位置及び構造もまた考えられる。例えば、環状スラス
トベアリングの表面を、ケーシング１４の内壁にインペ
ラー１９の上面部分３６と隣接して設けることができ
る。この構造では、部分３６は環状スラストベアリング
表面と摺動自在に接触する。上流スラストベアリングの
スパイダー４６及び関連した構成要素をなくすことによ
って、血液付着物がこれらの構造上に形成される可能性
をなくす。
の位置及び構造もまた考えられる。例えば、環状スラス
トベアリングの表面を、ケーシング１４の内壁にインペ
ラー１９の上面部分３６と隣接して設けることができ
る。この構造では、部分３６は環状スラストベアリング
表面と摺動自在に接触する。上流スラストベアリングの
スパイダー４６及び関連した構成要素をなくすことによ
って、血液付着物がこれらの構造上に形成される可能性
をなくす。
【００２９】スラストベアリング３９及び４１は、ロー
タ１７が軸線方向に移動しないようにする制限ストッパ
を提供するばかりでなく、ポンプの作動上の特定の特徴
を調節する上でも有効であるということは理解されよ
う。添付図面では、支持シャフト１８の上流端は、ボー
ル４８と接触した状態で示してある。しかしながら、ポ
ンプの作動中、常に接触しているわけではない。例え
ば、二つのスラストベアリング間の距離がロータの全長
よりも僅かに大きいようにこれらのベアリングを調節で
きるのが望ましい。これにより、使用者の各心臓周期に
従ったスラストベアリングによる軸線方向拘束間でロー
タが「往復移動（ｓｈｕｔｔｌｅ）」できる。このよう
な周期の各々は、圧送作用を生じ、新たな血液をタッチ
ダウン領域即ちスラストベアリング領域に入れる。
タ１７が軸線方向に移動しないようにする制限ストッパ
を提供するばかりでなく、ポンプの作動上の特定の特徴
を調節する上でも有効であるということは理解されよ
う。添付図面では、支持シャフト１８の上流端は、ボー
ル４８と接触した状態で示してある。しかしながら、ポ
ンプの作動中、常に接触しているわけではない。例え
ば、二つのスラストベアリング間の距離がロータの全長
よりも僅かに大きいようにこれらのベアリングを調節で
きるのが望ましい。これにより、使用者の各心臓周期に
従ったスラストベアリングによる軸線方向拘束間でロー
タが「往復移動（ｓｈｕｔｔｌｅ）」できる。このよう
な周期の各々は、圧送作用を生じ、新たな血液をタッチ
ダウン領域即ちスラストベアリング領域に入れる。
【００３０】本発明は、代表的には、ロータを拘束する
ためのジャーナルベアリングを使用しない。必然的に、
ジャーナルベアリングは、ロータの支持シャフト即ちス
ピンドルの少なくとも一部を半径方向に取り囲む。従来
技術の装置において、ベアリング内での熱及び過度の対
流時間のため血栓が生じるのは、シャフトとベアリング
表面との間のこの薄い環状容積内である。本発明のポン
プ及びロータの双安定作動により、血液を各スラストベ
アリングの周りに連続的に流し、従来技術のジャーナル
ベアリングの血栓形成作用をなくす。
ためのジャーナルベアリングを使用しない。必然的に、
ジャーナルベアリングは、ロータの支持シャフト即ちス
ピンドルの少なくとも一部を半径方向に取り囲む。従来
技術の装置において、ベアリング内での熱及び過度の対
流時間のため血栓が生じるのは、シャフトとベアリング
表面との間のこの薄い環状容積内である。本発明のポン
プ及びロータの双安定作動により、血液を各スラストベ
アリングの周りに連続的に流し、従来技術のジャーナル
ベアリングの血栓形成作用をなくす。
【００３１】更に、本明細書中に開示した装置のロータ
と磁気ベアリングとの間には、重要な物理的関係があ
る。この関係は、調節自在のスラストベアリングを軸線
方向に適正に配置することによって確立され、維持され
る。ポンプの作動において、回転するインペラーが発生
する圧力勾配がロータに上流軸線方向力を加える。この
力は、双方向で安定した作動を行うため、心拍によりポ
ンプを通して十分な圧力変動を生じることができるよう
にするために逆方向で実質的に均衡がとれている必要が
ある。磁極片２３及び磁石２４の軸線方向関係を磁極片
２８及び磁石２９に関して調節することによって、下流
軸線方向力が発生する。前磁気ベアリング２１内の力が
斥力であるため、シャフト内の磁石及び磁極片が入口チ
ューブ内の磁石及び磁極片から僅かに下流に並進される
と（図７及び図８参照）、所望の下流荷重が得られる。
かくして、第２スラストベアリングは、ロータを下流に
十分な量だけシフトさせる又はずらす上で有効であり、
その結果、磁気斥力は、回転するポンプインペラーが発
生する流体力学的軸線方向力に対し、逆方向で実質的に
均衡する。
と磁気ベアリングとの間には、重要な物理的関係があ
る。この関係は、調節自在のスラストベアリングを軸線
方向に適正に配置することによって確立され、維持され
る。ポンプの作動において、回転するインペラーが発生
する圧力勾配がロータに上流軸線方向力を加える。この
力は、双方向で安定した作動を行うため、心拍によりポ
ンプを通して十分な圧力変動を生じることができるよう
にするために逆方向で実質的に均衡がとれている必要が
ある。磁極片２３及び磁石２４の軸線方向関係を磁極片
２８及び磁石２９に関して調節することによって、下流
軸線方向力が発生する。前磁気ベアリング２１内の力が
斥力であるため、シャフト内の磁石及び磁極片が入口チ
ューブ内の磁石及び磁極片から僅かに下流に並進される
と（図７及び図８参照）、所望の下流荷重が得られる。
かくして、第２スラストベアリングは、ロータを下流に
十分な量だけシフトさせる又はずらす上で有効であり、
その結果、磁気斥力は、回転するポンプインペラーが発
生する流体力学的軸線方向力に対し、逆方向で実質的に
均衡する。
【００３２】次に、インペラー１９の特別の設計上の配
慮及び作動上の特徴に目を向ける。特に図６でわかるよ
うに、インペラーは、複数の大きなブレードセクタ４９
を含む。血液は、粘性が比較的大きいため、及び熱及び
機械的作用により損傷し易いため、圧送が特に困難な液
体である。
慮及び作動上の特徴に目を向ける。特に図６でわかるよ
うに、インペラーは、複数の大きなブレードセクタ４９
を含む。血液は、粘性が比較的大きいため、及び熱及び
機械的作用により損傷し易いため、圧送が特に困難な液
体である。
【００３３】一般的には、低粘度の液体を通過させるた
めには、薄く鋭いかなり多数のブレードを持ち且つブレ
ード間の空所又は通路が比較的大きい大型の遠心ポンプ
が好ましい。しかしながら、このような従来の設計は、
血液等の粘性液体を圧送しなければならない小型の遠心
ポンプについては望ましくない。
めには、薄く鋭いかなり多数のブレードを持ち且つブレ
ード間の空所又は通路が比較的大きい大型の遠心ポンプ
が好ましい。しかしながら、このような従来の設計は、
血液等の粘性液体を圧送しなければならない小型の遠心
ポンプについては望ましくない。
【００３４】血液は、インペラーブレードの前縁まで軸
線方向に流れるとき、インペラーブレードと関連した機
械的作用及び乱流による損傷を被り易い。かくして、本
発明の一つの設計上の配慮は、インペラーブレード及び
前縁の数を少なくすることによってこのような溶血を減
少することである。
線方向に流れるとき、インペラーブレードと関連した機
械的作用及び乱流による損傷を被り易い。かくして、本
発明の一つの設計上の配慮は、インペラーブレード及び
前縁の数を少なくすることによってこのような溶血を減
少することである。
【００３５】ブレード数が少ないこのような小型ポンプ
の効率を維持するためには、ブレードの有効作用面積を
増大する必要がある。これは、本設計では、従来のブレ
ードの大きさ及び形状を二つの点で変更することによっ
て行われる。第１に、ブレードセクタ４９は、比較的広
幅であり、即ち回転に関して広幅に形成されている（図
６参照）。換言すると、各ブレードセクタ４９の外周
は、約８０°乃至８５°の回転角を占める。本願で考え
ている別の設計には、ブレードセクタが２つだけであ
り、これらのセクタの各々が約１７５°の回転角を占め
る設計があるということに着目されるべきである。いず
れの場合でも、この実施例のインペラーブレードセクタ
の幅は、従来技術のブレードと大幅に異なっている。
の効率を維持するためには、ブレードの有効作用面積を
増大する必要がある。これは、本設計では、従来のブレ
ードの大きさ及び形状を二つの点で変更することによっ
て行われる。第１に、ブレードセクタ４９は、比較的広
幅であり、即ち回転に関して広幅に形成されている（図
６参照）。換言すると、各ブレードセクタ４９の外周
は、約８０°乃至８５°の回転角を占める。本願で考え
ている別の設計には、ブレードセクタが２つだけであ
り、これらのセクタの各々が約１７５°の回転角を占め
る設計があるということに着目されるべきである。いず
れの場合でも、この実施例のインペラーブレードセクタ
の幅は、従来技術のブレードと大幅に異なっている。
【００３６】第２の変更は、ブレードセクタの厚さ即ち
高さに関する。特に図４及び図７に示すように、ブレー
ドセクタ４９は軸線方向で比較的厚い。これらの変更の
結果、狭幅で深いインペラー血液流路即ち通路５１がブ
レードセクタ４９の隣接した縁部間に形成される。ブレ
ードセクタの厚さを増大し、血液通路を狭幅にすること
によって、ブレードの作用表面積と通路の容積との間の
比が増大する。更に、ブレードの作用表面からの通路内
の液体の平均距離が減少する。これらの有利な結果の両
方により、血液を損傷するブレードが少数であるが、十
分な効率を維持する血液用小型ポンプが提供される。
高さに関する。特に図４及び図７に示すように、ブレー
ドセクタ４９は軸線方向で比較的厚い。これらの変更の
結果、狭幅で深いインペラー血液流路即ち通路５１がブ
レードセクタ４９の隣接した縁部間に形成される。ブレ
ードセクタの厚さを増大し、血液通路を狭幅にすること
によって、ブレードの作用表面積と通路の容積との間の
比が増大する。更に、ブレードの作用表面からの通路内
の液体の平均距離が減少する。これらの有利な結果の両
方により、血液を損傷するブレードが少数であるが、十
分な効率を維持する血液用小型ポンプが提供される。
【００３７】更に、インペラーブレードの大きさ及び形
体により、多数の特徴をインペラー１９内に直接的に構
造的に一体化できる。例えば、上文中に論じた後磁気ベ
アリング２２は、かなりの長さの複数の棒磁石３４を含
む。ブレードセクタの厚さにより、これらの磁石をセク
タ内に収容するのが容易である。更に、インペラーの質
量を減少し、スラストベアリングに作用する重力による
荷重を減少するため（図６参照）、セクタの夫々には、
中空チャンバ５２が設けられているのがよい。
体により、多数の特徴をインペラー１９内に直接的に構
造的に一体化できる。例えば、上文中に論じた後磁気ベ
アリング２２は、かなりの長さの複数の棒磁石３４を含
む。ブレードセクタの厚さにより、これらの磁石をセク
タ内に収容するのが容易である。更に、インペラーの質
量を減少し、スラストベアリングに作用する重力による
荷重を減少するため（図６参照）、セクタの夫々には、
中空チャンバ５２が設けられているのがよい。
【００３８】最後に、ブラシレスロータモータ５３は、
ブレードセクタ４９の上面部分３６に埋め込まれた円弧
状磁気セグメント５４を含む。上文中に論じたように、
何も方策が講じられていない場合には、圧送された血液
と流体連通するセクタ５４の部分は、血液と磁気セグメ
ントとの間で化学反応が起こらないようにするジャケッ
ト又はコーティング（図示せず）で包まれている。図６
及び図８を参照すると、セグメント５４は交互の極性で
配向されており、隣接したモータステータ５６に差し向
けられている。ステータ５６内には、捲線５７及び円形
の磁極片又は裏金（ｂａｃｋ ｉｒｏｎ）５８が含ま
れ、これらは、インペラーケーシング１４の外面に取り
付けられている。捲線５７は、図５に示すように、経皮
導線によって制御装置５９及び電源６１に接続されてい
る。導線を使用する代わりに、経皮的電力伝達を使用で
きる。制御装置５９及び電源６１は、使用者の外部に着
用しても、又は使用者の体内に完全に植え込んでもよ
い。
ブレードセクタ４９の上面部分３６に埋め込まれた円弧
状磁気セグメント５４を含む。上文中に論じたように、
何も方策が講じられていない場合には、圧送された血液
と流体連通するセクタ５４の部分は、血液と磁気セグメ
ントとの間で化学反応が起こらないようにするジャケッ
ト又はコーティング（図示せず）で包まれている。図６
及び図８を参照すると、セグメント５４は交互の極性で
配向されており、隣接したモータステータ５６に差し向
けられている。ステータ５６内には、捲線５７及び円形
の磁極片又は裏金（ｂａｃｋ ｉｒｏｎ）５８が含ま
れ、これらは、インペラーケーシング１４の外面に取り
付けられている。捲線５７は、図５に示すように、経皮
導線によって制御装置５９及び電源６１に接続されてい
る。導線を使用する代わりに、経皮的電力伝達を使用で
きる。制御装置５９及び電源６１は、使用者の外部に着
用しても、又は使用者の体内に完全に植え込んでもよ
い。
【００３９】制御装置５９は、ポンプの作動速度を決定
するために電圧又は電流を手動又はプログラム式で可変
制御できる簡単な回路を備えていてもよい。しかしなが
ら、制御装置５９は、相互作用式であり且つ自動式であ
ってもよい。例えば、制御装置５９は、ポンプの作動を
使用者の身体的な活性及び状態に合わせて自動的に及び
瞬間的に調節するため、使用者の様々な器官に設けられ
たセンサに接続されていてもよい。
するために電圧又は電流を手動又はプログラム式で可変
制御できる簡単な回路を備えていてもよい。しかしなが
ら、制御装置５９は、相互作用式であり且つ自動式であ
ってもよい。例えば、制御装置５９は、ポンプの作動を
使用者の身体的な活性及び状態に合わせて自動的に及び
瞬間的に調節するため、使用者の様々な器官に設けられ
たセンサに接続されていてもよい。
【００４０】捲線５７を制御装置５９の電気出力で賦勢
し、電磁界を発生する。この電磁界を磁極片５８によっ
て集中する。電磁界は、磁石５４及びロータ１７を回転
駆動する上で有効である。捲線の側方を通過する磁石５
４による逆起電力（ｂａｃｋＥＭＦ）を制御装置が検出
する。制御装置は、この逆起電力no電圧を使用し、ロー
タの更なる回転と同期して電磁界を連続的に発生する。
次いで、ステータとポンプのインペラーブレードに埋め
込まれた磁石との間の電磁相互作用によって、モータ５
３をブラシレスで作動する。
し、電磁界を発生する。この電磁界を磁極片５８によっ
て集中する。電磁界は、磁石５４及びロータ１７を回転
駆動する上で有効である。捲線の側方を通過する磁石５
４による逆起電力（ｂａｃｋＥＭＦ）を制御装置が検出
する。制御装置は、この逆起電力no電圧を使用し、ロー
タの更なる回転と同期して電磁界を連続的に発生する。
次いで、ステータとポンプのインペラーブレードに埋め
込まれた磁石との間の電磁相互作用によって、モータ５
３をブラシレスで作動する。
【００４１】捲線５７及び磁極片５８を持つモータ５３
は、磁石５４とともに、トルクを伝達する機能ばかりで
はなく、ラジアルベアリングとして作用する復元半径方
向磁力を与える機能を果たす。図７及び図８に示すよう
に、磁石５４はブレードセクタ４９によって支持されて
おり、磁極片５８と半径方向で整合して位置決めされて
いる。磁石５４は、ステータの鉄磁極片５８に引き付け
られる。インペラーを半径方向にずらそうとする試み
は、全て、インペラーを中立位置に戻そうとする磁極片
５８と磁石５４との間の復元力を増大する。
は、磁石５４とともに、トルクを伝達する機能ばかりで
はなく、ラジアルベアリングとして作用する復元半径方
向磁力を与える機能を果たす。図７及び図８に示すよう
に、磁石５４はブレードセクタ４９によって支持されて
おり、磁極片５８と半径方向で整合して位置決めされて
いる。磁石５４は、ステータの鉄磁極片５８に引き付け
られる。インペラーを半径方向にずらそうとする試み
は、全て、インペラーを中立位置に戻そうとする磁極片
５８と磁石５４との間の復元力を増大する。
【００４２】シャフト１８及びインペラー１９を含むロ
ータ１７が回転すると、入口チューブ１３を通る矢印６
２の方向への血流が発生する。血液は、通路５１の上縁
部からケーシング１４の内部に流れ続ける。排出チュー
ブ１６により、血液をケーシングから使用者の心臓血管
系に送出する。
ータ１７が回転すると、入口チューブ１３を通る矢印６
２の方向への血流が発生する。血液は、通路５１の上縁
部からケーシング１４の内部に流れ続ける。排出チュー
ブ１６により、血液をケーシングから使用者の心臓血管
系に送出する。
【００４３】ポンプ１１の解剖学的配置を図５に示す。
人間の心臓６３の概略図には、左心室６４及び大動脈６
７が含まれる。入口チューブ１６は、流入カニューレと
して役立ち、左心室６４の尖端に配置される。動脈管移
植片６６の一端をチューブ１６に繋ぎ、他端を端部−側
部吻合によって大動脈６７に繋ぐ。
人間の心臓６３の概略図には、左心室６４及び大動脈６
７が含まれる。入口チューブ１６は、流入カニューレと
して役立ち、左心室６４の尖端に配置される。動脈管移
植片６６の一端をチューブ１６に繋ぎ、他端を端部−側
部吻合によって大動脈６７に繋ぐ。
【００４４】ポンプが遠心設計であるため、植え込みを
かなり自由に行うことができる。ポンプの軸線方向流入
流及び半径方向流出流のため、流れに対して制限をもた
らすエルボ継手を必要とせずに、血液の方向が９０°変
化する。更に、排出チューブの配向を調節し、脈管移植
片の捩じれや液圧損失を最小にするため、ポンプをその
長さ方向軸線を中心として回すことができる。ポンプケ
ーシングがコンパクトであり且つディスク状であり心臓
の尖端と隣接したダイヤフラムとの間に良好に装着され
るため、良好な解剖学的適合性を得ることができる。
かなり自由に行うことができる。ポンプの軸線方向流入
流及び半径方向流出流のため、流れに対して制限をもた
らすエルボ継手を必要とせずに、血液の方向が９０°変
化する。更に、排出チューブの配向を調節し、脈管移植
片の捩じれや液圧損失を最小にするため、ポンプをその
長さ方向軸線を中心として回すことができる。ポンプケ
ーシングがコンパクトであり且つディスク状であり心臓
の尖端と隣接したダイヤフラムとの間に良好に装着され
るため、良好な解剖学的適合性を得ることができる。
【００４５】本発明によれば、図９は、ボール４８と相
互作用してスラストベアリング４１を形成する際のポン
プロータ１７の端面７１の一実施例を示す。端面７１の
近くでボール４８の周りに狭幅の環状空間７３が形成さ
れる（図６参照）。この空間は、ポンプのロータ１７が
上文中に説明したように回転していても血液が滞留状態
で集まる領域を含む。ロータ１７は、作動中にその長さ
方向軸線に沿って前後に往復移動でき、これによって血
液を循環させるが、環状空間７３内への及びこの空間か
ら外への血液の循環を大きくするのが望ましい場合があ
る。
互作用してスラストベアリング４１を形成する際のポン
プロータ１７の端面７１の一実施例を示す。端面７１の
近くでボール４８の周りに狭幅の環状空間７３が形成さ
れる（図６参照）。この空間は、ポンプのロータ１７が
上文中に説明したように回転していても血液が滞留状態
で集まる領域を含む。ロータ１７は、作動中にその長さ
方向軸線に沿って前後に往復移動でき、これによって血
液を循環させるが、環状空間７３内への及びこの空間か
ら外への血液の循環を大きくするのが望ましい場合があ
る。
【００４６】本発明により、端面７１は、ロータの面の
中央部分７３ａ（ボール４８と係合する凹部であってよ
い）から半径方向外方にロータ１７の周縁７５に向かう
又はこの周縁を横切る血液の流れを促す賦形された面
（或いは形付けされた面（ｐｒｏｆｉｌｅｄ ｓｕｒｆ
ａｃｅ））を構成する。
中央部分７３ａ（ボール４８と係合する凹部であってよ
い）から半径方向外方にロータ１７の周縁７５に向かう
又はこの周縁を横切る血液の流れを促す賦形された面
（或いは形付けされた面（ｐｒｏｆｉｌｅｄ ｓｕｒｆ
ａｃｅ））を構成する。
【００４７】詳細に述べると、賦形された面には、端面
７１の中央部分７３から実質的に半径方向外方に周縁７
５に向かって延びるチャンネル７７が設けられ、このチ
ャンネルは、周縁を横切って延びるように周縁のところ
で開放している。かくして、ロータ１７の回転時に血液
が滞留領域７３からチャンネル７７内に集められ、チャ
ンネル７７の回転により外方に押しやられ、周縁７５を
横切って流れ、かくして、環状空間７３内に血液の改良
循環流パターンが形成される。
７１の中央部分７３から実質的に半径方向外方に周縁７
５に向かって延びるチャンネル７７が設けられ、このチ
ャンネルは、周縁を横切って延びるように周縁のところ
で開放している。かくして、ロータ１７の回転時に血液
が滞留領域７３からチャンネル７７内に集められ、チャ
ンネル７７の回転により外方に押しやられ、周縁７５を
横切って流れ、かくして、環状空間７３内に血液の改良
循環流パターンが形成される。
【００４８】この簡単な実施例により、ロータ１７の端
部又は夫々の端部で血液循環流を大幅に増大できる。詳
細には、同様の賦形された面及び特に同様の種類のチャ
ンネルを端面７１とは反対側のロータ１７の端面７９に
設け、この端面７９及びスラストベアリング３９と隣接
した滞留領域の外への血液の流れを同様に増大できる。
部又は夫々の端部で血液循環流を大幅に増大できる。詳
細には、同様の賦形された面及び特に同様の種類のチャ
ンネルを端面７１とは反対側のロータ１７の端面７９に
設け、この端面７９及びスラストベアリング３９と隣接
した滞留領域の外への血液の流れを同様に増大できる。
【００４９】図１０を参照すると、端面７１の変形例が
示してあり、ここでは、端面に参照番号７１ａが附して
ある。ここでは、端面の賦形された面には、チャンネル
でなくリブ８１が設けられており、このリブは、図９の
上掲の実施例のチャンネル７７とほぼ同じ経路に沿って
延びている。ポンプのロータ１７が回転すると、リブ８
１が空間７３内に血液の循環流を形成する。この循環流
は、血液の外方への流れを形成し、環状領域１７を通る
血液の循環流パターンを形成し、滞留を大幅に減少し、
領域即ち空間７３内で血液が凝固する傾向を大幅に小さ
くする。ここでもまた、ロータの面７９（図７参照）
に、同様の結果を得るために同様の変更を施すことがで
きる。
示してあり、ここでは、端面に参照番号７１ａが附して
ある。ここでは、端面の賦形された面には、チャンネル
でなくリブ８１が設けられており、このリブは、図９の
上掲の実施例のチャンネル７７とほぼ同じ経路に沿って
延びている。ポンプのロータ１７が回転すると、リブ８
１が空間７３内に血液の循環流を形成する。この循環流
は、血液の外方への流れを形成し、環状領域１７を通る
血液の循環流パターンを形成し、滞留を大幅に減少し、
領域即ち空間７３内で血液が凝固する傾向を大幅に小さ
くする。ここでもまた、ロータの面７９（図７参照）
に、同様の結果を得るために同様の変更を施すことがで
きる。
【００５０】図１１を参照すると、この図にはロータ１
７用の端面７１の別の実施例が示してあり、この実施例
の端面には、参照番号７１ｂが附してある。この端面の
賦形された面に設けられたチャンネル８３は、上述の実
施例と同様に、面７１ｂの中央部分からロータ１７の周
縁７５を横切って延びるが、この実施例は、面７１ｂの
中心に向かって直接的には延びておらず、かくして或る
程度半径方向からずれている。しかしながら、チャンネ
ル８３は、ロータが圧送作用で作動しているとき、それ
でも、回転する面７１ｂの中央領域から血液を集め、こ
れをロータの周縁７５を横切って半径方向外方に連続流
として流す。
７用の端面７１の別の実施例が示してあり、この実施例
の端面には、参照番号７１ｂが附してある。この端面の
賦形された面に設けられたチャンネル８３は、上述の実
施例と同様に、面７１ｂの中央部分からロータ１７の周
縁７５を横切って延びるが、この実施例は、面７１ｂの
中心に向かって直接的には延びておらず、かくして或る
程度半径方向からずれている。しかしながら、チャンネ
ル８３は、ロータが圧送作用で作動しているとき、それ
でも、回転する面７１ｂの中央領域から血液を集め、こ
れをロータの周縁７５を横切って半径方向外方に連続流
として流す。
【００５１】従って、図９、図１０、及び図１１の実施
例の各々は、環状空間７３を通る血液の交換量を増大
し、これにより、滞留及び従って血液が凝血する傾向を
減少する。
例の各々は、環状空間７３を通る血液の交換量を増大
し、これにより、滞留及び従って血液が凝血する傾向を
減少する。
【００５２】図１１に示すのと同様の賦形された面を、
同様の利点を得るため、ロータ１７の端面７９に適用で
きる。端面７９のようなロータの端面を横切る血液の循
環を更に促すため、ドリル穴８５等の一つ又はそれ以上
の導管が設けられてもよい。これらの導管は、端面７９
の中央部分を貫通しており且つ端面から間隔が隔てられ
たロータの表面を通して連通している。かくして、ドリ
ル穴として形成できるこのような導管の存在により、端
面７９と隣接した制限領域からの血液の循環を更に高め
ることができる。
同様の利点を得るため、ロータ１７の端面７９に適用で
きる。端面７９のようなロータの端面を横切る血液の循
環を更に促すため、ドリル穴８５等の一つ又はそれ以上
の導管が設けられてもよい。これらの導管は、端面７９
の中央部分を貫通しており且つ端面から間隔が隔てられ
たロータの表面を通して連通している。かくして、ドリ
ル穴として形成できるこのような導管の存在により、端
面７９と隣接した制限領域からの血液の循環を更に高め
ることができる。
【００５３】所望であれば、、ロータ１７を磁力によっ
てプラグから間隔が隔てられた関係に保持する磁気ベア
リングとして役立つようにするプラグ４２を電磁石又は
永久磁石に代えることができる。
てプラグから間隔が隔てられた関係に保持する磁気ベア
リングとして役立つようにするプラグ４２を電磁石又は
永久磁石に代えることができる。
【００５４】特定の例では、限定を意図したものではな
いが、図７に示す血流路６２ａの厚さは、１．５２４ｍ
ｍ乃至２．５４ｍｍ（０．０６インチ乃至０．１イン
チ）である。インペラーとハウジングとの間に隙間を構
成する流体隙間７０は、０．１２７ｍｍ乃至０．５０８
ｍｍ（０．００５インチ乃至０．０２インチ）である。
インペラーの直径は、２５．４ｍｍ乃至３８．１ｍｍ
（１．０インチ乃至１．５インチ）である。ロータの直
径は、６．３５mm乃至１０．１６ｍｍ（０．２５インチ
乃至０．４インチ）である。環状流路の外径は、８．８
９ｍｍ乃至１３．９７mm（０．３５インチ乃至０．５５
インチ）である。ポンプの前端と隣接したハウジングの
外径は、２１．５９ｍｍ乃至３１．７５ｍｍ（０．８５
インチ乃至１．２５インチ）である。ポンプ全体の軸線
方向長さは、４４．４５ｍｍ乃至７６．２mm（１．７５
インチ乃至３．０インチ）である。ロータスピンドルの
軸線方向長さは、２５．４ｍｍ乃至３８．１ｍｍ（１．
０インチ乃至１．５インチ）であり、インペラーの軸線
方向長さは、５．０８ｍｍ乃至１２．７ｍｍ（０．２イ
ンチ乃至０．５インチ）である。厚い（軸線方向長さが
長い）インペラーを使用することによって、流体隙間７
０を大きくでき、これもまた、圧送作用を高度に効率的
なものとする。
いが、図７に示す血流路６２ａの厚さは、１．５２４ｍ
ｍ乃至２．５４ｍｍ（０．０６インチ乃至０．１イン
チ）である。インペラーとハウジングとの間に隙間を構
成する流体隙間７０は、０．１２７ｍｍ乃至０．５０８
ｍｍ（０．００５インチ乃至０．０２インチ）である。
インペラーの直径は、２５．４ｍｍ乃至３８．１ｍｍ
（１．０インチ乃至１．５インチ）である。ロータの直
径は、６．３５mm乃至１０．１６ｍｍ（０．２５インチ
乃至０．４インチ）である。環状流路の外径は、８．８
９ｍｍ乃至１３．９７mm（０．３５インチ乃至０．５５
インチ）である。ポンプの前端と隣接したハウジングの
外径は、２１．５９ｍｍ乃至３１．７５ｍｍ（０．８５
インチ乃至１．２５インチ）である。ポンプ全体の軸線
方向長さは、４４．４５ｍｍ乃至７６．２mm（１．７５
インチ乃至３．０インチ）である。ロータスピンドルの
軸線方向長さは、２５．４ｍｍ乃至３８．１ｍｍ（１．
０インチ乃至１．５インチ）であり、インペラーの軸線
方向長さは、５．０８ｍｍ乃至１２．７ｍｍ（０．２イ
ンチ乃至０．５インチ）である。厚い（軸線方向長さが
長い）インペラーを使用することによって、流体隙間７
０を大きくでき、これもまた、圧送作用を高度に効率的
なものとする。
【００５５】本発明のポンプで使用されるインペラーの
別の設計の拡大図が図１２及び図１３に示してある。図
１２及び図１３を参照すると、これらの図には、多数の
ブレードセクタ７６、７８、及び８０を持つインペラー
７４が示してある。ブレードセクタ７６及び７８はスロ
ット８２によって離間されており、ブレードセクタ７８
及び８０はスロット８４によって離間されており、ブレ
ードセクタ８０及び７６はスロット８６によって離間さ
れている。軸線方向厚さが比較的大きいブレードセクタ
７６、７８、及び８０を使用することにより、比較的狭
幅で深いインペラー血液流路がブレードセクタの隣接し
た縁部間にスロット８２、８４、及び８６によって形成
される。ブレードセクタの厚さを大きくすることによっ
て、及び血液通路を狭幅にすることによって、ブレード
の作用面の面積と通路の容積との間の比が増大する。更
に、ブレードの作用面からの通路内の液体の平均距離が
減少する。これらの利点の両方により、血液に損傷を与
える可能性があるブレードの数が少ない小型血液ポンプ
が提供され、このポンプは、小型であるけれども、十分
な効率を備えている。
別の設計の拡大図が図１２及び図１３に示してある。図
１２及び図１３を参照すると、これらの図には、多数の
ブレードセクタ７６、７８、及び８０を持つインペラー
７４が示してある。ブレードセクタ７６及び７８はスロ
ット８２によって離間されており、ブレードセクタ７８
及び８０はスロット８４によって離間されており、ブレ
ードセクタ８０及び７６はスロット８６によって離間さ
れている。軸線方向厚さが比較的大きいブレードセクタ
７６、７８、及び８０を使用することにより、比較的狭
幅で深いインペラー血液流路がブレードセクタの隣接し
た縁部間にスロット８２、８４、及び８６によって形成
される。ブレードセクタの厚さを大きくすることによっ
て、及び血液通路を狭幅にすることによって、ブレード
の作用面の面積と通路の容積との間の比が増大する。更
に、ブレードの作用面からの通路内の液体の平均距離が
減少する。これらの利点の両方により、血液に損傷を与
える可能性があるブレードの数が少ない小型血液ポンプ
が提供され、このポンプは、小型であるけれども、十分
な効率を備えている。
【００５６】限定を意図したものではないが、特定の例
として、インペラーの直径は、２５．４ｍｍ乃至３８．
１ｍｍ（１インチ乃至１．５インチ）であり、ブレード
の深さｂｄ（図１２参照）は、５．０８ｍｍ乃至１２．
７ｍｍ（０．２インチ乃至０．５インチ）であり、磁石
の幅ｍｗ（図１２参照）は、３．８１ｍｍ乃至７．６２
ｍｍ（０．１５インチ乃至０．３インチ）であり、スピ
ンドルの直径ｓｄ（図１２参照）は、６．３５ｍｍ乃至
１２．７ｍｍ（０．２５インチ乃至０．５インチ）であ
り、インペラー入口の内径ｉｄ（図１２参照）は、１
１．４３ｍｍ乃至１５．２４ｍｍ（０．４５インチ乃至
０．６インチ）である。スロットの幅ｗ（図１３参照）
は約１．９０５ｍｍ（約０．０７５インチ）であり、好
ましくは、１．２７mm乃至５．０８ｍｍ（０．０５イン
チ乃至０．２インチ）の範囲内にある。出口角度ａ（図
１３参照）は、好ましくは、３０°乃至９０°の範囲内
にある。
として、インペラーの直径は、２５．４ｍｍ乃至３８．
１ｍｍ（１インチ乃至１．５インチ）であり、ブレード
の深さｂｄ（図１２参照）は、５．０８ｍｍ乃至１２．
７ｍｍ（０．２インチ乃至０．５インチ）であり、磁石
の幅ｍｗ（図１２参照）は、３．８１ｍｍ乃至７．６２
ｍｍ（０．１５インチ乃至０．３インチ）であり、スピ
ンドルの直径ｓｄ（図１２参照）は、６．３５ｍｍ乃至
１２．７ｍｍ（０．２５インチ乃至０．５インチ）であ
り、インペラー入口の内径ｉｄ（図１２参照）は、１
１．４３ｍｍ乃至１５．２４ｍｍ（０．４５インチ乃至
０．６インチ）である。スロットの幅ｗ（図１３参照）
は約１．９０５ｍｍ（約０．０７５インチ）であり、好
ましくは、１．２７mm乃至５．０８ｍｍ（０．０５イン
チ乃至０．２インチ）の範囲内にある。出口角度ａ（図
１３参照）は、好ましくは、３０°乃至９０°の範囲内
にある。
【００５７】厚いインペラーの別の利点は、ステータを
インペラー７４の両側に置くことができるように挿入さ
れた磁極片８８を使用できることである。図１４及び図
１５を参照すると、これらの図に示す血液ポンプ１１
は、多くの点で図１乃至図１１に示す血液ポンプ１１と
同様であり、細長い入口チューブ１３ａ及びスクロール
状インペラーケーシング即ちボリュート１４ａを持つハ
ウジング１２ａを含む。排出チューブ１６ａがハウジン
グを貫通し、ケーシング１４ａの内周と連通している。
チューブ１６ａは、血液出力をポンプから効果的に流す
ため、ケーシングの半径に関して接線方向に配向されて
いる。
インペラー７４の両側に置くことができるように挿入さ
れた磁極片８８を使用できることである。図１４及び図
１５を参照すると、これらの図に示す血液ポンプ１１
は、多くの点で図１乃至図１１に示す血液ポンプ１１と
同様であり、細長い入口チューブ１３ａ及びスクロール
状インペラーケーシング即ちボリュート１４ａを持つハ
ウジング１２ａを含む。排出チューブ１６ａがハウジン
グを貫通し、ケーシング１４ａの内周と連通している。
チューブ１６ａは、血液出力をポンプから効果的に流す
ため、ケーシングの半径に関して接線方向に配向されて
いる。
【００５８】ポンプロータ１７はハウジング１２内及び
ケーシング１４内に配置されており、インペラー７４に
取り付けられた細長い真円形の円筒形支持シャフト即ち
スピンドル１８を含む。ロータ１７は、シャフト１８ａ
及びインペラー７４の両方を貫通した長さ方向軸線を中
心として回転するように取り付けられている。
ケーシング１４内に配置されており、インペラー７４に
取り付けられた細長い真円形の円筒形支持シャフト即ち
スピンドル１８を含む。ロータ１７は、シャフト１８ａ
及びインペラー７４の両方を貫通した長さ方向軸線を中
心として回転するように取り付けられている。
【００５９】ロータ１７ａを浮揚し、これをその長さ方
向軸線に関して半径方向で適正に整合した状態に維持す
るための磁気ベアリングは、特定的には示してないけれ
ども、図１乃至図８に示し且つ上文中に説明したポンプ
の実施例に示す磁気ベアリングと同じであってもよい。
向軸線に関して半径方向で適正に整合した状態に維持す
るための磁気ベアリングは、特定的には示してないけれ
ども、図１乃至図８に示し且つ上文中に説明したポンプ
の実施例に示す磁気ベアリングと同じであってもよい。
【００６０】図１４及び図１５の実施例では、導電性コ
イル即ちモータ捲線９１を含む第１モータステータ９０
がインペラー７４の後部に配置されている。裏金９２の
リングが捲線９１の後方に配置されており、図示のよう
に、第１モータステータ９０及び裏金９２は、ハウジン
グ１２ａとケーシング１４ａとの間に固定されている。
イル即ちモータ捲線９１を含む第１モータステータ９０
がインペラー７４の後部に配置されている。裏金９２の
リングが捲線９１の後方に配置されており、図示のよう
に、第１モータステータ９０及び裏金９２は、ハウジン
グ１２ａとケーシング１４ａとの間に固定されている。
【００６１】捲線９５を持つ第２モータステータ９４
は、インペラー７４の前側に位置決めされている。図１
４に示すように、捲線９５がケーシング１４ａに固定さ
れており、バック鉄９６が捲線９５の前方に位置決めさ
れている。これ以上の詳細は、上文中で引用した米国特
許出願第０８／９１０，３７５号に記載されている。
は、インペラー７４の前側に位置決めされている。図１
４に示すように、捲線９５がケーシング１４ａに固定さ
れており、バック鉄９６が捲線９５の前方に位置決めさ
れている。これ以上の詳細は、上文中で引用した米国特
許出願第０８／９１０，３７５号に記載されている。
【００６２】モータステータ９０及び９４は、これらの
各々がモータロータ磁石８８の磁極面と隣接するように
ケーシング１４の両側に配置されている。バック鉄９２
及びバック鉄９６は、磁気回路を完成するのに役立つ。
ステータ９０、９４の捲線９１及び９５は直列であるの
がよく、又は各ステータ９０、９４が互いに独立して調
整できるのがよい。この方法には以下に列挙する幾つか
の利点がある。
各々がモータロータ磁石８８の磁極面と隣接するように
ケーシング１４の両側に配置されている。バック鉄９２
及びバック鉄９６は、磁気回路を完成するのに役立つ。
ステータ９０、９４の捲線９１及び９５は直列であるの
がよく、又は各ステータ９０、９４が互いに独立して調
整できるのがよい。この方法には以下に列挙する幾つか
の利点がある。
【００６３】第１に、モータロータ磁石の磁極面がモー
タステータの面間の中心にある限り、正味軸線方向力が
比較的小さい。第２に、モータロータ磁石のモータステ
ータに対する引力による半径方向復元力が、ステータが
一つしか設けられていない場合の復元力のほぼ２倍であ
る。モータの全容積及び重量は単一ステータ設計よりも
小さい。
タステータの面間の中心にある限り、正味軸線方向力が
比較的小さい。第２に、モータロータ磁石のモータステ
ータに対する引力による半径方向復元力が、ステータが
一つしか設けられていない場合の復元力のほぼ２倍であ
る。モータの全容積及び重量は単一ステータ設計よりも
小さい。
【００６４】第３に、２ステータ設計は、フェイルセー
フモードについてのシステム冗長度を提供するようにな
っている。これは、システム故障が起こった場合に各ス
テータが独立して作動するようにつくられているためで
ある。
フモードについてのシステム冗長度を提供するようにな
っている。これは、システム故障が起こった場合に各ス
テータが独立して作動するようにつくられているためで
ある。
【００６５】第４に、軸線方向移動を拘束するため、及
び偏心移動又は衝撃が装置に作用した場合に半径方向支
持を提供するため、流体力学的ベアリングをインペラー
の表面上に配置できる。特に図１４及び図１４のａを参
照すると、盛り上がったパッド１００、１０１及び接触
面１０２及び１０３の形態の流体力学的ベアリングが示
されている。このような流体力学的ベアリングは、イン
ペラーを中心として対称に配置されている。
び偏心移動又は衝撃が装置に作用した場合に半径方向支
持を提供するため、流体力学的ベアリングをインペラー
の表面上に配置できる。特に図１４及び図１４のａを参
照すると、盛り上がったパッド１００、１０１及び接触
面１０２及び１０３の形態の流体力学的ベアリングが示
されている。このような流体力学的ベアリングは、イン
ペラーを中心として対称に配置されている。
【００６６】盛り上がったパッドは、矩形形状又は楔形
状であり、好ましくは、セラミックス、ダイヤモンドコ
ーティング、チタニウム窒化物等の硬化させた材料又は
耐摩耗性材料で形成されている。別の態様では、盛り上
がったパッドは、アルミナ又は他のセラミックコーティ
ング又はインサートを持つ様々な材料で形成できる。
状であり、好ましくは、セラミックス、ダイヤモンドコ
ーティング、チタニウム窒化物等の硬化させた材料又は
耐摩耗性材料で形成されている。別の態様では、盛り上
がったパッドは、アルミナ又は他のセラミックコーティ
ング又はインサートを持つ様々な材料で形成できる。
【００６７】盛り上がったパッドは、インペラー又はケ
ーシング、又はケーシングへのアタッチメントのいずれ
かによって支持されている。図１４及び図１４ａの実施
例では、盛り上がったパッド１００はインペラーによっ
て支持されており、盛り上がったパッド１０１は、ケー
シングに取り付けられたカップ状部材１０４によって支
持されている。カップ状部材１０４は、盛り上がったパ
ッド自体を支持するのに十分な構造的安定性を備えてい
ないケーシング用の強化体として使用される。
ーシング、又はケーシングへのアタッチメントのいずれ
かによって支持されている。図１４及び図１４ａの実施
例では、盛り上がったパッド１００はインペラーによっ
て支持されており、盛り上がったパッド１０１は、ケー
シングに取り付けられたカップ状部材１０４によって支
持されている。カップ状部材１０４は、盛り上がったパ
ッド自体を支持するのに十分な構造的安定性を備えてい
ないケーシング用の強化体として使用される。
【００６８】流体力学的ベアリングは、血液隙間によっ
て接触面から離間された盛り上がったパッドによって形
成される。休止時にはインペラーとケーシングとの間が
接触していてもよいが、各流体力学的ベアリングは、回
転がひとたび開始すると、盛り上がったパッドと接触面
との間の相対移動中、流体の薄膜の流体力学的作用によ
りベアリング隙間内の圧力が上昇し、これにより盛り上
がったパッドと接触面との間が強制的に離されるように
構成されている。
て接触面から離間された盛り上がったパッドによって形
成される。休止時にはインペラーとケーシングとの間が
接触していてもよいが、各流体力学的ベアリングは、回
転がひとたび開始すると、盛り上がったパッドと接触面
との間の相対移動中、流体の薄膜の流体力学的作用によ
りベアリング隙間内の圧力が上昇し、これにより盛り上
がったパッドと接触面との間が強制的に離されるように
構成されている。
【００６９】流体力学的ベアリングは、その位置に応じ
て、軸線方向支持、半径方向支持又は軸線方向及び半径
方向の両方の支持を補助できる。例えば、ベアリングが
回転軸線に対して垂直である場合には、これらのベアリ
ングは、主に軸線方向支持を補助するが、回転軸線に関
して所定の角度をなしている場合には、半径方向及び軸
線方向の両方向で支持を補助する。図１４及び図１５の
実施例では、流体力学的ベアリングは、図示のように、
回転軸線の外側に位置決めされている。
て、軸線方向支持、半径方向支持又は軸線方向及び半径
方向の両方の支持を補助できる。例えば、ベアリングが
回転軸線に対して垂直である場合には、これらのベアリ
ングは、主に軸線方向支持を補助するが、回転軸線に関
して所定の角度をなしている場合には、半径方向及び軸
線方向の両方向で支持を補助する。図１４及び図１５の
実施例では、流体力学的ベアリングは、図示のように、
回転軸線の外側に位置決めされている。
【００７０】本発明によれば、ロータ端面１１０は、特
に図１２に示すように凹所をなしている。この端面は、
ケーシングのカップ状部材１０４の部分であり、カップ
状部材１０４とロータ７４との間に比較的狭幅のカップ
状空間１１２を有する。この空間は血液で満たされる。
本発明は、凹所をなした端面１１０の賦形（ｐｒｏｆｉ
ｌｉｎｇ）１１４によって、このカップ状空間１１２を
通る血液の循環を改善する（図１２参照）。
に図１２に示すように凹所をなしている。この端面は、
ケーシングのカップ状部材１０４の部分であり、カップ
状部材１０４とロータ７４との間に比較的狭幅のカップ
状空間１１２を有する。この空間は血液で満たされる。
本発明は、凹所をなした端面１１０の賦形（ｐｒｏｆｉ
ｌｉｎｇ）１１４によって、このカップ状空間１１２を
通る血液の循環を改善する（図１２参照）。
【００７１】端面１１０の賦形（ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ）
を、端面の中心部分１１８から端面の周縁に向かう複数
の方向で外方に延びるチャンネル１１６が端面１１０に
設けられた図１６の実施例に示す。更に、チャンネル１
１８のセグメント１２０の半径方向外端を端面の縁部に
向かって差し向ける角度が、チャンネル１１８のセグメ
ント１２２の対応する角度と異なっているため、チャン
ネルの夫々の端部の流れ特性が異なるということがわか
る。セグメント１２０の角度は約９０°であり、セグメ
ント１２２の角度は約６０°である。
を、端面の中心部分１１８から端面の周縁に向かう複数
の方向で外方に延びるチャンネル１１６が端面１１０に
設けられた図１６の実施例に示す。更に、チャンネル１
１８のセグメント１２０の半径方向外端を端面の縁部に
向かって差し向ける角度が、チャンネル１１８のセグメ
ント１２２の対応する角度と異なっているため、チャン
ネルの夫々の端部の流れ特性が異なるということがわか
る。セグメント１２０の角度は約９０°であり、セグメ
ント１２２の角度は約６０°である。
【００７２】チャンネル１１８は、図１３の凹所を備え
た端面１１０の可能な賦形の特定の実施例として示して
あり、この賦形は、例示を広範に行うため、図１２に示
す賦形成と異なっている。
た端面１１０の可能な賦形の特定の実施例として示して
あり、この賦形は、例示を広範に行うため、図１２に示
す賦形成と異なっている。
【００７３】図１７を参照すると、端面１１０の賦形の
別の実施例がチャンネル１１８ａとして示してある。こ
のチャンネルは、端面の中央部分１１６ａから実質的に
半径方向外方にその端部に向かって延びている。チャン
ネル１１８ａ内の血液は、ポンプの作動中、ロータ７４
の一部である回転する端面１１０及びチャンネル１１８
ａによって外方に送られる。
別の実施例がチャンネル１１８ａとして示してある。こ
のチャンネルは、端面の中央部分１１６ａから実質的に
半径方向外方にその端部に向かって延びている。チャン
ネル１１８ａ内の血液は、ポンプの作動中、ロータ７４
の一部である回転する端面１１０及びチャンネル１１８
ａによって外方に送られる。
【００７４】図１８は、端面１１０の賦形についての第
３実施例を示す。この特定の賦形１１４ａは、図１２に
示すものと同じであるのがよく、凹所が設けられた端面
１１０の中心から外に端面の縁部まで延びる実質的に半
径方向の突出部を含む。
３実施例を示す。この特定の賦形１１４ａは、図１２に
示すものと同じであるのがよく、凹所が設けられた端面
１１０の中心から外に端面の縁部まで延びる実質的に半
径方向の突出部を含む。
【００７５】かくして、ロータの回転時に、賦形部のバ
ー１１４ａがカップ状空間１１２の底部分に亘って３６
０°の円弧で掃くように移動し、血液の外方への循環流
を形成し、これにより、血液をカップ状空間１１２に亘
って連続的に循環し、移動する。これは、血液の凝固を
抑制するために行われる。
ー１１４ａがカップ状空間１１２の底部分に亘って３６
０°の円弧で掃くように移動し、血液の外方への循環流
を形成し、これにより、血液をカップ状空間１１２に亘
って連続的に循環し、移動する。これは、血液の凝固を
抑制するために行われる。
【００７６】本発明の例示の実施例を示し且つ説明した
が、当業者は、本発明の新規な精神及び範囲から逸脱す
ることなく、様々な変更及び代替を行うことができると
いうことは理解されるべきである。
が、当業者は、本発明の新規な精神及び範囲から逸脱す
ることなく、様々な変更及び代替を行うことができると
いうことは理解されるべきである。
【図１】本発明の血液ポンプを左前方からみた斜視図で
ある。
ある。
【図２】磁気ベアリングアッセンブリの部分を構成する
複数のリング磁石を示す、図１のポンプの部分断面斜視
図である。
複数のリング磁石を示す、図１のポンプの部分断面斜視
図である。
【図３】シャフト及びインペラーを示す、図１のポンプ
の部分断面斜視図である。
の部分断面斜視図である。
【図４】シャフト及びインペラーをハウジングから取り
外した状態で示す、図１のポンプの部分断面斜視図であ
る。
外した状態で示す、図１のポンプの部分断面斜視図であ
る。
【図５】心臓の左心室内に植え込んだポンプを示す、人
間の心臓の概略図である。
間の心臓の概略図である。
【図６】図１の６−６線に沿った、ハウジング、インペ
ラー、及びインペラーチャンバの横断面図である。
ラー、及びインペラーチャンバの横断面図である。
【図７】図１の７−７線に沿った、ポンプの長さ方向断
面図である。
面図である。
【図８】受動的半径方向磁気ベアリング、及びロータ磁
石及びモータステータを含むポンプモータのエレメント
の磁石及び磁極片の夫々の極性を示す、ポンプの長さ方
向概略断面図である。
石及びモータステータを含むポンプモータのエレメント
の磁石及び磁極片の夫々の極性を示す、ポンプの長さ方
向概略断面図である。
【図９】図１乃至図８に示すロータの端面のところの、
本発明の賦形された面を構成するスラストベアリングの
端面の一実施例を示す概略図である。
本発明の賦形された面を構成するスラストベアリングの
端面の一実施例を示す概略図である。
【図１０】図１乃至図８に示すロータの端面のところ
の、本発明の賦形された面を構成するスラストベアリン
グの端面の別の実施例を示す概略図である。
の、本発明の賦形された面を構成するスラストベアリン
グの端面の別の実施例を示す概略図である。
【図１１】図１乃至図８に示すロータの端面のところ
の、本発明の賦形された面を構成するスラストベアリン
グの端面の更に別の実施例を示す概略図である。
の、本発明の賦形された面を構成するスラストベアリン
グの端面の更に別の実施例を示す概略図である。
【図１２】本発明の原理に従って形成されたインペラー
の長さ方向断面図である。
の長さ方向断面図である。
【図１３】図１２の右側から見た端面図である。
【図１４】図１２及び図１３と同様のインペラーを使用
するポンプの別の実施例の長さ方向概略断面図であり、
ａは、図１４の円で囲んだ部分の拡大図である。
するポンプの別の実施例の長さ方向概略断面図であり、
ａは、図１４の円で囲んだ部分の拡大図である。
【図１５】明瞭化を図るためにハウジング及びケーシン
グの端部を取り外した状態の図１１のポンプの端断面図
である。
グの端部を取り外した状態の図１１のポンプの端断面図
である。
【図１６】図１２のポンプのインペラーの中央端面部分
及び本発明の賦形された面の一実施例を示す概略図であ
る。
及び本発明の賦形された面の一実施例を示す概略図であ
る。
【図１７】図１２のポンプのインペラーの中央端面部分
及び本発明の賦形された面の別の実施例を示す概略図で
ある。
及び本発明の賦形された面の別の実施例を示す概略図で
ある。
【図１８】図１２のポンプのインペラーの中央端面部分
及び本発明の賦形された面の更に別の実施例を示す概略
図である。
及び本発明の賦形された面の更に別の実施例を示す概略
図である。
１１ 回転式シールレス血液ポンプ １２ ハウジング １３ 入口チューブ １４ インペラー
ケーシング １６ 排出チューブ １７ ポンプロー
タ １９ ディスク状インペラー １８ スピンドル ２１、２２ 磁気ベアリング ２３ 強磁性磁極
片 ２４ 磁石 ２６ 側壁 ２７ 側壁 ３８ 強磁性磁極
片 ２８ 磁極片 ２９ 永久磁石 ３１ 第１リング磁石 ３２ 第２リング
磁石 ３３ 円形ケーシングベース ３４ 棒磁石
ケーシング １６ 排出チューブ １７ ポンプロー
タ １９ ディスク状インペラー １８ スピンドル ２１、２２ 磁気ベアリング ２３ 強磁性磁極
片 ２４ 磁石 ２６ 側壁 ２７ 側壁 ３８ 強磁性磁極
片 ２８ 磁極片 ２９ 永久磁石 ３１ 第１リング磁石 ３２ 第２リング
磁石 ３３ 円形ケーシングベース ３４ 棒磁石
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年３月２６日（１９９９．３．２
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
Claims (11)
- 【請求項１】 血液ポンプにおいて、ポンプハウジング
と、前記ハウジング内に回転するように取り付けられた
ロータとを有し、前記ロータは回転軸線及び取り付けら
れたインペラーを有し、前記血液ポンプは前記ロータの
周りを通過する血液流路を有し、前記ロータは端面を取
り囲む周縁を有し、前記端面は、平らな端面と比較した
場合に、前記ロータの回転時に前記端面の中央部分から
前記周縁に向かう半径方向外方への血液の流れを増大す
る賦形された面を有する、ことを特徴とする血液ポン
プ。 - 【請求項２】 前記賦形された面は、前記端面の前記中
央部分から外方に前記周縁に向かって延びるチャンネル
を有する、請求項１に記載の血液ポンプ。 - 【請求項３】 前記チャンネルは、前記端面の前記中央
部分から前記周縁に向かって複数の方向で外方に延び
る、請求項２に記載の血液ポンプ。 - 【請求項４】 前記チャンネルは、少なくとも一対の間
隔が隔てられた位置で前記周縁と係合し、前記チャンネ
ルは、前記位置のうちの第１位置で、前記周縁と所定の
角度を形成し、この角度は、前記位置のうちの第２位置
での前記チャンネルと前記周縁との間の角度と異なって
いる、請求項３に記載の血液ポンプ。 - 【請求項５】 前記チャンネルは前記端面の前記中央部
分に閉鎖端を有する、請求項２に記載の血液ポンプ。 - 【請求項６】 前記端面を横切る血液の循環を高めるた
め、少なくとも一つの導管が、前記チャンネルと前記端
面から間隔が隔てられた前記ロータの表面との間で前記
ロータを貫通している、請求項２乃至５のうちのいずれ
か一項に記載の血液ポンプ。 - 【請求項７】 前記賦形された面は非対称である、請求
項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の血液ポンプ。 - 【請求項８】 前記賦形された面は、前記端面の中央部
分から外方に前記周縁に向かって延びる突出リブを有す
る、請求項１に記載の血液ポンプ。 - 【請求項９】 前記端面は、前記ロータがその軸線に沿
った所定の位置を越えて並進しないように前記ロータを
拘束するためのスラストベアリングを構成し、前記スラ
ストベアリングは、前記ロータ及び前記ポンプハウジン
グによって夫々支持された対をなすベアリング面を有
し、前記賦形された面は、前記スラストベアリング内を
前記端面の前記中央部分から外方に前記周縁を横切って
延びるチャンネルを有する、請求項１乃至７のうちのい
ずれか一項に記載の血液ポンプ。 - 【請求項１０】 前記ハウジング内のモータステータ
が、電磁界を発生するため、インペラーと隣接して位置
決めされている、請求項１乃至９のうちのいずれか一項
に記載の血液ポンプ。 - 【請求項１１】 前記端面の前記賦形された面は、前記
回転軸線と少なくともほぼ交差する所定位置を占有する
流れ凹所を構成し、前記凹所により、前記ロータの回転
時に、前記凹所内で半径方向外方への流れが形成され
る、請求項１に記載の血液ポンプ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002260171A CA2260171A1 (en) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | Sealless blood pump with means for avoiding thrombus formation |
| EP99101413A EP1027898A1 (en) | 1999-01-22 | 1999-01-26 | Sealless blood pump with means for avoiding thrombus formation |
| JP11019027A JP2000217905A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-27 | 血栓形成阻止手段を備えたシ―ルレス血液ポンプ |
| AU14236/99A AU768864B2 (en) | 1999-01-22 | 1999-01-28 | Sealless blood pump with means for avoiding thrombus formation |
| KR1019990002862A KR20000052056A (ko) | 1999-01-22 | 1999-01-29 | 혈전생성을 방지하기 위한 수단을 갖춘 무밀봉 혈액용 펌프 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002260171A CA2260171A1 (en) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | Sealless blood pump with means for avoiding thrombus formation |
| EP99101413A EP1027898A1 (en) | 1999-01-22 | 1999-01-26 | Sealless blood pump with means for avoiding thrombus formation |
| JP11019027A JP2000217905A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-27 | 血栓形成阻止手段を備えたシ―ルレス血液ポンプ |
| AU14236/99A AU768864B2 (en) | 1999-01-22 | 1999-01-28 | Sealless blood pump with means for avoiding thrombus formation |
| KR1019990002862A KR20000052056A (ko) | 1999-01-22 | 1999-01-29 | 혈전생성을 방지하기 위한 수단을 갖춘 무밀봉 혈액용 펌프 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008256298A Division JP4964854B2 (ja) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | 血栓形成阻止手段を備えたシールレス血液ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000217905A true JP2000217905A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=32074655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019027A Pending JP2000217905A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-27 | 血栓形成阻止手段を備えたシ―ルレス血液ポンプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1027898A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000217905A (ja) |
| KR (1) | KR20000052056A (ja) |
| AU (1) | AU768864B2 (ja) |
| CA (1) | CA2260171A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010534080A (ja) * | 2007-04-25 | 2010-11-04 | ロバート・ジャーヴィク | 分離された接触面を備えた血液ポンプ用ベアリング |
| JP2014524812A (ja) * | 2011-07-18 | 2014-09-25 | キャロン カーディオ テクノロジー リミテッド | 心臓ポンプ |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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