JPH02114967A - 心臓人工弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、心臓人工弁に関する。

（従来技術および発明が解決しようとする課題）天然心
臓弁はそれぞれ２つ又は３つフラップを有する２尖弁又
は３尖弁タイプのものであり、技術的に言えば、血液の
一方向の流動を許容する一方、その逆流を阻止する逆上
弁として機能する。

天然心臓弁が単尖弁又は２尖弁を挿入した振り子ディス
ク型もしくは傾斜ディスク型の機械的人工器官で置換さ
れると、そこでは各心臓開口部に縫付けて固定されたバ
ルブリング内の閉鎖体が血圧又は血流によって運動させ
られる。しかしながら、そのような心臓人工弁を長期間
使用するとなると、抗凝血薬の摂取とか当該心臓人工弁
の取り替えを患者に生涯課す等の重大な問題が生じる。

すなわち、バルブリングまたは閉鎖体の保持手段におい
て血栓が形成される危険性があり、その結果土泥閉鎖体
の運動および心臓人工弁の液密性が損なわれることがあ
る。さらに、身体組織が血液流動領域内に成長すること
もある。血栓形成の危険性は、バルブリングの凹所に係
合する閉鎖体の軸受ピンにおいて特に高い。そのため、
軸受ピンまわりおよび軸受ピンを受は入れる凹所を通る
血液の流動を保障するために、特別な予防措置が講ぜら
れねはならない。

米国特許第４，７９９，９３０号において、バルブリン
グの軸受ピンが少なくとも一つの流路を有する関節結合
ソケットに支承されている心臓人工弁が示されているが
、一方では、このような関節結合ソケット構造は製造が
困難であり、また一方、閉鎖体の必要な動きが得られな
い。

ヨーロッパ特許出願公開番号第０．１１３．６８１　Ａ
１号による公知の心臓人工弁においては、バルブリング
の壁には、閉鎖体の軸受ピンよりも直径が大きい凹所が
設けられ、閉鎖体の開閉動作中に軸受ピンは並進運動を
なす。上記凹所は樋型もしくは止まり大型であり、バル
ブリングが動くと、軸受ピンの前端は自動車のワイパー
のように凹所の底を掃き取る。そのため、掃き取り効果
は閉鎖体が動くたびに得られる。しかし、凹所の表面全
てが、等しく掃き取り効果を受けるわけではなく、凹所
、特にそのエツジ部において、血栓形成の可能性のある
領域を形成する。

公知の心臓人工弁においては、閉鎖体の軸受領域におい
て血液の再循環領域と停滞領域とが発生し、バルブリン
グと閉鎖体間の接触領域に台いて、血液による洗い流し
が不十分となる。このような領域に固着する血栓は閉鎖
体の開閉動作を妨げる危険を引き起こす。

（発明の目的） 特に血栓を形成しやすい保持領域における血栓形成を防
止する心臓人工弁を提供することが本発明の目的である
。

（発明の構成） 本発明に係る心臓人工弁では、閉鎖体を支承する凹所は
スルーホールとなっている。このスルーホールの直径は
軸受ピンよりも大きいため、流路が形成され、バルブリ
ングを横方向から流入する一部の血液は、上記スルーホ
ールを貫流し、軸受ビン周囲を流れる。この周囲を流れ
る血液は、例えば、大動脈人工弁の場合には、閉鎖体が
開状態のときの心臓収縮時のみに移動するのではなく、
わずかではあるが、閉鎖体か閉状態のときの心臓弛緩時
にも移動する。そのため、軸受ピンのその両端部まわり
において血液が流れ、それぞれの軸受ピン支承部領域は
、上記の周囲を流れる血液に、連続的にさらされる。

本発明は特に単尖弁タイプの心臓人工弁に関するもので
あるが、２尖弁タイプの心臓人工弁の閉鎖体の支承にも
適用できる。閉鎖体からそれぞれの支承部材への変移面
は、バルブリングから支承部材への変移面と同様に、血
液が流れている間、バルブ面における壁の尖断応力が、
できるだけ均−になるように配置されるなければならな
い。同時に、パルプの開状態におけるリングの閉塞は最
小にならなければならない。支承部材は、閉鎖体表面に
おける圧力分布に殆ど影響を与えてはいけない。この条
件は普通、血液流が分離しないときに満ｔ；される。

好ましい実施例によれば、閉鎖体の通路はインレット開
口の法線に斜めに延びる。上記通路のこのような斜め配
置は開状態の閉鎖体によって影響を受ける流動方向を変
更しやすい。また、縦長ホールが通路に平行に延びる。

そのため、開状態時に、パルプリングと閉鎖体のエツジ
部とのくわえ込が防止される。バルブリングの長さは、
短くすることが可能となる。

軸受ビンは丸や円筒形状である必要はない。特に、閉鎖
体の旋回角は限定されているため、このことは必要とは
されない。円筒状支承面は少なくとも約７０°以上の旋
回角でさえあればよい。そのため、軸方向の軸受ビン部
がさらに備えられ、その端部のみが丸められる。また、
必ずしもスルーホールは縦長ホールである必要はない。

代わりにスルーホールは扇形でもよい。重要なことは、
スルーホールにおける軸受ビンのために間隔があるとい
うことだけであり、そして、スルーホール内を閉状態か
ら開状態に移る間に、軸受ビンの異なる周囲領域が露出
されればよい。

（実施例） 本発明の実施例は、添付の図面を参照しつつ、以下の説
明により詳しく説明される。

例に示すように、単尖弁タイプの心臓人工弁はほぼ円形
のバルブリング１０を有している。バルブリングＩＯの
周囲には、患者の身体組織に対して心臓弁を縫合するだ
めの縫合リング１１がある。

バルブリング１０には、弁形状の閉鎖体１２が、バルブ
リングの軸に関して横方向に延びる軸のまわりを旋回可
能に支承される。この旋回軸はパルプリング軸から離れ
て配置されており、閉鎖体■２は矢印１３方向に作用す
る血圧により開かれる一方、逆向きの血圧によっては閉
状態にされる。

バルブリングＩＯの内面１０ａは、バルブリング１０の
インレット開口１５の法線に関して角度ａ傾いて延びる
軸１４を有するほぼ円筒形状の通路を形成している。内
面１０ａにより形成されるこの通路の軸１４は、開状態
の閉鎖体１２にほぼ平行である。

第２図を参照すると、−点鎖線により表されている閉鎖
体の断面を示す骨格線はほぼＳ字状にカーブしている。

骨格線は、閉鎖体の支承軸に直交する中央面上にある。

さらに、閉鎖体１２は横方向においてカーブしている、
すなわち、その中央部１２ａは、エツジ部１２ｂよりも
むしろ矢印１３の流動方向に対抗して突き出している。

閉鎖体の周囲には、それぞれ反対向きに２本の軸受ビン
１６が配設される。上記軸受ビン１６の共通軸は閉鎖体
の旋回軸を形成している。各軸受ビン１６は、バルブリ
ング１０の壁を貫通するスルーホール１７内に保持され
る。実施例では、軸受ビン１６は円筒形状をしている。

スルーホールの大きさは、軸受ビン１６の直径よりも少
しだけ大きく、そのＩ：、め、軸受ビン１６は取付状態
であっても、うごきを妨げられずにスルーホール内で回
動可能である。スルーホール１７は縦長ホールとして形
成され、その長さは軸受ビン１６の直径のほぼ２倍であ
る。縫合リング１１はバルブリング１０の周囲を完全に
取り囲んでおり、スルーホール１７は縫合リング１１に
被われないために、バルブリング１０はその下流側端部
に２つの相対向するフラング１８を備えており、このフ
ラ・ノブ１８にはスルーホール１７が縫合リングＩＩに
被われない位置に配置される。

スルーホール１７は、縦長ホールとして設けられ、リン
グ通路の軸１４に平行に延びる。閉鎖体１２の開状態に
おいては、軸受ビン１６は、スルーホール１７の下流側
端部１７ａに対して押し付けられ、また、閉鎖体が閉状
態にあるときは、上流側端部１７ｂに対して押し付けら
れる。そのため、閉鎖体は、軸受ビン１６の軸周りの回
転運動に加えて、更に、縦長ホールの方向に並進運動を
なす。スルーホールの端部１７ａおよび１７ｂはその全
表面によって、軸受ビン１６の周囲の当接領域を支承す
るために完全に丸められている。こうして、表面圧力は
低いままに保たれる。

第４図のように、全ての軸受ピン１６は斜端面１６ａを
有するとともに、軸受ピンは完全にスルーホール１７に
はめ込まれる。このことは、軸受ピン１６はバルブリン
グ１０の外側輪郭からはみ出さないことを示している。

第５図によると、バルブリング１０は、バルブリングの
内周部に配置された凹所１９を備え、縦長ホール■７に
接線的に延びる当接面２０によって制限される支承領域
をそれぞれ有している。この当接面２０の方向は、スル
ーホール１７内の軸受ピン１６の位置に関係なく、閉鎖
体１２が常に同じ開角度を維持することを保障する。凹
所１９の深さは、バルブリング１０の下流側エツジにお
いて最深となり、上流側に行くに従って減少する。

閉鎖体１２が下流側からバルブリング１０に取り付けら
れると、軸受ピン１６の一つは最初に、対応するスルー
ホールＩ７に挿入される。そして、もう一方の軸受ピン
１６の斜端面１６ａは、第６図に示すように、凹所１９
に面する。閉鎖体１２をもう少し押し込むと、バルブリ
ング１２は、第６図の破線に示すように、その径方向に
わずかに変形する。そして、軸受ピン１６の斜端面１６
ａは、凹所１９の斜面上を完全に面接触しながら滑べり
、軸受ピン１６はスルーホール１７に嵌合する。軸受ピ
ン１６と凹所１９の斜面が互いに滑べることで、閉鎖体
取り付は時の閉鎖体およびバルブリングに与える損傷は
防止される。

閉鎖体１２の下流側の後面および軸受ピン１６の近傍に
おいて、子猫接面２１（第３図参照）が設けられ、閉鎖
体の開状態においては、当接面２０と面的に当接し、開
状態が制限される。閉鎖体の閉状態は、バルブリングＩ
Ｏの内面１０ａにエツジ１２ｂが当接することで制限さ
れる。

第２図では、実線は閉鎖体１２の開状態を示す。

１２ｂ’で示される破線は閉状態での閉鎖体１２のエツ
ジ１２ｂを示す。閉状態においては、スルーホール１７
内の軸受ピン１６は、１６′で示される位置に保持され
る。すなわち、縦長ホールの上流側端部１７ｂにおいて
支承される。

第４図は、軸受領域における閉鎖体１２の開状態での血
液の流路を示す。図から分かるように、血液流の大部分
は、スルーホール１７を通って外側に流れると同時に、
軸受ピン１６の周囲を流れ、血液流の一部は、閉鎖体１
２のエツジと凹所１９の間の間隙を洗い流す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、心臓人工弁の外観図である。 第２図は、開状態の心臓人工弁の縦断面図である。 第３図は、第２図に示されｌ；心臓人工弁の平面図であ
る。 第４図は、第２図のｒＶ−■線に沿った支承領域の断面
図である。 第５図は、閉鎖体が取り付けられていない状態の支承領
域の外観図である。 第６図は、閉鎖体のバルブリングに取り付けられる様子
を示す図である。 ＩＯ・・・バルブリング １２・・・閉鎖体 １６・・・軸受ピン １７・・・スルーホール 特許出願人　ベー・ブラウン・メルズンゲン・アクチェ
ン・ゲゼルシャフト

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一つの閉鎖体（１２）が旋回可能に支
   承されるバルブリング（１０）と、 閉鎖体から突き出し、バルブリング（１０）の内周面の
   凹所に嵌合する軸受ピン（１６）とを備え、閉鎖体（１
   ２）が旋回すると軸受ピンは凹所の異なる領域に移るよ
   うに、凹所は軸受ピン（１６）よりも直径が大きいよう
   な心臓人工弁であって、 凹所は、バルブリング（１０）の外方に向かって開かれ
   ているスルーホール（１７）であることを特徴とする心
   臓人工弁。
2. （２）スルーホール（１７）は、軸受ピン（１６）がス
   ルーホール内を移動可能な長さを有する縦長ホールであ
   ることを特徴とする請求項１記載の心臓人工弁。
3. （３）バルブリング（１０）の内周面（１０ａ）は、バ
   ルブリング（１０）のインレット開口（１５）の法線に
   対して所定の角度（ａ）だけ斜めに延びる軸（１４）を
   有する通路を形成し、上記斜め位置の所定角度（ａ）は
   軸受ピン（１６）の軸に直交する平面上で定義され、通
   路の軸（１４）は開状態の閉鎖体（１２）にほぼ平行に
   延びることを特徴とする請求項１記載の心臓人工弁。
4. （４）縦長ホールは通路の軸（１４）に平行に延びてい
   ることを特徴とする請求項２記載の心臓人工弁。
5. （５）閉鎖体（１２）には、その下流側端部および軸受
   ピン（１６）近傍において、バルブリング（１０）の当
   接面（２０）と共動し、閉鎖体（１２）の開動作を８０
   °より小さい角度に制限する当接面（２１）が備えられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の心臓人工弁。
6. （６）軸受ピン（１６）は、バルブリング（１０）の外
   側輪郭からは飛び出さず、さらに斜端面（１６ａ）を有
   し、閉鎖体（１２）の開状態では、上流側に退くことを
   特徴とする請求項１記載の心臓人工弁。
7. （７）斜面（１９）が、バルブリング（１０）の内周面
   およびスルーホール（１７）近傍に備えられ、斜面（１
   ９）は外方に向く流動方向に退き、閉鎖体（１２）のた
   めの当接面に接触することを特徴とする請求項６記載の
   心臓人工弁。
8. （８）閉鎖体（１２）は、Ｓ字状カーブの骨格線を有し
   、さらに横方向にカーブしていることを特徴とする請求
   項１記載の心臓人工弁。