JPH0411226B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は拍動型血液ポンプの改良に関する。

近年、開心手術やその他の手術の際に体外にお
いて補助的かつ一時的に心臓の機能を代替するた
めの人工心臓の開発が進められている。

本発明はこのような人工心臓としての血液ポン
プの形態を改良したものである。本発明における
血液ポンプとは、血液導入管４及び血液排出管５
に連通して形成された柔軟な高分子弾性体からな
る袋状の血液チヤンバー２が、流体を導入及び排
出するためのポート９を有する耐圧性のハウジン
グアウターケース１内につば部３を介して気密に
収納され、前記ハウジングアウターケースと前記
血液チヤンバーとの間に、空気、窒素、炭酸ガ
ス、ヘリウム又は水等の流体を前記ポートから導
入又は排出して加圧、減圧を交互に繰返し、これ
によつて血液チヤンバー２を圧縮あるいは膨張さ
せることにより血液を送血するものである。

血液ポンプを人工心臓用の血液ポンプに使用す
る場合に要求される一の特性は優れた機械的特性
および耐久性である。この機械的特性及び耐久性
を支配する因子でとりわけ重要なのは血液チヤン
バー２と耐圧性のハウジングアウターケース１と
の接合部である。

本発明はこの接合部たるつば部の形態を改良し
たものであり、流体を導入及び排出するためのポ
ートが設けられた耐圧性のハウジングアウターケ
ース内に、血液導入管及び血液排出管に連通して
形成された高分子弾性体からなる袋状の血液チヤ
ンバーが収納され、前記血液導入管、血液排出管
を配設し、前記血液チヤンバーを連設したつば部
と前記ハウジングアウターケースとが気密に接合
され、前記ハウジングアウターケース内の流体圧
の変化によつて前記血液チヤンバーを拍動させて
血液を導入及び排出するサツク型血液ポンプであ
つて、かつ前記つば部に該つば部の構成材より剛
性の高い芯材を埋め込んで形成した拍動型血液ポ
ンプに関する。

本発明における血液ポンプのハウジングアウタ
ーケース１は１分間に60〜120回の割合で陽圧
（約200mmHg）、陰圧（約40mmHg）が衝動的に交
互に付加されるために機械的耐久性が要求され
る。また、陽圧、陰圧の付加によつてハウジング
アウターケースが変形すると血液ポンプから送血
される圧波形が鈍くなるためハウジングアウター
ケース用素材には硬度が必要であり、通常ポリカ
ーボネート樹脂が最適素材として用いられてい
る。

また、血液ポンプとして通例用いられるサツク
型は添付の第１図に示す如く、ハウジングアウタ
ーケース１内に血液チヤンバー２を収納するに際
し、血液導入管４、血液排出管５とともに設けら
れたつば部３が前記ハウジングアウターケースに
気密に接合されている。ポリウレタン又は軟質ポ
リ塩化ビニルの如き弾性体で形成される該つば部
は前記血液チヤンバーとは一体又は密着して形成
されているため血液チヤンバーの拍動による大き
い応力集中の繰返しにより、大きく衝撃的に変形
する欠点があつた。これは血液ポンプの機能を大
幅に減じるのみでなく、前記つば部とハウジング
アウターケースとの接合も分離するという危険も
生じ、品質保証上、臨床上大きい問題となつてい
る。本発明は前記つば部に剛性の高い芯材を埋め
込んで形成することにより、つば部の変形を抑制
し前記問題を解決したものである。

つば部３はサツク型血液ポンプにおいては第１
図に示すように上部に血液チヤンバー２に連通す
る血液導入管４と血液排出管５をほぼ平行に配設
し、下部に高分子弾性体からなる袋状の前記血液
チヤンバーが連設され、通例これらを一体にして
形成される。

つば部３は前記した如くポリウレタン、軟質塩
化ビニル等よりなるが後述の血液チヤンバーと同
素材により形成されてよい。

剛性の高い芯材８としては、金属、例えばステ
ンレススチール、真鍮等が用いられてよく、真鍮
の場合はクロムメツキをしておくことが好まし
い。金属以外のものでは、ポリカーボネート、
ABS、硬質ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタク
リレート、ポリスルホン、ポリアミド、ポリエス
テル等の硬質の高分子材料が用いられる。

つば部３に芯材を埋め込む方法としては、つば
部の成形時につば部内に埋め込んで行われるが、
つば部全体（導入管、排出管を除く）にわたり挿
入されてもよく、血液チヤンバーの外周部分に沿
つて埋め込んで周設されてもよい。また、該芯材
を埋め込んだつば部にさらに補強材を接着やビス
等による止着等により設けてもよい。

ハウジングアウターケース１とつば部３との接
合は接着、融着、止着等により行われる。

血液チヤンバー２は、拍動をスムーズに行なう
ための材質として柔軟性のある弾性体でなければ
ならずかつ機械的物性に優れしかも抗血栓性を有
するものが好ましいことより、ポリエーテル型ポ
リウレタン、可塑剤を含むポリ塩化ビニルが好適
に用いられる。ポリエーテル型ポリウレタンとは
ポリテトラメチレングリコール（PTMG）のよ
うな両末端にOH基を有する長鎖のポリエーテル
グリコールとジフエニルメタンジイソシアネート
（ADI）、あるいは２，４−トルエンジイソシアネ
ートのようなジイソシアネートとの重付加反応で
生成するポリウレタンを意味し、なかでも
PTMGとMDIを主成分とするものが力学的特性
あるいは生体内での劣化等の点で好ましく用いら
れる。また、ポリ塩化ビニルを用いるときは好ま
しくはジオクチルフタレート等の無毒性の可塑剤
を含有させる。ポリ塩化ビニルの重合度は500〜
2000のものが用いられ、可塑剤の量はポリ塩化ビ
ニル100重量部に対して40〜120重量部が用いられ
る。この血液チヤンバー内面に抗血栓材をコーテ
イングして用いれば血液ポンプの抗血栓性を一層
向上させることができ好適に用いられる。

以下に添付の図面にもとづき本発明の実施例を
説明する。

第１図はサツク型の血液ポンプの分解斜視図で
あり、第１図ａは、上部に血液導入管４と血液排
出管５をほぼ平行に配設し、下部に前記血液導入
管及び血液排出管と連通した弾性袋状の血液チヤ
ンバー２が連通されたつば部３が一体に形成され
てなるものである。本例ではつば部、血液チヤン
バー、血液導入管及び血液排出管ともジオクチル
フタレート70重量％を含むポリ塩化ビニル（日本
ゼオン(株)製、ゼオン 121）を用いて作製した。
第１図ｂはポリカーボネートによつて作製された
ポート９を有するハウジングアウターケース１で
あり、つば部とハウジングアウターケースとの接
合をビスを用いて止着する構造としたため、任意
の数のビス止めネジ穴１０がつば部とハウジング
アウターケースの各々に設けられている。第２図
は第１図に示した血液ポンプにおいて、芯材８を
つば部３の内部につば部の成形時に埋め込んで成
形したものである。本例において用いた芯材はク
ロムメツキ処理をした2.5mm厚の真鍮板であり、
ハウジングアウターケースとの接合する周縁のみ
ならず血液導入管４、血液排出管５の占める部分
を除いてほぼ全面にわたり埋め込まれている。以
上の実施例で作製した本願発明に係わる血液ポン
プを用いて、ハウジングアウターケース１に設け
られたポート９より空気によつて陽圧（300mm
Hg）、陰圧（40mmHg）を繰返して拍動のテスト
を２ケ月にわたつて行つた。このテストによつて
芯材で補強した本例では拍動に伴なう変形は全く
認められなかつた。比較のため、芯材を付設しな
い第１図で示したサツク型血液ポンプを用いて同
様の拍動テストを行つた。結果は血液ポンプの拍
動とともにハウジングアウターケース内の加圧時
にはつば部が衝撃的に激しく膨出し、２週間の使
用でつば部の接着ケ所にリーク（気体の漏洩）が
認められた。

以上の結果から見られるように本願発明に係る
つば部に芯材を埋め込んで形成したサツク型血液
ポンプは、つば部内に芯材が一体的に埋め込まれ
て形成されているため、血液チヤンバーの拍動に
よる大きい応力集中の繰返しによつてもつば部の
衝撃的変形が防止され、かつハウジングアウター
ケースとの接合の分離も防止される等の特徴を有
し、従つて機械的強度及び耐久性に優れ、臨床に
も安全に用いられる等の特徴を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明に係わるサツク型の血液ポン
プの分解斜視図であつて、第１図ａはつば部を有
する血液チヤンバー部分、第１図ｂはハウジング
アウターケース部分であり、第２図はサツク型血
液ポンプのつば部内に芯材を埋め込んで形成した
血液チヤンバー部分の縦断面図である。図中、符
号１はハウジングアウターケース、２は血液チヤ
ンバー、３はつば部、８は芯材を各示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体を導入及び排出するためのポートが設け
   られた耐圧性のハウジングアウターケース内に、
   血液導入管及び血液排出管に連通して形成された
   高分子弾性体からなる袋状の血液チヤンバーが収
   納され、前記血液導入管、血液排出管を配設し、
   前記血液チヤンバーを連設したつば部と前記ハウ
   ジングアウターケースとが気密に接合され、前記
   ハウジングアウターケース内の流体圧の変化によ
   つて前記血液チヤンバーを拍動させて血液を導入
   及び排出するサツク型血液ポンプであつて、かつ
   前記つば部に該つば部の構成材より剛性の高い芯
   材を埋め込んで形成した拍動型血液ポンプ。