JPH0458958A - 血液ポンプ - 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】 技術分野 本発明は、外科手術または冠状動脈血管形成術中に用い
る血圧上昇装置の分野に関する。

発明の背景 近年、バルーン式血管形成術が動脈狭窄症の患者の治療
のひとつの手段として段々と普及して来た。また、外形
ができるだけ小さく血管の最も狭窄したところまで入れ
ることが可能なカテーテルを提供することが望まれて来
た。さらに、バルーンの膨満が置引いた時に生じ易い局
所貧血を回避するためバルーン膨満中に血液の流れを継
続させることが望ましい。

カテーテルの外形を減小せしめることは、バルーン膨満
中米端部を介して血液を輸送するカテーテル内腔が次第
に小さくなることとなった。この結果、断面積が減じた
カテーテル内腔を通して所要量の血液を押し送るに必要
な圧力は次第に高いものとなった。

ポンプを組み込んでバルーン膨満牛血液をポンピングす
る概念は１９８７年９月２３日出願の米国特許出願第１
００，３６３号にはじめて記載されている。

過去においては、血液をポンピングするのにはぜん動ポ
ンプが用いられた。しかし、このようなポンプにはふた
つの欠点がある。第１には、出力圧力を生じさせる能力
に制限があることである。

これに対し本発明ポンプでは約３００ｐｓｉｇに達する
圧力を発生し得る。第２には、ぜん動ポンプに用いられ
る管は部分的な崩壊を起すことかあり、この崩壊によっ
て生ずる粒子が血液流中に入り、好ましくない結果を生
する。

冠状動脈血管形成術中カテーテルに単位時間ごとに特定
の量をポンピングすることが重要であるばかりでなく、
血液流量を決定する因子として用いることができる、ポ
ンプによって生ずる圧力を知ることができることもまた
重要である。

普通は、ピストン型ポンプのような積極移動型ポンプは
ストロークごとに圧力パルスを生ずる。

本発明装置は、このようなポンプに脈動緩和機構を設け
て圧力パルスを平滑化し、これによってバルーン膨満中
連続的な血液の流れを得、かつ精密な流量測定を可能と
するものである。このポンプは脈動緩和機構部も含めて
本体を使い捨て可能の材料から作ることができる。この
ポンプの本体は再使用可能の電動機および駆動装置と組
み合せて使用することができる。本発明のポンプ本体は
また如何なる姿勢でも操作することができ、しかもたと
えば緊急バイパス手術のような緊急時に患者の心臓に血
液を送るのにも使用できる程小型である。

脈動緩和装置は、各種の井戸流体をポンピングする際に
ポンプ放出端におけるバイブの振動を減ずる手段として
油井、ガス井における多シリンダピストンポンプに用い
られて来た。

ピストン型ポンプは静脈カテーテルに生理的食塩水およ
びその他の医薬品をポンピングするのに用いられて来た
。

ぜん動ポンプは心臓手術中冠状動脈に血液を満たすのに
用いられて来た。このぜん動ポンプは非常に低い圧力す
なわち最高８０−１２０ｐｓｉｇの圧力のポンプである
。また、ぜん動ポンプはすべりを伴なうポンプで、量的
に信頼性のある流れは供給できない。小径の血管形成カ
テーテルが登場するに伴なって、より高い血圧を生じさ
せてＰＴＣＡ中この小径のカテーテル中に充分な量の血
液を送り込むことができるようにすることが必要となっ
て来たのである。本発明ポンプはこの要求に応するもの
である。

発明の概要 本発明は、ポリカーボネート製の本体、ピストン、大口
弁および出口弁を有する使い捨ての積極移動ピストンポ
ンプにある。出口弁は出口室と接続されており、この出
口室はエラストマ製の膜によって出口弁から隔離されて
いる。エラストマ製の膜は蓄積室を囲み、この蓄積室に
は大気圧下の空気のような流体が充填される。ピストン
の往復運動によって生ずる出口圧力の脈動は、エラスＩ
・マ膜が蓄積室内の流体を圧縮しながら行なうたわみ作
用によって緩和される。このポンプの出力は圧力緩和さ
れ、充満用貫通内腔を有する極小断面寸法血管形成カテ
ーテルに血液を流すに充分な圧力となる。このポンプと
極小断面寸法バルーン血管形成カテーテルとの組み合せ
は、バルーンの膨満中このような極小断面寸法のカテー
テルに通じ充分な量の血液を圧送すると同時に各ストロ
ークにおける圧力脈動を充分になくす能力と共に、狭窄
した通路にこのカテーテルを通すことを可能としている
。

好ましい実施例の説明 第１図に示すように、ポンプＰは本体Ｂを包含する。ポ
ンプＰはまた、プランジャ１０と駆動モータ１２とリン
ケージ１４とを包含する昇圧手段Ｍを何する。駆動モー
タ１２を作動させるとプランジャ１０の振動的往復運動
が生ずる。

第１図から明かなように、本体Ｂは脈動緩和手段りを包
含する。この脈動緩和手段は、蓄積キャビティすなわち
蓄積室１６と、好適にはショア硬度６０Ａないし５５Ｄ
のポリウレタン製としたたわみ性の膜１８とを包含する
。第１図では本体Ｂと一体化した脈動緩和手段りを示し
たが、この脈動緩和手段は本発明を逸脱することなく本
体Ｂから分離できるものとすることができる。

ポンプＰはまた加圧室２０を包含する。プランジャ１０
はこの加圧室２０内で往復運動する。入口弁２２および
出口弁２４は加圧室２０と流体連通関係にある。

プランジャ１０が加圧室２０の容積を拡げる方向に動い
た時、この運動は弁２２を開きかつ弁２４を閉じる。こ
れによって加圧室２０に血液を満たす。逆に、プランジ
ャ１０が反対方向に動くと、弁２２はその閉鎖位置に付
勢され、弁２４か開く。従って血液は弁２４を通って出
口ポート２６へと流れる。出口ポートへのこの血液の流
れはここに圧力を生じさせ、この圧力によってたわみ性
の膜１８が移動する。この結果蓄積室１６内の流体が圧
縮され、出口ポート２６と出口室２８との流れ連通が果
たされる。蓄積室１６には大気圧の空気が満たすことが
できる。他の流体およびまたは大気圧より高い初期室内
圧力を用いることも本発明を逸脱するものではない。逆
に、ポンプがインテークストロークにあり、弁２４が閉
じていると、たわみ性の膜１８は完全に出口室２８およ
び出口ポート２６を覆っており、これら両領域間に流れ
を生じさせない。これはたわみ性の膜１８が壁３０に着
座しているからである。

血液が出口室２８内へ通った後、これは出口開口３２へ
と出て行く。入口管３４が入口ポート３６に連結してあ
り、出口管３８が出口開口３２に連結しである。

本体Ｂとして好適な材料はポリカーボネートであるが、
他の材料も本発明の精神を逸脱しないで用いることがで
きる。本体Ｂのこの材料は透明とし、これによって血液
中に気泡が混入している場合これを容易に発見できるよ
うにするのがよい。

さらに、透明の本体Ｂはたわみ性の膜１８の状態を直ち
に調べることを可能とする。

駆動機構１４は好適には可逆ポールスクリュ型のものと
する。しかし振動運動をする他の形式のものでも本発明
の精神を逸脱することなく用いることができる。

第２図に示すように、出口管３８は血管形式カテーテル
Ａの取付具４０に接続される。この血管形成カテーテル
Ａはその中を貫通する内腔４２とバルーン４４とを何す
る。このバルーン４４は第２図に示すように膨満させた
時動脈４６内の血液の流れを遮断する。ポンプＰを作動
させると、血液はたとえば血液バッグのような血液供給
源から、またはたとえば腎臓の静脈または動脈からのよ
うに患者自身から直接または間接に取り出す。この血液
は入口管３４からポンプを介して出口管３８に行き、血
管形成カテーテルＡの内腔４２を通ってその遠い方の端
部４８から出て行く。ポンプの運転によって血液５０は
血管形成カテーテルＡの端部４８を通ってゆく。

従ってバルーン４４の膨満中動脈４６内を血液５０が流
れているので、血管の収縮による局所貧血のおそれがな
くなる。ポンプＰの使用は血圧を高めることを可能にし
、このためより小さな直径の内腔４２を有する小断面寸
法血管形成カテーテルＡとすることを可能とすると共に
、この血管形成カテーテルを介し充分な量の血液を送る
ことを可能とする。

本発明のポンプＰはポータプルのもので、どんな姿勢と
しても運転することができる。このポンプは約１−１７
２’　Ｘ４１／２’　Ｘ３　１／２’と小型のものであ
る。駆動装置は約４’　Ｘ３’　ＸＩＯ’の大きさであ
る。これらを組み合せた構体は軽量で携帯容易である。

使用後は、ポンプ部は捨て、駆動モータおよびリンケー
ジ１２および１４は別の殺菌ポンプにつけて再使用する
。

たわみ性の膜１８に蓄積室１６を追加すれば血圧パルス
はさらに平滑化され、−層正確な血液流れの測定および
血圧の測定を可能とする。この測定は出口管３８にまた
はこの出口管３８と取付具４０との間に適宜の器具を付
設することによって行なうことかできる。

代りに、室２０およびプランジャ１０は図示しないがダ
ブルアクション構造のものとすることができる。このよ
うにすることにより血液は、プランジャ１０が往復動す
る形式にかかわらず、送り出される。この構造は脈動を
減じるので、脈動緩和手段りがあってもなくても用いる
ことができる。

以上本発明を、添付図面に例示したその好適な実施例に
ついて詳述したが、本発明はこの特定の実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の精神を逸脱しないで幾多の
変化変形がなし得ることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による血液ポンプの断面図、第２図は第
１図に示す血液ポンプと血管形成バルーンカテーテルと
の組み合せを示す略図である。 １０・・プランジャ、１２・・駆動モータ、１４・・リ
ンケージ、１６・・蓄積室、１８・・たわみ性の膜、Ａ
・・血管形成カテーテル、Ｂ・・本体、Ｄ・・脈動緩和
手段、Ｐ・・ポンプ、２０・・加圧室、２２・・入口弁
、２４・・出口弁、２６・・出口ポート、２８・・出口
室、３０・・壁、３２・・出口間１コ、３４・・入口管
、３６・・入口ポート、３８・・出口管、４０・・取付
具、４２・・内腔、４４・・バルーン、４６・・動脈。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポンプ本体と、このポンプ本体に設けられここを通
   る血液の圧力を高める手段と、前記ポンプ本体と流れ連
   通関係にあり前記ポンプ本体から出る血液の脈動を緩和
   する手段とを包含し、前記血液の脈動を緩和する手段が
   、蓄積室を画成するハウジングとこの蓄積室を覆いこれ
   を閉じる膜とを包含することを特徴とする血液ポンプ。 ２　請求項１記載の血液ポンプにおいて、前記脈動緩和
   手段が前記ポンプ本体と一体であり、前記膜が、前記ポ
   ンプ本体内の流路に血液がたまるデッドスポットを生成
   しないようにして前記脈動緩和手段内に配設されている
   ことを特徴とする血液ポンプ。 ３　請求項１記載の血液ポンプにおいて、前記血圧上昇
   手段が少なくともひとつの入口弁と、少なくともひとつ
   の出口弁と、前記入口弁と前記出口弁の両方と流体連通
   する容積部分を画成する少なくともひとつの加圧室と、
   この加圧室の容積を変える手段とを包含することを特徴
   とする血液ポンプ。 ４　請求項３記載の血液ポンプにおいて、前記加圧室が
   円筒形であり、前記容積を変える手段がピストンである
   ことを特徴とする血液ポンプ。 ５　請求項３記載の血液ポンプにおいて、前記出口弁が
   前記本体の出口ポートに流れ連通しており、前記出口弁
   が閉鎖位置にある時前記膜が前記出口ポートを覆い、前
   記蓄積室が前記膜の出口ポートとは反対側に配設されて
   おり、前記本体がさらに前記出口ポートから離れた出口
   室を包含し、前記出口弁が開放し前記膜がたわんで前記
   蓄積室の容積を減ずる時前記出口室が前記出口ポートと
   流れ連通していることを特徴とする血液ポンプ。 ６　請求項５記載の血液ポンプにおいて、前記本体がさ
   らに、前記出口室と流れ連通する出口開口を包含するこ
   とを特徴とする血液ポンプ。 ７　請求項６記載の血液ポンプにおいて、遠い方の端部
   に隣接しこれを貫いて延びる大略０．０２０インチの内
   径の充満内腔を有するバルーン血管形成カテーテルを包
   含し、前記本体の出口開口が前記カテーテルの充満内腔
   と流れ連通し、これによって脈動を緩和し加圧した血液
   がバルーンによる血管形成術中カテーテルを通して送り
   込まれるようにしたことを特徴とする血液ポンプ。 ８　請求項１記載の血液ポンプにおいて、遠い方の端部
   に隣接しこれを貫いて延びる大略０．０２０インチの内
   径を有する充満内腔を有するバルーン血管形成カテーテ
   ルを包含し、前記本体が前記カテーテルの前記充満内腔
   と流れ連通しこれによりバルーン血管形成術中前記カテ
   ーテルを通じて脈動緩和加圧血液が送り出されるように
   したことを特徴とする血液ポンプ。 ９　請求項７記載の血液ポンプにおいて、前記脈動緩和
   手段が前記本体と一体であり、前記膜が血液が前記本体
   中の流路に溜るデッドスポットの生成を回避するように
   前記脈動緩和手段内に配設されていることを特徴とする
   血液ポンプ。 １０　空所を内部に画成する本体と、前記空所を少なく
   ともひとつの第１および第２の室に分割する少なくとも
   ひとつの複動ピストンと、前記第１および第２の室に流
   れ連通する入口および出口弁とを包含し、前記ピストン
   が一方の方向に動くにつれ前記第１の室内の血液の加圧
   を助け、前記ピストンが反対の方向に動くにつれ前記第
   ２の室内の加圧を助けるように前記ふたつの弁のシーケ
   ンス作動を許容するよう前記ピストンの動きに応答して
   選択的に前記ふたつの弁が作動するようにしたことを特
   徴とする血液ポンプ。 １１　請求項１０記載の血液ポンプにおいて、前記本体
   に設けられ血液がポンプから出るに際しこの血液の圧力
   の脈動を緩和する手段を包含し、この脈動緩和手段がさ
   らに、内部に蓄積室を画成するハウジングと、この蓄積
   室を覆ってこれを閉じる膜とを包含することを特徴とす
   る血液ポンプ。 １２　少なくとも１２０ｐｓｉｇの圧力を生ずることの
   できる血液ポンプと、この血液ポンプと流れ連通し血液
   が前記血液ポンプから出てくるのに際しその脈動を緩和
   する手段とを包含し、この脈動緩和手段が、内部に蓄積
   室を画成するハウジングと、前記蓄積室を覆ってこれを
   閉じる膜と、遠い方の端部に隣接してこれを貫通して延
   びる大略０．０２０インチの内径を有する充満内腔をそ
   なえた血管形成カテーテルとを包含し、前記血液ポンプ
   が前記充満内腔と流れ連通して前記カテーテルを患者に
   用いる時血液が前記内腔および前記カテーテルの遠い方
   の端部から送り出されるようにしたことを特徴とする、
   血管形成術中血液を充満せしめる装置。 １３　請求項８記載の装置において、前記圧力上昇手段
   がさらに、患者の腎臓の静脈または動脈に装架できるよ
   うにした入口ポートを包含し、これにより血管形成術中
   血液を前記ポンプおよび前記カテーテルを通じて連続的
   に流すようにしたことを特徴とする装置。 １４　請求項１２記載の装置において、前記ポンプがさ
   らに、患者の腎臓の静脈または動脈に装架されるように
   した入口ポートを包含し、これにより血管形成術中前記
   ポンプおよび前記カテーテルを通じて血液を連続的に流
   すようにしたことを特徴とする装置。 １５　請求項１記載の装置において、前記圧力上昇手段
   が少なくとも１２０ｐｓｉｇ位の圧力を生ずることがで
   きるものとしたことを特徴とする装置。 １６　請求項７記載の装置において、前記圧力上昇手段
   が少なくとも１２０ｐｓｉｇ位の圧力を生ずることがで
   きるものとしたことを特徴とする装置。 １７　請求項１０記載の装置において、前記ポンプが少
   なくとも１２０ｐｓｉｇ位の圧力を生ずることができる
   ものとしたことを特徴とする装置。 １８　請求項１記載の装置において、前記ポンプがさら
   に、前記圧力上昇手段に接続されこれを選択的に運転す
   る駆動手段を包含し、この駆動手段を包含する前記ポン
   プが携帯可能であることを特徴とする装置。 １９　請求項７記載の装置において、前記ポンプがさら
   に、前記圧力上昇手段に接続されこれを選択的に運転す
   る駆動手段を包含し、この駆動手段を包含する前記ポン
   プが携帯可能であることを特徴とする装置。 ２０　請求項１０記載の装置において、前記ポンプがさ
   らに、前記ピストンに接続されこれを選択的に運転する
   駆動手段を包含し、この駆動手段を包含する前記ポンプ
   が携帯可能であることを特徴とする装置。 ２１　請求項１２記載の装置において、前記ポンプがさ
   らに、前記ピストンに接続されこれを選択的に運転する
   駆動手段を包含し、この駆動手段を包含する前記ポンプ
   が携帯可能であることを特徴とする装置。 ２２　請求項１８記載の装置において、前記本体、圧力
   上昇手段および脈動緩和手段が使い捨てのものであり、
   前記駆動手段が、本体、圧力上昇手段および脈動緩和手
   段を包含する交換ユニットをつけて再使用できるもので
   あることを特徴とする装置。 ２３　請求項１９記載の装置において、前記本体、圧力
   上昇手段および脈動緩和手段が使い捨てのものであり、
   前記駆動手段が、本体、圧力上昇手段および脈動緩和手
   段を包含する交換ユニットをつけて再使用できるもので
   あることを特徴とする装置。 ２４　請求項２０記載の装置において、前記本体が使い
   捨てのものであり、前記駆動手段が交換本体をつけて使
   用できるものであることを特徴とする装置。 ２５　請求項２１記載の装置において、前記本体が使い
   捨てのものであり、前記駆動手段が交換本体をつけて使
   用できるものであることを特徴とする装置。 ２６　請求項１１記載の血液ポンプにおいて、前記脈動
   緩和手段が前記本体と一体であり、前記膜が、血液が前
   記本体中の流路内に溜まるデッドスポットの生成を回避
   するようにして前記脈動緩和手段内に配設されているこ
   とを特徴とする血液ポンプ。 ２７　請求項１２記載の血液ポンプにおいて、前記脈動
   緩和手段が前記本体と一体であり、前記膜が、血液が前
   記本体中の流路内に溜まるデッドスポットの生成を回避
   するようにして前記脈動緩和手段内に配設されているこ
   とを特徴とする血液ポンプ。