JPH0465703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は、弁装置に関し、更に詳述すれば、血
液ポンプ装置用の弁装置（人工弁）に関するもの
である。

ロ 従来技術 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。例えば
第６図に示すように、生体の心臓１０の右心房と
肺動脈との間や、左心房と大動脈との間に夫々サ
ツク型血液ポンプ装置１１が連結される。このよ
うな血液ポンプ装置は、我国でも世界に先駆けて
研究されており、補助心臓として既に臨床応用に
も実施されている。

この血液ポンプ装置１１はサツク型と称される
ものであり、第７図に明示するように、主として
耐圧性（例えばポリカーボネート或いはポリウレ
タン製）のハウジングアウターケース１と、この
ハウジングアウターケース内に気密に収納される
偏平袋状のサツク型の血液チヤンバー２とからな
る。この血液チヤンバー２の上部には、血液チヤ
ンバーに連通して血液導入管３と血液排出管４と
が上向きにかつ略平行に形成されている。血液チ
ヤンバー部の上部周囲には、ハウジングの一部を
なすフランジ部５を設けてあり、このフランジ部
によつて血液チヤンバーはハウジングアウターケ
ース１内に気密に収納される。また、血液導入管
３と血液排出管４との各内部には、血液１７の逆
流を防止する人工の逆止弁６，７が装着してあ
り、これにより、血液導入管３から血液チヤンバ
ー２内に導入された血液１７は、血液排出管４よ
り拍出されるようになつている。血液の拍出は、
ハウジングアウターケース１の底部に設けられた
ポート８を通じて流体、例えば圧縮空気及び減圧
空気の導入、排出を交互に行い、血液チヤンバー
外圧の変化に伴つて血液チヤンバーが膨張、収縮
を繰り返すことによつてなされるものである。吻
合（ふんごう）術によつて生体の心臓に結合され
た各カニユーレ１２と血液チヤンバー２側の各血
液導管３及び４とは、各コネクタ１３の両端部か
らその中央位置に設けたリング状フランジ１４の
位置まで夫々挿入される。

こうした血液ポンプ装置において、例えば上記
人工弁６，７としてデイスク型人工弁をはじめ、
ボール型人工弁も使用されている。但し、いずれ
の人工弁も、可動弁体を保持するための支柱やケ
ージを血液流路に設けることになるので、血液を
流したときにその支柱やケージによつて血液流が
乱され、場合によつては血栓が生じることもあ
る。

こうした支柱やケージを設けないボール型人工
弁としては、第８図及び第９図に示す人工弁２０
が考えられる。この人工弁２０は２つの本体部２
０ａと２０ｂとを接着したものであつて、各部に
はボール（可動弁体）２８を着脱させる弁座２１
ａ，２１ｂを夫々形成している。なお、弁座２１
ａは、第９図に示すように、血液流路を形成する
円形流路２２の両端に接して切られたより大径の
溝２３によつて形成されている。従つて、この溝
２３の奥に上記流路２２が臨んでいて、弁座２１
ａはほぼ直角の段部として上記流路２２の両側に
形成されていることになる。また、この溝２３の
底部においては、本体内面２５はほぼ直角の面を
なして流路２２の上、下に位置している。他方、
弁座２１ｂの方は、球面の一部をなす如き形状を
有しており、上記２２と同様の流路２４に連なつ
ているが、一点鎖線のようにボール２８が接する
ことにより流路２４が完全に遮断されて逆流が防
止される。

こうしたボール型人工弁２０は次の如き特徴を
有している。

(1) 製造が簡単で、部品点数が少ない（３点の
み）。成形用の型も簡単で安価である。

(2) 順流時はボール２８と本体２０ａとの間に生
じる通路２６を経て流体１７（例えば血液）が
流路２２側へ流れるが、この際ボール２８自体
は弁座２１ａに点接触で接しているだけである
ので、特に逆流時には即座にボール２８が弁座
２１ｂ側へ移動して逆流が防止される。従つ
て、応答特性が良好である。

(3) 耐久性が比較的良好である。例えば犬に用い
た実験で、92日間の駆動実積があり、更に
INVITROの加速試験に於いて４ケ月相当以上
繰返し使用してもトラブルがなかつた。

しかし、こうしたボール型人工弁の場合、次の
ような問題がなお存在しており、これまでその有
効な解決策は見出されていない。

２つの本体部２０ａ，２０ｂの端面を互いに突
き合わせて接着するのに、僅かでも位置ずれを起
こすと血液流路に段ができて血液のスムーズな流
通が阻げられ、不所望な血栓発生の原因となるの
で、接着には高い精度が要求される。ところが、
この接着時には予めボール２８を収容させておか
ねばならず、高い精度を以てこの接着を行うのは
かなり難しい。

このような問題を解決するボール型人工弁とし
ては、例えば第５図に分解図示するような構造の
ものが考えられる。

即ち、第一の本体部３０ａに雌ねじ３７ａを設
け、第二の本体部３０ｂに雄ねじ３７ｂを設け、
第一の本体部３０ａの雌ねじ３７ａの奥にパツキ
ン３９を嵌入させておいて雌ねじ３７ａと雄ねじ
３７ｂとを螺合させ、締付ける。このような構造
とすることにより、予めボール２８を収容させて
おいても、第一、第二の本体部３０ａ，３０ｂは
互いに中心線を一致させて結合される。

ところが、シリコーンゴムやブチルゴム等のパ
ツキン３９が、上記の締付けによつて引きつられ
るように変形したり位置ずれしたりして隙間や凸
部が生じ、血液のスムーズな流通を阻害して、不
所望な血栓発生が生じ易くなる。

本発明者は、研究の結果、上記のような問題を
生じない弁装置の開発に成功し、本発明をなすに
至つた。

ハ 発明の目的 本発明は、組立てが高精度にかつ簡単に行え、
而も好ましくない隙間や凸部が形成されることの
ない弁装置を提供することを目的としている。

ニ 発明の構成 本発明は、血液流動方向に沿つて位置移動可能
に可動弁体が管状体内に配されている弁装置であ
つて、前記管状体が互いに分割された一対の部分
の結合体からなり、これらの分割部分の結合域に
て前記一対の部分の少なくとも一方に、パツキン
材料のゲル化によつて予めパツキン材が一体に固
着されている、血液ポンプ装置用の弁装置に係
る。

ホ 実施例 以下、本発明の実施例を説明する。

第１図はボール型人工弁の断面図、第２図は同
じく分解断面図である。

人工弁３０は雌ねじ３７ａが螺刻された第一の
本体部３０ａと、雄ねじ３７ｂが螺刻された第二
の本体部３０ｂと、ボール２８とを有していて、
第一の本体部３０ａの雌ねじ３７ａの奥の端面に
は環状パツキン材３８が一体に固着して設けられ
ている。弁動作機構は先に説明した第８図及び第
９図の人工弁のそれと同様であるので、説明を省
略する。また、第８図、第９図と同じ部分は、同
じ符号を付して示してある。

第一、第二の本体部３０ａ，３０ｂは、ポリカ
ーボネート、ポリウレタン、ポリサルフオン、硬
質塩化ビニル等の樹脂からなり、射出成形によつ
て寸法精度が高く透明なものが容易に得られる。
本例の人工弁は、主に体外で使用するタイプの人
工心臓に用いられるが、この場合、内部が透視で
きることは、臨床管理上重要な要素となる。第
一、第二の本体部３０ａ，３０ｂの血液と接触す
る面には、予め抗血栓性材料からなる表面層を設
けておくのが良いが、この層は図示省略してあ
る。環状パツキン材３８はポリウレタン系の抗血
栓性材料からなつている。ボール２８の材料とし
ては、シリコーン、ウルタン系エラストマーが抗
血栓性に優れ、好ましく用いられる。

第２図の状態からボール２８を第一の本体部３
０ａ又は第二の本体部３０ｂに収容しておいて雌
ねじ３７ａと雄ねじ３７ｂとからなる対のねじ３
７を螺合させ、締付けて第１図の状態に組立てて
人工弁３０とする。環状パツキン材３８は第一の
本体部３０ａに一体に固着して設けられているの
で、上記の締付けの際、捩れるようなことがな
く、自然に圧縮されて内側に隙間や凸部等による
段が付くことなくして人工弁３０が組立てられ、
血液導通中に血栓を生ずる虞れがない。また、環
状パツキン材３８はボール２８が往復動する内径
の大きい部分に位置させているので、ボール２８
が環状パツキン材３８に接触するようなことがな
く、弁の機能を損なうようなことはない。このよ
うに、人工弁３０の組立ては極めて簡単、かつ容
易であり、内周面は滑らかに連続した面として形
成され、高品質の人工弁が得られる。

次に、第一の本体部３０ａに環状パツキン材３
８を一体に固着させる手順を、第３図によつて説
明する。

まず、シリコーンゴム製の栓４１を、仮想線で
示す位置から実線で示すように第一の本体部３０
ａのボール収容予定位置へ嵌入させる。

次に、雌ねじ３７ａと栓４１とに挟まれた空間
を経由して、シリンジ（注射器）４３を使用して
ポリウレタン系の抗血栓性材料溶液４０を第一の
本体部３０ａの露呈面に所定量供給する。

溶液４０の溶媒が十分に除去されたら、栓４１
を第一の本体部３７ａから引抜くと、上記露呈面
に抗血栓性の環状パツキン３８が第一の本体部３
０ａに一体に固着して形成される。

なお、パツキン材３８は、ポリウレタン系の抗
血栓性材料溶液の溶媒を除去して形成させるほ
か、ポリ塩化ビニルプラスチゾルその他の液状化
可能な材料を原材料とし、加熱等によつて反応ゲ
ル化してパツキン材３８とすることができる。

上記の例では、第一の本体部３０ａに環状パツ
キン材３８を一体に固着させているが、これに替
えて、又はこれを併せて第二の本体部３０ｂの端
面にパツキン材を一体に固着させても良い。

第二の本体部３０ｂの端面にパツキン材を設け
るには、第４図のようにして行う。

まず、シリコーンゴム製の管状体４２を仮想線
で示す位置から実線で示すように第二の本体部３
０ｂの雌ねじ３７ｂに外嵌する。４２ａは雌ねじ
３７ｂをマスクするために管状体内周面に設けた
環状突部である。次いで、先に説明した第一の本
体部に於けると同様に、シリコーンゴム製の栓４
１を仮想線で示す位置から実線で示すように第二
の本体部３０ｂのボール収容予定位置に嵌入す
る。

次に、管状体４２と栓４１とに挟まれた空間を
経由して、シリンジ４３を使用してポリウレタン
系の抗血栓性材料溶液４０を第二の本体部３０ｂ
の端面に所定量供給する。

溶液４０の溶媒が十分に除去されたら、管状体
４２及び栓４１を第二の本体部３０ｂから引抜く
と、第二の本体部３０ｂの端面に環状パツキン材
３８₂が一体に固着して形成される。

以上のように、パツキン材を本体部に一体に設
ける作業は、特殊な設備を必要とせず、簡単かつ
容易に遂行される。

上記の実施例のほか、本発明の技術思想に基づ
いて種々の変形が可能である。

例えば、可動弁体は、球形のもののほか、円錐
形その他可動弁体として機能し得る適宜の形状と
して良い。

ヘ 発明の効果 以上説明したように、本発明は、管状体が互い
に分割された一対の部分の結合体からなつている
ので、可動弁体を分割された状態で管状体に収容
し、しかる後にこれら分割部分を結合することが
でき、その結果、容易に弁装置とすることができ
る。また、上記の分割部分の結合域にて前記一対
の部分の少なくとも一方に、予めパツキン材が一
体に固着されているので、結合時にパツキン材が
捩れその他の不所望な変形を起こすことがなく、
その結果、好ましくない隙間や凸部が形成される
ことがなくなり、血液に接する面が滑らかになつ
て血液がスムーズに流動し、血栓発生が起るおそ
れがない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示すもので
あつて、第１図は弁装置を示し、同図ａは中心線
に沿う断面図、同図ｂは同図ａのｂ−ｂ線矢
視断面図、第２図は弁装置の分解断面図、第３図
及び第４図は夫々分割された本体部にパツキン材
を形成する方法を示す断面図である。第５図は他
の弁装置の分解断面図である。第６図〜第９図は
従来例を示すものであつて、第６図は血液ポンプ
装置の使用状態を示す概略斜視図、第７図は血液
ポンプ装置の分解斜視図、第８図はボール型人工
弁の断面図、第９図は第８図の−線矢視断面
図である。 なお、図面に示された符号に於いて、１７……
血液、２１ａ，２１ｂ……弁座、２８……ボール
（可動弁体）、３０……弁装置、３０ａ……第一の
本体部、３０ｂ……第二の本体部、３７ａ……雌
ねじ、３７ｂ……雄ねじ、３８，３８₂……パツ
キン材、４０……パツキン材溶液、４１，４２…
…マスク、４３……シリンジである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 血液流動方向に沿つて位置移動可能に可動弁
   体が管状体内に配されている弁装置であつて、前
   記管状体が互いに分割された一対の部分の結合体
   からなり、これらの分割部分の結合域にて前記一
   対の部分の少なくとも一方に、パツキン材料のゲ
   ル化によつて予めパツキン材が一体に固着されて
   いる、血液ポンプ装置用の弁装置。