JPS587257A - 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】 本発明は人工心臓用血液ポンプ装置に関し、更に詳しく
は流体圧によって駆動する血液ポンプ０改良に関するも
のである〇 近年、−心手術やその他の手術の際に、体外に訃いて補
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
Ｏ開発が進められている。

気体圧によって駆動されるナック履の人工心臓の研究は
、我国でも世界に先がけて研究されてお夛、山羊を使っ
た長期生存記録では良い趙来が得られているが、実ｌｉ
Ｉに患者に対してＯ臨床応用への道は未だ開かれていす
、殊に問題となるのは、人工心臓内部での血橙生成問題
および弁ＯＭＲ付の問題である。

本発明は、血液ポンプにおける弁Ｏｔａ頂部に関するｔ
のである〇 以下に図面にもとづき、本発明を説明する。

第１図は血液ポンプ０１例であるナック履血液ポンプ及
び血液チャンバーＯ基本的形態を示すｔのである。

サック蓋血濠ポンプは、耐圧性（えとえばポリカーボネ
ートｊ１）のハウジングアウターケース１と、偏平袋状
で底面が円弧状に形成され九血液チヤンパー２とから構
成されている。こ０ｍ１ｉチヤンバ一２０上部には、血
液導入管３と血液排出管４とが上向きに略々平行に形成
してあシ、かつ上部周１ｍＫはフランジ５が取付けであ
る。ｉえ、前記血液導入管３と血液排出管４の内部には
、血液Ｏ逆流を防止する公知Ｏ弁６が施してあり、これ
により血液導入管３から血液チャ／バー２内に導入され
え血液は、血液排中管４より排出されるようになってい
る。

前記血液チャンバー２は、ａ１１図に示す如きハウジン
グアウターケース１０内に収納され、７ランジ５によっ
て気＠に保持される。そしてハウジングアウタ−ケース
１０底１ｉＩＩＩ画に設けたパイプ７を経て、ハウジン
グアウターケース内に圧送される流体、九とえば空気の
圧力の変化により血液チャンバー２０容積が縮少、膨張
を交互にくシ返してポンプとして機能する。

本発明はこのような血液ポンプの弁の装填部の改良に関
するもＯであり、弁のＳ＊は、公知Ｏ心臓弁置換量Ｏ弁
九とえば、パイロライト方−ボンを用いえディスク弁、
デュラマータＯような弾性のある膜で構成されたリーフ
レット弁などいずれも用いることが出来る。これらＯ弁
は第２図に示す如く、例えば金属性ＯＩＪソング状前輪
８にパイロライトカーボンのディスク！が組み込まれ夫
々工夫をこらし曳機構で開閉するようＫなっている。

これらＯ弁は、血液ポンプＯ血液導入管３、血液排出管
４の適当な位置に４ｍ填される。例えば、第２図に示す
ように前輪８が外向に凹状に形成され良金属性リングか
らな夛、弁の装着は、装着すべき血液導管に前記前輪の
凹状郁に＠当する凸部を形成させこれにはめ込むように
装着されている。

実際に血液ポンプを使用する場合、血液チャ／バーは外
圧の陽、陰の変化に応じて容積の膨張、収縮を交互にく
夛返すが、この容積の廖鰻、駅縮時に弁および弁を装着
した導管に可成りの圧力（陽圧又は陰圧）がかかること
Ｋｌｋる。しかもこＯ圧力は陽、陰交互に６０〜！０闘
／分という頻度で生じその度に前輪および前輪を保持す
る導管にその力がかかるｏｉ＋ａｃ血箪をチ血液バーか
ら圧出するときＯ圧力はｇｏｏ讃Ｅｌにも達することが
あ夛、この時のトラブルとして前輪が所定０セット位置
からはずれることがあり、この場合轟然拍動蓋皇淑ポン
プとしての機能が失われ、治療中の患者は致命的打撃を
受けることにもなる・そこで安全面から従来公知の血液
ポンプでは弁の前輪を血液導管のはめ込むべき所定０場
所に設けられえリング状凸１１に前輪の凹部をはめ込ん
で使用されるが、血液チャ／バーの収縮、膨ＭＩＫ伴っ
て発生する圧力は前輪部に作用するぺけでなく、前輪を
はめ込んでいる管を拡げる作用が大きく、殊に血ｉ［を
圧出する血液排出管にかかる圧力が大きい・血液ポンプ
の公知の材料としてポリウレタン又は軟質ポリ塩化ビニ
ルが用いられているが、これらは本来弾性体であるから
圧力によって変形し轟い。

しかしながら、血液導入管及び血液排出管には適度Ｏ弾
性変形が弁を装着するときに要求され、装着し友のち使
用時には弾性変形を紡ぐことが要求される。この友めＯ
解決法として、ｆｌ−、ｔは、−足前を血液導管の所定
Ｏ位置に装着してのちその導管の上側から金属性あるい
は高分子物質たとえば機械的強度につよいナイロンＯテ
ープ状Ｏ締め具で締めつけて前輪を外部からリングに沿
って締めつけ、前輪が使用時にはずれないような便宜的
な方法がとられてい友。しかしこの方法では前輪を外部
から締めつける際にテープ状０＠付具が前輪部から多少
ともずれえ）、あるいは少しても前輪面に対して傾斜す
ると、前輪に局所的にカがかかつて歪をうけ、この友め
弁の作動に異常が生じる。たとえば、血液ポンプは使用
中において６０〜９０回／分の割合で弁の開閉を行うが
、この開閉がスムースにゆかない場合、血液ポンプにそ
の生命を依存している患者にとっては大変な危険にさら
されることになる。

本発明者らはこれらＣＩＩＬＫ充分貿意充分神意装填部
の材質とそ０厚みについて種々検討を加え九ところ、弁
の装着が可能であって、弁が使用中においても安定に保
持しうる材質及び弁Ｏ！ｌ填部の厚み範囲について一定
の条件が満たされれば、安定かつ安全に弁の装着が可能
で、かつ使用時に全くトラブルのないことを見出した・ まず、材質としてはポリウレタン、可塑剤を所定量含む
軟質ポリ塩化ビニルを用いることである。

本発明を実施するに際して用いられるボリウレタ／とし
てはポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリ
ウレタンがともに用いられ、インクアネート基をヒドロ
キシル基の水素原子と反応させてウレタン給金を形成さ
せて製造される。従来ポリウレタンの生成に用いられて
いるインシアネートはすべて用いることが出来る。ポリ
ウレタンを得るにはイソシアネートを２個以上００Ｈ基
を含むポリオールと反応させるが、典履的なポリオール
には多ヒドロキシポリエステル及びポリエーテルが着ま
れる。このポリエステルはエチレングリコール、ジエチ
レングリコールのようなグリコール又はトリメチロール
グロパ／、グリ竜リン、ソルビトール等のような多価ア
ルコールとアジピン酸、コハク酸等のような多価カルボ
ン酸とのエステル化によってつくられる。

適当なポリエーテルは例えばアルキレンオキシドの重合
により又はアルキレンオキシドを公知の多価アルコール
と縮合させζことによって得られる。アルキレンオキシ
ドの例にはエチレンオキシド、ｔ２−プロピレンオキシ
ド、ｔ２−ブチレンオキシド及びｔ５−プロピレンオキ
シドが含まれる。多価アルコールの例にはプロピレング
リコール、グリセロール、トリメチロール、トリメチロ
ールプロパン、ｔｚ６−ヘキナントリオール、ペンタエ
リスリトール等が含まれる。また、本発明を実施するに
当って用いられるポリ塩化ビニルの重合度は５００〜２
０００１ｉりものが好ましい・可塑剤の量は重要であっ
て、ポリ塩化ビニル１００重量部に対して４０〜１２０
重量部、好ましくは５０〜８０重量部がよい。４０重量
部以下では軟らかさに欠け、１２０重量部以上では軟ら
かくなりすぎて、弁の装填、弁の作動状態等において不
良、不適となる０用いられる可塑剤としてＤＯＰ（ジオ
クチルフクレー））、Ｄｏム（ジオクチルアジペート）
が無樺性Ｏｍ点から好ましく用いられる。

本発明はまた、血液排出管が弁の装着部よシ管Ｏ長さ方
向に少くとも１０簡にわたってその肉厚がｔｏｗｓ以上
５．０−以下であ夛、好ましくはｔ５園以上４０■以下
、更に好ましくはｔ８−以上五５−以下、最も好ましく
は２．０−以上、４２−以下であることを特徴とする血
液ポンプである。

前記血液排出管の肉厚が１５＋ｗ以下では、すでに詳述
し友ように導管が圧力によって膨らんで前輪がはずれた
り、弁の作動不全等の危険があり、又前輪がはずれるに
至らなくてもポンプ使用時に前輪の装着ｌＩＯ変形が大
きく、前輪と前記管の接触部に血液が帝流し、そこから
血栓の生成をみることが多い０この血栓を生じた状態で
人工心臓や補助心臓として用いるとき、血液流内に小さ
い検子となって流れ、脳動獣を塞栓するという致命的欠
陥を有することにもなる。

また、厚みがＳＯ閤以上になると導管が固くなって弁の
装着がむつかしく、使用上の不便も大きい。

を友、これらの肉厚が弁の装着部よ多少なくとも１０閣
とし九のは、１０冒以下で杜前記内厚の効果がなくなる
からである。上記管の肉厚は血液排出管４に限定される
ものではなく、同様に血液導入管３にも適用される。

以上、説明した如く、本発明は、弁が装着されている導
管の素材と厚木を所定の範囲にすることにより弁は容易
に装着出来、かつ一旦装潰した弁は安定に作動し、使用
中に弁がはずれ喪り前輪部において血栓を生成すること
もないという特徴を有する。

なお、弁を装着した上で更に念のためテープ状のもので
前輪と導管の上から押え締めしてもよい。

本発明の場合、強く締めつける必要がないので、従来の
ような締付時の不手際による弁の作動不全も生じない〇 以下実施例によって本発明を更に詳わしく説明する０ 実施例１〜１３ 第１図に示したナックｇｏ血液ポングを用い血液導入管
及び血Ｉｌ［排出管ＯＷｉみを変化させ、アウターケー
スの流体導入管を別に設置し次空気圧駆Ｓａｔにつなぎ
生ｌｌ★塩水を用いて弁の作動状態音調べ友。この結果
を次！！に：まとめた０表中、ポリ塩化ビニルは日本ゼ
オン社製ゼオンペーストを、ポリウレタンは、ニステン
５７４０（ダットリツテ社ｊ１）及びバラプレンＰ５０
０（ａ本エラストラ社製）を台用いて実施し九〇本年　
対ボー塩化ビ＆ル１０ｇ１重量−に対し実施ｆ１１４ 実施例５〜１５のサック型人工心臓を用い、山羊を用い
て左心バイパスポンプとして１ケ月間使用した。この場
金慮液排出管はカニユーレにより下行火動厭に、一方血
液導入管は左心房よりカニユーレでつないだ。

いずれＯポンプでも１ケ月間山羊は生存したが、１ケ月
後Ｏ血役生成状ＩＩｖｒ調べると、実ｍ例６゜７、魯、
？、１０，１２．１３は弁の部分に全く皇役の生成を本
なかった・ 一方、実施例３．４．５．１１　には前輪部近傍から血
＃ｋＯ生畏がみられ、実施例５，１１は時々弁の作動不
良がみられ良。

４、ｌｉ！画の簡単な脱刷 菖１図はサック瀧血液ポンプの分解斜視図であ夛、１１
２１１１は血液排出用弁が装着された血液排出管の一部
縦断面図である。

符号中、１はハウジングアウターケース、２は血液チャ
／バー、工は血液導入管、４は血液排出管、５は７ラン
ジ、６は弁、７は流体送出用パイプ、８は前輪、９はデ
ィスクを各示す。

特許出願人　　日本ゼオン株式余社 淋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−ゝ
＼士　　　（） １ 淋　　　　ゞ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　　ｍｉｉ導入用弁、血液排出用弁を夫々内蔵する血
   液導入管及び血液排出管に連通して血液チャ／バーが形
   成され、該血液チャンバーの拍動によって血液を導入及
   び排出する拍動履血液ポンプＫ＞いて、曽記弁を内蔵す
   る血液導入管及び血液排出管のうち、少なくとも血液排
   出管が、ボ啼ウレタン又はポリ塩化ビニル１００重置部
   に対して４０乃至１２０重量部の可塑剤を含むポリ塩化
   ビニルより形成され、かつ前記弁０装着部よ）前配管の
   長さ方向に少なくとも１０ｍにわ友９そＯ肉厚がｔＳ閣
   乃至−〇箇であることを畳黴とする血液ポンプ。