JPS62159648A

JPS62159648A - 弁装置の製造方法

Info

Publication number: JPS62159648A
Application number: JP29910285A
Authority: JP
Inventors: 高木　啓之; 明福留
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1985-12-31
Filing date: 1985-12-31
Publication date: 1987-07-15

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】イ、産業上の利用分野本発明は、弁座と可動弁体とが流体流路に配された弁装
置、例えば人工心臓用の人工弁の製造方法に関するもの
である。

口、従来技術近年、関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５図に示すように
、生体の心Ｒ１Ｏ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ッ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
に先が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はサック型と称されるものであ
り、第６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ｌ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ック型の血液チャンバ
ー２とからなる。

この血液チャンバー２の上部には、血液チャンバーに連
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。　血液チャンバ一部の上部周囲
°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って血液チャンバーはハウジ
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から血液チャンバー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
になっている。　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
液チャンバー外圧の変化に伴って血液チャンバーが膨張
、収縮を繰り返すことによってなされるものである。　
吻合（ふんごう）術によって生体の心臓に結合された各
カニユーレ１２と血液チャンバー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としてディ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。　特に、ボール型のものは可動弁が
ボールからなっているので、ディスク型に比べて耐久性
がよ（、血栓生成も少ないという利点がある。　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って血液流が乱され、場合
によっ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、特公昭５４−４２７５９号公報に記載されたものが
ある。　このボール型人工弁は次の利点を有している。

（１１、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との間に住じ
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
。　従って、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日間の駆動実績があり、更に１００日以
上繰返し使用してもトラブルがなかった。

しかしこの人工弁は、２つの部分からなり、予め成形し
ておいたボールをそれらの間に装入後に接着して組立て
るようにしているので、組立ての作業性が悪く、しかも
上記画部分の接着域の内面は滑らかでない。　即ち、ボ
ールを装入後に接着しているので、内面の加工が不可能
であり、また抗血栓剤の塗布が極めて困難である。　こ
のため、血栓の生成が避けられない。

ハ０発明の目的本発明の目的は、作業性良く弁の製造が可能であり、か
つ弁内面を滑らかにできる製造方法を提供するものであ
る。

二０発明の構成即ち、本発明は、弁座と可動弁体とが流体流路に配され
た弁装置の製造方法において、前記弁座を有する弁本体
を作製し、しかる後に前記弁本体を所定の媒体中に配置
し、この状態で前記可動弁体の構成材料を前記弁座の面
する前記流体流路内に注入し、前記媒体中で硬化させ、
これによって前記可動弁体を成形すると同時に前記弁本
体内に留置することを特徴とする弁装置の製造方法に係
るものである。

ホ、実施例以下、本発明の実施例を図面について詳細に説明する。

まず第１図及び第２図について、本実施例による人工弁
（ボール型）の製造方法を説明する。

第１Ａ図は、人工弁を構成する２つの本体部２０ａと２
０ｂとを分離して示す。　これらの各本体部は公知の射
出成形技術によって硬質又は軟質のポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート、アクリル系樹脂等で成形されるが、ポ
リウレタンやシロキサン系の公知の抗血栓剤が塗布可能
で、かつ内部観察を容易にするために透明性を有するも
のであればよい。　また、後述のボール（可動弁体）を
着脱させる弁座２１ａ、２１ｂを夫々形成している。

なお、弁座２１ａは、第２図（Ａ）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によって形成されている。

従って、この′ａ２３の奥に上記流路２２が臨んでいて
、弁座２１ａ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。　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２
２と同様の流路２４に連なっている（第２図（Ｂ）も参
照）。

次に第１Ｂ図のように、画部分２０ａと２０ｂとを接着
剤で互いに接着固定するか、或いは凹凸嵌合方式（図示
′せず）で嵌合して一体化してもよい。

そして更に、この本体２０の内面を抗血栓剤で処理（抗
血栓剤を塗布）し、乾燥することによって、本体内面を
十分平滑にすると同時に抗血栓膜を形成する。

次に第１Ｃ図のように、後述のボールを成形するための
成形材料溶液（或いはボール自体）とほぼ比重が同じで
ある液体２５中に、上記の弁本体２０を垂直に浸漬する
。　そして、対流を生じないように液体２５を定温に保
持しながら、上方から流路２２を通してマイクロシリン
ジ等の注射器２６の注射針２７から、ボール成形材料溶
液２８を所定量静かに注入する。　ここで、液体２５と
しては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセル
ロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポ
リアクリル酸ソーダ等の保護コロイド又は界面活性剤、
更には無機塩（例えばポリリン酸ソーダ）を添加してな
るものを使用してよい。　また、液体２５は全体を２０
〜５０″Ｃに保持するのが望ましく、対流を起こすこと
がなければ常温であってよい。　また、上記の注入され
る溶液２８は、二液性の室温硬化型のモノマー、例えば
シリコーン溶液を使用してよいが、他のポリウレタン、
エポキシ樹脂用のモノマー溶液（但し、溶媒は水辺外と
する。）を使用することもできる。

こうして、注射針２７から注入された溶液２８は、弁本
体２０内で浮遊するが、液体２５とほぼ同比重のために
あらゆる方向から均等な圧力を受け、いわば無重力の如
き状態で静止しながら球形となり、このまま硬化せしめ
られる。　この結果、第１Ｃ図の一点鎖線２８で示すよ
うに所定径で真球度の高いボールが成形される。

第１Ｄ図は、上記のようにして、ボール（可動弁体）２
８を特別な装置なしに成形材料の注入、静置硬化のみに
よって成形すると同時に、本体２０内に留置してなる人
工弁３０を示すものである。　この人工弁においては、
矢印３１方向へ血液を流すときは、この圧力でボール２
８が実線の如くに弁座２１ａに押圧されるが、溝２３の
幅（第２図（Ａ）参照）はボール２８の径よりも小さく
形成しているので、ボール２８は第２図（Ａ）の仮想線
及び第１Ｄ図実線で示すように溝２３内に部分的に入り
込むだけである。　従って、溝２３において、ボール２
８と本体２０ａとの間には、流路２２に通じる間隙３２
が残され、かつ弁座２１ａに対してボール２８はほぼ点
接触的に接当しているだけである。　逆に、矢印３３方
向へ血液の逆流が生じようとすれば、ボール２８は即ち
に弁座２１ａから離れて、一点鎖線の如くに他方の円形
の弁座２１ｂに押圧される。　この場合、弁座２１ｂは
円形で、ボール２８は球形であるため、両者は全域に亘
って密に接し合い、流路２４は完全に遮断されるから、
血液の逆流が阻止される。

以上に説明したように、本実施例の方法で人工弁３０を
作製すると、ボール２８を容易に弁内に留置さることが
でき、注入する材料の量によって各種サイズの真球度の
良いボール２８を成形できる。

しかも、ボールを組込む前に弁本体２０を作製している
ので、その内面に予め抗血栓剤等を塗布したり、或いは
加工できるので、内面を平滑化し、血栓の生じ難い人工
弁を提供できる。

第３図は、上記に得られた人工弁３０をコネクタ（第６
図の１３に相当）として使用した例を示し、両側にカニ
ユーレ１２と血？ｅｉ、導管４とを接続し、第６図と同
様にして用いられる。　血液１７が矢印のように流れる
ときは、上記したようにボール２８は弁座２１ａへ押し
付けられ、血液１７は間隙３３を通してスムーズに流路
２２を経てカニユーレ１２へ流動する。　なお、この例
°では、人工弁をコネクタと兼用しているので、第６図
の例のように血液導管３又は４に人工弁を埋設する必要
はな（、従って人工弁の取付けが容易となる。

第４図は、第６図と同様に血液導管３又は４の方に人工
弁３０を設けた例を示すが、第４図のように人工弁を血
液導管として成形し、かつフランジ部５と一体に成形し
ておけば、人工弁の取付けが比較的容易となる。　しか
も、本発明に従って、ボール２８を容易に弁内に留置で
きることは作業性をより向上させる。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述の人工弁の構造や形状、サイズ等は種々変
更してよい。　上述の溝２３は必ずしも形成する必要は
ない。　また、上述の例のように、ボール２８をいわば
無重力下で成形するのが望ましいが、一定の重力が作用
する条件下でも差支えない。　使用する媒体も上述の液
体２５に限ることはなく、他の媒体であってもよい。　
なお、本発明の人工弁の使用形態は上述した以外であっ
てよい。

へ８発明の作用効果本発明は上述の如く、弁本体の作製後に、材料を注入、
硬化させて可動弁体を成形すると同時に留置しているの
で、可動弁体を容易に弁内に留置させることができ、注
入する材料の量によって各種サイズの可動弁体を成形で
きる。　しかも、可動弁体を組込む前に弁本体を作製し
ているので、その内面に予め抗血栓剤等を塗布したり、
或いは加工できるので、内面を平滑化した弁を提供でき
る。

【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って、第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図及び第１Ｄ図は人工弁の
製造方法を工程順に示す各断面図、第２図（Ａ）は第１
図のＩ［Ａ−ｍＡ線断面図、第２図（Ｂ）は第１図のｎ
Ｂ−■Ｂ線断面図、第３図、第４図は人工弁の使用形態
を示す各断面図である。第５図〜第６図は従来例を示すものであって、第５図は
血液ポンプ装置の使用状態を示す概略図、第６図は同血液ポンプ装置の分解斜視図である。なお、図面に示す符号において、１７・・−・−−−−−一血液２０−−−−−−−−−・・−弁本体２０　ａ　、２０　ｂ　−＝−−−−−−−一弁本体部
分２１　ａ　、　２１　ｂ　−−−−−−−−”−弁座
２３−・−・・・・溝２５−・・−−−−一液体２７−・・−・−・−注射針２Ｂ−ｍ−・−・−ボール（可動弁体）３０−−−−−
一・・・−・−人工弁３２−・・・−・−・−間隙である。代理人　弁理士　逢　坂　　　宏第１Ａ図第１Ｂ図どど　　　　　　　　２４第１Ｄ図第２図（Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）第
３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、弁座と可動弁体とが流体流路に配された弁装置の製
造方法において、前記弁座を有する弁本体を作製し、し
かる後に前記弁本体を所定の媒体中に配置し、この状態
で前記可動弁体の構成材料を前記弁座の面する前記流体
流路内に注入し、前記媒体中で硬化させ、これによって
前記可動弁体を成形すると同時に前記弁本体内に留置す
ることを特徴とする弁装置の製造方法。