JPS62240048A

JPS62240048A - 人工心臓用弁

Info

Publication number: JPS62240048A
Application number: JP61083173A
Authority: JP
Inventors: 高木　啓之
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1987-10-20
Also published as: JPH0249105B2

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】゛　　（産業上の利用分野）本発明は血液に凝固反応を起こさせ難い人工材料よりな
る人工心臓用弁の改良に関するものである。

（従来の技術）そもそも人工心臓は通常はサック型ポンプで、サックと
その流出入弁でできている。サック型ポンプの特徴は収
縮期と拡張期で１ポンプサイクルを作ることで、収量期
は例えば空気圧でサックを圧排して血液を駆出する時相
で、人為的にｍ節が可能である。一方、拡張期はサック
への流入時相であるが、心房の圧はせいぜい５〜１０ｍ
１ｇまでで、圧勾配は極端に少ない、しかも、圧勾配を
高めるために防圧をかけても血管壁が虚脱するだけで、
工業的ポンプの様に吸引流入せしめることは不可能であ
る。従って、人工心臓のポンプ性能をあげるには収量ｕ
に問題はなく拡張期である流入時相で低い圧勾配のとこ
ろで、より多くより速かにポンプへ血液をとりこめるよ
うにすることが最も重要で、そのため広い弁口径と機敏
な開閉が必要である。ところで、本発明者は先に特公昭
５４−４２７５９号公報記載の人工心臓用弁を提案した
が、これは血液が流れる導管の管壁自体に弁座を組み込
んでこれに弁ボールを遊嵌したもので、この弁はその後
のテストで弁内に血栓形成がなく、しかも、開閉が速か
で弁機能がよく、４００〜５００回／分のパルスにも対
応できる優秀性が証明されており、この弁を人工心臓用
流入弁として用いることは非常に望ましいことである。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、この種人工心臓用弁は形状に付随する特徴と
して弁口径を２倍にすれば、弁口面積は４倍になるけれ
ども弁自体も弁ボールも３乗に比例して増大するので弁
ボールの体積は８倍となる、（第４図参照）ところで、
弁ボールが巨大化すると、それを移動して閉鎖するため
のエネルギーも逆流血液量もそれに比例して増大し、弁
の開閉は容易でなくなり弁ボールの移動距離、移動時間
も増加して、結局、ポンプ能率は非常に低下する、従っ
て、弁ボールの大きさを増加させず弁ボールの移動時間
を延長しないで弁口面積を拡大しなければならない。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記のような問題点を解決した人工心臓用弁に
関するもので、弁室を備えた連通路の複数個を並列状に
配設してなる弁体をサックと導管との間に設けて各弁室
にそれぞれ弁ボールを遊嵌したことを特徴とするもので
ある。

（作用）このような人工心臓用弁は、サックを空気圧で駆動され
るようにして使用した場合、血液は一方の導管である血
液流入用の導管よりサック内に流入したうえ他方の導管
である血液駆出用の導管より駆出されてゆくこととなる
が、導管とサックとの間には複数の連通路が並列状に配
列された弁体が設けられており、各連通路の弁室にはそ
れぞれ前記連通路を開閉する弁ボールが遊嵌されている
から、圧勾配の小さい拡張期でも弁体の各連通路を通じ
て間歇的に多量の血液が流入する。しかも各連通路はそ
の長さや弁容積を大きくする必要はないので、弁ボール
の移動距離は小さく短時間で弁ボールは連通路を閉塞で
き、弁ボールを移動させるに必要とする逆流血液量も連
通路の数に比例する一次直線的増加にとどまることとな
るので、効率よく人工心臓用ポンプを駆動することがで
きるものである。

（実施例）次に、本発明を図示の実施例について詳細に説明すれば
、（１１はシリコンゴムや、ポリウレタンゴムなどの血
液に凝固反応を起させな難い材料よりなるサック（２）
付の脈動型人工心臓用ポンプであり、該サック（２）に
は同材よりなる血液流入用の導管（３）と血液駆出用の
導管（４）とが接続されている。（５）はサック（２）
と血液駆出用の導管（４）との間に設けた弁体であって
、咳弁体（５）は前記サック（２）や導管（３）、（４
）と同様の材料よりなる短柱体に複数個の連通路（６）
を相互間になるべく肉薄の壁部を介して並列状に均斉に
配設して各連通路（６）の中間には、流入側を弁座（η
に形成するとともに吐出側を弁ボール止め（８）に形成
した弁室（９）を形成したもので、該弁体（５）の各弁
室（９）にはそれぞれ前記連通路（６）の弁座（７）を
閉塞する弁ボールＱｌが遊嵌されている。

このように構成されたものは、収縮期において図示しな
い駆動装置により脈動型人工心臓用ポンプ（１）のサッ
ク（２）が加圧されると、血液流入用の導管（３１より
流入してサック（２）内に充満していた血液は、弁ボー
ル止め（８）に受けられていた各弁ボール（ＩＩを弁座
（７）に当接させて弁体（５）に配設された複数の連通
路（６）を閉塞するから、サック（２）内の血液は血液
駆出用の導管（４）へ流出してゆくこととなり、また、
拡張期においては、血液流入用の導管（３）を経て心房
から圧勾配の小さい血液がサック（２）内に　。

流入することとなるが、弁体（５）には複数の連通路（
６）が配設されているため、第５図に示すように連通口
（６）の総断面積が大であれば圧勾配（静脈圧）が小さ
くにもかかわらず、多量の血液がサック（２）内に短時
間で流入することとなる。これに相当する流入量を１本
の連通路（６）の内径を拡大することによって連通路（
６）の断面積を増大して得ようとすれば、例えば内径を
２倍にすると弁体（５）内に遊嵌される弁ボール（ＩＩ
の直径も２倍となり、弁体（５）の長さも２倍となる。

この結果弁体（５）内における弁ボールα〔のストロー
クも２倍となり弁の開閉時間が増加することとなる。し
かし、連通路（６）の断面積の増大を該連通路（６）の
内径を変えることなく数を増すことにより得ようとする
本発明では各連通路（６）が同じ内径であれば連通路（
６）の数の増加によって弁の開閉時間が増加することは
なく、従って、脈動数の減少を生じることはなくて人工
心臓用ポンプ（１）の効率は高いものとなる。なお、本
発明では弁閉鎖動作のために要する血液逆流量が先に提
案したものより若干増加することとなるが、基本釣にこ
の種弁の血液逆流量は極めて少ナイウエに１個の連通路
の径を拡大して弁口面積を大きくすることにより大きな
弁ボールを使用した場合に比べはるかに少ないので、実
用上何ら差支えない・また・実施例では弁ボール止め＋
８１は弁体（５）の下部に半円形のストフパを左右に形
成して中央部に一文字状の通路を透設しているが、通路
の形状は十文字状でもＹ文字状でもよく、弁ボールα傷
の移動を止めて、かつ血流を妨げないものならばいかな
るものでもよいことは勿論であり、また連通孔（６）の
数も実施例に示されるように７個に限定されることはな
く少なくとも２個以上で、実施できる数ならばいくつで
もよく、配列パターンも自由である。

（発明の効果）本発明は前記説明からも明らかなように、血液の駆出量
を増加させる手段として連通路の内径を増加させずに、
連通路の数を増加させるようにしたから、弁ボールの移
動量にあたる弁室の長さは大きくならず、従って、弁の
開閉時間は変わらす、しかも、弁ボールを移動させるに
必要とする速流血液量の増加は一次元的であり、連通路
の内径を増加させた場合のように、２次元あるいは３次
元的増加にはならず、弁機能の低下はほとんど見られな
いものであり、また、弁体に複数の弁室を形成している
から、弁室の外壁は各弁室と共有することとなって弁を
小型化でき、従来の人工心臓用弁の問題点を除いたもの
として医学にもたらす益極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切欠斜視図、第２図
は同じく一部切欠正面図、第３図は同じ（一部切欠平面
図、第４図は連通路の内径に対する弁ボール体積、連通
路の断面積、弁ボール直径の増加率を示すグラフ、第５
図は連通路の総断面積に対する静脈圧と血液量との関係
を示すグラフである。（２）：サック、（３）：血液流入用の導管、（４）：
血液駆出用の導管、（５）：弁体、（６）：連通路、α
ｌ：弁ボール。ｆａ１図第２図２　　ざ第３図第４図８　１０　　１２　１４　　１６（醜）連通路のａ８生

Claims

【特許請求の範囲】

弁室を備えた連通路の複数個を並列状に配設してなる弁
体をサックと導管との間に設けて各弁室にそれぞれ弁ボ
ールを遊嵌したことを特徴とする人工心臓用弁。