JP7150616B2 - pump - Google Patents

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Description

本発明は、インペラからの流れを整流する整流板を備えたポンプに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pump provided with straightening vanes for straightening the flow from an impeller.

心不全とは、心機能低下のために、全身組織における代謝に必要な血液量を心臓から駆出できない状態をいう。心機能が著しく低下した際には、心拍出を補助することが必要である。近年、経皮的に心臓に挿入する血液ポンプ（補助ポンプ）が開発されている。 Heart failure refers to a state in which the heart cannot pump out the amount of blood required for metabolism in systemic tissues due to decreased cardiac function. When cardiac function is severely compromised, it is necessary to assist cardiac output. In recent years, blood pumps (auxiliary pumps) that are percutaneously inserted into the heart have been developed.

米国特許第９３０８３０２号明細書に開示されたポンプは、軸流型のインペラと、インペラを囲むハウジングと、インペラの下流側（基端方向側）に隣接して配置された複数枚の羽根からなるステータ（整流板）とを備え、インペラからの流れをステータにより整流するように構成されている。 The pump disclosed in U.S. Pat. No. 9,308,302 consists of an axial flow impeller, a housing surrounding the impeller, and a plurality of blades arranged adjacent to the downstream side (proximal direction) of the impeller. A stator (rectifying plate) is provided, and the flow from the impeller is configured to be rectified by the stator.

米国特許第９３０８３０２号明細書のポンプでは、軸流ポンプのインペラ、ハウジング及び整流板において、インペラによる流れは、インペラとハウジングのクリアランスを小さくしなければ生じないため、整流板はインペラとハウジングの間に配置できない。言い換えると、整流板は、インペラの径方向に隣接できない。従って、整流板がインペラの軸方向に隣接するしかなく、インペラによって生じた流れを整流板が十分に捉えられないため、十分なポンプ機能が発揮されない。 In the pump disclosed in U.S. Pat. No. 9,308,302, in the impeller, housing, and rectifier plate of the axial flow pump, the flow by the impeller cannot occur unless the clearance between the impeller and the housing is made small. cannot be placed in In other words, the straightening vanes cannot be radially adjacent to the impeller. Therefore, the rectifying plate must be adjacent to the impeller in the axial direction, and the rectifying plate cannot sufficiently catch the flow generated by the impeller, so that a sufficient pump function cannot be exhibited.

本発明はこのような課題を考慮してなされたものである。斜流型ポンプ、遠心型ポンプのインペラによる流れはインペラとハウジングのクリアランスを小さくしなくても生じる。そこで、本発明は、インペラによって生じた軸に対して交差する方向の流れを整流する整流板がインペラの径方向に隣接して位置することにより、整流板がインペラによって生じた流れを効率よく捉えることができ、良好なポンプ性能を発揮することが可能なポンプを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems. The flow by the impeller of the mixed flow type pump and the centrifugal type pump is generated without reducing the clearance between the impeller and the housing. Therefore, according to the present invention, the straightening vane for straightening the flow in the direction crossing the axis generated by the impeller is positioned adjacent to the impeller in the radial direction, so that the straightening vane efficiently catches the flow produced by the impeller. An object of the present invention is to provide a pump capable of exhibiting excellent pump performance.

上記の目的を達成するため、本発明は、回転に伴い軸方向の流れを軸に対して交差する方向に偏向するインペラと、前記インペラを囲むハウジングと、前記インペラと前記ハウジングとの間に配置され、前記インペラによって生じた前記軸に対して交差する方向の流れを偏向する整流板と、を備え、前記整流板は、前記インペラの外周部に隣接して配置された整流開始部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above objects, the present invention provides an impeller for deflecting axial flow in a direction transverse to the axis as it rotates, a housing surrounding the impeller, and a housing disposed between the impeller and the housing. and a straightening vane for deflecting cross-axis flow produced by said impeller, said straightening vane having a straightening initiation portion located adjacent an outer periphery of said impeller. characterized by

上記のように構成されたポンプによれば、インペラにより軸方向の流れを軸に対して交差する方向に偏向するとともに、インペラからの流れを偏向する整流板が、インペラの真横（径方向外側）に配置された整流開始部を有する。このため、インペラの外周部と、整流板の位置が隣接することにより、整流板がインペラによって生じた流れを効率よく捉えることができ、良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 According to the pump configured as described above, the impeller deflects the flow in the axial direction in a direction that intersects the axis, and the rectifying plate that deflects the flow from the impeller is positioned right beside the impeller (outside in the radial direction). with a commutation start located at Therefore, since the position of the straightening plate is adjacent to the outer peripheral portion of the impeller, the straightening plate can efficiently catch the flow generated by the impeller, and good pump performance can be exhibited.

前記整流板は、前記ハウジングの内周面から内方に向かって突出していてもよい。 The current plate may protrude inward from the inner peripheral surface of the housing.

上記ポンプは、前記ハウジングの内側に配置された支持部材を備え、前記整流板は、前記支持部材の外周面から外方に向かって突出していてもよい。 The pump may include a support member arranged inside the housing, and the current plate may protrude outward from an outer peripheral surface of the support member.

前記整流開始部は、前記軸を中心とする周方向、又は前記周方向に対して傾斜する方向に延在してもよい。 The rectification start portion may extend in a circumferential direction about the axis or in a direction inclined with respect to the circumferential direction.

この構成により、インペラからの流れを整流開始部によって効率良く偏向することができる。 With this configuration, the flow from the impeller can be efficiently deflected by the commutation starter.

前記整流板は、前記軸に対して交差する方向の流れを軸方向に偏向してもよい。 The rectifying plate may axially deflect the flow in the direction crossing the axis.

この構成により、インペラからの流れを整流板によって軸方向に偏向するため、一層良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 With this configuration, the flow from the impeller is deflected in the axial direction by the rectifying plate, so that better pump performance can be exhibited.

前記整流板は、前記整流開始部及び前記インペラよりも下流側に配置された整流終了部を有していてもよい。 The rectifying plate may have a rectification ending portion arranged downstream of the rectification starting portion and the impeller.

この構成により、整流距離を稼ぎ、整流板の整流機能を十分に発揮することが可能となる。 With this configuration, it is possible to increase the rectifying distance and sufficiently exhibit the rectifying function of the rectifying plate.

前記整流終了部は、軸方向に延在していてもよい。 The commutation end may extend axially.

この構成により、インペラからの流れを整流終了部によって軸方向に偏向するため、一層良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 With this configuration, the flow from the impeller is axially deflected by the rectifying end, so that better pump performance can be achieved.

前記整流板は、前記整流開始部と前記整流終了部との間に、前記インペラよりも下流側に位置するとともに周方向に対して傾斜する方向に延在する中間整流部を有していてもよい。 The rectifying plate may have an intermediate rectifying portion located downstream of the impeller between the rectification start portion and the rectification end portion and extending in a direction inclined with respect to the circumferential direction. good.

この構成により、インペラからの流れを徐々に軸方向の流れに偏向するため、一層良好な整流機能を発揮することが可能となる。 With this configuration, the flow from the impeller is gradually deflected to the axial flow, so that a better rectifying function can be exhibited.

前記整流開始部、前記中間整流部及び前記整流終了部は、一連に繋がっていてもよい。 The rectification start portion, the intermediate rectification portion, and the rectification end portion may be connected in series.

この構成により、整流開始部から整流終了部に亘って、インペラからの流れを切れ目なく整流するため、一層良好な整流機能を発揮することが可能となる。 With this configuration, since the flow from the impeller is rectified seamlessly from the rectification start portion to the rectification end portion, it is possible to exhibit a better rectification function.

前記整流板は、周方向に間隔を置いて複数配置されていてもよい。 A plurality of the straightening vanes may be arranged at intervals in the circumferential direction.

この構成により、十分な整流機能が発揮され、一層良好なポンプ性能が得られる。 With this configuration, a sufficient rectifying function is exhibited, and better pump performance can be obtained.

前記インペラは、放射状に配置された羽根を有し、前記整流板の枚数は、周方向における前記羽根の枚数よりも多くてもよい。 The impeller may have blades arranged radially, and the number of the straightening vanes may be greater than the number of the blades in the circumferential direction.

この構成により、十分な整流機能が発揮され、一層良好なポンプ性能が得られる。 With this configuration, a sufficient rectifying function is exhibited, and better pump performance can be obtained.

前記ポンプは、前記インペラによって軸方向の流れを径方向に偏向する遠心型ポンプの形態を有していてもよい。 The pump may have the form of a centrifugal pump with radial deflection of the axial flow by the impeller.

遠心型ポンプであることにより、本発明の効果が一層良好に発揮される。 By being a centrifugal pump, the effects of the present invention are exhibited even better.

前記ポンプは、心機能低下を補助するために心臓に挿入される血液ポンプの形態を有していてもよい。 The pump may be in the form of a blood pump that is inserted into the heart to assist with heart failure.

血液ポンプに適用されることにより、心不全の症状改善に効果的に寄与できる。 By being applied to a blood pump, it can effectively contribute to alleviating symptoms of heart failure.

本発明のポンプによれば、インペラとハウジングとの間に整流板が配置されるとともに、インペラからの流れを偏向する整流板が、インペラの真横（径方向外側）に配置された整流開始部を有する。このため、インペラの外周方向に押し出される流れを効率的に捉えることができ、良好なポンプ性能を発揮することが可能である。 According to the pump of the present invention, the rectifying plate is arranged between the impeller and the housing, and the rectifying plate for deflecting the flow from the impeller is arranged at the rectification start portion which is arranged right next to the impeller (outside in the radial direction). have. Therefore, it is possible to efficiently catch the flow pushed out in the outer peripheral direction of the impeller, and to exhibit good pump performance.

本発明の実施形態に係るポンプの構造説明図である。1 is a structural explanatory diagram of a pump according to an embodiment of the present invention; FIG. 上記ポンプのハウジング（整流板が設けられた部分及びその周辺部）の軸方向に沿った断面図である。Fig. 3 is a cross-sectional view along the axial direction of the housing of the pump (a portion provided with a rectifying plate and its peripheral portion); 上記ハウジングを基端側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the said housing from the base end side. 上記ハウジングを先端側から見た正面図（図２のＩＶ－ＩＶ線断面図）である。FIG. 3 is a front view of the housing viewed from the front end side (cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2); 上記ポンプの使用時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of use of the said pump.

以下、本発明に係るポンプの好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a pump according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１に示す本実施形態に係るポンプ１０は、例えば心不全のように心機能が著しく低下した患者の心臓内に経皮的に挿入され、心臓の心拍出を補助するために使用される血液ポンプ１０Ａとして構成されている。ポンプ１０は、インペラ１２と、インペラ１２を囲む中空筒状のハウジング１４と、インペラ１２を回転駆動する駆動シャフト１６と、駆動シャフト１６が挿通されたカテーテル１８とを備える。ポンプ１０は、全体として可撓性を有する長尺なデバイスである。 A pump 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is percutaneously inserted into the heart of a patient whose cardiac function has significantly deteriorated, for example, heart failure, and is used to assist cardiac output. It is configured as a pump 10A. The pump 10 includes an impeller 12, a hollow tubular housing 14 surrounding the impeller 12, a drive shaft 16 for rotating the impeller 12, and a catheter 18 through which the drive shaft 16 is inserted. Pump 10 is a generally flexible elongate device.

インペラ１２は、該インペラ１２の中心部を構成するハブ２２と、ハブ２２に設けられた羽根構造２３とを有する。本実施形態において、インペラ１２は、軸方向の流れを径方向に偏向させるように構成された遠心ポンプ用インペラである。従って、ポンプ１０は遠心型ポンプとして構成されている。なお、ポンプ１０は、インペラ１２によって吐き出される流れが軸方向に対して傾斜した斜流型ポンプとして構成されてもよい。 The impeller 12 has a hub 22 forming the central portion of the impeller 12 and a vane structure 23 provided on the hub 22 . In this embodiment, impeller 12 is a centrifugal pump impeller configured to deflect axial flow radially. The pump 10 is thus configured as a centrifugal pump. The pump 10 may be configured as a mixed flow pump in which the flow discharged by the impeller 12 is inclined with respect to the axial direction.

ハブ２２は、駆動シャフト１６の先端部に連結及び固定されており、駆動シャフト１６によってその軸ａを中心に回転駆動される。なお、インペラ１２の軸は、ハブ２２の軸ａと一致するため、以下では「インペラ１２の軸ａ」という場合もある。 The hub 22 is connected and fixed to the distal end of the drive shaft 16 and driven to rotate by the drive shaft 16 about its axis a. In addition, since the axis of the impeller 12 coincides with the axis a of the hub 22, the axis a of the impeller 12 may be referred to below.

羽根構造２３は、軸方向に複数段の羽根２６を有するとともに、各段において、軸ａを中心とする周方向（以下、単に「周方向」という）に間隔を置いて複数の羽根２６が配置されている。各段においてハブ２２から放射状に延出（突出）した複数の羽根２６により羽根列２５が構成されている。なお、羽根構造２３は、軸方向に１段だけ羽根列２５を有していてもよい。 The blade structure 23 has a plurality of stages of blades 26 in the axial direction, and in each stage, the plurality of blades 26 are arranged at intervals in the circumferential direction around the axis a (hereinafter simply referred to as the "circumferential direction"). It is A plurality of blades 26 radially extending (protruding) from the hub 22 at each stage form a blade row 25 . Note that the blade structure 23 may have only one row of blades 25 in the axial direction.

図１において、ハウジング１４は、先端開口１４ａ及び基端開口１４ｂを有する中空筒状に形成されるとともに、可撓性を有する部材である。先端開口１４ａは血液の流入口であり、基端開口１４ｂは、血液の流出口である。ハウジング１４の基端部１４ｃ内に、インペラ１２が回転可能に配置されている。具体的に、ハウジング１４の基端部１４ｃは、インペラ１２を囲む環状膨出部１４ｄを有する。 In FIG. 1, the housing 14 is a flexible member formed in a hollow tubular shape having a distal opening 14a and a proximal opening 14b. The distal opening 14a is the blood inlet, and the proximal opening 14b is the blood outlet. The impeller 12 is rotatably disposed within the base end portion 14c of the housing 14. As shown in FIG. Specifically, the base end portion 14 c of the housing 14 has an annular bulge portion 14 d surrounding the impeller 12 .

ハウジング１４の先端部には、周方向に配列された複数の連結部材４０を介して柔軟先端部材４２が連結されている。複数の連結部材４０は、柔軟先端部材４２を支持している。柔軟先端部材４２の先端は湾曲している。複数の連結部材４０間には空間４１が形成され、血液は当該空間４１を通って、先端開口１４ａからハウジング１４内へと流入可能である。 A flexible tip member 42 is connected to the distal end of the housing 14 via a plurality of connecting members 40 arranged in the circumferential direction. A plurality of connecting members 40 support flexible tip members 42 . The tip of the soft tip member 42 is curved. A space 41 is formed between the plurality of connecting members 40, and blood can flow through the space 41 and into the housing 14 from the tip opening 14a.

ハウジング１４の基端部１４ｃは、カテーテル１８の先端部に設けられた支持部材１９により支持されている。支持部材１９は、ハウジング１４の基端部１４ｃ（環状膨出部１４ｄ）内に配置されており、当該ハウジング１４との間に軸方向に延在する円環状の流体排出路２１を形成している。支持部材１９の外径は、インペラ１２の外径と略同一に設定されている。なお、支持部材１９の外径は、インペラ１２の外径以上に設定されてもよい。 A proximal end portion 14 c of the housing 14 is supported by a support member 19 provided at the distal end portion of the catheter 18 . The support member 19 is arranged in the base end portion 14c (annular bulging portion 14d) of the housing 14, and forms an annular fluid discharge passage 21 extending in the axial direction between the support member 19 and the housing 14. there is The outer diameter of the support member 19 is set substantially the same as the outer diameter of the impeller 12 . Note that the outer diameter of the support member 19 may be set equal to or larger than the outer diameter of the impeller 12 .

ハウジング１４の基端部１４ｃと支持部材１９とは周方向に間隔をおいて配置された図示しない複数の連結部材（リム）により連結され、これによりハウジング１４が回転不可能に支持されている。従って、ハウジング１４は、ポンプ１０の動作時に回転しない静止部である。 The base end portion 14c of the housing 14 and the support member 19 are connected by a plurality of connecting members (rims) (not shown) arranged at intervals in the circumferential direction, thereby supporting the housing 14 so as not to rotate. Housing 14 is therefore a stationary part that does not rotate during operation of pump 10 .

ポンプ１０は、インペラ１２と、インペラ１２を囲む中空筒状のハウジング１４と、インペラ１２を回転駆動する駆動シャフト１６と、駆動シャフト１６が挿通されたカテーテル１８と、カテーテル１８が挿通されたシース２０とを備える。駆動シャフト１６の先端部は支持部材１９から先端方向に突出している。支持部材１９から突出した駆動シャフト１６の先端部に、インペラ１２のハブ２２が連結されている。駆動シャフト１６は、支持部材１９の内部に配置された図示しない軸受部により回転可能に支持されている。駆動シャフト１６、カテーテル１８、シース２０は、ポンプ１０の基端側まで延在しており、いずれも可撓性を有する長尺な部材である。 The pump 10 includes an impeller 12, a hollow cylindrical housing 14 surrounding the impeller 12, a drive shaft 16 for rotating the impeller 12, a catheter 18 through which the drive shaft 16 is inserted, and a sheath 20 through which the catheter 18 is inserted. and A distal end portion of the drive shaft 16 protrudes from the support member 19 in the distal direction. A hub 22 of the impeller 12 is connected to the tip of the drive shaft 16 protruding from the support member 19 . The drive shaft 16 is rotatably supported by a bearing (not shown) arranged inside the support member 19 . The drive shaft 16, catheter 18, and sheath 20 extend to the proximal side of the pump 10, and are all flexible elongated members.

詳細は図示しないが、駆動シャフト１６は、ポンプ１０の基端側（手元側）でアクチュエータ（モータ等）に接続されており、当該アクチュエータによって回転駆動される。 Although details are not shown, the drive shaft 16 is connected to an actuator (such as a motor) on the base end side (hand side) of the pump 10 and is rotationally driven by the actuator.

インペラ１２とハウジング１４との間には、インペラ１２によって生じた軸ａに対して交差する方向の流れを偏向する整流板４４が配置されている。具体的には、整流板４４は、ハウジング１４のうち、インペラ１２を囲む環状膨出部１４ｄの内周面に、周方向に間隔を置いて複数設けられている。複数の整流板４４は、周方向に等間隔に配置されるとともに、環状膨出部１４ｄの内周面から径方向内側に向かって突出している。なお、整流板４４は、支持部材１９の外周面１９ａに設けられていてもよい（外周面１９ａから径方向外側に突出していてもよい）。 Between the impeller 12 and the housing 14 is arranged a current vane 44 for deflecting the flow produced by the impeller 12 in a direction transverse to the axis a. Specifically, a plurality of rectifying plates 44 are provided at intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of an annular bulging portion 14 d surrounding the impeller 12 in the housing 14 . The plurality of straightening vanes 44 are arranged at regular intervals in the circumferential direction and protrude radially inward from the inner peripheral surface of the annular swelling portion 14d. The current plate 44 may be provided on the outer peripheral surface 19a of the support member 19 (may protrude radially outward from the outer peripheral surface 19a).

本実施形態では、インペラ１２の周方向における羽根２６の枚数（各羽根列２５を構成する羽根２６の枚数）は４であり、周方向における整流板４４の枚数は７である。従って、整流板４４の枚数は、周方向における羽根２６の枚数よりも多い。なお、整流板４４の枚数は、周方向における羽根２６の枚数以下であってもよい。 In this embodiment, the number of blades 26 in the circumferential direction of the impeller 12 (the number of blades 26 forming each blade row 25) is four, and the number of rectifying plates 44 in the circumferential direction is seven. Therefore, the number of rectifying plates 44 is greater than the number of blades 26 in the circumferential direction. The number of rectifying plates 44 may be less than or equal to the number of blades 26 in the circumferential direction.

整流板４４は、軸ａと平行な部分を有する。整流板４４は、周方向に対して傾斜した部分を有する。整流板４４は、先端から基端の間に曲がった部分を有する。整流板４４は、軸方向において、インペラ１２と重なる領域と、インペラ１２と重ならない領域とを有する。整流板４４は、互いに異なる周方向位置に配置された複数の領域を有する。以下、整流板４４の構成について、具体的に説明する。 The current plate 44 has a portion parallel to the axis a. The current plate 44 has a portion inclined with respect to the circumferential direction. The current plate 44 has a curved portion between the tip and the base. The current plate 44 has a region that overlaps with the impeller 12 and a region that does not overlap with the impeller 12 in the axial direction. The current plate 44 has a plurality of regions arranged at different circumferential positions. The configuration of the rectifying plate 44 will be specifically described below.

図２及び図３に示すように、整流板４４は、インペラ１２の外周部に隣接して配置された整流開始部４４ａと、整流開始部４４ａ及びインペラ１２よりも下流側に配置された整流終了部４４ｂと、整流開始部４４ａと整流終了部４４ｂとの間に配置された中間整流部４４ｃとを有する。整流開始部４４ａは、整流板４４の先端領域を構成する部分であり、インペラ１２の外周部に径方向に対向している。すなわち、整流開始部４４ａは、インペラ１２の外周部の径方向外側に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the rectifying plate 44 includes a rectification start portion 44a arranged adjacent to the outer peripheral portion of the impeller 12, and a rectification end portion 44a arranged downstream of the impeller 12 and the rectification start portion 44a. It has a portion 44b and an intermediate rectification portion 44c arranged between the rectification start portion 44a and the rectification end portion 44b. The rectification start portion 44a is a portion that constitutes the tip region of the rectification plate 44 and faces the outer peripheral portion of the impeller 12 in the radial direction. That is, the rectification start portion 44 a is arranged radially outside the outer peripheral portion of the impeller 12 .

図２に示すように、整流開始部４４ａの最先端部（整流板４４の最先端部）は、羽根構造２３の最先端部（先端側の羽根２６の最先端部）と、羽根構造２３の最基端部（基端側の羽根２６の最基端部）との間に位置している。より具体的には、整流開始部４４ａの最先端部は、軸方向において、先端側の羽根２６の外端と重なる領域に位置する。なお、整流開始部４４ａの最先端部は、軸方向において、基端側の羽根２６の外端と重なる領域に位置してもよい。 As shown in FIG. 2 , the most advanced portion of the rectification start portion 44 a (the most advanced portion of the rectifying plate 44 ) is the most advanced portion of the blade structure 23 (the most advanced portion of the blade 26 on the tip side). It is positioned between the most proximal portion (the most proximal portion of the blade 26 on the proximal side). More specifically, the leading end of the rectification start portion 44a is located in a region that overlaps with the outer end of the blade 26 on the tip side in the axial direction. Note that the most distal end of the rectification start portion 44a may be located in a region that overlaps with the outer end of the blade 26 on the proximal end side in the axial direction.

図４に示すように、インペラ１２の外周部（羽根２６の径方向外端）と、整流開始部４４ａの径方向内端との間には、径方向のクリアランスＣＬ（空間）が設けられている。クリアランスＣＬは、インペラ１２の回転時にインペラ１２の外周部が整流板４４と接触しない範囲で設定されるのがよく、例えば、０．１～２ｍｍに設定され、好ましくは０．５～１ｍｍに設定される。 As shown in FIG. 4, a radial clearance CL (space) is provided between the outer peripheral portion of the impeller 12 (the radially outer end of the blades 26) and the radially inner end of the straightening start portion 44a. there is The clearance CL is preferably set within a range in which the outer periphery of the impeller 12 does not contact the current plate 44 when the impeller 12 rotates. For example, the clearance CL is set to 0.1 to 2 mm, preferably 0.5 to 1 mm. be done.

図２及び図３に示すように、整流開始部４４ａは、周方向に対して傾斜する方向に延在する。具体的に、整流開始部４４ａは、インペラ１２の回転方向（矢印Ｒ方向）側に向かって基端方向に変位するように傾斜している。なお、整流開始部４４ａは、周方向と平行な方向に延在してもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the rectification start portion 44a extends in a direction inclined with respect to the circumferential direction. Specifically, the rectification start portion 44a is inclined so as to be displaced in the proximal direction toward the rotational direction (arrow R direction) of the impeller 12 . Note that the rectification start portion 44a may extend in a direction parallel to the circumferential direction.

整流終了部４４ｂは、整流板４４の基端領域を構成する部分であり、支持部材１９の外周面１９ａに径方向に対向している。整流終了部４４ｂは、周方向において、整流開始部４４ａと位置が異なっている。具体的に、整流終了部４４ｂは、整流開始部４４ａよりもインペラ１２の回転方向側に位置している。 The rectification end portion 44b is a portion that constitutes the base end region of the rectification plate 44 and faces the outer peripheral surface 19a of the support member 19 in the radial direction. The rectification end portion 44b is positioned differently from the rectification start portion 44a in the circumferential direction. Specifically, the rectification end portion 44b is positioned closer to the rotation direction side of the impeller 12 than the rectification start portion 44a.

整流終了部４４ｂの径方向内端は、支持部材１９の外周面１９ａに当接している。なお、整流終了部４４ｂの径方向内端は、支持部材１９の外周面１９ａに非接触であってもよい（整流終了部４４ｂの径方向内端と、支持部材１９の外周面１９ａとの間に径方向のクリアランス（空間）が存在してもよい）。この場合、当該クリアランスは、できるだけ小さく設定されるのがよい。 A radially inner end of the rectification end portion 44 b abuts on the outer peripheral surface 19 a of the support member 19 . The radially inner end of the straightening end portion 44b may be out of contact with the outer peripheral surface 19a of the support member 19 (between the radially inner end of the straightening end portion 44b and the outer peripheral surface 19a of the support member 19). There may be radial clearance (space) in In this case, the clearance should be set as small as possible.

整流終了部４４ｂは、インペラ１２の軸ａと平行に延在している。なお、整流終了部４４ｂは、インペラ１２の軸ａに対して傾斜する方向（周方向に対して傾斜する方向）に延在していてもよい。 The rectification end portion 44 b extends parallel to the axis a of the impeller 12 . The straightening end portion 44b may extend in a direction inclined with respect to the axis a of the impeller 12 (a direction inclined with respect to the circumferential direction).

中間整流部４４ｃは、整流板４４の中間領域を構成する部分であり、インペラ１２よりも下流側に位置するとともに周方向に対して傾斜する方向に延在している。中間整流部４４ｃは、整流開始部４４ａと整流終了部４４ｂとの間で弧状に湾曲している。これにより、中間整流部４４ｃは、周方向位置が異なる整流開始部４４ａの基端と整流終了部４４ｂの先端とを滑らかに接続している。 The intermediate rectifying portion 44c is a portion forming an intermediate region of the rectifying plate 44, is located downstream of the impeller 12, and extends in a direction inclined with respect to the circumferential direction. The intermediate rectification portion 44c is curved in an arc between the rectification start portion 44a and the rectification end portion 44b. As a result, the intermediate straightening portion 44c smoothly connects the base end of the straightening start portion 44a and the tip of the straightening end portion 44b, which are located at different positions in the circumferential direction.

本実施形態では、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは、ハウジング１４の内周面１５（環状膨出部１４ｄの内周面）からの突出高さが互いに同一である。従って、整流板４４は、先端から基端に亘って、突出高さが一定である。なお、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは、ハウジング１４の内周面１５からの突出高さが互いに異なっていてもよい。 In this embodiment, the rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b have the same protrusion height from the inner peripheral surface 15 of the housing 14 (the inner peripheral surface of the annular bulging portion 14d). Therefore, the straightening plate 44 has a constant protrusion height from the tip end to the base end. Note that the rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b may have different protrusion heights from the inner peripheral surface 15 of the housing 14. FIG.

本実施形態では、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは、厚さ（板厚）が互いに同一である。従って、整流板４４は、先端から基端に亘って、厚さが一定である。なお、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは、厚さが互いに異なっていてもよい。この場合、整流板４４は、先端から基端に向かって、又は基端から先端に向かって、厚さが減少してもよい。 In the present embodiment, the rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b have the same thickness (plate thickness). Therefore, the current plate 44 has a constant thickness from the tip to the base. The rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b may have different thicknesses. In this case, the current plate 44 may decrease in thickness from tip to base or from base to tip.

本実施形態では、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは、一連に繋がっている。すなわち、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは一体に成形されている。整流板４４は、軸方向に複数段のセグメントに分割されていてもよい（軸方向に非連続に形成されていてもよい）。この場合、整流板４４は、整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂをそれぞれ担う３段のセグメントに分割されてもよい。 In this embodiment, the rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b are connected in series. That is, the rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b are formed integrally. The current plate 44 may be divided into a plurality of stages of segments in the axial direction (may be formed discontinuously in the axial direction). In this case, the rectifying plate 44 may be divided into three stages of segments each having a rectification start portion 44a, an intermediate rectification portion 44c, and a rectification end portion 44b.

なお、整流板４４は、先端から基端に亘って、軸ａと平行な直線状を有していてもよい。整流板４４は、先端から基端に亘って、周方向に対して傾斜していてもよい。整流板４４は、先端領域が周方向に対して傾斜し、中間領域及び基端領域が軸ａと平行な直線状を有していてもよい。整流板４４は、先端領域及び基端領域が周方向に対して傾斜し、中間領域が軸ａと平行な直線状を有していてもよい。整流板４４は、先端から基端に亘って、螺旋状に延在していてもよい（この場合、螺旋状の整流板４４は、１枚だけ設けられてもよく、２枚以上設けられてもよい）。 It should be noted that the straightening plate 44 may have a linear shape parallel to the axis a from the tip end to the base end. The current plate 44 may be inclined with respect to the circumferential direction from the distal end to the proximal end. The straightening plate 44 may have a tip region inclined with respect to the circumferential direction, and a middle region and a base end region having a linear shape parallel to the axis a. The straightening plate 44 may have a tip end region and a base end region inclined with respect to the circumferential direction, and a middle region having a linear shape parallel to the axis a. The straightening plate 44 may extend in a spiral shape from the distal end to the proximal end (in this case, only one spiral straightening plate 44 may be provided, or two or more spiral straightening plates 44 may be provided). can also be used).

次に、上記のように構成された本実施形態に係るポンプ１０（血液ポンプ１０Ａ）の作用を説明する。 Next, the action of the pump 10 (blood pump 10A) according to this embodiment configured as described above will be described.

血液ポンプ１０Ａは、例えば、心機能が低下した患者の脚（大腿部）の動脈から挿入され、図５のように、血液ポンプ１０Ａの先端部が心臓４８内（左心室５４内）に挿入される。具体的には、ハウジング１４の流入口である先端開口１４ａが左心室５４内に配置され、ハウジング１４の流出口である基端開口１４ｂが大動脈５０内に配置される。 The blood pump 10A is inserted, for example, from an artery in the leg (femoral region) of a patient with reduced cardiac function, and the tip of the blood pump 10A is inserted into the heart 48 (into the left ventricle 54) as shown in FIG. be done. Specifically, the distal opening 14a, which is the inflow port of the housing 14, is arranged in the left ventricle 54, and the proximal opening 14b, which is the outflow port of the housing 14, is arranged in the aorta 50. As shown in FIG.

そして、図５において、図示しないアクチュエータの駆動作用下にインペラ１２が回転駆動されると、血液ポンプ１０Ａは、ハウジング１４の先端開口１４ａから血液を吸引し、ハウジング１４の基端開口１４ｂから血液を排出する。このポンプ作用によって、左心房５６の内圧の低下により肺うっ血が解除され、左心室５４の内圧の減少により心筋負担が軽減され、冠血流増加により心筋虚血が軽減され、全身血流増加により末梢循環動態が正常化する。 5, when the impeller 12 is driven to rotate under the driving action of an actuator (not shown), the blood pump 10A sucks blood from the distal end opening 14a of the housing 14 and draws blood from the proximal end opening 14b of the housing 14. Discharge. Due to this pumping action, pulmonary congestion is released by lowering the internal pressure of the left atrium 56, myocardial burden is reduced by reducing the internal pressure of the left ventricle 54, myocardial ischemia is reduced by increasing coronary blood flow, and systemic blood flow is increased by Peripheral hemodynamics normalize.

この場合、本実施形態に係るポンプ１０は、以下の効果を奏する。 In this case, the pump 10 according to this embodiment has the following effects.

ポンプ１０によれば、インペラ１２により軸方向の流れを軸ａに対して交差する方向に偏向するとともに、インペラ１２からの流れを偏向する整流板４４が、インペラ１２の真横（径方向外側）に配置された整流開始部４４ａを有する。斜流型ポンプ、遠心型ポンプのインペラによる流れはインペラとハウジングのクリアランスを小さくしなくても生じる。このため、インペラ１２の外周部と、整流板４４の位置が隣接することにより、整流板４４がインペラ１２によって生じた流れを効率よく捉えることができ、良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 According to the pump 10, the flow in the axial direction is deflected by the impeller 12 in a direction intersecting with the axis a, and the rectifying plate 44 for deflecting the flow from the impeller 12 is arranged right beside (outside in the radial direction) of the impeller 12. It has an arranged commutation starter 44a. The flow by the impeller of the mixed flow type pump and the centrifugal type pump is generated without reducing the clearance between the impeller and the housing. Therefore, since the outer periphery of the impeller 12 and the position of the rectifying plate 44 are adjacent to each other, the rectifying plate 44 can efficiently catch the flow generated by the impeller 12, and it is possible to exhibit good pump performance. Become.

整流板４４は、ハウジング１４の内周面１５から内方に向かって突出している。この構成により、ハウジング１４の内周面１５と整流板４４との間にクリアランスが形成されないため、一層良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 The current plate 44 protrudes inward from the inner peripheral surface 15 of the housing 14 . With this configuration, no clearance is formed between the inner peripheral surface 15 of the housing 14 and the rectifying plate 44, so that better pump performance can be achieved.

整流開始部４４ａは、軸ａを中心とする周方向、又は周方向に対して傾斜する方向に延在する。この構成により、インペラ１２からの流れを整流開始部４４ａによって効率良く偏向することができる。 The rectification start portion 44a extends in a circumferential direction about the axis a or in a direction inclined with respect to the circumferential direction. With this configuration, the flow from the impeller 12 can be efficiently deflected by the rectification start portion 44a.

整流板４４は、軸ａに対して交差する方向の流れを軸方向に偏向するように構成されている。この構成により、インペラ１２からの流れを整流板４４によって軸方向に偏向するため、一層良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 The current plate 44 is configured to axially deflect the flow in the direction crossing the axis a. With this configuration, the flow from the impeller 12 is deflected in the axial direction by the current plate 44, so that better pump performance can be exhibited.

整流板４４は、整流開始部４４ａ及びインペラ１２よりも下流側に配置された整流終了部４４ｂを有する。この構成により、整流距離を稼ぎ、整流板４４の整流機能を十分に発揮することが可能となる。 The straightening plate 44 has a straightening start portion 44 a and a straightening end portion 44 b arranged downstream of the impeller 12 . With this configuration, it is possible to increase the rectifying distance and to sufficiently exhibit the rectifying function of the rectifying plate 44 .

整流終了部４４ｂは、軸方向に延在する。この構成により、インペラ１２からの流れを整流終了部４４ｂによって軸方向に偏向するため、一層良好なポンプ性能を発揮することが可能となる。 The rectification end portion 44b extends in the axial direction. With this configuration, the flow from the impeller 12 is deflected in the axial direction by the rectification end portion 44b, so that better pump performance can be exhibited.

整流板４４は、整流開始部４４ａと整流終了部４４ｂとの間に、インペラ１２よりも下流側に位置するとともに周方向に対して傾斜する方向に延在する中間整流部４４ｃを有する。この構成により、インペラ１２からの流れを徐々に軸方向の流れに偏向するため、一層良好な整流機能を発揮することが可能となる。 The straightening plate 44 has an intermediate straightening portion 44c located downstream of the impeller 12 and extending in a direction inclined with respect to the circumferential direction between the straightening start portion 44a and the straightening end portion 44b. With this configuration, the flow from the impeller 12 is gradually deflected to the axial flow, so that a better rectifying function can be exhibited.

整流開始部４４ａ、中間整流部４４ｃ及び整流終了部４４ｂは、一連に繋がっている。この構成により、整流開始部４４ａから整流終了部４４ｂに亘って、インペラ１２からの流れを切れ目なく整流するため、一層良好な整流機能を発揮することが可能となる。 The rectification start portion 44a, the intermediate rectification portion 44c, and the rectification end portion 44b are connected in series. With this configuration, the flow from the impeller 12 is seamlessly rectified from the rectification start portion 44a to the rectification end portion 44b, so that a better rectification function can be exhibited.

整流板４４は、周方向に間隔を置いて複数配置されている。また、整流板４４の枚数は、周方向における羽根２６の枚数よりも多い。この構成により、十分な整流機能が発揮され、一層良好なポンプ性能が得られる。 A plurality of rectifying plates 44 are arranged at intervals in the circumferential direction. Also, the number of rectifying plates 44 is greater than the number of blades 26 in the circumferential direction. With this configuration, a sufficient rectifying function is exhibited, and better pump performance can be obtained.

ポンプ１０は、インペラ１２によって軸方向の流れを径方向に偏向する遠心型ポンプの形態を有する。遠心型ポンプであることにより、本発明の効果が一層良好に発揮される。 The pump 10 has the form of a centrifugal pump with an impeller 12 that deflects axial flow radially. By being a centrifugal pump, the effects of the present invention are exhibited even better.

ポンプ１０は、心機能低下を補助するために心臓に挿入される血液ポンプ１０Ａの形態を有する。本発明が血液ポンプに適用されることにより、心不全の症状改善に効果的に寄与できる。 Pump 10 has the form of a blood pump 10A that is inserted into the heart to assist with cardiac dysfunction. By applying the present invention to a blood pump, it can effectively contribute to alleviating symptoms of heart failure.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。本発明は、医療用以外のポンプにも適用可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention. The present invention is also applicable to non-medical pumps.

Claims (12)

回転に伴い軸方向の流れを軸に対して交差する方向に偏向するインペラ（１２）と、
前記インペラ（１２）を囲むハウジング（１４）と、
前記インペラ（１２）と前記ハウジング（１４）との間に配置され、前記インペラ（１２）によって生じた前記軸に対して交差する方向の流れを偏向する整流板（４４）と、を備え、
前記ハウジング（１４）は、前記軸方向の先端と基端とを有し、前記基端には基端開口（１４ｂ）が形成されており、
前記整流板（４４）は、前記インペラ（１２）の外周部に隣接して配置された整流開始部（４４ａ）を有し、
前記整流開始部（４４ａ）の径方向内端は、前記インペラ（１２）の径方向外端よりも径方向外側に配置されており、
前記整流板（４４）は、前記整流開始部（４４ａ）及び前記インペラ（１２）よりも下流側である基端側に配置された整流終了部（４４ｂ）を有し、
前記整流終了部（４４ｂ）は、前記軸方向において前記インペラ（１２）と前記基端開口（１４ｂ）との間に配置されている、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 an impeller (12) that deflects axial flow in a direction transverse to the axis as it rotates;
a housing (14) surrounding the impeller (12);
a baffle (44) disposed between the impeller (12) and the housing (14) for deflecting the cross-axis flow generated by the impeller (12);
The housing (14) has a distal end and a proximal end in the axial direction, and a proximal opening (14b) is formed in the proximal end,
The straightening plate (44) has a straightening start portion (44a) arranged adjacent to the outer peripheral portion of the impeller (12),
A radially inner end of the straightening start portion (44a) is arranged radially outside a radially outer end of the impeller (12),
The rectifying plate (44) has a rectification start portion (44a) and a rectification end portion (44b) disposed downstream of the impeller (12) on the base end side ,
The rectification end portion (44b) is arranged between the impeller (12) and the base end opening (14b) in the axial direction ,
A pump (10), characterized in that: 請求項１記載のポンプ（１０）において、
前記整流板（４４）は、前記ハウジング（１４）の内周面から内方に向かって突出している、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to claim 1, wherein
The current plate (44) protrudes inward from the inner peripheral surface of the housing (14),
A pump (10), characterized in that: 請求項１記載のポンプ（１０）において、
前記ハウジング（１４）の内側に配置された支持部材（１９）を備え、
前記整流板（４４）は、前記支持部材（１９）の外周面から外方に向かって突出している、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to claim 1, wherein
a support member (19) disposed inside said housing (14);
The current plate (44) protrudes outward from the outer peripheral surface of the support member (19),
A pump (10), characterized in that: 請求項１～３のいずれか１項に記載のポンプ（１０）において、
前記整流開始部（４４ａ）は、前記軸を中心とする周方向、又は前記周方向に対して傾斜する方向に延在する、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to any one of claims 1 to 3, wherein
The rectification start portion (44a) extends in a circumferential direction centered on the axis or in a direction inclined with respect to the circumferential direction.
A pump (10), characterized in that: 請求項１～４のいずれか１項に記載のポンプ（１０）において、
前記整流板（４４）は、前記軸に対して交差する方向の流れを軸方向に偏向する、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to any one of claims 1 to 4,
the current plate (44) axially deflects the flow in a direction crossing the axis;
A pump (10), characterized in that: 請求項１記載のポンプ（１０）において、
前記整流終了部（４４ｂ）は、軸方向に延在する、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to claim 1, wherein
The commutation end (44b) extends axially,
A pump (10), characterized in that: 回転に伴い軸方向の流れを軸に対して交差する方向に偏向するインペラ（１２）と、
前記インペラ（１２）を囲むハウジング（１４）と、
前記インペラ（１２）と前記ハウジング（１４）との間に配置され、前記インペラ（１２）によって生じた前記軸に対して交差する方向の流れを偏向する整流板（４４）と、を備え、
前記整流板（４４）は、前記インペラ（１２）の外周部に隣接して配置された整流開始部（４４ａ）を有し、
前記整流開始部（４４ａ）の径方向内端は、前記インペラ（１２）の径方向外端よりも径方向外側に配置されており、
前記整流板（４４）は、前記整流開始部（４４ａ）及び前記インペラ（１２）よりも下流側である基端側に配置された整流終了部（４４ｂ）を有し、
前記整流終了部（４４ｂ）は、軸方向に延在し、
前記整流板（４４）は、前記整流開始部（４４ａ）と前記整流終了部（４４ｂ）との間に、前記インペラ（１２）よりも下流側に位置するとともに周方向に対して傾斜する方向に延在する中間整流部（４４ｃ）を有する、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 an impeller (12) that deflects axial flow in a direction transverse to the axis as it rotates;
a housing (14) surrounding the impeller (12);
a baffle (44) disposed between the impeller (12) and the housing (14) for deflecting the cross-axis flow generated by the impeller (12);
The straightening plate (44) has a straightening start portion (44a) arranged adjacent to the outer peripheral portion of the impeller (12),
A radially inner end of the straightening start portion (44a) is arranged radially outside a radially outer end of the impeller (12),
The rectifying plate (44) has a rectification start portion (44a) and a rectification end portion (44b) disposed downstream of the impeller (12) on the base end side,
The rectification end portion (44b) extends in the axial direction,
The rectifying plate (44) is located downstream of the impeller (12) between the rectification start portion (44a) and the rectification end portion (44b), and extends in a direction inclined with respect to the circumferential direction. having an extending intermediate rectifier (44c),
A pump (10), characterized in that: 請求項７記載のポンプ（１０）において、
前記整流開始部（４４ａ）、前記中間整流部（４４ｃ）及び前記整流終了部（４４ｂ）は、一連に繋がっている、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to claim 7, wherein
The rectification start portion (44a), the intermediate rectification portion (44c), and the rectification end portion (44b) are connected in series.
A pump (10), characterized in that: 請求項１～８のいずれか１項に記載のポンプ（１０）において、
前記整流板（４４）は、周方向に間隔を置いて複数配置されている、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to any one of claims 1 to 8,
A plurality of the rectifying plates (44) are arranged at intervals in the circumferential direction,
A pump (10), characterized in that: 請求項９記載のポンプ（１０）において、
前記インペラ（１２）は、放射状に配置された羽根（２６）を有し、
前記整流板（４４）の枚数は、周方向における前記羽根（２６）の枚数よりも多い、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to claim 9, wherein
The impeller (12) has radially arranged vanes (26),
The number of the straightening vanes (44) is greater than the number of the blades (26) in the circumferential direction,
A pump (10), characterized in that: 請求項１～１０のいずれか１項に記載のポンプ（１０）において、
前記ポンプ（１０）は、前記インペラ（１２）によって軸方向の流れを径方向に偏向する遠心型ポンプの形態を有する、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 In the pump (10) according to any one of claims 1-10,
Said pump (10) has the form of a centrifugal pump with axial flow deflected radially by said impeller (12),
A pump (10), characterized in that: 請求項１～１１のいずれか１項に記載のポンプ（１０）において、
前記ポンプ（１０）は、心機能低下を補助するために心臓に挿入される血液ポンプ（１０Ａ）の形態を有する、
ことを特徴とするポンプ（１０）。 A pump (10) according to any one of claims 1 to 11, wherein
The pump (10) has the form of a blood pump (10A) that is inserted into the heart to assist cardiac dysfunction,
A pump (10), characterized in that:
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