JPH05111535A - 血液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶血や血液の漏出がなく、小型で軽量であ
り、長時間に渡って安全に使用可能な遠心ポンプ型の血
液ポンプを提供することにある。 【構成】 本発明は、血液導入口およびこの血液導入口
とは直交配置の血液吐出口を備えた第１ハウジングと、
駆動源に連結する連結部を備え上面に第２マグネットを
備えた原動体を配置した第２ハウジングと、両ハウジン
グ室を隔離する隔壁とを有する血液ポンプであって、第
１ハウジングを補助隔壁により血液流通空間と隔壁側の
収容空間とに区画し、血液流通空間に配置した貫通孔を
有する略円錐形状の羽根車を、収容空間に配置した底部
に第１のマグネットを具備する従動体から補助隔壁を貫
いて血液流通空間に突出した軸体によりこの補助隔壁か
ら浮上する状態で連結支持し、隔壁を介して対峙する前
第１、第２のマグネット間に作用する磁力により従動体
および前記羽根車を回転可能としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液ポンプに関し、さら
に詳しくは、小型で軽量であり、溶血の発生や血液の漏
出が少なく、長時間に渡って安全に使用することがで
き、たとえば人工心肺装置や開心術後の心補助循環装置
などの体外循環回路に利用して好適な血液ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、人
工心肺装置や開心術後の心補助循環装置などの体外循環
回路用の血液ポンプとしては、拍動流を供給する拍動ポ
ンプ型および平滑流を供給するローラポンプ型の他に、
遠心ポンプ型の血液ポンプが知られている。従来の遠心
ポンプ型の血液ポンプとしては、主に図２および図３に
示すようなものが知られている。

【０００３】図２の血液ポンプは、ハウジング36の空間
内に、円錐状の上端面を有する円柱状の台座31とその外
周面に放射状に設けられた複数個の羽根32とからなる羽
根車を備え、図示しないモーターによりシャフト34が回
転すると、血液が図中の血液流33のように流れる構造に
なっている。しかしながら、この血液ポンプは台座31の
外周付近において渦流35が発生し、血球に非常に大きな
応力がかかるので、血球が破壊されて溶血が生じるとい
う問題点を有する。

【０００４】一方、図３に示す血液ポンプは、ハウジン
グ39の空間内に、全体が略円錐形になっている台座37と
その曲面上に台座27の頂点より一定の距離離れた位置か
ら放射状に設けられた複数個の板状の羽根38とからなる
羽根車を備え、図示しないモーターによりシャフト40が
回転すると、血液が図中の血液流41のように流れる構造
である。

【０００５】この血液ポンプにおいては、前記台座27の
底面がこの台座37を収納するハウジング39の内底面のほ
ぼ全体を覆う程度の面積を有するので、前記図２に示す
血液ポンプにおけるような渦流の発生が見られない。し
かしながら、この血液ポンプでも、溶血の発生を満足す
べきレベルまで効果的に抑えられないうらみがあり、ま
た血液の吐出効率も十分ではない。さらに、その羽根38
が湾曲板（上方からみて）であるので、台座37との一体
成形に際し、製造が難しいという問題があった。

【０００６】また、図２および図３に示す血液ポンプに
おいては、シャフト２４，３０を固定するためにボール
ベアリングが必要であった。ところが、ボールベアリン
グを使用すると、ボールベアリングが血液に接触するの
で、ベアリング内の潤滑環境が変化して、血液ポンプの
使用を度重ねる内にボールベアリングの潤滑性能が急速
に低下するという問題があった。この問題を解消するに
は、ボールベアリングの代わりにパッキンなどのシール
材を使用することも検討された。しかるに、シール材を
使用していても血液ポンプを長期間に渡って使用してい
る内に、シール部分からの血液の漏洩を生じるという新
たな問題を生じることも分かった。したがって、ボール
ベアリングの使用による問題点を解消するためにシール
材を使用した血液ポンプを使用するときには、血液の漏
洩を生じる以前の適宜の時期に使用中の血液ポンプを交
換することが不可避となる。しかし、このように頻繁に
血液ポンプを交換するのは煩雑であり、実用的ではな
い。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、小型で軽量であり、溶血の発生や血液の漏出が
少なく、長時間に渡って安全に使用することができる血
液ポンプを提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、頂部に血液導入口を備え、かつ、側部にこ
の血液導入口の開口方向に対して直交する方向に開口す
る血液吐出口を備えた第１ハウジングと、下端側に駆動
源に連結する連結部を備えると共に上面に第２マグネッ
トを備えた原動体を配置した第２ハウジングと、第１ハ
ウジングと第２ハウジングとを隔離する隔壁とを有し、
前記第１ハウジングを補助隔壁により血液流通空間と前
記隔壁側の収容空間とに区画し、補助隔壁を貫通して血
液流通空間および前記収容空間に臨む軸体を設け、血液
流通空間内に配置されると共に貫通孔を有する略円錐形
状の羽根車を前記軸体で支持し、前記収容空間に配置さ
れると共に底部に第１マグネットを具備する従動体を前
記軸体で支持し、前記原動体の回転により、第１マグネ
ットおよび第２マグネットの間に作用する磁力により従
動体および羽根車を回転させることを特徴とする血液ポ
ンプである。

【０００９】

【作用】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の血液
ポンプにおいては、第１ハウジングを補助隔壁により血
液流通空間と前記隔壁側の収容空間とに区画して、血液
流通空間に配置した貫通孔を有する略円錐形状の羽根車
を、収容空間に配置した底部に第１のマグネットを具備
する従動体から前記補助隔壁を貫いて血液流通空間に突
出した軸体によりこの補助隔壁から遊離する状態で支持
し、羽根車の回転を、第２ハウジング外部の駆動源に接
続する原動体に取り付けた第２マグネットと前記従動体
に装着した第１マグネットとの間に作用する磁力で行な
うのであり、従動体には従来とは違って外部の駆動源に
接続する回転軸がない。

【００１０】したがって、これまで生じていた羽根車の
下側における血液の滞留および溶血が減少する。また、
従来装置におけるように、外部の駆動源と結合された回
転軸を有していないので、血液流通空間内の血液が血液
ポンプの外に漏出することがない。また、前記羽根車は
補助隔壁とは非接触状態で支持され、かつ、この羽根車
には貫通孔が設けけられているので羽根の回転による血
液への熱の蓄積も減少し、この結果、溶血現象が減少す
る。

【００１１】

【実施例】本実施例の血液ポンプは、図１に示すよう
に、第１ハウジング１と、これとは隔壁３を介して隣接
する第２ハウジング４とを備えている。第１ハウジング
１と第２ハウジング４とは着脱自在に結合されている。
第１ハウジング１と第２ハウジング４との結合の仕組み
は、次ぎのようである。

【００１２】すなわち、図４に示すように、第２ハウジ
ング４の周側面の半分を他の半分よりも軸心方向にさら
にわずかに延在させ、その先端面を第２ハウジング４の
軸心方向に折曲することにより結合溝４ａを形成し、前
記結合溝４ａに臨む第２ハウジング４の端面４ｂには、
結合ピン４ｃが設けられる。この結合ピン４ｃは、図示
しない付勢部材により常時付勢されることにより第２ハ
ウジング４の端面４ｂから突出し、操作ボタン４ｄの操
作により結合ピン４ｃを付勢部材に抗して第２ハウジン
グ４の端面４ｂ内に引き込めることができるようになっ
ている。

【００１３】また、第１ハウジング１においては、その
先端部に前記結合溝４ａに嵌合する嵌合部１ａを備える
と共に、第１ハウジング１の先端面に前記結合ピン４ｃ
が挿入される結合穴１ｂを開穿してなる。この第１ハウ
ジング１は、その嵌合部１ａを第２ハウジング４の結合
溝４ａに嵌め込むと共に結合穴１ｂに結合ピン４ｃを挿
入することにより、第２ハウジング４と一体に結合する
ことができる。

【００１４】第１ハウジング１は使用前においては滅菌
されており、第２ハウジング４と一体に結合して使用し
た後には、第１ハウジング１は廃棄される。すなわち、
第１ハウジング１は、ディスポーザブル製品とすること
ができる。また、第２ハウジング４は、特に血液と接触
する部位はないので、使用前において特に滅菌されては
いず、また、第１ハウジング１と組み合わせて使用した
後においても、次の第１ハウジング１と新たに組み合わ
せて何回でも使用することができる。尚、第１ハウジン
グ１と第２ハウジング４との結合の仕組みは、前記図４
に示す機構に限られず、さまざまの機構を適宜に採用す
ることができる。

【００１５】ところで、第１ハウジング１には、血液導
入口５を頂部に、また血液導入口の開口部に対して直交
する方向に開口する血液吐出口６を側部に各々設けてい
る。前記第１ハウジング１は、前記隔壁３に対し相互に
周辺部を接合した円形の補助隔壁２により血液流通空間
７と前記隔壁３側の収容空間８とに区画している。前記
血液流通空間７内には、略円錐形状の羽根台９およびこ
の羽根台９の上面に立設した多数の羽根９ａからなる羽
根車１０をその頂部が前記血液導入口５と同心となる状
態で配置している。羽根台９には、その上面から下面に
至る所要数の貫通孔１１を設けている。

【００１６】前記収容空間８には、底部に円形配置に第
１のマグネット１２を装着した従動体１３が配置され、
この従動体１３の中心に嵌着した軸体１４の下端を、前
記隔壁３の中心に配置した主軸受１５により回転可能に
支持するとともに、前記軸体１４の上部側を前記補助隔
壁２の中心に装着した主軸受１５および補助軸受１６に
より支持しつつ前記血液流通空間７内に突出させ、この
軸体１４の上端部で前記羽根車１０を連結支持してい
る。

【００１７】一方、第２ハウジング４には、回転軸１７
の上端に支持部材１８ａを介してリング状の第２マグネ
ット１９とバックヨーク２０とが前記第１マグネット１
２に対向するように一体に装着した原動体２２を配置し
ている。前記回転軸１７は、下部軸受２１により第２ハ
ウジング４の内部で回転可能に支持され、その後端は第
２ハウジング４の下端側に露出して、図示しないフレキ
シブルシャフトを介してモーター等の駆動源（図示せ
ず）に接続されるようになっている。

【００１８】以上の構成において、駆動源が始動する
と、回転軸１７が回転し、それに装着した第２マグネッ
ト１９も回転する。そして、第２マグネット１９と第１
マグネット１２との間には磁力（吸引力）が作用するか
ら、第２マグネット１９の回転につれ第１マグネット１
２も回転する。つまり、前記羽根車１０も前記従動体１
０とともに回転し、これにより、前記血液導入口５から
第１ハウジング１内に導入された血液は、前記羽根車１
０により血液吐出口６へ吐出されることになる。

【００１９】以上の構成から明らかなように、本実施例
においては、従来例と違って前記羽根車１０は隔壁３お
よび補助隔壁２により完全に原動体２２と分離されてい
るので、従来装置におけるように、駆動源と結合された
回転軸に沿って血液が血液ポンプの外に漏出することが
なく、回転軸の回転によって生じる溶血も少なくなる。
また、羽根車１０には上述した貫通孔１１が設けられ、
かつ、この羽根車１０は前記補助隔壁２の上面とは接触
しないように軸支されているので、羽根車１０の下面に
おける血液滞留が防止され、血液の吐出が円滑に行われ
る。

【００２０】なお、本発明は前記実施例に限定されず、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施す
ることが可能である。例えば、前記羽根の構造も、従来
から公知のものを本発明に適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の血液ポンプは、羽根車が原動体
と完全に分離した構成であり、しかも羽根車を補助隔壁
とは非接触状態で軸支された構成とし、羽根車に貫通孔
を設けているので、溶血が著しく減少すると共に血液が
血液ポンプの外に漏出することがない。さらに、小型で
軽量であり、故障しにくい構造であるから、長期間にわ
たって安全に使用することができる。

【００２２】従って、例えば人工心肺装置や開心術後の
心補助循環装置などの体外循環回路に利用して極めて好
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の血液ポンプの実施例を示す一部
切欠断面図である。

【図２】図２は従来の血液ポンプの一例を示す要部断面
図である。

【図３】図３は従来の血液ポンプの一例を示す要部断面
図である。

【図４】図４は第１ハウジングと第２ハウジングとの結
合の仕組みを示す斜視図である。

【符合の説明】

１ 第一ハウジング室 ２ 補助隔壁 ３ 隔壁 ４ 第二ハウジング室 １０ 羽根車 １３ 従動体 １２ 第一マグネット １９ 第二マグネット ２２ 原動体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頂部に血液導入孔を備え、かつ、側部に
   この血液導入口の開口方向に対して直交する方向に開口
   する血液吐出口を備えた第１ハウジングと、下端側に駆
   動源に連結する連結部を備えると共に上面に第２マグネ
   ットを備えた原動体を配置した第２ハウジングと、第１
   ハウジングと第２ハウジングとを隔離する隔壁とを有
   し、前記第１ハウジングを補助隔壁により血液流通空間
   と前記隔壁側の収容空間とに区画し、補助隔壁を貫通し
   て血液流通空間および前記収容空間に臨む軸体を設け、
   血液流通空間内に配置されると共に貫通孔を有する略円
   錐形状の羽根車を前記軸体で支持し、前記収容空間に配
   置されると共に底部に第１マグネットを具備する従動体
   を前記軸体で支持し、前記原動体の回転により、第１マ
   グネットおよび第２マグネットの間に作用する磁力によ
   り従動体および羽根車を回転させることを特徴とする血
   液ポンプ。