JPH0542204A - 医療用ローラポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】脈動防止と液体の逆流防止を図りつつ、ポンピ
ングチュ−ブのケ−シングに対する導入、導出の好まし
い位置設定をなし得るようにする。 【構成】ケ−シング１の内壁面７が、ポンプ駆動軸３を
中心とする略円弧状に形成されている。この内壁面７の
うち導出用開口部１０側部分７ｂが、該導出用開口部１
０へ向かうにつれて徐々に曲率が小さくなるようように
形成されている。ケ−シング１の同一側面１ａに対し
て、導入用開口部９が形成されると共に導出用開口部１
０が形成されている。上記内壁面７に沿ってポンピング
チュ−ブ８が配設され、ポンプ駆動軸３により回転駆動
されるロ−ラ５によって、ポンピングチュ−ブ８内の液
体が、導入用開口部９側から導出用開口部１０側へと移
送される。導入用開口部９から内壁面７に沿って導出用
開口部１０へ至るまでに要するロ−ラ５の回転角度が２
２０度以上とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は医療用ロ−ラポンプに関
するものである。

【０００２】

【従来技術】医療の分野においては、体液や補液の移送
のために、ロ−ラポンプが多用されている。このロ−ラ
ポンプは、基本的に、ポンプ駆動軸を中心とする円弧状
の内壁面が形成されたケ−シングと、前記ポンプ駆動軸
によって回転駆動されるロ−ラとを有し、上記内壁面に
沿って可撓性チュ−ブからなるポンピングチュ−ブを配
設した状態で前記ポンプ駆動軸を回転させることによ
り、ロ−ラがポンピングチュ−ブを絞りつつ移動して該
ポンピングチュ−ブ内の液体がその吸込端側から吐出端
側へと圧送されることになる。

【０００３】このようなロ−ラポンプは、ポンピングチ
ュ−ブによって体液や補液と完全に隔離された状態で使
用されるので、使用後あるいは使用前に汚染防止のため
にロ−ラポンプそのものに対するに特別な洗浄が不用と
なり、かつポンピングチュ−ブ自体も使い捨てとするこ
とにより患者への汚染防止が完全に行なえるという大き
な利点を有する。また、ロ−ラポンプは、患者の脈拍に
応じた間欠移送（拍動）を行なえるので、例えば人工心
肺装置における血液圧送用としても用いることができる
というように、医療分野においてきめめて重要な役割を
になっている。

【０００４】上述のロ−ラポンプにおいては、ロ−ラが
ポンピングチュ−ブから急激に離れると好ましくない脈
動を生じてしまう、という問題を生じる、このような問
題を解消するため、特開昭６１−３３６６３号公報に
は、ケ−シングの内壁面のうち吐出端側部分の曲率を、
吐出端側へ向かうにつれて徐々に小さくなるように設
定、すなわち吐出端側に向かうにつれてポンプ駆動軸か
らの距離が徐々に大きくなるように設定することが提案
されている。この場合、上記曲率の設定に際しては、液
体の圧力がほぼ一定の割合で減少するようにすることも
可能であるということが提案されている。

【０００５】上記公報記載のロ−ラポンプにおいては、
内壁面の長さをポンプ駆動軸を中心としたロ−ラの回転
角度で示した場合、略２７０度前後というように極めて
大きくなる。すなわち、ロ−ラポンプにおいては、一般
にポンプ駆動軸を中心として対象位置に２つのロ−ラを
設けてある関係上、ロ−ラポンプ停止時の液体逆流防止
を勘案すれば上記回転角度としては最低限１８０度強必
要であり、さらに徐々に液体の圧力を低下させるための
内壁面形状設定のために６０〜９０度程度の回転角度を
要することとなって、全体として上述のように略２７０
度前後の回転角度が必要になってくる。

【０００６】この一方、ケ−シングに対するポンピング
チュ−ブの導入と導出とは、前記内壁面の吸込端側およ
び吐出端側に対して接線方向から行なうということが一
般的なことから、前記公報記載のものでは、ポンピング
チュ−ブの吸込端側と吐出端側とが、略直交するように
上下に重なった状態でケ−シングに対して配設されてい
る。すなわち、ポンピングチュ−ブは、ポンプ駆動軸と
直交する平面内で見たときにあたかも「α」のような形
状をなしており、これゆえに前記公報記載のポンプは
「α型ロ−ラポンプ」の呼称でもって本出願人により既
に実用化されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記公報記載のロ−ラ
ポンプ、すなわちいわゆるα型ロ−ラポンプは、ポンピ
ングチュ−ブの吸込端側と吐出端側とが略直角とされる
ため、必然的に、ケ−シングの異なる側面から当該ケ−
シングに導入、導出されることになる。しかしながら、
このように、ポンピングチュ−ブの導入と導出とを異な
る側面から行なうということは、医療作業を行なう上
や、ロ−ラポンプを並列に複数近接配置する上で好まし
くないものとなる。

【０００８】また、ポンピングチュ−ブがその吸込端側
と吐出端側とで上下方向に位置ずれする関係上、特殊形
状とされるケ−シングは別としても、ロ−ラやこれに関
連した部品として特別なものを別途用意しなくてはなら
ず、部品の共通化（汎用性）という点でも問題となる。

【０００９】上述のような問題を解消するため、ロ−ラ
ポンプとして極く一般的なもの、すなわち、ポンピング
チュ−ブが略Ｕ字状とされてケ−シング内に配設される
形式のロ−ラポンプ（いわゆるＵ型ロ−ラポンプ）にお
いて、前記公報記載の技術を適用することが考えられ
る。しかしながら、この場合は、ロ−ラポンプを停止さ
せた際、ロ−ラの停止位置いかんによっては当該ロ−ラ
によってポンピングチュ−ブを十分絞っていない状態が
形成されてしまうこともあり、この場合は液体の逆流が
生じるおそれがあって事実上採用しがたいものとなる。

【００１０】したがって、本発明の目的は、好ましくな
い脈動の防止と、ポンピングチュ−ブのケ−シングに対
する導入と導出との好ましい位置設定と、液体の逆流防
止とを全て満足し得るようにした医療用ロ−ラポンプを
提供することを目的とする。

【００１１】

【発明の構成】前記目的を達成するため、本発明にあっ
ては次のような構成としてある。すなわち、ポンプ駆動
軸を中心として略円弧状の内壁面が形成されると共に該
内壁面のうち吐出端側部分が該吐出端側へ向かうにつれ
て徐々に曲率が小さくなるように形成されたケ−シング
と、前記ポンプ駆動軸を中心として該ポンプ駆動軸によ
り回転駆動されるロ−ラとを備え、ポンピングチュ−ブ
を前記内壁面に沿って配設して、前記ポンプ駆動軸を回
転させることにより前記ポンピングチュ−ブを前記ロ−
ラにより絞りつつ該ポンピングチュ−ブ内の液体をその
吸込端側から吐出端側へと移送するようにした医療用ロ
−ラポンプにおいて、前記ケ−シングの同一側面に対し
て、前記ポンピングチュ−ブの吸込端側が配設される導
入用開口部と、該ポンピングチュ−ブの吐出端側が配設
される導出用開口部とが開口され、前記導入用開口部か
ら前記内壁面に沿って前記導出用開口部へ至るまでに要
する前記ロ−ラの回転角度が２２０度以上とされてい
る、ような構成としてある。

【００１２】

【発明の効果】このような構成とすることにより、ポン
ピングチュ−ブを絞るための内壁面の長さを十分確保し
て液体の逆流防止を図りつつ、好ましくない脈動の発生
を防止することができる。また、ポンピングチュ−ブ
は、ケ−シング内およびその付近において交差されるこ
とがなく、しかもケ−シングの同一側面から当該ケ−シ
ングに対して導入および導出されるので、医療作業上、
ロ−ラポンプの並列配置上さらには部品の共通化等の点
でも好ましいものとなる。

【００１３】より十分に脈動を防止するには、曲率が徐
々に小さくなる部分でのロ−ラの回転角度を極力大きく
設定しておくのがよく、請求項１における回転角度を２
７０度以上に設定するのが好ましい。本発明の好ましい
態様およびその利点は、以下の実施例の説明から明らか
となる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。図１、図２において、１はケ−シングで、
その中央部分には、上方（図２紙面手前方向）に向けて
開口する凹所２が形成されている。この凹所２の中央部
分に位置するようにして、ポンプ駆動軸３がケ−シング
１に回転自在に保持されている。

【００１５】ポンプ駆動軸３に対して、ロ−ラア−ム４
を介して、一対のロ−ラ５が取付けられている。このロ
−ラア−ム４とポンプ駆動軸３とは互いに固定されてお
り、またロ−ラア−ム４に対してはロ−ラ５がその軸心
を中心として回転自在に保持されている。すなわち、ロ
−ラ５は、ポンプ駆動軸３を中心として公転されると共
に、自転可能となっている。このような一対のロ−ラ５
は、ポンプ駆動軸３を中心として互いに対象位置に配置
されている。なお、ロ−ラア−ム４は、図では簡略化し
て示してあるが、既知のようにパンタグラフ機構を利用
して構成されて、ポンプ駆動軸３の径方向に伸縮可能と
なっており（ロ−ラ５の公転半径調整）、このような調
整は図１に示す調整ダイアル６によって既知のように行
なわれる。

【００１６】ケ−シング１の内壁面７、すなわち凹所２
の外周を規制する面は、次のようになっている。すなわ
ち、内壁面７は、ポンプ駆動軸３を中心とする略円弧状
となるように形成されて、始端α１からα２、α３、α
４、α５を経て、終端α６へ至る連続した面となってい
る。この内壁面７のうち、α１からα４に至るまでの部
分は、ポンプ駆動軸３を中心とする完全な円弧面７ａと
して形成されている。換言すれば、ロ−ラ５の最外端の
移動軌跡（公転軌跡）をβで示した場合に、α１からα
４までは、円弧面７ａと移動軌跡βとの距離が一定であ
り、この距離は、後述するポンピングチュ−ブ８の肉厚
の２倍の厚さとされている（円弧面７ａと移動軌跡βと
の間にポンピングチュ−ブ８が挟まれたときに、当該ポ
ンピングチュ−ブ８が完全に閉塞される状態でつぶされ
る）。そして、α１からα４までのロ−ラ５の回転角度
は、１８０度よりも十分大きい角度となるように設定さ
れている。

【００１７】内壁面７のうち、α４からα６に至るまで
の部分、すなわち吐出端側部分７ｂは、ロ−ラの回転角
度で略７０度に設定されている。この吐出端側部分７ｂ
の曲率は、α４からα６へ向かうにつれて徐々に小さく
なるように設定されている、換言すれば、α４からα６
へ向かうにつれて、ポンプ駆動軸３からの距離が徐々に
大きくなるように設定されている。このα４からα６に
至るまでのロ−ラ５の回転角は略４０度程度にまで小さ
くすることができ、したがってα１からα６に至るロ−
ラ５の回転角としては２２０度以上であれば十分であ
る。

【００１８】別の見方をすれば、始端α１と終端α６の
略中間位置となるα３を通り、かつポンプ駆動軸３の中
心を通るように仮想線Ｘ１を設定して、この仮想線Ｘ１
方向において、ポンプ駆動軸３を挟んでα３とは反対側
に一側面１ａがくるようにすればよい。そして、各開口
部９と１０とを、仮想線Ｘ１をはさんで略左右対象位置
に形成すればよい。勿論、始端α１からα６までの回転
角度が大きくなるほど、両開口部９と１０との間隔が小
さくなる。

【００１９】ケ−シング１には、導入用開口部９と導出
用開口部１０とが形成されている。この各開口部９およ
び１０は、それぞれ、ケ−シング１の上方とケ−シング
１の一側面１ａと、凹所２とに開口している。この各開
口部９、１０の位置設定は、具体的には次のように設定
されている。先ず、ケ−シング１の一側面１ａと直交し
かつポンプ駆動軸３の中心を通る仮想線をＸ１とし、こ
の仮想線Ｘ１と直交し（一側面１ａと平行）かつポンプ
駆動軸３の中心と通る仮想線をＸ２とする。

【００２０】各開口部９、１０は、上記仮想線Ｘ１に対
して、ほぼ左右対象位置とされている。すなわち、仮想
線Ｘ２方向において、開口部９と１０との略中間部分に
ポンプ駆動軸３が位置されている。

【００２１】また、仮想線Ｘ２方向において、ポンプ駆
動軸３よりも図２中左側部分において、内壁面７のうち
当該ポンプ駆動軸３からもっとも遠く離れた第１突出端
がα２の位置であり、この第１突出端α２よりも導入用
開口部９の方がポンプ駆動軸３に近い位置とされてい
る。同様に、仮想線Ｘ２方向において、ポンプ駆動軸３
よりも図２中右側部分において、内壁面７のうち当該ポ
ンプ駆動軸３からもっとも遠く離れた第２突出端がα５
の位置であり、この第２突出端α５よりも導出用開口部
１０の方がポンプ駆動軸３に近い位置とされている。

【００２２】導入用開口部９は、一側面１ａから凹所２
へ向かうにつれて、徐々に仮想線Ｘ１から離れるように
傾斜設定されており（傾斜角をθ１で示す）、これによ
り、当該導入用開口部９の内壁面７（７ａ）に連なる面
が極力大きな曲りを生じないように設定されている。同
様に、導出用開口部１０は、一側面１ａから内壁面７
（７ｂ）に向かうにつれて徐々に仮想線Ｘ１から離れる
ように傾斜されている（傾斜角をθ２で示す）。上記傾
斜角θ１は、α１点での内壁面７の接線に対する角度で
あり、傾斜角θ２はα６点での内壁面７の接線に対する
角度である。この傾斜角θ１、θ２は、１５度以上好ま
しくは略３０度前後に設定される。上記傾斜角θ１、θ
２を設定することにより、ロ−ラ５がポンピングチュ−
ブ８に当接、離間するときの衝撃に起因する脈動を防止
することができる。すなわち、従来は、傾斜角θ１、θ
２は共に零に設定されていたが、この場合は、ロ−ラ５
の当接、離間に起因してポンピングチュ−ブ８が少なか
らず踊ってしまい、脈動を生じる１つの大きな原因とな
っていた。傾斜角θ１、θ２を１５度以上とすることに
より上述の踊り現象を低減することができ、特に略３０
度まで大きくすることによって上記踊り現象をほぼ完全
に防止することができる。

【００２３】ポンピングチュ−ブ８は、可撓性チュ−ブ
からなり、図２示すようにケ−シング１に対して配設さ
れる。すなわち、ポンピングチュ−ブ８は、吸込端側８
ａが導入用開口部９内に位置されると共に吐出端側８ｂ
が導出用開口部１０内に位置され、該両部分８ａと８ｂ
との中間部分が、内壁面７に沿って配設される。このよ
うなポンピングチュ−ブ８の配設はケ−シング１の上方
から行なわれ、配設後に、ケ−シング１の上方（凹所
２、各開口部９、１０）が図示を略す蓋部材によって覆
われる。

【００２４】以上のような構成において、ポンプ駆動軸
３が図２中反時計方向に回転されると、ロ−ラ５が、ポ
ンピングチュ−ブ８をα１側からα６側へ向けて絞りつ
つ移動し、これによりポンピングチュ−ブ８内の液体す
なわち対液や補液が、吸込端側８ａから吐出端側８ｂへ
と移送される。勿論、ロ−ラ５がポンピングチュ−ブ８
を絞りつつ移動する際は、当該ロ−ラ５が自転される。

【００２５】前述の体液や補液の移送の際、ケ−シング
１の一側面１ａが、医療作業者の作業に適した面となる
ように選択される。このように一側面１ａに両方の開口
部９と１０とが開口されることにより、当該一側面１ａ
に対する左右の側面１ｂ、１ｃにはポンピングチュ−ブ
８に関する特別な面とされる必要がないので、当該他の
側面１ｂ、１ｃを他の医療用ロ−ラポンプのケ−シング
に対して密接配置した多連ポンプの構成を狭い空間内で
構成することが可能となる。

【００２６】本発明による医療用ロ−ラポンプは、例え
ば人工心肺装置に用いることができるが、この他、例え
ば輸液ポンプ、輸血ポンプ、人工透析用ポンプ、心筋保
護ポンプ等にも使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例を示す斜視図。

【図２】図２は本発明の実施例を示す平面図。

【符号の説明】

１ ケ−シング １ａ 一側面 ２ 凹所 ３ ポンプ駆動軸 ４ ロ−ラア−ム ５ ロ−ラ ６ 調整ダイアル ７ 内壁面 ７ａ 円弧面 ７ｂ 吐出端側面 ８ ポンピングチュ−ブ ８ａ 吸込端側 ８ｂ 吐出端側 ９ 導入用開口部 １０ 導出用開口部 α２ 第１突出端 α５ 第２突出端 β ロ−ラ最外端の移送軌跡 Ｘ１ 仮想線 Ｘ２仮想線 θ１ 傾斜角 θ２ 傾斜角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 康晴 東京都世田谷区代田５丁目34番地12号 (72)発明者 福井 康裕 東京都豊島区要町３丁目14−13 (72)発明者 土屋 喜一 東京都港区南青山２丁目10番16号 (72)発明者 殿倉 喜八郎 東京都文京区本郷５丁目３番１号 トノク ラ医科工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ駆動軸を中心として略円弧状の内壁
   面が形成されると共に該内壁面のうち吐出端側部分が該
   吐出端側へ向かうにつれて徐々に曲率が小さくなるよう
   に形成されたケ−シングと、前記ポンプ駆動軸を中心と
   して該ポンプ駆動軸により回転駆動されるロ−ラとを備
   え、ポンピングチュ−ブを前記内壁面に沿って配設し
   て、前記ポンプ駆動軸を回転させることにより前記ポン
   ピングチュ−ブを前記ロ−ラにより絞りつつ該ポンピン
   グチュ−ブ内の液体をその吸込端側から吐出端側へと移
   送するようにした医療用ロ−ラポンプにおいて、前記ケ
   −シングの同一側面に対して、前記ポンピングチュ−ブ
   の吸込端側が配設される導入用開口部と、該ポンピング
   チュ−ブの吐出端側が配設される導出用開口部とが開口
   され、前記導入用開口部から前記内壁面に沿って前記導
   出用開口部へ至るまでに要する前記ロ−ラの回転角度が
   ２２０度以上とされている、ことを特徴とする医療用ロ
   −ラポンプ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ケ−シングの前記
   同一側面と平行な方向において、前記導入用開口部と導
   出用開口部との間に前記ポンプ駆動軸が位置するように
   設定されているもの。
3. 【請求項３】請求項２において、前記ケ−シングの前記
   同一側面と平行な方向において、前記内壁面のうち前記
   導入用開口部側において前記ポンプ駆動軸よりもっとも
   離れた第１突出端に対して該導入用開口部が該ポンプ駆
   動軸に近い側に位置され、前記ケ−シングの前記同一側
   面と平行な方向において、前記内壁面のうち前記導出用
   開口部側において前記ポンプ駆動軸よりもっとも離れた
   第２突出端に対して該導出用開口部が該ポンプ駆動軸に
   近い側に位置されているもの。
4. 【請求項４】請求項１において、前記内壁面のうちその
   吸込端側と吐出端側との略中間位置と前記ポンプ駆動軸
   の中心とを結ぶ仮想線に対して略対象位置に、前記導入
   用開口部と導出用開口部とが形成されているもの。
5. 【請求項５】請求項１において、前記導入用開口部から
   前記内壁面に沿って前記導出用開口部へ至るまでに要す
   るロ−ラの回転角度が２７０度以上とされているもの。
6. 【請求項６】請求項１において、前記導入用開口部が前
   記内壁面に対して傾斜角θ１をもって連なると共に、前
   記導出用開口部が該内壁面に対して傾斜角θ２をもって
   連なり、前記両傾斜角θ１とθ２とがそれぞれ１５度以
   上に設定されているもの。