JPS6134819B2 - - Google Patents
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- JPS6134819B2 JPS6134819B2 JP58007994A JP799483A JPS6134819B2 JP S6134819 B2 JPS6134819 B2 JP S6134819B2 JP 58007994 A JP58007994 A JP 58007994A JP 799483 A JP799483 A JP 799483A JP S6134819 B2 JPS6134819 B2 JP S6134819B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/24—Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
- A61F2/2412—Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body with soft flexible valve members, e.g. tissue valves shaped like natural valves
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- External Artificial Organs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は人工心臓弁に関する。本発明の目的
は、生体に補形することができ、自然の僧帽弁と
ほぼ同等の性能を有する人工心臓弁、例えば二尖
僧帽弁又は三尖僧帽弁の代用品を提供することで
ある。 本発明によれば、生体に補形できる二尖僧帽弁
又は三尖僧帽弁の代用品は、リング形状の基部
と、少なくとも1対の直立する支持部とを有する
可撓性のフレームを具備する。支持部は、ベース
をたわみ度の異なる少なくとも2つの部分に分割
する。僧帽弁代用品は動物組織片をさらに具備
し、この動物組織片の周囲は、支持部の先端の間
に張り渡された可動部分と、支持部の対応する側
面及び基部の隣接する部分に固着され、密封され
た固定部分とから構成される。 この二尖僧帽弁又は三尖僧帽弁の代用品を心臓
内において使用する場合には、リング形状の基部
のたわみ度の大きい部分を大動脈弁に隣接させた
状態で基部を心耳―心室口に(好ましくは中間縫
合リングを介して)装着する。基部は、自然の僧
帽弁の場合と同様に、ほぼ円形の形態からほぼD
字形状に変形することができる。 二尖僧帽弁の代用品の場合、一対の支持部は変
形する前のベースの直径の両端に配設するか、又
は自然の僧帽弁のように大きさの異なる組織片を
収容するために、直径の両端の位置からたわみ度
の小さい部分に片寄つた位置に配設すればよい。
三尖僧帽弁代用品においては、支持部は変形する
前の、基部に規則的に離間して配設されるか、又
は、たとえば大動脈弁代用品における冠状口に必
要とされる解剖学的条件に応じた間隔をおいて配
設される。 可撓性のフレームはDelrin(登録商標)製であ
り、Dacron(登録商標)布で被覆されているの
が好ましく、支持部の両側でフレーム材料の厚さ
を変えることにより、たわみ度の異なる部分が得
られる。支持部は、両側でリング形状の基部の
各々の弓形の部分と接合されているのが好まし
く、この接合は、一方の支持部の丸くなつた先端
から他方の支持部の丸くなつた先端に至る連続的
な湾曲部分を介して行なわれているのが好まし
い。 弁の動物組織片は、完全に固定された(すなわ
ち、グルテルアルデヒドで処理した)動物組織
(たとえば牛又は小牛の心嚢)の平坦なシートか
ら切取つたものであるのが好ましいが各片の形状
は円錐の表面の一部であるのが好ましいこの円錐
の表面の一部分は、円錐の表面においてリング形
状の基部の周囲長さ及びフレームの支持部の先端
の間の距離に夫々対応する周囲長さを有する2つ
の平行な平面と円錐の表面との2本の交線と、円
錐の頂点に向かつて凹形状に湾曲し且つ円錐の両
側において2つの平行な平面と交差する湾曲面と
円錐の表面との交線である第3の交線とにより規
定される。平行な平面の間隔及び湾曲面お湾曲
は、円錐の表面における湾曲面の広がりが、長さ
及び湾曲度の点で、リング形状に基部の一方の弓
形部分と、支持部の隣接する側面とが連続的に混
じり合う湾曲と一致するように定められているた
め、動物組織片材料の成形又は応力固定は不要で
ある。 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。 第1図から第3図に示されるように、生体に補
形できる二尖僧帽弁の代用品は、リング形状の基
部2を基部の直径の両端から直立し、基部をたわ
み度の異なる2つの部分2A及び2Bに分割する
1対の支持部3とを有する可撓性のプラスチツク
フレーム1(第3図)を具備する。2つの動物組
織片4(第1図及び第2図)の周囲は、夫々、支
持部3の先端3Xの間に張り渡された可動部分4
Aと、支持部の対応する側面及びベースの隣接す
る部分に固着され、密封された固定部分4Bとか
ら構成されている。 可撓性のフレーム1はDelrin製であり、
Dacronの布5(第1図)により被覆されてい
る。基部2の各々の部分2A,2BのDelrinの厚
さを変えることにより、これらの部分のたわみ度
に変化をつけている。支持部3はその両側におい
て、一方の支持部3の丸くなつた先端3Xから他
方の支持部3の丸くなつた先端3Xに至る連続す
る湾曲部6を介して基部2と接合している。 第1図及び第2図は、動物組織片がDacronの
布で被覆されたフレーム1に装着された後の自然
な位置にある状態を示す。フレームは縫合リング
7に縫いつけられており、この縫合リングを介し
てフレームを心臓(図示せず)の心耳―心室口の
周囲に装着することができる。この場合、基部2
のたわみ度の大きい部分2Bが大動脈弁に隣接し
て固定されるので、基部は自然の僧帽弁の場合と
同様にほぼD字形状に変形することができる。 弁の動物組織片4は、第4図に示されるように
完全に固定された(すなわち、グルテルアルデヒ
トで処理した)動物組織(たとえば牛又は小牛の
心嚢)の平坦なシートから切取られたものであ
る。各動物組織片4の形状は円錐8の表面の一部
である。この円錐の表面の一部分は、円錐の表面
においてリング形状の基部2の周囲長さ及びフレ
ーム1の支持部3の先端3Xの間の距離に夫々対
応する周囲長さを有する2つの平行な平面9,1
0と円錐の表面との2本の交線と、円錐8の頂点
12に向かつて凹形状に湾曲し且つ円錐の両側に
おいて2つの平行な平面9,10と交差する湾曲
面11と円錐の表面との交線である第3の交線と
により規定される。平行な平面の間隔及び湾曲面
の湾曲(その長さ全体にわたつて変化する)は、
円錐の表面における湾曲面11の交線4Bが長さ
及び湾曲度の点で、リング形状の基部2の一方の
弓形部分2A又は2Bと、支持部3の隣接する側
面とが連続的に混じり合う湾曲面6の湾曲と一致
するように定められているため、動物組織片4の
成形又は応力固定は不要である。第3図及び第4
図のD,d,H及びhは夫々関連する直径と高さ
を示す。 第3a図及び第3b図の破線4A′及び4
A″は、夫々、動物組織片4の可動部分4Aの縁
の開放位置と閉鎖(すなわち創縁接合)位置とを
示している。 前述のように、また、第3図から明らかである
ように、支持部3は変形する前の基部2の直径の
両端に配設される。これに対し、第5図に示され
ている支持部3は、自然の僧帽弁の場合のように
大きさの異なる動物組織片4X,4Yを収容する
ために、たわみ度の小さい部分2Aに片寄つた位
置に配設されている。この場合、動物組織片は第
4図のように平坦なシートから切取られるが、各
片について円錐の角度は異なり、適切な角度が採
用されている。 第6図及び第7図に示されるように、生体に補
形できる三尖僧帽弁の代用品は、リング形状の基
部2と、変形する前の基部に規則的な間隔をおい
て配設された3つの直立した支持部3とを有する
可撓性のプラスチツクフレーム1を具備する。基
部2は、たわみ度の異なる2つの部分2A及び2
Bを有し、部分2Bより部分2Aを厚くすること
により、たわみ度に変化をつけている。すなわ
ち、部分2Bにより大きくたわむので、ベースは
第3b図に関して説明したように変形することが
できる。3つの動物組織片4の周囲は、夫々、支
持部の先端3Xの間に張り渡された可動部分4A
と、(フレーム1をDacron布5で被覆した後に)
支持部3の対応する側面及びベース2の隣接する
部分に固着された固定部分4Bとから構成され
る。図示されている三尖僧帽弁の代用品において
は、動物組織片4は、Dacron布で被覆されたフ
レーム1に取付けられた後の自然な位置にある。
フレーム1は縫合リング7に縫いつけられてお
り、この縫合リングを介してフレームを心臓(図
示せず)の心耳―心室口の周囲に装着することが
できる。これ以降の機能は第1図から第3図の二
尖僧帽弁の代用品と同様である。三尖僧帽弁の代
用品の3つの動物組織片4ま第4図の場合と同様
に平坦なシートから切取つたものであるが、可動
部分4A及び固定部分4Bの長さが異なるので、
夫々、適切な円錐角度と直径をもつて切取られて
いる。 第8図において、M及びAは、導入流体貯槽1
4に有する密閉された試験チエンバ13内におけ
る僧帽弁位置と、大動脈弁位置とを夫々示す。マ
イクロコンピユータ17のデジタル/アナログ
(D/A)変換器に結合された速度サーボ機構1
6を有する。ピストン15によりポンプ動作が行
なわれる。流体は矢印の方向に、大動脈弁位置A
から一群の後負荷パラメータモデル18及びター
ビン流量計19を介して僧帽弁位置Mへ流れる。
Vp及びApは、先端にカテーテルを装着した圧力
測定用の装置により測定される心室模型内圧力と
心室模型内圧力である。Pd及びPvは、任意の瞬
間におけるピストンの吐出量と速度でありVcは
マイクロコンピユータ17からそのデジタル/ア
ナログ(D/A)変換器を介して取出されるピス
トン制御信号である。 第1図及び第2図に示される二尖僧帽弁の代用
品と、これに対応する大きさの現在使用されてい
る2種類の三尖僧帽弁の代用品を、僧帽弁位置M
において圧力降下及び逆流の2点について試験し
た。試験の結果を添付した表にまとめて示す。こ
の表からわかるように、本発明による新規な二尖
僧帽弁の代用品は現在使用されている2種類の三
尖僧帽弁の代用品に比べて非常にすぐれた性能を
有する。特にイオネスクーシリー(Ionescu―
Shiley)の僧帽弁の代用品と比較した場合、本発
明による二尖僧帽弁又は三尖僧帽弁の代用品では
圧力低下がほぼ同じでも逆流はかなり少なくなる
ことがわかる。 【表】
は、生体に補形することができ、自然の僧帽弁と
ほぼ同等の性能を有する人工心臓弁、例えば二尖
僧帽弁又は三尖僧帽弁の代用品を提供することで
ある。 本発明によれば、生体に補形できる二尖僧帽弁
又は三尖僧帽弁の代用品は、リング形状の基部
と、少なくとも1対の直立する支持部とを有する
可撓性のフレームを具備する。支持部は、ベース
をたわみ度の異なる少なくとも2つの部分に分割
する。僧帽弁代用品は動物組織片をさらに具備
し、この動物組織片の周囲は、支持部の先端の間
に張り渡された可動部分と、支持部の対応する側
面及び基部の隣接する部分に固着され、密封され
た固定部分とから構成される。 この二尖僧帽弁又は三尖僧帽弁の代用品を心臓
内において使用する場合には、リング形状の基部
のたわみ度の大きい部分を大動脈弁に隣接させた
状態で基部を心耳―心室口に(好ましくは中間縫
合リングを介して)装着する。基部は、自然の僧
帽弁の場合と同様に、ほぼ円形の形態からほぼD
字形状に変形することができる。 二尖僧帽弁の代用品の場合、一対の支持部は変
形する前のベースの直径の両端に配設するか、又
は自然の僧帽弁のように大きさの異なる組織片を
収容するために、直径の両端の位置からたわみ度
の小さい部分に片寄つた位置に配設すればよい。
三尖僧帽弁代用品においては、支持部は変形する
前の、基部に規則的に離間して配設されるか、又
は、たとえば大動脈弁代用品における冠状口に必
要とされる解剖学的条件に応じた間隔をおいて配
設される。 可撓性のフレームはDelrin(登録商標)製であ
り、Dacron(登録商標)布で被覆されているの
が好ましく、支持部の両側でフレーム材料の厚さ
を変えることにより、たわみ度の異なる部分が得
られる。支持部は、両側でリング形状の基部の
各々の弓形の部分と接合されているのが好まし
く、この接合は、一方の支持部の丸くなつた先端
から他方の支持部の丸くなつた先端に至る連続的
な湾曲部分を介して行なわれているのが好まし
い。 弁の動物組織片は、完全に固定された(すなわ
ち、グルテルアルデヒドで処理した)動物組織
(たとえば牛又は小牛の心嚢)の平坦なシートか
ら切取つたものであるのが好ましいが各片の形状
は円錐の表面の一部であるのが好ましいこの円錐
の表面の一部分は、円錐の表面においてリング形
状の基部の周囲長さ及びフレームの支持部の先端
の間の距離に夫々対応する周囲長さを有する2つ
の平行な平面と円錐の表面との2本の交線と、円
錐の頂点に向かつて凹形状に湾曲し且つ円錐の両
側において2つの平行な平面と交差する湾曲面と
円錐の表面との交線である第3の交線とにより規
定される。平行な平面の間隔及び湾曲面お湾曲
は、円錐の表面における湾曲面の広がりが、長さ
及び湾曲度の点で、リング形状に基部の一方の弓
形部分と、支持部の隣接する側面とが連続的に混
じり合う湾曲と一致するように定められているた
め、動物組織片材料の成形又は応力固定は不要で
ある。 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。 第1図から第3図に示されるように、生体に補
形できる二尖僧帽弁の代用品は、リング形状の基
部2を基部の直径の両端から直立し、基部をたわ
み度の異なる2つの部分2A及び2Bに分割する
1対の支持部3とを有する可撓性のプラスチツク
フレーム1(第3図)を具備する。2つの動物組
織片4(第1図及び第2図)の周囲は、夫々、支
持部3の先端3Xの間に張り渡された可動部分4
Aと、支持部の対応する側面及びベースの隣接す
る部分に固着され、密封された固定部分4Bとか
ら構成されている。 可撓性のフレーム1はDelrin製であり、
Dacronの布5(第1図)により被覆されてい
る。基部2の各々の部分2A,2BのDelrinの厚
さを変えることにより、これらの部分のたわみ度
に変化をつけている。支持部3はその両側におい
て、一方の支持部3の丸くなつた先端3Xから他
方の支持部3の丸くなつた先端3Xに至る連続す
る湾曲部6を介して基部2と接合している。 第1図及び第2図は、動物組織片がDacronの
布で被覆されたフレーム1に装着された後の自然
な位置にある状態を示す。フレームは縫合リング
7に縫いつけられており、この縫合リングを介し
てフレームを心臓(図示せず)の心耳―心室口の
周囲に装着することができる。この場合、基部2
のたわみ度の大きい部分2Bが大動脈弁に隣接し
て固定されるので、基部は自然の僧帽弁の場合と
同様にほぼD字形状に変形することができる。 弁の動物組織片4は、第4図に示されるように
完全に固定された(すなわち、グルテルアルデヒ
トで処理した)動物組織(たとえば牛又は小牛の
心嚢)の平坦なシートから切取られたものであ
る。各動物組織片4の形状は円錐8の表面の一部
である。この円錐の表面の一部分は、円錐の表面
においてリング形状の基部2の周囲長さ及びフレ
ーム1の支持部3の先端3Xの間の距離に夫々対
応する周囲長さを有する2つの平行な平面9,1
0と円錐の表面との2本の交線と、円錐8の頂点
12に向かつて凹形状に湾曲し且つ円錐の両側に
おいて2つの平行な平面9,10と交差する湾曲
面11と円錐の表面との交線である第3の交線と
により規定される。平行な平面の間隔及び湾曲面
の湾曲(その長さ全体にわたつて変化する)は、
円錐の表面における湾曲面11の交線4Bが長さ
及び湾曲度の点で、リング形状の基部2の一方の
弓形部分2A又は2Bと、支持部3の隣接する側
面とが連続的に混じり合う湾曲面6の湾曲と一致
するように定められているため、動物組織片4の
成形又は応力固定は不要である。第3図及び第4
図のD,d,H及びhは夫々関連する直径と高さ
を示す。 第3a図及び第3b図の破線4A′及び4
A″は、夫々、動物組織片4の可動部分4Aの縁
の開放位置と閉鎖(すなわち創縁接合)位置とを
示している。 前述のように、また、第3図から明らかである
ように、支持部3は変形する前の基部2の直径の
両端に配設される。これに対し、第5図に示され
ている支持部3は、自然の僧帽弁の場合のように
大きさの異なる動物組織片4X,4Yを収容する
ために、たわみ度の小さい部分2Aに片寄つた位
置に配設されている。この場合、動物組織片は第
4図のように平坦なシートから切取られるが、各
片について円錐の角度は異なり、適切な角度が採
用されている。 第6図及び第7図に示されるように、生体に補
形できる三尖僧帽弁の代用品は、リング形状の基
部2と、変形する前の基部に規則的な間隔をおい
て配設された3つの直立した支持部3とを有する
可撓性のプラスチツクフレーム1を具備する。基
部2は、たわみ度の異なる2つの部分2A及び2
Bを有し、部分2Bより部分2Aを厚くすること
により、たわみ度に変化をつけている。すなわ
ち、部分2Bにより大きくたわむので、ベースは
第3b図に関して説明したように変形することが
できる。3つの動物組織片4の周囲は、夫々、支
持部の先端3Xの間に張り渡された可動部分4A
と、(フレーム1をDacron布5で被覆した後に)
支持部3の対応する側面及びベース2の隣接する
部分に固着された固定部分4Bとから構成され
る。図示されている三尖僧帽弁の代用品において
は、動物組織片4は、Dacron布で被覆されたフ
レーム1に取付けられた後の自然な位置にある。
フレーム1は縫合リング7に縫いつけられてお
り、この縫合リングを介してフレームを心臓(図
示せず)の心耳―心室口の周囲に装着することが
できる。これ以降の機能は第1図から第3図の二
尖僧帽弁の代用品と同様である。三尖僧帽弁の代
用品の3つの動物組織片4ま第4図の場合と同様
に平坦なシートから切取つたものであるが、可動
部分4A及び固定部分4Bの長さが異なるので、
夫々、適切な円錐角度と直径をもつて切取られて
いる。 第8図において、M及びAは、導入流体貯槽1
4に有する密閉された試験チエンバ13内におけ
る僧帽弁位置と、大動脈弁位置とを夫々示す。マ
イクロコンピユータ17のデジタル/アナログ
(D/A)変換器に結合された速度サーボ機構1
6を有する。ピストン15によりポンプ動作が行
なわれる。流体は矢印の方向に、大動脈弁位置A
から一群の後負荷パラメータモデル18及びター
ビン流量計19を介して僧帽弁位置Mへ流れる。
Vp及びApは、先端にカテーテルを装着した圧力
測定用の装置により測定される心室模型内圧力と
心室模型内圧力である。Pd及びPvは、任意の瞬
間におけるピストンの吐出量と速度でありVcは
マイクロコンピユータ17からそのデジタル/ア
ナログ(D/A)変換器を介して取出されるピス
トン制御信号である。 第1図及び第2図に示される二尖僧帽弁の代用
品と、これに対応する大きさの現在使用されてい
る2種類の三尖僧帽弁の代用品を、僧帽弁位置M
において圧力降下及び逆流の2点について試験し
た。試験の結果を添付した表にまとめて示す。こ
の表からわかるように、本発明による新規な二尖
僧帽弁の代用品は現在使用されている2種類の三
尖僧帽弁の代用品に比べて非常にすぐれた性能を
有する。特にイオネスクーシリー(Ionescu―
Shiley)の僧帽弁の代用品と比較した場合、本発
明による二尖僧帽弁又は三尖僧帽弁の代用品では
圧力低下がほぼ同じでも逆流はかなり少なくなる
ことがわかる。 【表】
第1図は、本発明による二尖僧帽弁の代用品の
斜視図、第2図は、第1図の二尖僧帽弁の代用品
の流入部の底面図、第3a図及び第3b図は、第
1図及び第2図の二尖僧帽弁の代用品のフレーム
の互いに90゜の角度から見た側面図、第3c図
は、第3a図のフレームの底面図、第3d図は第
3c図に対応し、基部がD字形状に変形した状態
を示す底面図、第4図は、第1図及び第2図の二
尖僧帽弁の代用品の各々の動物組織片の形状をい
かに定めるかを示す図、第5図は第3a図に対応
し、支持部が基部の直径の両端からたわみ度の小
さい部分の方の片寄つて配設されている二尖僧帽
弁の代用品のフレームを示す側面図第6図は、本
発明による三尖僧帽弁の代用品の斜視図、第7図
は、第6図の三尖僧帽弁の代用品の流入部の底面
図、そして第8図は、僧帽弁の代用品を試験する
ための試験装置の略図である。 1……プラスチツクフレーム、2……基部、2
A,2B……たわみ度の異なる部分、3……支持
部、4……動物組織片、4A……可動部分、4B
……固定部分。
斜視図、第2図は、第1図の二尖僧帽弁の代用品
の流入部の底面図、第3a図及び第3b図は、第
1図及び第2図の二尖僧帽弁の代用品のフレーム
の互いに90゜の角度から見た側面図、第3c図
は、第3a図のフレームの底面図、第3d図は第
3c図に対応し、基部がD字形状に変形した状態
を示す底面図、第4図は、第1図及び第2図の二
尖僧帽弁の代用品の各々の動物組織片の形状をい
かに定めるかを示す図、第5図は第3a図に対応
し、支持部が基部の直径の両端からたわみ度の小
さい部分の方の片寄つて配設されている二尖僧帽
弁の代用品のフレームを示す側面図第6図は、本
発明による三尖僧帽弁の代用品の斜視図、第7図
は、第6図の三尖僧帽弁の代用品の流入部の底面
図、そして第8図は、僧帽弁の代用品を試験する
ための試験装置の略図である。 1……プラスチツクフレーム、2……基部、2
A,2B……たわみ度の異なる部分、3……支持
部、4……動物組織片、4A……可動部分、4B
……固定部分。
Claims (1)
- 1 リング形状の基部と少なくとも1対の直立す
る支持部とを有するフレームと、複数の弁片とを
備え、前記支持部は、一方の支持部の先端から他
方の支持部の先端に至る連続する湾曲部を介して
前記基部に接合され、前記各弁片は、前記支持部
の先端の間に張り渡された可動部分と、前記支持
部の対応する側面及び前記基部の隣接する部分に
固着され密封された固定部分とを有し、且つ前記
弁片は、完全に固定された動物組織の平坦なシー
トから切取られたものであり、各弁片の形状は円
錐の表面の一部分であり、前記円錐の表面の一部
分は、円錐の表面において前記リング形状の基部
の周囲長さ及び前記プラスチツクフレームの支持
部の間の距離に夫々対応する周囲長さを有する2
つの平行な平面と円錐の表面との2本の交線と、
円錐の頂点に向かつて凹形状に湾曲し且つ円錐の
両側において2つの平行な平面と交差する湾曲面
と円錐の表面との交線である第3の交線とにより
規定され、2つの平行な平面の間隔及び湾曲面の
湾曲は、円錐の表面における湾曲面の広がり長さ
及び湾曲度の点で、前記リング形状の基部の一方
の弓形部分と、前記支持部の隣接する側面とが連
続的に混じり合う湾曲部分の湾曲と一致するよう
に定められていることを特徴とする人工心臓弁。
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