(57)【要約】【課題】  安静時の血流を利用して発電を行うことができる遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置を提供する。【解決手段】  遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、補助循環を必要としない安静時に、前記補助人工心臓１内に自然心臓の力で流入する血流７のパワーを利用した発電用回転子磁石５の回転と発電用固定子コイル６とで発電を行い、電力を得る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓に埋め込まれる遠心型・軸流型補助人工心臓において、補助循環を必要としない安静時に、前記補助人工心臓内に自然心臓の力で流入する血流のパワーを利用した発電用回転子磁石の回転と発電用固定子コイルとで発電を行い、電力を得ることを特徴とする遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置。
【請求項２】
請求項１記載の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、前記安静時に発電した電力を体内エネルギー貯蔵装置に貯蔵し、心不全時に前記補助人工心臓の駆動エネルギーとして使用することを特徴とする遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、前記安静時に発電した電力を体内エネルギー貯蔵装置に貯蔵し、前記補助人工心臓以外の人工内蔵の電力として使用することを特徴とする遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置。
【請求項４】
請求項３記載の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、前記人工心臓以外の人工内蔵がペースメーカ、埋め込み式細動除去器、機能的電気刺激装置、脳神経治療用電気刺激装置であることを特徴とする遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋め込み式の補助人工心臓を用いた体内発電装置に係り、人工循環が不必要な安静時の血流エネルギーを利用して発電する遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、補助人工心臓の駆動エネルギーの供給には、皮膚を貫通したケーブルによる電力輸送などが行われてきた。しかし、異物が皮膚を貫通するこの方法には感染症が発生する危険がある。また、完全埋め込み型の人工内蔵のために本願発明者らによって提案されている経皮エネルギー伝送システム（下記特許文献１参照）が応用されてきた。このシステムは、電磁誘導などにより皮膚を貫通せずにエネルギーを供給するものであるが、電力輸送量に限界がある。また、人工心臓のような大電力を必要とするシステムでは、エネルギー伝送コイルを常に接触させてエネルギーを供給し続ける必要があるので、入浴時などエネルギーを伝送できない時のため、体内にバッテリーが必要になる。
【０００３】
さらに、体内埋め込み型医療装置において、電池や充電式電池の応用（下記特許文献２参照）が試みられている。しかしながら、ペースメーカのような小電力システムでは電池の応用は可能であるが、人工心臓のような大電力が必要なシステムでは十分な電力を得ることができない。
【０００４】
これらの問題を解決できる体内発電装置はこれまでに報告されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８２８９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、体内埋め込み型の人工臓器にはエネルギー供給の問題が生じる。感染症を防ぐためには経皮エネルギー伝送などが有効であるが、大電力を要する場合はエネルギー伝送コイルを常に接触させていなければならないという問題があった。人工臓器を完全埋め込み式にしても、常にコイルの接触が必要な状態では、患者は実質的に電力のひも付きの状態に変わりないことになる。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、遠心型・軸流型補助人工心臓の安静時の血流を利用して発電を行うことができる遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
〔１〕遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置であって、心臓に埋め込まれる遠心型・軸流型補助人工心臓において、補助循環を必要としない安静時に、前記補助人工心臓内に自然心臓の力で流入する血流のパワーを利用した発電用回転子磁石の回転と発電用固定子コイルとで発電を行い、電力を得ることを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、前記安静時に発電した電力を体内エネルギー貯蔵装置に貯蔵し、心不全時に前記補助人工心臓の駆動エネルギーとして使用することを特徴とする。
【００１０】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、前記安静時に発電した電力を体内エネルギー貯蔵装置に貯蔵し、前記補助人工心臓以外の人工内蔵の電力として使用することを特徴とする。
【００１１】
〔４〕上記〔３〕記載の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置において、前記人工心臓以外の人工内蔵がペースメーカ、埋め込み式細動除去器、機能的電気刺激装置、脳神経治療用電気刺激装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１３】
心臓に埋め込まれた遠心型・軸流型の補助人工心臓において、自然心臓の力で人工心臓内に流入する血液のパワーを利用して発電を行う体内発電装置を構成することができる。この体内発電装置により安静時に発電した電力を貯蔵し、運動や心不全の病態発生時の補助人工心臓駆動エネルギーとして利用することができる。
【００１４】
さらに、貯蔵されたエネルギーをペースメーカ、埋め込み式細動除去器、機能的電気刺激装置、脳神経治療用電気刺激装置などの人工心臓以外の人工内蔵の電力として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明で用いられる遠心型・軸流型補助人工心臓の断面を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す人工心臓を用いた体内発電装置の模式図である。
【図３】本発明の実施例を示す人工心臓を用いた体内発電装置の利用システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置は、補助循環を必要としない安静時に、前記補助人工心臓内に自然心臓の力で流入する血流のパワーを利用した発電用回転子磁石の回転と発電用固定子コイルとで発電を行い、電力を得る。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明で用いられる遠心型・軸流型補助人工心臓の埋め込み状態を示す図、図２はその補助人工心臓を用いた体内発電装置の模式図である。ここで、補助人工心臓とは、不全左心、不全右心あるいは両不全心に対して心臓の機能の一部を補助する人工心臓のことである。
【００１９】
これらの図において、１は補助人工心臓、２はインペラー、３は駆動力発生用回転子磁石、４は駆動力発生用固定子コイル、５は発電用回転子磁石、６は発電用固定子コイル、７は駆動力発生用回転子磁石３と駆動力発生用固定子コイル４の間、及び発電用回転子磁石５と発電用固定子コイル６との間を流れる血流である。
【００２０】
自己発電式人工心臓としての遠心型・軸流型の補助人工心臓１では、安静時の補助循環を必要としない状態において、補助人工心臓１内に自然心臓の力で流入する血流７のパワーを利用して発電用回転子磁石５と発電用固定子コイル６とで発電を行う。ここで、発電した電力を発電用固定子コイル６から体内エネルギー貯蔵装置８に送り蓄えておく。この体内エネルギー貯蔵装置８に蓄えられたエネルギーは、電子制御装置１０によって分配制御される。人工心臓駆動装置９のエネルギーとして利用できるようにしている。また、電子制御装置１０を制御することにより、自己発電式人工心臓としての遠心型・軸流型の補助人工心臓１において、安静時の補助循環を必要としない状態でのみ発電を行うようにしている。
【００２１】
なお、体外１１の外部電源１２からの電力は経皮的エネルギー伝送装置１３を介して体内１４に導入される。その体内１４に導入された外部電源１２からの電力は、電子制御装置１０によって制御され、前記した体内エネルギー貯蔵装置８又は人工心臓駆動装置９に取り込まれる。
【００２２】
このように、本発明の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置は、心臓に埋め込まれる遠心型・軸流型の補助人工心臓１において、補助循環の必要がない安静時に、自然心臓の力で補助人工心臓１内に流入する血流７による発電用回転磁石５の受動的な回転を利用して発電を行い電力を得る。
【００２３】
その発電された電力は体内エネルギー貯蔵装置８に貯蔵することができ、貯蔵した電力は、運動時や心不全の病態発生時など必要に応じて、人工心臓駆動装置９の駆動用電力とすることができる。
【００２４】
図３は本発明の実施例を示す補助人工心臓を用いた体内発電装置の利用システムの模式図である。
【００２５】
この図に示すように、上記した体内発電装置で発電し、体内エネルギー貯蔵装置８に蓄えられたエネルギーは、電子制御装置１０の制御により、補助人工心臓１以外の人工内蔵２１に供給することができる。エネルギーが供給される人工心臓以外の人工内蔵２１としては、ペースメーカ２２、埋め込み式細動除去器２３、機能的電気刺激装置２４、脳神経治療用電気刺激装置２５などが挙げられる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の遠心型・軸流型補助人工心臓を用いた体内発電装置は、人工心臓駆動装置の電力として、又は人工心臓以外のペースメーカ、埋め込み式除細動器、機能的電気刺激装置、脳神経治療用電気刺激装置などの人工内蔵の電力として利用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    補助人工心臓
２    インペラー
３    駆動力発生用回転子磁石
４    駆動力発生用固定子コイル
５    発電用回転子磁石
６    発電用固定子コイル
７    血流
８    体内エネルギー貯蔵装置
９    人工心臓駆動装置
１０    電子制御装置
１１    体外
１２    外部電源
１３    経皮的エネルギー伝送装置
１４    体内
２１    補助人工心臓以外の人工内蔵
２２    ペースメーカ
２３    埋め込み式細動除去器
２４    機能的電気刺激装置
２５    脳神経治療用電気刺激装置
【図２】
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【図３】
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【図１】
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