(57)【要約】【課題】本発明の人工心臓弁１０は、大動脈または心臓の僧帽弁の舌片環の内部に装着するための環状体１１と、環状体１１の外周部に大動脈または心臓の僧帽弁の舌片環を支持し、かつ血流路１５３の内部に舌片要素１２，１２０，１２１を回動支持構造により回動可能に外科的手術により支持するための手段と、回動支持構造の回動位置に対応して血流路１５３を開閉する舌片要素１２，１２０，１２１と、環状体１１に周方向に離隔して支持されかつ血流路１５３の内部へ延びる突片１９，１９０，１９１と、突片１９，１９０，１９１の血流路１５３の内部へ延びる端部２０，２００，２０１に設けた舌片要素１２，１２０，１２１を回動可能に支持する回動関節２１０とを具備する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大動脈または心臓の僧帽弁の舌片環の内部に装着するための環状体と、前記環状体の外周部に大動脈または心臓の僧帽弁の舌片環を支持し、血流路の内部に舌片要素を回動支持構造により回動可能に外科的手術により支持するための手段と、回動支持構造の回動位置に対応して前記血流路を開閉する舌片要素と、前記環状体に周方向に離隔して支持されかつ前記血流路の内部へ延びる突片と、前記突片が血流路の内部へ延びる端部に設けた前記舌片要素を回動可能に支持する回動関節とを具備することを特徴とする、大動脈または心臓弁の交換に用いる人工心臓弁。
【請求項２】
前記突片の前記血液流路の内方へ突出して離隔する端部に、前記血液流路を通過する血液の流れの方向に整列されたウエブを備えられて、前記回動支持構造を形成する、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項３】
前記舌片要素は部分的に円形の、前記舌片要素の回動軸に沿つて両側に対称に形成したくぼみを有し、前記突片は前記くぼみに前記舌片要素を係合する球形の端部を有する、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項４】
前記各突片の前記ウエブの少くとも１つは前記突片と一体に形成される、請求項２に記載の人工心臓弁。
【請求項５】
前記舌片要素は前記くぼみの領域で、２つの離隔されたウエブの間に前記舌片要素の回動を許すように係合する、請求項３に記載の人工心臓弁。
【請求項６】
弁を通過する血液について、舌片に係合する複数のウエブの内の下流側のウエブは、環状体を通過する血液の方向に対し垂直に延び、かつ前記舌片要素の開閉動作中前記舌片要素が転動する湾曲した関節面を有する、請求項５に記載の人工心臓弁。
【請求項７】
舌片に係合するウエブの内の上流側のウエブは、環状体を通過する血液の方向に対し垂直に延び、舌片の開位置と閉位置をそれぞれ区画する２つの止めを備えている、請求項６に記載の人工心臓弁。
【請求項８】
前記舌片要素は球状に湾曲している、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項９】
前記舌片要素は前記舌片要素の閉位置で前記舌片の回動軸から内方へ延びる先のとがつた部分と、回動軸の反対側に配設された丸み部分とを有し、前記先のとがつた部分と前記丸み部分が互いに交差する、請求項３に記載の人工心臓弁。
【請求項１０】
前記弁は３つの舌片要素を備えている、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項１１】
前記弁の開位置で前記突片と各舌弁要素との間に、１つの中央流路と３つの周方向流路との４つの流路が備えられ、弁の回動軸の配置と弁環の形状が、４つ全ての血流路がほぼ同じ流路断面をなすように形成されている、請求項１０に記載の人工心臓弁。
【請求項１２】
前記環状体を通る内部流路の断面が、前記突片の上流端から前記突片の方へ縮小し、かつ前記突片の領域から前記内部流路の下流端の方へ再び拡大する、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項１３】
前記環状体の外側断面が前記突片が配設されている平断面の方へ拡大する、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項１４】
前記環状体は２つの離隔する環状溝を備えている、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項１５】
縫合環が前記環状溝の１つに緊密に係合されている、請求項１４に記載の人工心臓弁。
【請求項１６】
前記環状体と前記舌片要素はチタンとチタン合金の内の１つからなる、請求項１に記載の人工心臓弁。
【請求項１７】
前記環状体と前記舌片要素の内の少なくとも１つは硬質材料被膜で被覆されている、請求項１に記載の人工心臓弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大動脈や心臓の僧帽弁を交換する時の補綴に役立てる人工心臓弁に関し、特に回動可能な複数の舌片を受け入れる環状体が、大動脈または僧帽弁環の内部に取り付けられかつ外科的手術により保持され、舌片の回動位置に応じて舌片が僧帽弁環を通る通路を開閉する人工心臓弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の人工心臓弁の補綴はＷＯ−Ａ−８５０４０９４に開示される。数十年もの間、心臓弁の補綴は心臓から延びる大動脈の内部に移植されてきた。最初の人工心臓弁は球型の逆止弁であつたが、その後精巧に設計された単一の舌片要素を備えた心臓弁に取つて替わり、また３舌片要素のものも知られている。例えばＷＯ−Ａ−８５０４０９４に開示される心臓弁は３舌片要素のものである。舌片要素を備えた心臓弁は環状体（環状支持体）を使用する。舌片要素は環状体（環状支持体）に回動可能に支持し、舌片要素は例えば大動脈に挿入され、かつ縫合などの外科的手術により所定位置に保持される。
【０００３】
一般に、環状体は舌片要素の開口の内部へ延び、かつ回動関節を形成する棒状の突片を備えている。舌片要素は一般に向き合う側部に棒状の突片を有する開口を備えている。棒状の突片は環状体から互いに向き合う各開口へ突出する。しかし、他の解決策も棒状の突片が舌片要素から環状体に形成された開口の内部へ突出するという技術説明からも知られている。
【０００４】
１つまたは複数の舌片要素、さらには１つよりも多くの舌片要素が環状体に備えられている場合には、舌片要素の開閉は原理的には長期間にも問題の起きないように使用される。何故なら血液のある成分は関節部分の摩擦を軽減する潤滑剤として働くのである。
【０００５】
しかし、この種の全ての人工心臓弁は、環状体と舌片要素の間の関節領域が、環状体を通過する血液の流れの力学に消極的な影響を及ぼすので、関節領域に形成された区画での血液の流れによどみが生じるという欠点をもつている。血液の流れに及ぼす影響は、心臓のポンプサイクルで舌片要素が環状体から完全に離れるようには作動しないという事実からも生じる。血液がこれらの弁の内部でよどみを生じる領域では、血液の凝固が生じ、時々凝固物が放たれ、大動脈を流れる血液とともに、離れた体部例えば脳の内部へ流れ、脳の内部では凝固物が血液の流路をせき止め、患者に悲惨な結果を及ぼすことがある。
【０００６】
血液がよどむ関節付近の領域を縮減するために、血液が凝固する機会を減じる精巧な設計が試みられている。また、１つまたは複数の関節と環状体との間の領域で、環状体が環状体を通過する血液の流れにより赤らむように構成することにより、血液の凝固を阻止し、かつ関節と環状体との間の領域が「清浄」に保たれるようにすることも試みられている。しかし、現実には満足な解決策は見い出されていない。結果として、２舌片要素型（いわゆる２翼型の）心臓弁、または他にも欠点のある関節がない球型心臓弁がまだ使用されている。
【特許文献１】ＷＯ−Ａ−８５０４０９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがつて、本発明の目的は上述した舌片要素型または球型のものであるが、上に指摘したような心臓弁の技術範囲で欠点がない心臓弁を提供することにある。心臓弁は設計上物理機械的な操作に適応する自然な心臓弁にすべきであり、血液凝固の恐れがなく問題なく可能な移植手術後には、体内に無期限に収まるものでなければならない。また、弁の開閉で生じる血圧の増減は、基本的に天性の心臓弁の開閉中に生じる血圧の変化（度合）に対応すべきものである。
【０００８】
本発明の基本的な他の目的は血液の凝固を防ぐために、移植後に引き続き投薬を管理する必要がなく、したがつて、原則として患者が心臓弁の正常な移植を受けた後は、投薬を受けなくても生存できる、上述した型の心臓弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の構成は大動脈または心臓の僧帽弁の舌片環の内部に装着するための環状体と、前記環状体の外周部に大動脈または心臓の僧帽弁の舌片環を支持し、かつ血流路の内部に舌片要素を回動支持構造により回動可能に外科的手術により支持するための手段と、回動支持構造の回動位置に対応して前記血流路を開閉する舌片要素と、前記環状体に周方向に離隔して支持されかつ前記血流路の内部へ延びる突片と、前記突片の血流路の内部へ延びる端部に設けた前記舌片要素を回動可能に支持する回動関節とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
大動脈または心臓の僧帽弁の交換のための人工心臓弁は、その外周部に環状体と人工心臓弁を外科的手術により取り付けるための取付手段が備えられており、取付手段はその内部に区画した血流路に舌片要素が回動可能に支持され、舌片要素の回動位置に応じて血流路を開閉するようになつている。環状体は周方向に離隔しかつ血流路の内部へ突出する１対の突片を備えており、突片の内端に回動関節を備えられている。
【００１１】
本発明による心臓弁は、舌片要素と環状体の間の関節について、従来の設計に用いられてきた原理とは全く異なるの設計原理を採用する。可能な限り血液の最高流速の領域内へ、関節を移動させるために、舌片要素の関節に回動関節を形成する環状体の関節は、舌片要素の回動軸が環状体の中心の方へ、つまり大動脈の長手方向の中心の方へ移動するように意図的に構成される。結果として、舌片要素と環状体との間の各関節の全ての領域は、環状体の中心領域を迅速に通過する血流と接触する状態にあり、血液のよどみの領域は関節領域にまで拡らず、基本的に血液の凝固は防止される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による構成の他の重要な利点は、弁の閉鎖が血液の前方への流れの間に適時引き起されることである（心臓の収縮）。現在用いている人工心臓弁では、弁の閉鎖は心臓の弛緩段階で主として血液の還流により積極的に起る。
【００１３】
人工心臓弁の特徴的な実施例では、回動関節は環状体から内方へ突出する突片の上に形成され、環状体から離れた突片の内端に、１対の離隔するウエブを備えている。１対のウエブは環状体を通過する血液の流れの方向に並ぶとともに環状体をベースとする関節構造を形成する。したがつて、環状体の関節構造は環状体の中心域の流れの早い血流に晒らされる。１対のウエブの間の空部も流れの早い血流に晒らされる。１対のウエブは互いに離隔する関係にあつて、通路の早い血流に晒らされるので、血液は各ウエブの両側に沿つて流れる。したがつて、環状体の隣の関節の端部には血液がよどむような領域はなく、血液の凝固が起こることもない。
【００１４】
人工心臓弁の他の特徴的な実施例では、少くとも１つのウエブは、舌片要素に隣接して支持ウエブと一体的に形成され、より小さい縁部またはくぼみが生じ、その上に血液が滞留すると、血液の流れは関節の領域を完全に洗浄する。
【００１５】
人工心臓弁の他の特徴的な実施例では、舌片要素の関節は舌片に、平坦な舌片要素の中心線に関して対称に配された２つの狭いくぼみを形成する。つまり、関節構造には舌片要素を血流に晒すような突片、孔または同様の領域がない。
【００１６】
環状のハウジングの関節部分と舌片要素の関節部分は、環状体の各突片の離隔したウエブの間のくぼみの領域に舌片要素を回動可能に係合するような関節を形成する。環状のハウジングの関節部分と舌片要素の関節部分の２つのウエブとの間には、環状のハウジングの開口を通過する血液が関節の全ての領域をも通過するような十分な遊びがあり、血液のよどみが生じる領域はない。舌片要素からウエブの間へ突出する突片は、好ましくは球面状をなすので、関節領域では血液の流路に抵抗を全くまたは殆ど及ぼさない。
【００１７】
舌片要素が不自然に閉位置に達し、高い圧力差が生じても、血液の損傷または破壊が生じ、キヤビテーシヨンを起すのを防止するために、心臓弁の上流側に配設された１対のウエブの内の一方のウエブを、環状体を通過する血液の流れの方向に対し垂直な関節の表面を備えてもよい。この場合、舌片要素の開閉動作中に舌片要素は関節の表面上で転動する。血液がまだ大動脈へ流れ込み、舌片要素が環状のハウジングに係合して弁を閉じる力を減じる。この状態では血液の過大な圧力差が抑えられるから、舌片要素の閉鎖中には血液を破壊するようなキヤビテーシヨン作用は生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
人工心臓弁の他の特徴的な実施例では、心臓から離れている下流側のウエブは、２つの停止面を備えられている。２つの停止面は環状体を通過する血液の流れの方向と垂直に突出し、かつ舌片要素の開閉位置を区画する。この解決策では、血液の流路へ突出しかつ血液がよどむような領域をなくする他の停止策ないし制限策は必要でない。
【００１９】
好ましくは、人工心臓弁の舌片要素は丸みの度合が自由な球状のものでよい。舌片要素の胃袋のように膨んだ形状は、いわゆる流れの平衡を防止する。すなわち、舌片要素は開段階では舌片要素が停止するまで完全に開いていてもよく、血液の効果的な流れが表面を洗いながら関節を通過し、付加的に異物（粒）の付着と血液の凝固を防止する。舌片要素の球状の形状は、舌片要素の閉鎖の時期を早め、血液の流れは心臓のポンプサイクルの心臓収縮（前進流れ）の状態よりも小さくなる。したがつて、最終の閉鎖段階で僅かな逆流容量が必要とされ、心臓の負担が軽くなるので好都合である。
【００２０】
好ましくは、大動脈が心臓の方へ向いている場合に、舌片要素の内側部分は、舌片の回動軸と舌片の中心先端との間の領域に広がり、舌片は弁が開いた時舌片の外側部分について曲げられる。弁が完全に開いていると舌片の内側部分は血液の流れ方向と平行に突出し、乱流の発生を防止する。舌片の曲つた部分も球状の形状である。
【００２１】
関節が突片の自由端で環状体から内方へ突出する構成になつているので、舌片がその両側に沿つた中間部に形成されたくぼみに支持され、また舌片要素が球状になつているので、弁が開いている時、人工心臓弁の全ての領域が血流に晒され、舌片要素は環状体から完全に離れている。
【００２２】
本発明による人工心臓弁は基本的に環状体に構成された単一または２つの舌片要素とともに作動する。しかし、３つの舌片要素が複数のウエブの間へ延びる３等辺形を形成する回動軸とともに環状体に備えられていれば非常に効果的である。こうして、非常に効果的な３翼弁が本発明の構成により提供され、これにより人工心臓弁は天性（自然）の心臓弁に非常に近いものになる。
【００２３】
大動脈または僧帽弁の交換のための人工心臓弁では、環状体の周囲の所定の位置に外科的手術により人工心臓弁を取り付けるための手段が備えられ、該手段は血流路の内部に、舌片要素の回動位置に応じて血流路が開閉されるように舌片要素を回動可能に支持し、環状体は周方向に間隔を存して、回動関節の内端の流路へ突出する突片を備えられ、突片に舌片要素が回動可能に支持される。
【００２４】
本発明による心臓弁は舌片要素と環状体の間の関節についての設計原理を採用する。この設計原理は従来の設計に用いられたものとは全く異なる。環状体の関節は、舌片要素の関節とともに回動関節を構成し、かつ舌片要素の回動軸が環状体の中心の方へ、つまり大動脈の長手方向の中心軸の方へ、換言すれば血液の最大流速の領域の内部へ至るまで関節を移動するように意図的に構成される。結果として、舌片要素と環状体の間の各関節の全ての領域は、環状体の中心域を流れる早い血流と接する。血液がよどむ領域は関節領域へ広がり、血液の凝固が防止される。
【００２５】
かかる構成を基本として、本発明の人工心臓弁は適正な構成と環状体の内部の舌片要素の寸法との選択により、環状体にほぼ同じ流路断面の４つの流路が形成された精巧なものとなる。３翼弁では断面がほぼ同じ４つの流路、つまり中央の１つの流路と環状体により制限されない３つの流路とを備えており、開弁時拘束されない血液の貫流が許される。
【００２６】
もし、環状体の内側流路の断面が、隣接する心臓の血液入口から心臓から離れた端部で出口の方へと、最初は突片が配設される平面で次第に小さくなつており、舌片の外側湾曲面で大きくなり、さらにベンチユリノズルの形状が自然の心臓弁の流れの形状へと小さくなつていれば、より効果的である。
【００２７】
人工心臓弁の移植中は大動脈の直径は内圧が作用しないのでかなり小さい。この理由で、環状体の外周は、環状体を大動脈へ容易に挿入できるように、環状体の軸心の方へ拡径する円錐形のものであり、大動脈が血圧に晒されると大動脈は通常の内径に膨張する。
【００２８】
人工心臓弁を移植位置で封止状態に修復するために、環状体はその外壁に２つに離隔された環状溝を形成される。該環状溝の第１の溝は天性の心臓弁の残存組織を収容する心臓の構成に近い。
【００２９】
好ましくは、縫合環は第２の溝に受け入れられ、縫合環は心臓から第１の溝よりももつと離され、これにより組織は移植中に人工心臓弁に縫合される。
【００３０】
環状体および／または舌片要素の材料には、基本的にいかなる材料も適しており、耐久性が大でありかつ軽く生物学的な組織に代わり得るものである。
【００３１】
合金や元素的金属は環状体および／または舌片要素に用いるこどできる。しかし、プラスチツク材料およびプラスチツク複合材料も環状体および／または舌片要素に用いてよい。
【００３２】
もし、環状体および／または舌片要素がチタンまたはチタン合金から作られ、環状体および／または舌片要素が高強度金属で軽く低摩耗性のものである故、特に人工心臓弁の関節領域に用いるに好都合である。特に、チタン−タンタル合金が好適である。
【００３３】
環状体および／または舌片要素が作られる材料の耐摩耗性と生物学的代替性を高めるために、例えばＰＶＤ処理（物理的蒸着処理）および／またはＰＣＤ処理（化学的蒸着処理）のような、よく知られたコーテイング処理を施した炭化ホウ素または同様の効果をもつ硬質材料層で、環状体および／または舌片要素を被覆（コート）するのが有利である。
【実施例１】
【００３４】
以下、添付図面に基づき本発明を詳細に説明する。まず、図１を参照すると、人工心臓弁１０が閉状態で示され、図７には人工心臓弁１０が開状態で示される。図１，７は人工心臓弁１０を側方から示す平面図であり、心臓１４の移植後に心臓１４と対向する。
【００３５】
人工心臓弁１０は基本的に環状体１１からなり、環状体１１は３辺が等しい３角形をなし、角に丸みがある。しかし、環状体１１は円形でも、他の断面形状でもよい。一例として以下に述べる人工心臓弁１０は、３つの舌片（舌片）１２，１２０，１２１を備えているが、原理的には、１つの舌片だけまたは２つの舌片をもつ弁として発明思想が実現される。また、３つの舌片１２，１２０，１２１よりも多くの舌片をもつ設計も考えられる。環状体１１は大動脈１３と心臓１４に公知の手段で挿入可能であり、かつ回動手段で３つの舌片１２，１２０，１２１を支持する所定部位に固定できる。舌片１２，１２０，１２１の回動位置に対応して、心臓１４により大動脈１３へ送られる血液の流路が開かれて、血液が環状体１１の内部通路１５を流通する（図７参照）か、通路が図１に示すように閉じられる。このような機構はこの形式の全ての心臓弁で原理的によく知られているので、心臓弁の動作を説明する必要はないであろう。
【００３６】
環状体１１は３つの本質的に同様の突片１９，１９０，１９１を備えており、これらの突片１９，１９０，１９１は環状体１１に周方向等間隔に配設され、かつ内方へ突出するように環状体１１と一体に形成される。突片１９，１９０，１９１は横方向と長手方向との断面が、環状体１１の内部通路１５を通過する血液の本質的な層流を保証する形状に形成される。こうして、突片１９，１９０，１９１の横方向と長手方向の形状は、環状体１１を通過する血液の流体力学的抵抗ができるだけ小さくなるようなものとされる（図１の線Ａ−Ｂによる断面図である図３の細部を示す図６を参照）。
【００３７】
突片１９，１９０，１９１は、ハウジング内壁１１０と中心軸線１１１との間の距離の約４５％の長さだけ環状のハウジングの内部１５へ突出する。しかし、注目すべきは、突片１９，１９０，１９１は心臓弁を移植すべき患者の、心臓の状態に応じて選択される長さの異なるものでもよい。ハウジング内壁１１０とハウジング内壁の中心軸線１１１との間の距離の約４５％の長さは、端部２０，２００，２０１が環状体１１の通路１５を通過する最長の区域に配設されるような長さのものである。図に示す実施例では、各関節１８，１８０，１８１は各関節１９，１９０，１９１が実際に２つの関節１８，１８０，１８１を支持する複関節であり（特に図１，７を参照）、各関節は隣接する舌片１２，１２０，１２１の一端を支持している。結果として、関節をもつ３つの突片だけが心臓弁の通路１５の内部へ突出するのに必要とされ、心臓弁は心臓弁を通過する層流の妨害を最小限にするのに備える一方、従来の心臓弁では、６つの関節支持構造がこのような設計、特に高い流体力学的抵抗による全ての障害に必要とされる。各突片１９，１９０，１９１、回動関節１８，１８０，１８１が２つの離隔されたウエブ２１，２２により形成される。長手方向の軸１１１の方へかつ心臓弁を通過する血液の流れ方向２５へ整列されている（図３，６，９，１０を参照）。２つのウエブ２１，２２は協働して回動関節１８，１８０，１８１を形成する。ここに述べた３つの舌片１２，１２０，１２１を有する人工心臓弁１０では、ウエブ対２１，２２を構成する６つの回動関節（関節対１８，１８０，１８１）が形成される。
【００３８】
心臓から離れているウエブ２１は、環状体１１を通過する血液の流れ方向と本質的に垂直な方向へ延びる。ウエブ２１は湾曲した関節面２１０を備えられている。湾曲した関節面２１０は回動運動による開閉動作中、ウエブ２１，２２が関節面２１０を転動するように舌片１２を支持する（図３、図６の詳細、図９、図１０の詳細を参照）。ウエブ対のウエブ２２は心臓の隣りの側、つまり圧力側で環状体１１を通過する血液の流れ方向２５と本質的に垂直な方向へ延びる。ウエブ２１の湾曲した回動面２１０の代りに、ウエブ２２は２つの停止面の領域２３２，２３３を備えられている。停止面の領域２３２，２３３が開いた位置２６と（図９と図１０の詳細参照）、舌片要素１２，１２０，１２１の閉位置２１を区画する（図３と図６の詳細参照）。
【００３９】
関節領域２３，２３０，２３１は、各舌片要素１２，１２０，１２１の関節２３，２３０，２３１である舌片要素１２に，舌片要素１２，１２０，１２１の反対側の、回動中心線２４０（図１２）に配列されたくぼみ１２２，１２３により備えられている。舌片要素１２，１２０，１２１は少くとも横断面（図１３）で湾曲されているが、舌片要素１２，１２０，１２１も図１４に示すように球状に湾曲される。舌片要素１２，１２０，１２１の関節即ち関節部品２３，２３０，２３１は、舌片要素１２，１２０，１２１の表面のくぼみ１２２，１２３により代表される。この簡単な構成は、非常に効果的で機能的に最適なものであり、孔も軸ボルトなども設けず、関節部品１８，１８０，１８１および舌片側関節部品２３，２３０，２３１は舌片要素１２，１２０，１２１がウエブ２１，２２の間のくぼみの領域へ反対側から係合されるようになつている。
【００４０】
したがつて、舌片要素１２，１２０，１２１は環状体１１の、各突片１９，１９０，１９１に形成されたウエブ２１，２２に回動可能に支持される。
【００４１】
図７，８に詳しく示すように、舌片要素１２，１２０，１２１の開位置で、本質的に等断面積の４つの流通路１５０，１５１，１５２，１５３が環状体１１の流通路１５に形成される。舌片要素１２，１２０，１２１の寸法を適切にしかつ環状体１１に対し配置することにより、流通路１５０，１５１，１５２，１５３は結果的に全ての流通路の流れを等しく絞ることになり、したがつて、各流通路の流量と流速が等しくなり、個々の流通路の下流端での乱流作用が抑止される。
【００４２】
図３，９に環状体１１の流通断面を詳しく示すように、流通路１５はまず突片１９，１９０，１９１の血液の流れ方向の面が次第に狭くなつており、次いで大動脈の内部で出口開口１７の方へ再び広くなるような形状とされる。流通路１５の断面が狭くなつている入口開口１６の長さは、断面が広くなつていく出口開口１７の長さよりも幾分短く、絞り効果の小さいベンチユリ型の通路になつている。環状体１１の外径も入口開口１６から突片１９，１６０，１９１のある平面へと大きくなつており、突片１９，１９０，１９１は人工心臓弁の移植中に大動脈１３の拡開を助けるように配置される。なぜなら、移植中の大動脈１３は血管内圧力に左右されず、したがつて血管内圧力に左右される時よりも小さくなつている。上述した環状体１１の設計では、人工心臓弁は幾分大きくてもよいので、人工心臓弁を通過する血液の圧力変化の度合が比較的小さく、人工心臓弁により生じた圧力損失が僅かであるので、流れの乱れは最小限になる。
【００４３】
外面１１５では、環状体１１は環状のハウジングを囲む周方向へ延びかつ軸方向に離隔する断面半円形の溝１１３，１１２を有する。心臓１４に近い溝１１３には、残る組織が収容されている。溝１１２は心臓から離れて縫合環１１４が環状体１１を囲むように配設される。縫合環１１４は溝１１３の内部にしつかりと密着される。縫合環１１４は大動脈の組織が適当な縫合過程で結合されるように適当な樹脂材料からなるものである。
【００４４】
既に述べたように、環状体１１は射出成形により成形されるか、舌片要素で実証されている粉末冶金法により製造されてもよい。環状体１１および／または舌片要素１２，１２０，１２１は、人工心臓弁１０の製造に用いられ、生物組織との拒絶反応を起さない、ある種の合金の腐食（necrologic）効果を避けるための硬質材料層をコーテイングしてもよい。環状体１１および／または舌片要素１２，１２０，１２１はまた、固くて耐摩耗性の層を、特に環状体１１と舌片要素１２，１２０，１２１との間の関節２３，１８，２３０，１８０および２３１，１８１の領域に備えられる。このような層を備えることにより、人工心臓弁１０の関節の間または内部に摩耗が生じない。
【００４５】
基本的には、環状体１１は他の分離可能な部品から組み立てられてもよい。環状体１１は例えば舌片要素１２，１２０，１２１を関節１８，２３，１８０，２３０，１８１，２３１の内部に装着した後に、適当に結合される３つの部品であつてもよい。
【００４６】
環状体１１が１つの構成体の場合には、舌片要素１２，１２０，１２１は突片１９，１９０，１９１の各ウエブ２１，２２の間の位置へくぼみ２１，２２により弾性係合されるような、何か弾性体であつてもよい。
【００４７】
本発明による人工心臓弁１０は、本質的に大動脈１３の内部への移植に関連して述べられた。しかし、本発明による人工心臓弁１０は僧帽弁としても述べた設計にも用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る人工心臓弁の閉状態を拡大して示す平面図である。
【図２】図１に示す人工心臓弁の斜視図である。
【図３】図１の線Ａ−Ｂによる断面図である。
【図４】図３の線Ｃ−Ｄによる断面図である。
【図５】環状体の周囲に沿つて延びる２つの溝と、一方の溝に係合する人工心臓弁の組織を保持するための縫合環とを示す、図１の線Ａ−Ｂによる断面図である。
【図６】図３の鎖線で囲まれた細部を示す拡大図である。
【図７】舌片要素が開状態にある人工心臓弁の平面図である。
【図８】図７に示す人工心臓弁の斜視図である。
【図９】図７の線Ｅ−Ｆによる断面図である。
【図１０】図９の鎖線で囲まれた細部を示す拡大図である。
【図１１】図４の鎖線で囲まれた細部を示す拡大図である。
【図１２】人工心臓弁の舌片の拡大図である。
【図１３】図１２の舌片要素の側面図である。
【図１４】図１２の舌片の丸く湾曲した頂面を示す側面図である。
【図１５】本発明に係る人工心臓弁について舌片を取り除いて、環状体の内部へ突出する突片の１つが関節（継ぎ目）を支持するのを示す平面図である。
【図１６】図１５の線Ｇ−Ｈによる断面図である。
【図１７】舌片を取り除いて、環状体を後方から示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０：心臓弁  １１：環状体  １２，１２０，１２１：舌片要素  １３：大動脈  １４：心臓  １５：内部流通路  １６：入口開口  １７：出口開口  １８，１８０，１８１：関節部品  １９，１９０，１９１：突片  ２０，２００，２０１：端部  ２１：ウエブ  閉位置  ２２：ウエブ  開位置  ２３，２３０，２３１：関節領域（部品）  ２４：線  ２５：流れ方向  １１０：内壁  １１１：軸線  １１２：溝  １１３：溝  １１４：縫合環  １１５：外面  １２２：くぼみ  １２３：くぼみ  １２４：線  １５０：流通路  １５１：流通路  １５２：流通路  １５３：流通路  ２１０：回動関節面  ２３２：閉停止面の領域  ２３３：開停止面の領域  ２４０：中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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