(57)【要約】  本発明の血液ポンプは、環状の第１摺動面を有する固定側摺動部材と、環状の第２摺動面を有する回転側摺動部材と、固定側摺動部材及び回転側摺動部材の外周側に位置する血液ポンプ室と、固定側摺動部材及び回転側摺動部材の内周側に位置する液体通過室とを備え、第１摺動面と第２摺動面とを当接させた状態で、かつ、液体通過室に所定の液体を通過させながら使用する血液ポンプであって、第１摺動面及び第２摺動面の少なくとも一方に対して内周側から近接する突起６２，６３と突起６２，６３を支持する支持基部６４とを有する固着物除去部材６０を、さらに備えることを特徴とする。  本発明の血液ポンプによれば、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することが可能となる。
2015097916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の第１摺動面を有する固定側摺動部材と、
環状の第２摺動面を有する回転側摺動部材と、
前記固定側摺動部材及び前記回転側摺動部材の外周側に位置する血液ポンプ室と、
前記固定側摺動部材及び前記回転側摺動部材の内周側に位置する液体通過室とを備え、
前記第１摺動面と前記第２摺動面とを当接させた状態で、かつ、前記液体通過室に所定の液体を通過させながら使用する血液ポンプであって、
前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方に対して内周側から近接する突起と前記突起を支持する支持基部とを有する固着物除去部材を、さらに備えることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、
前記突起と前記固定側摺動部材との最短距離及び前記突起と前記回転側摺動部材との最短距離のうち、小さい方の距離が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の血液ポンプにおいて、
前記血液ポンプは、
回転力を発生させる回転駆動装置と、
使用時に回転することで前記回転力を前記回転側摺動部材に伝達する伝達部材とをさらに備え、
前記固着物除去部材は、使用時には前記伝達部材とともに回転することを特徴とする血液ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の血液ポンプにおいて、
前記固着物除去部材は、前記突起として複数の突起を有し、
前記複数の突起を構成する各突起は、前記回転側摺動部材の回転軸を中心とする円周上に、等間隔で配置されていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の血液ポンプにおいて、
前記各突起は、全て同一の形状からなることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれかに記載の血液ポンプにおいて、
前記突起は、前記支持基部の外周側に位置し、
前記支持基部は、中心軸が前記回転側摺動部材の回転軸と一致する円筒状形状からなり、
前記支持基部の外周側の表面は、前記液体通過室に面し、
前記血液ポンプは、前記支持基部の内周側に位置する液体供給室をさらに備え、かつ、使用時には前記液体供給室から前記液体通過室へ前記所定の液体を供給することを特徴とする血液ポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載の血液ポンプにおいて、
前記支持基部は、使用時には前記液体供給室からの前記所定の液体を前記液体通過室へ噴き出す、噴出孔を有することを特徴とする血液ポンプ。
【請求項８】
請求項７に記載の血液ポンプにおいて、
前記支持基部は、前記噴出孔として、前記突起とは軸方向に異なる位置又は前記突起と重なる位置にある第１噴出孔を有することを特徴とする血液ポンプ。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の血液ポンプにおいて、
前記支持基部は、前記噴出孔として、前記突起とは周方向に異なる位置にある第２噴出孔を有することを特徴とする。
【請求項１０】
請求項３〜９のいずれかに記載の血液ポンプにおいて、
前記回転側摺動部材の回転軸に平行な方向のうち一方の方向を第１方向とし、前記第１方向とは反対の方向を第２方向とし、
前記突起を周方向に見たときの端部のうち一方の端部を一方側端部とし、前記一方側端部とは反対側の端部を他方側端部とするとき、
前記突起は、前記一方側端部が前記他方側端部よりも前記第１方向側に位置し、かつ、前記一方側端部から前記他方側端部に近づくほど前記第２方向側に向かう形状からなることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の血液ポンプと、
所定の液体を循環させる循環装置とを備えることを特徴とする補助人工心臓システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液ポンプ及び補助人工心臓システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心臓移植までの患者の生命を維持するために心臓の機能の一部を補う補助人工心臓システムと、当該補助人工心臓システムに用いる血液ポンプが知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。【０００３】
図８は、従来の血液ポンプ９０１の断面図である。
図９は、従来の血液ポンプ９０１の構造を説明するために示す断面図である。図９（ａ）は血液ポンプ９０１の要部を示す断面図であり、図９（ｂ）は第１摺動面１４及び第２摺動面２４付近の構造を模式的に示す図である。なお、図９においては、間隙５２を大きく図示している。【０００４】
従来の血液ポンプ９０１は、心臓の左心室の機能を補助する遠心ポンプである。血液ポンプ９０１は、図８及び図９（ａ）に示すように、固定部１０と、回転部９２０と、回転駆動装置３０と、血液ポンプ室３２と、液体循環経路４０とを備える。【０００５】
固定部１０は、筒状の固定側摺動部材１２（いわゆるシートリング）を有する。
固定側摺動部材１２は、図９（ｂ）に示すように、環状の第１摺動面１４を有する。【０００６】
回転部９２０は、回転側摺動部材９２２（いわゆるシールリング）、インペラ９２６、及び伝達部材９２８を有する。回転部９２０は、インペラ９２６側から見て時計回りに回転可能である。なお、符号ａで示すのは、回転側摺動部材９２２の回転軸である。回転軸ａは、回転部９２０全体の回転軸と一致している。
回転側摺動部材９２２は、環状の第２摺動面２４を有する。
インペラ９２６は、血液に運動エネルギーを付加する。
伝達部材９２８は、使用時に回転することで回転力を回転側摺動部材９２２に伝達する。伝達部材９２８は、回転シャフトである。伝達部材９２８は、回転駆動装置３０により回転力を与えられ、回転側摺動部材９２２だけでなく回転部９２０全体を回転させる。【０００７】
回転駆動装置３０は、回転力を発生させる装置である。回転駆動装置３０は、例えば、回転型モーターを有する。【０００８】
血液ポンプ９０１においては、第１摺動面１４と第２摺動面２４とが対向して当接することにより、固定側摺動部材１２及び回転側摺動部材９２２がメカニカルシールとして機能している。
血液ポンプ室３２は、固定側摺動部材１２及び回転側摺動部材９２２の外周側に位置する。なお、符号Ｌ２で示すのは血液である。【０００９】
液体循環経路４０は、血液ポンプ９０１内部の潤滑、冷却、シール性の維持等の機能を果たす所定の液体Ｌ１（例えば、水や生理食塩水。所定の液体は、クールシール液やパージ液と呼称されることもある。）を循環させる経路である。液体循環経路４０は、主要な構成要素として、液体入口４２、液体供給室４４、液体通過室４６及び液体出口４８を有する。【００１０】
液体入口４２及び液体出口４８は、使用時には補助人工心臓システムの循環装置に接続される。
液体供給室４４は、伝達部材９２８の内周側に位置する。
液体通過室４６は、固定側摺動部材１２及び回転側摺動部材９２２の内周側に位置する。血液ポンプ９０１は、液体通過室４６に所定の液体Ｌ１を通過させながら使用する。【００１１】
所定の液体Ｌ１は、まず、液体入口４２から流入し、液体供給室４４から液体通過室４６へ向かう。所定の液体Ｌ１は、図９（ｂ）に示すように、液体通過室４６を介して第１摺動面１４と第２摺動面２４との間隙５２に供給され、極微量が血液Ｌ２中に流出し、大部分は液体出口４４から排出される。
所定の液体Ｌ１は、第１摺動面１４と第２摺動面２４との間の潤滑を行う機能を有する。また、所定の液体Ｌ１は、固定側摺動部材１２及び回転側摺動部材９２２の冷却を行う機能も有する。さらに、所定の液体Ｌ１は、間隙５２からの血液成分の浸入を抑える（シール性を確保する）機能や、第１摺動面１４及び第２摺動面２４を洗浄する機能も有する。なお、所定の液体Ｌ１は、伝達部材９２８と固定部１０との間の潤滑を行う機能や、伝達部材９２８及び固定部１０の冷却を行う機能も有する。【００１２】
従来の血液ポンプ９０１によれば、液体通過室４６に所定の液体Ｌ１を通過させながら使用する血液ポンプであるため、動作安定性を高くして、確実な動作が求められる場所で使用することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特願２０１２−２８９２３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９６５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のような血液ポンプ９０１でも、血液Ｌ２が間隙５２に浸出し、間隙５２に血漿タンパク質等からなる固着物が入り込むことが起こりうる。当該固着物が第１摺動面１４及び第２摺動面２４の内周側にまで入り込むと、液体通過室４６内で大きな塊となることが考えられる。そして、固着物の大きな塊が第１摺動面１４及び第２摺動面２４の内周側から剥離すると、当該塊が循環装置のフィルターや液体出口４８等に詰まり、所定の液体Ｌ１の流れが急に妨げられ、最悪の場合、血液ポンプ９０１の機能が損なわれる可能性がある。【００１５】
もちろん、実際の血液ポンプ及び補助人工心臓システムにおいては何重もの安全対策が施されているため、上記のような事態は簡単には発生しない。本発明の発明者らの知見によれば、製品レベルの血液ポンプ及び補助人工心臓システムでは、故意に故障させるような条件で実験を行ったものを除いて、上記のような理由で機能が損なわれるに至ったものは存在しない。
しかし、今後血液ポンプ及び補助人工心臓システムの適用例が多くなってゆくことを考えれば、上記のような事態への対応策を研究することも必要となる。【００１６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することが可能な血液ポンプを提供することを目的とする。また、本発明の血液ポンプを備える補助人工心臓システムを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究を行った結果、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制するためには、固着物が大きな塊となることを防げばよいことに想到し、本発明を完成させるに至った。つまり、固着物の塊が小さいうちに各摺動面の内周側から剥離させることができれば、固着物が一度に詰まることを避けられるため、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することができる。
以下、本発明の内容を記載する。【００１８】
［１］本発明の血液ポンプは、環状の第１摺動面を有する固定側摺動部材と、環状の第２摺動面を有する回転側摺動部材と、前記固定側摺動部材及び前記回転側摺動部材の外周側に位置する血液ポンプ室と、前記固定側摺動部材及び前記回転側摺動部材の内周側に位置する液体通過室とを備え、前記第１摺動面と前記第２摺動面とを当接させた状態で、かつ、前記液体通過室に所定の液体を通過させながら使用する血液ポンプであって、前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方に対して内周側から近接する突起と前記突起を支持する支持基部とを有する固着物除去部材を、さらに備えることを特徴とする。【００１９】
上記のような突起がある場合には、突起と固着物とを接触させることにより、固着物の塊が小さいうちに各摺動面の内周側から剥離させることが可能となる。よって、本発明の血液ポンプは、第１摺動面と第２摺動面との少なくとも一方に対して内周側から近接する突起を有する固着物除去部材を備えるため、固着物が大きな塊となることを防ぎ、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することが可能な血液ポンプとなる。【００２０】
また、本発明の血液ポンプによれば、従来の血液ポンプと同様に、液体通過室に所定の液体を通過させながら使用する血液ポンプであるため、動作安定性を高くして、確実な動作が求められる場所で使用することが可能となる。【００２１】
本明細書においては、「近接する」ことには接触することは含まない。
「第１摺動面と第２摺動面とを当接させた状態で、かつ、液体通過室に所定の液体を通過させながら使用する」とは、「使用時には、第１摺動面と第２摺動面とを当接させた状態とし、かつ、液体通過室に所定の液体を通過させる」といい換えることができる。【００２２】
突起としては、平板状形状、棒状形状、曲板状形状、多角柱形状、円柱形状、多角錐形状、円柱形状、球形状、自由曲面形状、又は、これらの形状を組み合わせた形状等、種々の形状からなるものを用いることができる。
突起の数については、１つのみであってもよいし、複数であってもよい。【００２３】
［２］本発明の血液ポンプにおいては、前記突起と前記固定側摺動部材との最短距離及び前記突起と前記回転側摺動部材との最短距離のうち、小さい方の距離が０．０１ｍｍ以上であることが好ましい。【００２４】
このような構成とすることにより、突起と各摺動部材とを十分に離隔し、血液ポンプに外力が加わった場合でも安全性を確保することが可能となる。
上記観点からは、上記の距離が０．０５ｍｍ以上であることが一層好ましい。【００２５】
なお、当該距離の上限値は、血液ポンプの大きさや構造、所定の液体の流速、所定の液体の流路の大きさ等の要素により変わるため、一概に決めることはできない。しいていえば、上記の距離は１．００ｍｍ以下とすることができる。【００２６】
［３］本発明の血液ポンプにおいては、前記血液ポンプは、回転力を発生させる回転駆動装置と、使用時に回転することで前記回転力を前記回転側摺動部材に伝達する伝達部材とをさらに備え、前記固着物除去部材は、使用時には前記伝達部材とともに回転することが好ましい。【００２７】
ところで、第１摺動面付近（固定側摺動部材）と第２摺動面付近（回転側摺動部材）とでは、第１摺動面付近の方に固着物が付着しやすい傾向がある。これは、固定側摺動部材は回転しないため、所定の液体との抵抗が少ないこと等の理由による。このため、上記のような構成とすることにより、突起と第１摺動面との間に速度差を作り出し、第１摺動面付近の固着物を積極的に剥離させることが可能となる。【００２８】
上記［３］の血液ポンプにおいては、固着物除去部材は、伝達部材とは別体であって使用時には伝達部材と結合されるものであってもよいし、伝達部材と一体として形成されている分離不可能なもの（つまり、支持基部が伝達部材の一部であるもの）であってもよい。固着物除去部材が伝達部材とは別体である場合として、例えば、後述の実施形態で示すように、固着物除去部材における支持基部が伝達部材の外周側に結合されるものを挙げることができる。
固着物除去部材が伝達部材とは別体である場合には、血液ポンプの組立やメンテナンスを容易にすることが可能となる。【００２９】
上記［３］の血液ポンプにおいては、突起は、第１摺動面を含む平面を横切る位置にあることが好ましい。このような構成とすることにより、第１摺動面付近に付着した固着物の多くを剥離させることが可能となる。【００３０】
［４］本発明の血液ポンプにおいては、前記固着物除去部材は、前記突起として複数の突起を有し、前記複数の突起を構成する各突起は、前記回転側摺動部材の回転軸を中心とする円周上に、等間隔で配置されていることが好ましい。【００３１】
このような構成とすることにより、回転軸を中心として重量バランスを均等に配分し、固着物除去部材を安定して回転させることが可能となる。【００３２】
なお、複数の突起を構成する各突起の形状が異なる場合でも、各突起の重心が上記円周上に等間隔で配置されていれば、各突起が等間隔で配置されているといえる。【００３３】
［５］本発明の血液ポンプにおいては、前記各突起は、全て同一の形状からなることが好ましい。【００３４】
このような構成とすることにより、回転軸を中心として重量バランスを一層均等に配分し、固着物除去部材を一層安定して回転させることが可能となる。【００３５】
各突起が同一の形状からなるか否かは、任意の一の突起について回転軸を中心に回転させ、一の突起の位置を他の突起の位置と合わせたとき、一の突起の形状と他の突起の形状とが互いに重なるか否かで判断する。つまり、上記［５］の場合、「複数の突起は回転軸を中心として回転対称に配置されている」ということもできる。【００３６】
［６］本発明の血液ポンプにおいては、前記突起は、前記支持基部の外周側に位置し、前記支持基部は、中心軸が前記回転側摺動部材の回転軸と一致する円筒状形状からなり、前記支持基部の外周側の表面は、前記液体通過室に面し、前記血液ポンプは、前記支持基部の内周側に位置する液体供給室をさらに備え、かつ、使用時には前記液体供給室から前記液体通過室へ前記所定の液体を供給することが好ましい。【００３７】
このような構成とすることにより、液体供給室が液体通過室の内周側に位置することとなり、液体通過室に所定の液体を供給する経路をコンパクトにすることが可能となる。【００３８】
固着物除去部材が伝達部材とは別体である場合には、液体供給室は、伝達部材（例えば、回転シャフト）の内周側に位置するものとすることができる。
「支持基部の外周側の表面が液体通過室に面する」とは、当該表面の全部が液体通過室に面することと、当該表面の一部が液体通過室に面することとの両方を含む。【００３９】
［７］本発明の血液ポンプにおいては、前記支持基部は、使用時には前記液体供給室からの前記所定の液体を前記液体通過室へ噴き出す、噴出孔を有することが好ましい。【００４０】
このような構成とすることにより、単純な構成を用いて液体通過室に所定の液体を供給することが可能となる。【００４１】
また、噴出孔の位置によっては、液体通過室における所定の液体の流れを制御することで、所定の液体の滞留を抑制する効果や、固着物が各摺動面付近に再付着するのを抑制する効果等を得ることも可能となる（後述。）。【００４２】
本発明の血液ポンプにおいては、上段に記載したような効果を得るために、突起の形状や血液ポンプの構造に応じて、噴出孔の位置、形状、数等を設定することができる。以下に記載する［８］及び［９］は、代表的な噴出孔の位置を例示するものである。【００４３】
［８］本発明の血液ポンプにおいては、前記支持基部は、前記噴出孔として、前記突起とは軸方向に異なる位置又は前記突起と重なる位置にある第１噴出孔を有することが好ましい。【００４４】
このような構成とすることにより、第１噴出孔を、突起付近における所定の液体の流れに大きな影響を与える位置に配置し、突起付近で所定の液体が滞留するのを抑制することが可能となる。【００４５】
「軸方向」とは、回転側摺動部材の回転軸に沿う方向のことをいう。
「突起とは軸方向に異なる位置」とは、軸方向にのみ異なる位置（例えば、後述する図４（ｂ）においては、突起とは紙面上下方向に異なる位置。）のことをいう。【００４６】
固着物除去部材が複数の突起を有する場合には、支持基部は、突起１つにつき少なくとも１つの第１噴出孔を有することが好ましい。【００４７】
後述の実施形態のように、固着物除去部材における支持基部が伝達部材の外周側に結合されるものであり、かつ、液体供給室が伝達部材の内周側に位置する場合には、伝達部材は前記第１噴出孔に対応する孔を有することが好ましい。【００４８】
［９］本発明の血液ポンプにおいては、前記支持基部は、前記噴出孔として、前記突起とは周方向に異なる位置にある第２噴出孔を有することが好ましい。【００４９】
このような構成とすることにより、第２噴出孔を、第１摺動面付近及び第２摺動面付近における所定の液体の流れに大きな影響を与える位置に配置し、剥離した固着物をすぐに押し流して、固着物が各部に再付着するのを抑制することが可能となる。【００５０】
「周方向」とは、回転側摺動部材の回転軸を中心とする円周に沿う方向のことをいう。
「突起とは周方向に異なる位置」とは、周方向にのみ異なる位置（例えば、後述する図４（ｂ）においては、突起とは紙面左右方向に異なる位置。）のことをいう。【００５１】
後述の実施形態のように、固着物除去部材における支持基部が伝達部材の外周側に結合されるものであり、かつ、液体供給室が伝達部材の内周側に位置する場合には、伝達部材は前記第２噴出孔に対応する孔を有することが好ましい。【００５２】
上記［９］の血液ポンプにおいては、第２噴出孔は、使用時には第１摺動面を含む平面よりも所定の液体の流れの上流側となる位置、又は、当該平面を含む位置にあることが好ましい。【００５３】
［１０］本発明の血液ポンプにおいては、前記回転側摺動部材の回転軸に平行な方向のうち一方の方向を第１方向とし、前記第１方向とは反対の方向を第２方向とし、前記突起を周方向に見たときの端部のうち一方の端部を一方側端部とし、前記一方側端部とは反対側の端部を他方側端部とするとき、前記突起は、前記一方側端部が前記他方側端部よりも前記第１方向側に位置し、かつ、前記一方側端部から前記他方側端部に近づくほど前記第２方向側に向かう形状からなることが好ましい。【００５４】
このような構成とすることにより、突起に回転翼のような性質を持たせ、所定の液体の流れを制御することが可能となる。【００５５】
なお、使用時における液体通過室での所定の液体が流れる方向を軸方向に平行な方向に沿ってみた場合に、全体としての流れの方向（所定の液体の多くが流れる方向。局所的には当該方向とは反対方向の流れがあってもよい。）について上流及び下流を考えたとき、上記［１０］において第１方向が上流側であり、突起の一方側端部が回転時に前側となる場合には、所定の液体を下流側に流す力を発生させて、所定の液体の流れを安定させ、突起の下流等において所定の液体が滞留するのを抑制することが可能となる。【００５６】
また、上記［１０］において第１方向が上流側であり、突起の他方側端部が回転時に前側となる場合には、全体としての流れとは異なる所定の液体の流れを作り出して、液体通過室の上流側端部等、所定の液体の流量が少ない箇所に所定の液体を送り込み、当該箇所の洗浄を促進することが可能となる。【００５７】
固着物除去部材が複数の突起を有する場合には、突起ごとに一方側端部及び他方側端部を決めることができる（図７参照。）。【００５８】
上記［１０］の血液ポンプにおいては、突起は、ほぼ平面で構成された形状からなるものであってもよいし、曲面を有する形状からなるものであってもよい。【００５９】
なお、面取り等の影響や突起の厚みで、一方側端部が最も第１方向側に位置しないこともあるし、他方側端部が最も第２方向側に位置しないこともある。この場合でも、突起が、全体として一方側端部から他方側端部に近づくほど第２方向側に向かう形状からなる場合には、上記［１０］に記載する構成を満たす（後述する実施形態及び変形例３参照。）。【００６０】
［１１］本発明の補助人工心臓システムは、本発明の血液ポンプと、所定の液体を循環させる循環装置とを備えることを特徴とする。【００６１】
本発明の補助人工心臓システムは、本発明の血液ポンプを備えるため、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することが可能であり、動作安定性が非常に高い補助人工心臓システムとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施形態に係る補助人工心臓システム１００を説明するために示す図である。
【図２】実施形態に係る血液ポンプ１の断面図である。
【図３】実施形態に係る血液ポンプ１の構造を説明するために示す断面図である。
【図４】実施形態における固着物除去部材６０の図である。
【図５】変形例１における固着物除去部材７０の図である。
【図６】変形例２における固着物除去部材８０の図である。
【図７】変形例３における固着物除去部材９０の図である。
【図８】従来の血液ポンプ９０１の断面図である。
【図９】従来の血液ポンプ９０１の構造を説明するために示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、本発明の血液ポンプ及び補助人工心臓システムの実施の形態について説明する。
【００６４】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る補助人工心臓システム１００を説明するために示す図である。
図２は、実施形態に係る血液ポンプ１の断面図である。
図３は、実施形態に係る血液ポンプ１の構造を説明するために示す断面図である。図３（ａ）は血液ポンプ１の要部を示す断面図であり、図３（ｂ）は第１摺動面１４及び第２摺動面２４付近の構造を模式的に示す図である。なお、図３においては、間隙５２を大きく図示している。図３（ｂ）における液体通過室４６内の矢印は、全体としての流れの方向（後述。）を示す。
図４は、実施形態における固着物除去部材６０の図である。図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）は突起６２側から見た側面図であり、図４（ｃ）は上面図であり、図４（ｄ）は図４（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図４（ｂ）においては、裏面に位置する突起６３を破線で表示している。また、Ａ−Ａ断面は、図４（ｄ）において第１噴出孔６６及び第２噴出孔６８が見やすくなるように設定した。
【００６５】
実施形態に係る補助人工心臓システム１００は、図１に示すように、体内に埋め込まれる血液ポンプ１と、血液ポンプ１と心臓の血流とを接続するための人工血管１２０，１３０と、図示しない制御装置１５０と、図示しない循環装置１６０とを備える。
【００６６】
制御装置１５０は、補助人工心臓システム１００の使用者の体外で用いるものであり、使用時にはケーブル１４０を介して血液ポンプ１と接続される。
循環装置１６０は、所定の液体Ｌ１を循環させる装置であり、制御装置１５０とともに使用者の体外で用いるものである。循環装置１６０は、ケーブル１４０を介して血液ポンプ１の液体循環経路４０と接続されている。循環装置１６０は、所定の液体Ｌ１に運動エネルギーを与える装置（図示せず。例えば、ポンプ。）及び所定の液体Ｌ１から固着物等の異物を除去するフィルター（図示せず。）を有する。
【００６７】
実施形態に係る血液ポンプ１は、基本的には従来の血液ポンプ９０１と同様の構成を有するが、固着物除去部材を備える点が従来の血液ポンプ９０１とは異なる。
なお、同様の符号を付した構成要素については同様の構成を有するため、既にした説明は省略することもある。
【００６８】
実施形態に係る血液ポンプ１は、図２に示すように、固定部１０と、回転部２０と、回転駆動装置３０と、血液ポンプ室３２と、液体循環経路４０と、固着物除去部材６０とを備える。
固定部１０は、筒状の固定側摺動部材１２を有する。固定側摺動部材１２は、環状の第１摺動面１４（図３（ｂ）参照。）を有する。
【００６９】
回転部２０は、回転側摺動部材２２、インペラ２６及び伝達部材２８を有する。
回転側摺動部材２２及びインペラ２６は、伝達部材２８及び固着物除去部材６０を取り付けできるように内部空間が設けられていること以外は、従来の血液ポンプ９０１における回転側摺動部材９２２及びインペラ９２６とそれぞれ同様の構成を有する。
回転側摺動部材２２は、環状の第２摺動面２４（図３（ｂ）参照。）を有する。
【００７０】
伝達部材２８は、固着物除去部材６０における支持基部６４を外周側に結合可能に構成されていることと、後述する第１噴出孔６６及び第２噴出孔６８に対応する孔（符号を図示せず。）を有すること以外は、従来の血液ポンプ９０１における伝達部材９２８と同様の構成を有する。
伝達部材２８は、使用時に回転することで回転力を回転側摺動部材２２（また、回転部２０全体）に伝達する。
【００７１】
回転駆動装置３０は、回転力を発生させる。
血液ポンプ室３２は、固定側摺動部材１２及び回転側摺動部材２２の外周側に位置する。
【００７２】
液体循環経路４０は、液体入口４２、液体供給室４４、液体通過室４６及び液体出口４８を有する。
液体供給室４４は、支持基部６４（後述）の内周側、さらにいえば、伝達部材２８の内周側に位置する。
液体通過室４６は、固定側摺動部材１２及び回転側摺動部材２２の内周側に位置する。
【００７３】
血液ポンプ１は、第１摺動面１４と第２摺動面２４とを当接させた状態で、かつ、液体通過室４６に所定の液体Ｌ１を通過させながら使用する。血液ポンプ１は、使用時には、液体通過室４６にて回転側摺動部材２２側から固定側摺動部材１２側に向かって所定の液体Ｌ１を通過させる。また、血液ポンプ１は、使用時には液体供給室４４から液体通過室４６へ所定の液体Ｌ１を供給する。当該供給は、後述する噴出孔（第１噴出孔６６及び第２噴出孔６８）を通じて行われる。
【００７４】
固着物除去部材６０は、図３及び図４に示すように、突起６２，６３及び支持基部６４を有する。固着物除去部材６０は、使用時には伝達部材２８とともに回転する。図４（ｃ）の符号ｄは、使用時の回転方向を示す。
【００７５】
固着物除去部材６０は、伝達部材２８とは別体であって使用時には伝達部材２８と結合される。さらにいえば、固着物除去部材６０における支持基部６４が伝達部材２８の外周側に結合される（図３参照。）。固着物除去部材６０と伝達部材２８との結合には、種々の方法を用いることができる。当該方法としては、固着物除去部材６０及び伝達部材２８にピン取り付け孔を形成してピンで結合する方法や、固着物除去部材６０と伝達部材２８との間の摩擦力で結合する方法を例示することができる。
【００７６】
固着物除去部材６０は、突起として、２つの突起を有する。２つの突起を構成する各突起６２，６３は、回転側摺動部材２２の回転軸ａを中心とする円周上に、等間隔で配置されている（図４（ｃ）参照。）。各突起６２，６３は、全て同一の形状からなる。
【００７７】
突起６２，６３は、第１摺動面１４及び第２摺動面２４の少なくとも一方（実施形態において両方。図３参照。）に対して内周側から近接する。突起６２，６３は、第１摺動面１４を含む平面を横切る位置にある。突起６２，６３は、支持基部６４の外周側に位置する。
【００７８】
回転側摺動部材２２の回転軸ａに平行な方向（図面におけるｚ軸に沿う方向）のうち一方の方向を第１方向とし、第１方向とは反対の方向を第２方向とし、突起６２を周方向に見たときの端部のうち一方の端部を一方側端部６２ａとし、一方側端部６２ａとは反対側の端部を他方側端部６２ｂとするとき、突起６２は、一方側端部６２ａが他方側端部６２ｂよりも第１方向側に位置し、かつ、一方側端部６２ａから他方側端部６２ｂに近づくほど第２方向側に向かう形状からなる。
【００７９】
実施形態においては、使用時における液体通過室４６での所定の液体Ｌ１が流れる方向を軸方向に平行な方向に沿ってみた場合に、全体としての流れの方向（図３（ｂ）の矢印参照。）について上流及び下流を考えたとき、第１方向が上流側（つまり、第１方向が図３及び図４（ｂ）における紙面上方向）であり、一方側端部６２ａが回転時に前側となる。突起６３に関しても突起６２と同様であるため、符号の図示及び説明を省略する。突起６２，６３は、平板状形状からなる。
【００８０】
突起６２，６３は、簡単にいえば、回転軸ａに対して傾いているということもできる。なお、突起の傾きの大きさについては、血液ポンプの大きさや構造、特に噴出孔の位置によって最適値が異なってくる。実施形態において示す突起の傾きの大きさは、あくまで例示である。
【００８１】
血液ポンプ１は、突起６２，６３と固定側摺動部材１２との最短距離及び突起６２と回転側摺動部材２２との最短距離のうち、小さい方の距離が０．０１ｍｍ以上、さらにいえば０．０５ｍｍ以上となるように構成されている。当該距離は１．００ｍｍ以下であることが好ましい。当該距離は、例えば、０．２０ｍｍとすることができる。
【００８２】
支持基部６４は、突起６２，６３を支持する。支持基部６４は、中心軸が回転軸ａと一致する円筒状形状からなる（図３及び図４参照。）。支持基部６４の外周側の表面は、液体通過室４６に面する（図３参照。）。
【００８３】
支持基部６４は、使用時には液体供給室４４からの所定の液体Ｌ１を液体通過室４６へ噴き出す、噴出孔を有する。支持基部６４は、当該噴出孔として、第１噴出孔６６及び第２噴出孔６８を有する。
支持基部６４は、突起１つにつき１つの第１噴出孔６６を有する。つまり、支持基部６４は、２つの第１噴出孔６６を有する。第１噴出孔６６は、突起６２，６３とは軸方向に異なる位置にある。第１噴出孔６６は、突起６２，６３の直近部分よりも全体としての流れの上流側（第１方向側）にある。
【００８４】
第２噴出孔６８は、突起６２とは周方向に異なる位置にある。支持基部６４は２つの第２噴出孔６８を有する。
第２噴出孔６８は、使用時に、第１摺動面１４を含む平面よりも上流側の位置にある。なお、第２噴出孔６８は、当該平面を含む位置にあってもよい。
【００８５】
以下、実施形態に係る血液ポンプ１及び補助人工心臓システム１００の効果を記載する。
【００８６】
実施形態に係る血液ポンプ１は、突起６２，６３を有する固着物除去部材６０を備えるため、固着物が大きな塊となることを防ぎ、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することが可能な血液ポンプとなる。
【００８７】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、従来の血液ポンプと同様に、液体通過室４６に所定の液体Ｌ１を通過させながら使用する血液ポンプであるため、動作安定性を高くして、確実な動作が求められる場所で使用することが可能となる。
【００８８】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、突起６２，６３と固定側摺動部材１２との最短距離及び突起６２，６３と回転側摺動部材２２との最短距離のうち、小さい方の距離が０．０１ｍｍ以上であるため、突起と各摺動部材とを十分に離隔し、血液ポンプに外力が加わった場合でも安全性を確保することが可能となる。
【００８９】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、固着物除去部材６０は、使用時には伝達部材２８とともに回転するため、突起と第１摺動面との間に速度差を作り出し、第１摺動面付近の固着物を積極的に剥離させることが可能となる。
【００９０】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、固着物除去部材６０は、伝達部材２８とは別体であって使用時には伝達部材２８と結合されるものであるため、血液ポンプの組立やメンテナンスを容易にすることが可能となる。
【００９１】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、突起６２，６３は、第１摺動面１４を含む平面を横切る位置にあるため、第１摺動面付近に付着した固着物の多くを剥離させることが可能となる。
【００９２】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、複数の突起を構成する各突起６２，６３は、回転側摺動部材２２の回転軸ａを中心とする円周上に、等間隔で配置されているため、回転軸を中心として重量バランスを均等に配分し、固着物除去部材を安定して回転させることが可能となる。
【００９３】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、各突起６２，６３は、全て同一の形状からなるため、回転軸を中心として重量バランスを一層均等に配分し、固着物除去部材を一層安定して回転させることが可能となる。
【００９４】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、血液ポンプ１は、支持基部６４の内周側に位置する液体供給室４４をさらに備え、かつ、使用時には液体供給室４４から液体通過室４６へ所定の液体Ｌ１を供給するため、液体供給室が液体通過室の内周側に位置することとなり、液体通過室に所定の液体を供給する経路をコンパクトにすることが可能となる。
【００９５】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、支持基部６４は、噴出孔（第１噴出孔６６及び第２噴出孔６８）を有するため、単純な構成を用いて液体通過室に所定の液体を供給することが可能となる。
【００９６】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、支持基部６４は、噴出孔として、突起６２，６３とは軸方向に異なる位置にある第１噴出孔６６を有するため、第１噴出孔を、突起付近における所定の液体の流れに大きな影響を与える位置に配置し、突起付近で所定の液体が滞留するのを抑制することが可能となる。
【００９７】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、支持基部６４は、噴出孔として、突起６２，６３とは周方向に異なる位置にある第２噴出孔６８を有するため、第２噴出孔を、第１摺動面付近及び第２摺動面付近における所定の液体の流れに大きな影響を与える位置に配置し、剥離した固着物をすぐに押し流して、固着物が各部に再付着するのを抑制することが可能となる。
【００９８】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、突起６２，６３は、一方側端部６２ａが他方側端部６２ｂよりも第１方向側に位置し、かつ、一方側端部６２ａから他方側端部６２ｂに近づくほど第２方向側に向かう形状からなるため、突起に回転翼のような性質を持たせ、所定の液体の流れを制御することが可能となる。
【００９９】
また、実施形態に係る血液ポンプ１によれば、第１方向が上流側であり、突起６２，６３の他方側端部６２ｂが回転時に前側となるため、所定の液体を下流側に流す力を発生させて、所定の液体の流れを安定させ、突起の下流等において所定の液体が滞留するのを抑制することが可能となる。
【０１００】
実施形態に係る補助人工心臓システム１００は、実施形態に係る血液ポンプを備えるため、所定の液体の流れが急に妨げられるのを抑制することが可能であり、動作安定性が非常に高い補助人工心臓システムとなる。
【０１０１】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。
【０１０２】
（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【０１０３】
（２）上記実施形態においては、一方側端部６２ａが他方側端部６２ｂよりも第１方向側に位置し、かつ、一方側端部６２ａから他方側端部６２ｂに近づくほど第２方向側に向かう形状からなる突起６２，６３を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。図５は、変形例１における固着物除去部材７０の図である。図５（ａ）は斜視図であり、図５（ｂ）は上面図である。図６は、変形例２における固着物除去部材７０の図である。図６（ａ）は斜視図であり、図６は上面図である。例えば、図５に示すように平板状形状からなり軸方向に沿う突起７２，７３や、図６に示すように棒状形状からなる突起８２，８３を用いてもよい。また、実施形態や各変形例に記載した以外の平板状形状及び棒状形状やその他の形状（例えば、曲板状形状、多角柱形状、円柱形状、多角錐形状、円柱形状、球形状、自由曲面形状、又は、これらの形状を組み合わせた形状）等、種々の形状からなる突起を用いてもよい。
【０１０４】
（３）上記実施形態においては、全て同一の形状からなる突起６２，６３を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。図７は、変形例３における固着物除去部材９０の図である。図７（ａ）は斜視図であり、図７（ｂ）は突起９２側から見た側面図である。図７（ｂ）においては、裏面に位置する突起６３を破線で表示している。例えば、図７の突起９２と突起６３とのように、それぞれ異なる形状からなる突起を用いてもよい。突起９２と突起６３とは、互いに鏡像のように反転した形状からなる。
【０１０５】
（４）変形例３における固着物除去部材９０の突起９２においては、図７に示すように、突起６２，６３とは逆に、第１方向が上流側であり、突起９２の他方側端部９２ｂが回転時に前側となる。このような構成とすることにより、全体としての流れとは異なる所定の液体の流れを作り出して、液体通過室の上流側端部等、所定の液体の流量が少ない箇所に所定の液体を送り込み、当該箇所の洗浄を促進することが可能となる。
【０１０６】
（５）上記各実施形態においては、突起６２，６３の直近部分よりも全体としての流れの上流側（実施形態でいう第１方向側）にある第１噴出孔６６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。特に、変形例３における突起９２のような突起を用いる場合には、図７に示すように、突起９２の直近部分よりも全体としての流れの下流側（実施形態でいう第２方向側）にある第１噴出孔９６のような第１噴出孔を用いてもよい。また、突起と重なる位置にある第１噴出孔を用いてもよい。
【０１０７】
（６）上記実施形態においては、伝達部材２８とは別体であって使用時には伝達部材２８と結合される固着物除去部材６０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。伝達部材と一体として形成されている分離不可能な固着物除去部材（つまり、支持基部が伝達部材の一部であるもの）を用いてもよい。
【０１０８】
（７）上記実施形態及び各変形例においては、突起の数が２つであったが、本発明はこれに限定されるものではない。突起の数は１つのみであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、上記実施形態及び各変形例においては、各突起が回転側摺動部材の回転軸を中心とする円周上に等間隔で配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。各突起は、不均等な間隔で配置されていてもよい。
【０１０９】
（８）上記実施形態及び各変形例においては、第１噴出孔６６，９６及び第２噴出孔６８を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。上記した以外の位置、形状、数の第１噴出孔及び第２噴出孔を用いてもよい。また、第１噴出孔及び第２噴出孔以外の噴出孔（例えば、突起とは軸方向にも周方向にも異なる位置にある噴出孔）を用いてもよい。本発明の血液ポンプにおいては、突起の形状や血液ポンプの構造に応じて、噴出孔の位置、形状、数等を設定することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１，９０１…血液ポンプ、１０…固定部、１２…固定側摺動部材、１４…第１摺動面、２０，９２０…回転部、２２，９２２…回転側摺動部材、２４…第２摺動面、２６，９２６…インペラ、２８，９２８…伝達部材、３０…回転駆動装置、３２…血液ポンプ室、４０…液体循環経路、４２…液体入口、４４…液体供給室、４６…液体通過室、４８…液体出口、５２…間隙、６０，７０，８０，９０…固着物除去部材、６２，６３，７２，７３，８２，８３，９２…突起、６２ａ，９２ａ…一方側端部、６２ｂ，９２ｂ…他方側端部、６４…支持基部、６６，９６…第１噴出孔、６８…第２噴出孔、１００…補助人工心臓システム、１２０，１３０…人工血管、１４０…ケーブル、Ｌ１…所定の液体、Ｌ２…血液
【図１】
2015097916.tif 000003
【図２】
2015097916.tif 000004
【図３】
2015097916.tif 000005
【図４】
2015097916.tif 000006
【図５】
2015097916.tif 000007
【図６】
2015097916.tif 000008
【図７】
2015097916.tif 000009
【図８】
2015097916.tif 000010
【図９】
2015097916.tif 000011
【国際調査報告】
2015097916.tif 000012
2015097916.tif 000013
2015097916.tif 000014
2015097916.tif 000015