(57)【要約】本発明は、心臓補助システム用ベアリング装置に関する。ベアリング装置は、スタンドユニットおよびインペラを含む。スタンドユニットは、回転し得るようにインペラを支持するよう設計される。インペラは、ポンプ流体流を運搬するために、心臓補助システムの動作中に回転するように設計される。インペラは、ベアリング装置の組み立てられた状態において、スタンドユニットの少なくとも一つのサブセクションを取り囲むように設計され、フラッシング流体流を案内するための中間空間がサブセクションとインペラとの間に提供される。少なくとも一つのフラッシング排出口は、インペラ内に形成される。フラッシング排出口は、心臓補助システムが動作している時に、遠心力によってフラッシング流体流を中間空間から排出するように設計される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタンドユニット（１０５）、インペラ（１１０）、および流体のフラッシング流体流（１３０）を案内するための前記インペラ（１１０）と前記スタンドユニット（１０５）との間に形成された中間空間（１２５）を含む心臓補助システム（２００）用ベアリング装置（１００）であって、
前記スタンドユニット（１０５）が、前記インペラ（１１０）内に突出し、かつ回転軸（１１２）の周りを回転し得るように前記インペラ（１１０）を支持するように構成されたサブセクション（１２０）を含み、
前記インペラ（１１０）が、前記心臓補助システム（２００）が動作中に、前記回転軸（１１２）と整列した長手方向軸（１１４）の周りを回転して、前記流体のポンプ流体流（１１５）を流れ方向に運搬するように構成され、
前記インペラ（１１０）が、前記フラッシング流体流（１３０）を前記中間空間（１２５）から排出するための少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）を含み、
前記インペラ（１１０）内の前記少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）が、前記少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）内の前記流体に作用する遠心力のために、前記心臓補助システムの動作中の、前記回転軸（１１２）の周りの前記インペラの回転により、前記流体が前記中間空間（１２５）から前記フラッシング排出口（１３５）を通って、少なくとも一つの排出開口部（１４０）に排出され、それによって前記フラッシング流体流が前記中間空間（１２５）から排出されることを特徴とする、ベアリング装置（１００）。
【請求項２】
スタンドユニット（１０５）、インペラ（１１０）、および流体のフラッシング流体流（１３０）を案内するための前記インペラ（１１０）と前記スタンドユニット（１０５）との間に形成された中間空間（１２５）を含む心臓補助システム（２００）用ベアリング装置（１００）であって、
前記スタンドユニット（１０５）が、前記インペラ（１１０）内に突出し、かつ回転軸（１１２）の周りを回転し得るように前記インペラ（１１０）を支持するように構成されたサブセクション（１２０）を含み、
前記インペラ（１１０）が、前記心臓補助システム（２００）が動作中に、前記回転軸（１１２）と整列した長手方向軸（１１４）の周りを回転して、前記流体のポンプ流体流（１１５）を流れ方向に運搬するように構成され、
前記インペラ（１１０）が、前記フラッシング流体流（１３０）を前記中間空間（１２５）から排出するための少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）を含み、
前記少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）が、前記フラッシング流体流（１３０）を排出するための排出開口部（１４０）を含み、この排出開口部（１４０）が開口部断面（１３２）を有し、この中で、少なくとも一つの位置において、開口部断面法線ベクトル（１３４）が、前記回転軸（１１２）から反対を向いた、前記回転軸（１１２）に対して放射状である方向成分（１３６）を有することを特徴とする、ベアリング装置（１００）。
【請求項３】
複数のフラッシング排出口（１３５）が前記インペラ（１１０）内に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項４】
前記少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）が、前記インペラ（１１０）の前記長手方向軸（１１４）と交差する軸（１３７）に沿って延在するか、または前記長手方向軸に対してある角度で配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）が管として構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項６】
前記フラッシング排出口（１３５）の前記少なくとも一つの排出開口部（１４０）が、前記インペラ（１１０）内に突出する前記スタンドユニット（１０５）の前記サブセクション（１２０）を囲む前記インペラ（１１０）のジャケットセクション（１５０）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項７】
前記フラッシング排出口（１３５）の前記少なくとも一つの排出開口部（１４０）が、前記インペラ（１１０）のプロペラ領域（５１５）と前記インペラ（１１０）内に突出する前記スタンドユニット（１０５）の前記サブセクション（１２０）を囲む前記インペラ（１１０）のジャケットセクション（１５０）との間の移行セクション（５１０）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項８】
前記インペラ（１１０）が、複数のフラッシング排出口（１３５）を含み、前記フラッシング排出口（１３５）の前記少なくとも一つの排出開口部（１４０）が、前記インペラ（１１０）のプロペラ領域（５１５）と前記インペラ（１１０）内に突出する前記スタンドユニット（１０５）の前記サブセクション（１２０）を囲む前記インペラ（１１０）のジャケットセクション（１５０）との間の移行セクション（５１０）内に少なくとも部分的に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項９】
前記インペラ（１１０）内の前記フラッシング排出口（１３５）の数が、前記インペラ（１１０）のブレードの数の倍数に対応することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１０】
前記ベアリング装置（１００）の組み立てられた状態において、フラッシング入口（１４５）が前記中間空間（１２５）内に開口することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１１】
前記フラッシング入口（１４５）が、前記スタンドユニット（１０５）の基部（１０７）と、前記インペラ（１１０）内に突出する前記スタンドユニット（１０５）の前記サブセクション（１２０）を囲む前記インペラ（１１０）のジャケットセクション（１５０）との間の間隙（９０５）として構成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１２】
前記フラッシング入口（１４５）が、前記インペラ（１１０）の前記長手方向軸（１１４）と交差する方向に延在するか、または前記長手方向軸に対してある角度で延在する少なくとも一つの入口チャネル（１１０５）として構成されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１３】
複数の入口チャネルを含む前記フラッシング入口（１４５）によって特徴付けられる、請求項１１または１２に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１４】
前記ポンプ流体流（１１５）の流れ方向に見たとき、前記フラッシング入口（１４５）が、前記フラッシング排出口（１３５）に対して下流に配置されることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１５】
前記インペラ（１１０）が、前記流体を供給するための入口ホース（２１０）が接続されるハウジングセクション（２０５）を含むハウジング内に位置することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１６】
前記ハウジングセクション（２０５）が、前記ポンプ流体流（１１５）を排出するための少なくとも一つの排出開口部（２１５）を有することを特徴とする、請求項１５に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１７】
前記ハウジングセクション（２０５）が、前記ポンプ流体流（１１５）の前記流体を前記インペラ（１１０）に供給するための入口ホース（２１０）を接続するための接続セクション（２２０）に接続するためのウェブ（２２５）を備え、前記ウェブ（２２５）が、前記ハウジングセクション（２０５）の少なくとも一つの排出開口部（２１５）を区切ることを特徴とする、請求項１６に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１８】
前記ベアリング装置が、前記インペラ（１１０）の形態で回転構成要素を支持するためのスライドベアリングを備えるスライドベアリング装置として、または前記インペラ（１１０）の形態で回転構成要素が磁気的に支持される磁気ベアリング装置として構成されることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載のベアリング装置（１００）を含む心臓補助システム（２００）。
【請求項２０】
心臓補助システム（２００）用ベアリング装置（１００）内の流体によりフラッシング流体流（１３０）を案内するための中間空間（１２５）をフラッシングする方法であって、前記中間空間（１２５）が、前記フラッシング流体流（１３０）を導入するための少なくとも一つのフラッシング入口（１４５）、および前記フラッシング流体流（１３０）を排出するための少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）を備え、前記中間空間（１２５）を、ポンプ流体流（１１５）を運搬するための回転軸（１１２）の周りで回転し得るインペラ（１１０）と、前記インペラ（１１０）を回転可能に支持するためのスタンドユニット（１０５）との間に構成し、その中で、前記流体を、前記少なくとも一つのフラッシング入口（１４５）を通して前記中間空間（１２５）内に導入し、
前記回転軸（１１２）に対する前記少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）内の前記流体に作用する遠心力によって、前記流体を、前記中間空間（１２５）から前記フラッシング排出口（１３５）を通って、少なくとも一つの排出開口部（１４０）へと排出することを特徴とする、方法。
【請求項２１】
心臓補助システム（２００）用ベアリング装置（１００）を製造するための方法（８００）であって、前記方法（８００）が、
インペラ（１１０）が回転し得るようにこれを支持するように設計されたスタンドユニット（１０５）、および心臓補助システム（２００）の動作中に回転してポンプ流体流（１１５）を運搬するように構成されたインペラ（１１０）を提供する工程（８０１）と、
前記インペラ（１１０）内に少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）を形成する工程（８０３）であって、前記フラッシング排出口（１３５）が、前記心臓補助システム（２００）が動作している時に、遠心力によって前記ベアリング装置（１００）からフラッシング流体流（１３０）を排出するように設計する、形成する工程（８０３）と、
前記インペラ（１１０）および前記スタンドユニット（１０５）を組み立て、前記ベアリング装置（１００）を作製する工程（８０５）であって、前記スタンドユニット（１０５）の少なくとも一つのサブセクション（１２０）を、前記インペラ（１１０）によって囲み、前記フラッシング流体流（１３０）を案内するための中間空間（１２５）を前記サブセクション（１２０）と前記インペラ（１１０）との間に配置する、組み立てる工程（８０５）とを含む、方法（８００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタンドユニット、インペラ、およびインペラとスタンドユニットとの間に形成された、流体のフラッシング流体流を案内するための中間空間を含む心臓補助システムのためのベアリング装置に関し、スタンドユニットは、インペラ内に突出し、かつ回転軸の周りで回転し得るようにインペラを支持するように構成されたサブセクションを含み、インペラは、心臓補助システムが動作中に回転軸と整列した長手方向軸の周りを回転して、流体のポンプ流体流を流れ方向に搬送するように構成され、インペラは、フラッシング流体流を中間空間内に導入するための少なくとも一つのフラッシング入口、およびフラッシング流体流を中間空間から排出するための少なくとも一つのフラッシング排出口を含む。
【０００２】
本発明はさらに、ベアリング装置を有する心臓補助システム、および心臓補助システム用ベアリング装置内の流体と共にフラッシング流体流を案内するための中間空間をフラッシングするための方法、および心臓補助システム用ベアリング装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
心不全を有する患者の心血管補助、心臓ポンプ機能の一部または全部を引き継ぐシステムに使用される、これらのシステムは、略して心臓補助システムまたはＶＡＤ（補助人工心臓）とも称され、患者における短期的な心臓補助のための一時的なシステムおよび長期的な使用のための永久的システムに分類され得る。このようなシステムの一つの構成要素は、通常、血液ポンプ、典型的には遠心ポンプ（ターボポンプ）であり、これは、内蔵された電気モーターによって駆動され、ローターによって必要な血流を産生する。ポンプは、異なる位置に移植され得る。ポンプは、例えば、侵襲性胸骨切開術によって外側から心臓に縫合され得、またはカテーテルによって低侵襲的様式で大動脈または心室内に配置され得る。後者の場合、ポンプの最大許容外径は、一般に１０ｍｍに制限され、そのため、軸方向に流れを受容するローターを有する軸流ポンプの使用が望ましい。プロセスにおいて、輸送される血液は、大動脈に戻るために、円筒形ポンプハウジングの外周に配置された排出開口部を通して排出される。
【０００４】
欧州特許出願公開第０３１２７５６２号明細書は、心臓補助システム用の血液ポンプを開示しており、この血液ポンプは、固定支持面を有するスライドベアリング内のポンプハウジング内に回転可能に取り付けられるインペラを有するポンプハウジングを含み、その支持面はインペラのブレード上に当接するように構成される。支持面がその上に形成されるインペラのブレードの複雑な構造は、血液が血液ポンプ内に送り込まれるときに、スライドベアリングがフラッシュされ、熱が除去される効果を有する。
【０００５】
本発明の目的は、流体によってフラッシングするために追加のフラッシングポンプを備えた複雑なブレード構造および／またはホースを必要としない心臓補助システム用ベアリング装置を提供すること、および心臓補助システムの動作中に十分な熱がベアリング装置から放散され得ることを保証する心臓補助システム用ベアリング装置をフラッシングする方法を明示することである。
【０００６】
この目的は、請求項１および請求項２に明示されたベアリング装置、および請求項２０に明示された方法によって達成される。本発明の有利な実施形態は、特許請求の範囲の従属項に記載される。
【発明の概要】
【０００７】
心臓補助システムのための本発明によるベアリング装置は、スタンドユニットおよびインペラを含み、流体のフラッシング流体流を案内するためのインペラとスタンドユニットとの間に形成された中間空間を含む。スタンドユニットは、インペラ内に突出し、回転軸の周りを回転し得るようにインペラを支持するよう構成されたサブセクションを含む。インペラは、心臓補助システムが動作中に回転軸と整列した長手方向軸を中心に回転して、流体のポンプ流体流を流れ方向に搬送するように構成され、インペラは、中間空間からフラッシング流体流を排出するための少なくとも一つのフラッシング排出口を備える。インペラの少なくとも一つのフラッシング排出口は、少なくとも一つのフラッシング排出口内の流体に作用する遠心力のために、心臓補助システムの動作中の回転軸の周りのインペラの回転により、流体がフラッシング排出口を通して中間空間から少なくとも一つの排出開口部に排出され、それによってフラッシング流体流が中間空間から排出されるように構成される。この目的のために、インペラ内の少なくとも一つのフラッシング排出口は、フラッシング流体流を排出するための排出開口部を含み得、これは開口部断面を有し、この断面では、少なくとも一つの位置において、開口部断面法線ベクトルが、回転軸から反対を向いた、回転軸に対して放射状である方向成分を有する。インペラの少なくとも一つのフラッシング排出口は、少なくとも一つのフラッシング排出口内の流体に作用する遠心力のために、心臓補助システムの動作中の回転軸の周りのインペラの回転により、流体がフラッシング排出口を通して中間空間から少なくとも一つの排出開口部に排出され、それによってフラッシング流体流が中間空間から排出されるように構成される。
【０００８】
複数のフラッシング排出口を、インペラ内に形成し得る。少なくとも一つのフラッシング排出口は、好ましくは、インペラの長手方向軸と交差する軸に沿って延在するか、または当該長手方向軸に対してある角度で配置される。少なくとも一つのフラッシング排出口は、特に管として構成され得る。フラッシング排出口の少なくとも一つの排出開口部は、例えば、インペラ内に突出するスタンドユニットのサブセクションを囲む、インペラのジャケットセクション内に配置され得る。フラッシング排出口の少なくとも一つの排出開口部は、特に、インペラのプロペラ領域と、インペラ内に突出するスタンドユニットのサブセクションを囲む、インペラのジャケットセクションとの間の移行セクションに配置され得る。
【０００９】
また、インペラは複数のフラッシング排出口を含むことも可能であり、フラッシング排出口の少なくとも一つの排出開口部は、インペラのプロペラ領域と、インペラ内に突出するスタンドユニットのサブセクションを囲む、インペラのジャケットセクションとの間の移行セクションに少なくとも部分的に配置され得る。
【００１０】
インペラ内のフラッシング排出口の数は、インペラのブレード数の倍数に対応し得ることに留意されたい。また、ベアリング装置は、スライドベアリング装置の組み立てられた状態で、中間空間内に開口するフラッシング入口を有し得ることも留意されたい。フラッシング入口は、例えば、スタンドユニットの基部と、インペラ内に突出するスタンドユニットのサブセクションを囲む、インペラのジャケットセクションとの間の間隙として構成され得る。
【００１１】
フラッシング入口はまた、インペラの長手方向軸と交差する方向に延在するか、または当該長手方向軸に対してある角度で延在する少なくとも一つの入口チャネルとして構成され得ることに留意されたい。ベアリング装置はまた、複数の入口チャネルを有するフラッシング入口を含み得る。
【００１２】
フラッシング入口は、特に、ポンプ流体流の流れ方向にフラッシング排出口に対して下流に配置され得る。
【００１３】
インペラは、流体を供給するための入口ホースが接続されているハウジングセクションを含むハウジング内に配置され得る。
【００１４】
ベアリング装置のハウジングセクションは、ポンプ流体流を排出するための少なくとも一つの排出開口部を有することが好ましい。ハウジングセクションは、入口ホースを接続するための接続セクションに接続するためのウェブを備え得、ウェブは、ハウジングセクションの少なくとも一つの排出開口部を区切る。
【００１５】
本発明によるベアリング装置は、回転構成要素を支持するためのスライドベアリングを備えるスライドベアリング装置として、または回転構成要素が磁気的に支持される磁気ベアリング装置として構成され得る。
【００１６】
本発明によるスライドベアリング装置は、スタンドユニットおよびインペラを含む。スタンドユニットは、インペラが回転できるようにそれを支持するように設計される。インペラは、ポンプ流体流を運搬するために、心臓補助システムの動作中に回転するように設計される。インペラは、スライドベアリング装置の組み立てられた状態において、スタンドユニットの少なくとも一つのサブセクションを囲むように構成される。フラッシング流体流を案内するための中間空間が、サブセクションとインペラとの間に提供される。少なくとも一つのフラッシング排出口は、心臓補助システムが動作している時に、遠心力によってフラッシング流体流を中間空間から排出するように、インペラ内に構成される。
【００１７】
心臓補助システムのための本発明によるスライドベアリング装置は、特に、遠心力を利用することによってスライドベアリング装置をフラッシュすることを可能にする。この目的のために、スライドベアリング装置のインペラは、回転フラッシング排出口にて遠心力を、スライドベアリング装置をフラッシングするための駆動力として使用するために、インペラと共に回転するフラッシング排出口を含み得る。スライドベアリング装置をフラッシングすることは、心臓補助システムの動作中、熱を放散させ、血栓形成を防ぐのに有益である。
【００１８】
遠心力を利用するフラッシングは、その結果、フラッシング速度が心臓補助システムの回転速度のみに実質的に依存し、フラッシング入口とフラッシング排出口との間の静圧差には依存しないため、フラッシング速度が血流中の圧力の喪失による影響を著しく受けにくく、より頑強に設定し得るため、有利には、血栓形成のリスクを低減する。また、外部圧力差を、フラッシングシステムを介して課す必要もない。
【００１９】
インペラのフラッシング排出口を介した遠心力の利用はさらに、スライドベアリング装置のコンパクト設計を可能にし、それは特に心臓補助システムとのスライドベアリング装置の併用に有利である。
【００２０】
心臓補助システムは、例えば、左心室補助システム、右心室補助システム、または両室補助システムなどの心臓ポンプであり得る。スタンドユニットは、スライドベアリング装置の非回転構成要素であると理解され得る。インペラは、ローターなどの回転構成要素であり得る。スライドベアリング装置の組み立てられた状態において、インペラは、スタンドユニットの少なくとも一つのサブセクションを囲むことができ、それによって、スライドベアリング装置は、例えば、円筒形スライドベアリングとして構成され得る。心臓補助システムの移植状態において、インペラを血液中に位置付け得る。搬送されるポンプ流体流は、例えば、心臓補助システムによって送り出され、心臓補助システムによって生成された血流であり得る。組み立てられた状態において、間隙の形態の中間空間が、インペラとスタンドユニットのサブセクションとの間に出現し得る。フラッシング排出口は、ボアまたはインペラ内の別のタイプの貫通開口部として実現され得る。フラッシング排出口は、中間空間からインペラの一部分を通してフラッシング流体流を伝導し、フラッシング流体流を中間空間から排出するように構成され得る。また、インペラ内に二つ以上のフラッシング排出口を構成し得る。
【００２１】
一実施形態によれば、フラッシング排出口は、特にインペラの回転軸に対応する、インペラの長手方向軸に対して傾斜し得る。これは、遠心力を利用してスライドベアリング装置のフラッシングを実施するのに有利である。フラッシング排出口は、インペラの長手方向軸に対して傾斜している長手方向延長軸を有し得る。フラッシング排出口の長手方向延長軸はまた、インペラの長手方向軸に対して直角に傾斜し得る。
【００２２】
一実施形態によれば、フラッシング排出口は、排出開口部を有する管として構成され得る。したがって、フラッシング排出口は、有利なことに、例えば、インペラ内のボアとして、省コスト様式で実現され得、これはまた、スライドベアリング装置のコンパクト設計をも可能とする。
【００２３】
一実施形態によれば、排出開口部は、スタンドユニットのサブセクションを囲むインペラのジャケットセクション、またはインペラのプロペラ領域と前述のサブセクションとの間の移行セクションに配置され得る。移行セクションは、例えば、プロペラの方向にジャケットセクションを狭めるように構成し得る。排出開口部はまた、代替的にプロペラ領域内に配置され得る。それによって有利にはスライドベアリング装置をフラッシングするためのフラッシング効果を設定し得る潜在的な遠心力は、排出開口部の位置付けを介して設定され得る。
【００２４】
一実施形態によれば、インペラはまた、複数のフラッシング排出口を含み得る。フラッシング排出口の排出開口部は、移行セクションに少なくとも部分的に配置され得る。スライドベアリング装置の組み立てられた状態において、フラッシング排出口は、例えば、スタンドユニットに対して径方向外側に延在し得る。排出開口部は、移行セクションの周辺の周りに均等に離間して配置され得る。フラッシング排出口および排出開口部のこの位置付けは、中間空間の均一なフラッシングの点において、およびフラッシング排出口の可能な限り最大の断面を提供する点において有利である。
【００２５】
一実施形態によれば、少なくとも一対のフラッシング排出口をインペラ内に構成し得る。少なくとも一対のフラッシング排出口は、インペラの長手方向軸に対して互いに対向して配置され得る。対向して配置される一対のフラッシング排出口の構成は、回転プロペラの不均衡を防止するために有利である。
【００２６】
インペラ内のフラッシング排出口の数は、インペラのブレード数の倍数に対応し得る。フラッシングボアの形態のフラッシング排出口は、例えば、インペラのブレードとちょうど同じ周期で配置される。これにより、不均衡を防ぐことが可能となる。この場合、例えば、二つのブレードは、フラッシング排出口の数として２の倍数をもたらす。
【００２７】
一実施形態によれば、スライドベアリング装置はまた、フラッシング流体流を導入するためのフラッシング入口を含み得る。スライドベアリング装置の組み立てられた状態において、フラッシング入口は中間空間内に開口し得る。作用する遠心力を使用して、フラッシング流体流は、フラッシング入口とフラッシング排出口との間の静圧差がなくても、中間空間、ひいてはスライドベアリング装置のベアリングをフラッシングし得る。
【００２８】
一実施形態によれば、フラッシング入口はまた、スタンドユニットの基部と、スタンドユニットのサブセクションを囲むインペラのジャケットセクションとの間の間隙として構成され得る。追加的または代替的に、フラッシング入口は、インペラの入口チャネルとして構成され得る。入口チャネルは、インペラの回転軸に対して傾斜し得る。フラッシング排出口はさらに、少なくとも一つの傾斜入口チャネルを有する複数の入口チャネルによってインペラ内に形成され得る。したがって、フラッシング入口の少なくとも一つの面は静止し、かつ一つの面が回転し得るように構成され得る。フラッシング流体流は、フラッシング入口の静止面、例えば、スタンドユニットの壁上に引き込まれ得る。フラッシング入口がインペラの入口チャネルとして構成される場合、フラッシング入口は、インペラの回転体内に少なくとも部分的に構成され得る。中間空間に部分的に囲まれたフラッシング流体流の一部は、フラッシング入口を通して導入され、フラッシング排出口を通して再び排出され、例えば、スタンドユニットから熱を吸収および放散し得る。遠心圧は、フラッシング入口が回転体、つまりインペラに位置しない、または部分的にのみ位置する場合、有利に増大する。
【００２９】
フラッシング入口はさらに、ポンプ流体流の流方向に、フラッシング排出口に対して下流に配置され得る。スタンドユニットに沿って、インペラに沿ってフラッシング流体流を導入することによって、フラッシング入口とフラッシング排出口の圧力レベルが同じであっても、フラッシング排出口でのフラッシング流体流の回転のおかげで、有利には、スライド装置の一定のフラッシングを設定し得る。
【００３０】
本発明はさらに、前述のスライドベアリング装置の一実施形態を有する心臓補助システムを提示する。心臓補助システムは、例えば、左心室心臓補助ポンプとし得る。低侵襲的な経大腿または経大動脈挿入のために、例えば、心臓補助システムはさらに、細長い円筒形状を有し得る。
【００３１】
スライドベアリング装置として、または磁気ベアリング装置として構成された心臓補助システム用ベアリング装置を製造する方法も提示される。方法は、
インペラが回転し得るようにこれを支持するように設計されたスタンドユニット、および心臓補助システムの動作中に回転してポンプ流体流を運搬するように構成されたインペラを提供する工程と、
インペラ内に少なくとも一つのフラッシング排出口を形成する工程であって、フラッシング排出口が、心臓補助システムが動作している時に、遠心力によってベアリング装置からフラッシング流体流を排出するように設計する、形成する工程と、
インペラおよびスタンドユニットを組み立て、ベアリング装置を作製する工程であって、スタンドユニットの少なくとも一つのサブセクションを、インペラによって囲まれ、フラッシング流体流を案内するための中間空間がサブセクションとインペラとの間に配置する、組み立てる工程とを含む。
【００３２】
前述のベアリング装置の実施形態は有利なことに、本方法を実行することによって作製され得る。
【００３３】
遠心力の作用によってフラッシングが機能する条件を以下に示す。
【００３４】
フラッシングは、静圧差とは無関係である。遠心力は、スライドベアリング装置をフラッシングするために使用され、静圧差を生成するための外部ポンプまたは追加の形状または構造は必要ではない。これは、出口における、フラッシング排出口の排出開口部における動力学的回転エネルギーによる機械的エネルギーバランスが正であること、すなわち、出口における流れの機械的エネルギーが、入口における、フラッシング入口におけるものよりも大きいことが必要となる。これは、ベルヌーイの原理に従った公式を使用して、以下に例証される。
【数１】
2021532931.tif 000003
ｖが回転速度であり、フラッシング入口が回転の影響を受けない場合、
【数２】
2021532931.tif 000004
再構成すると、
【数３】
2021532931.tif 000005
回転速度ｖ＝２πＲｎ、かつ、ｎが毎秒回転数の速度であり、
【数４】
2021532931.tif 000006
したがって、
静圧差＜＜２（πＲｎ）２＊密度
となる。
【００３５】
水の場合、「遠心圧力」は、半径１ｃｍ、速度３０，０００回転／分の速度で約５バールの圧力差に相当する。したがって、記述されたアプローチは、静圧差がわずか約５００ｍｂａｒ（１０倍よりも「はるかに小さい」と解釈される）である場合、この数値的な例に対して効果的である。
【００３６】
遠心力によるスライドベアリング装置のフラッシングは、回転軸に垂直な方向に外側を向いたシステム境界「入口」と「出口」を備える回転システムが必要である。フラッシング流体流のフラッシング経路は、回転体、インペラのジャケットセクション、およびそれに対して静止している本体、つまりスタンドユニットの間に延在する。ここに示す設計例によると、フラッシング流体流は、経路に沿って、すなわち、中間空間に沿ってフラッシング排出口まで移動する。フラッシング排出口の出口で、フラッシング流体流はフラッシング経路から流出する。断面全体にわたって遠心力を課すために、フラッシング排出口の出口境界は、回転体の内側、ジャケットセクションの内側に位置する。例えば、円筒形スライドベアリング装置の端面には当てはまらないが、例えば、半径方向、すなわち、ジャケットセクションがドリル穿孔される場合など、断面法線ベクトルは、半径方向に構成要素を有するべきである。
【００３７】
本発明はまた、上述したようなベアリング装置がある心臓補助システムにも及ぶ。
【００３８】
心臓補助システム用ベアリング装置内の流体によって、フラッシュ流体流を案内するための中間空間をフラッシングするための本発明による方法において、中間空間は、フラッシング流体流を導入するための少なくとも一つのフラッシング入口およびフラッシング流体流を排出するための少なくとも一つのフラッシング排出口を含み、中間空間を、ポンプ流体流を運搬するための回転軸の周りで回転し得るインペラと、インペラを回転可能に支持するスタンドユニットとの間に構成し、その中で、流体を少なくとも一つのフラッシング入口を通して中間空間内に導入し、流体を、回転軸に対して少なくとも一つのフラッシング出口内の前述の流体に作用する遠心力によって、中間空間からフラッシング出口を通って少なくとも一つの排出開口部へと排出する。
【００３９】
本発明の有利な設計例は、概略図を参照して、以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、インペラを備え、セクションとしてスタンドユニットを備える心臓補助システムのための第一のスライドベアリング装置である。
【図２】図２は、第一のスライドベアリング装置を含む心臓補助システムの一部分である。
【図３】図３は、第一のスライドベアリング装置の側面図である。
【図４】図４は、図３の矢印ＩＶの方向のインペラの背面図である。
【図５】図５は、心臓補助システムのためのスライドベアリング装置におけるインペラの別の可能な設計を示す。
【図６】図６は、フラッシング排出口の異なる構成を有する心臓補助システム用の異なるスライドベアリング装置における、様々なフラッシング流体体積を有する中間空間である。
【図７】図７は、インペラを備え、スタンドユニットを備える、さらなるスライドベアリング装置である。
【図８】図８は、インペラを備え、セクションとしてスタンドユニットを備える、さらなるスライドベアリング装置である。
【図９】図９は、断面図における心臓補助システムのための、さらなるスライドベアリング装置の詳細を示す。
【図１０】図１０は、平面図における図９の心臓補助システムのための、さらなるスライドベアリング装置の詳細を示す。
【図１１】図１１は、断面図における心臓補助システムのための、さらなるスライドベアリング装置の詳細である。
【図１２】図１２は、スライドベアリング装置を製造するための方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の好ましい設計例の以下の説明では、同一の参照符号が、様々な図に示される要素に対して使用されるが、これは同様かまたは類似の効果を有し、それによってこれらの要素の繰り返しの記載は省略される。
【００４２】
図１は、一設計例による、スライドベアリング装置として構成された心臓補助システム用ベアリング装置１００の概略図を示す。ベアリング装置１００は、スタンドユニット１０５およびインペラ１１０を含む。スタンドユニット１０５は、インペラ１１０の長手方向軸１１４と同軸の回転軸１１２の周りを回転し得るように、インペラ１１０を支持するように構成される。インペラ１１０は、心臓補助システムがポンプ流体流１１５を搬送するために動作している時、回転軸１１２を中心に回転するように設計される。ここに示すスライドベアリング装置の組み立て状態において、インペラ１１０は、スタンドユニット１０５の少なくとも一つのサブセクション１２０を囲む。フラッシング流体流１３０を案内するための中間空間１２５が、サブセクション１２０とインペラ１１０との間に提供される。少なくとも一つのフラッシング排出口１３５は、インペラ１１０内に形成される。フラッシング排出口１３５は、心臓補助システムが動作している時に、遠心力によってフラッシング流体流１３０を中間空間１２５から排出するように設計される。
【００４３】
フラッシング排出口１３５は、フラッシング流体流１３０を排出するための排出開口部１４０を含み、この排出開口部は開口部断面１３２を有し、この断面の少なくとも一つの位置において、開口部断面法線ベクトル１３４は、回転軸１１２から反対側を向いた、かつ回転軸１１２に対して放射状である方向成分１３６を有する。
【００４４】
ここに示す設計例によると、フラッシング排出口１３５は、回転軸１１２と同軸であるインペラ１１０の長手方向軸１１４に対して傾斜している。フラッシング排出口１３５は、軸１３７を備え、それに沿って、前述のフラッシング排出口１３５が延在し、したがって、これはフラッシング排出口１３５の長手方向延長軸であり、これは、インペラ１１０の長手方向軸１１４に対して傾斜し、それと共に鋭角αを形成する。この軸１３７はまた、インペラ１１０の長手方向軸１１４に対して傾斜し得ることに留意されたい。
【００４５】
さらに、ここに示す設計例によれば、フラッシング排出口１３５は、排出開口部１４０を有する管として構成される。排出開口部１４０は、中間空間１２５から反対を向いた管の端に配置される。
【００４６】
ここに示す設計例によれば、スライドベアリング装置１００はまた、フラッシング流体流１３０を導入するためのフラッシング入口１４５も含む。ここに示すベアリング装置１００の組み立てられた状態において、フラッシング入口１４５は中間空間１２５内に開口する。
【００４７】
ここに示す設計例によると、フラッシング入口１４５は、スタンドユニット１０５の基部１０７とスタンドユニット１０５のサブセクション１２０を囲むインペラ１１０のジャケットセクション１５０との間の間隙として構成される。フラッシング入口はまた、原則として、インペラ１１０の入口チャネルとして構成され得ることに留意されたい。
【００４８】
図１に示すスライドベアリング装置において、フラッシング入口１４５は、ここに示す設計例のように、ポンプ流体流１１５の流れ方向に、フラッシング排出口１３５に対して下流に配置される。図１は、フラッシング入口１４５から中間空間１２５を通って排出開口部１４０を有するフラッシング排出口１３５まで延在する、ベアリング装置１００をフラッシングするためのフラッシング経路を有するフラッシング流体流１３０を示す。
【００４９】
図２は、左心室心臓補助ポンプ（ＬＶＡＤ心臓ポンプ）の形態のスライドベアリング装置１００を備えた心臓補助システム２００の一部分の斜視図を示す。図３は、ベアリング装置１００の側面図である。
【００５０】
心臓補助システムにおけるベアリング装置１００およびその機能は、以下により詳細に説明される。
【００５１】
インペラ１１０は、磁気的に、または回転構成要素が流体上に位置付けられて熱を放散するか、または摩擦を低減するスライドベアリングによって支持された、心臓補助システム２００のベアリング装置１００内に回転構成要素を形成するローターである。インペラ１１０が心臓補助システムの動作中に血液中に直接位置付けられる場合、例えば、心臓補助システムの移植された状態における図２に示す左心室心臓補助ポンプ（ＬＶＡＤ心臓ポンプ）の場合と同様に、ベアリング装置１００をフラッシュして熱を放散し、血栓の形成（血液凝固）を防止することが有益である。スライドベアリング装置１００の強力なフラッシングを可能にするために、一定の流れが必要である。スライドベアリング装置１００をフラッシングすることにより、血栓形成を防止する。機械的エネルギーを流体力学的エネルギーに変換するポンプ設計（バッフルなど）を、この目的に使用し得る。図１および図２に示すスライドベアリング装置１００では、フラッシング排出口１３５の形態のボアのみを使用して、インペラ１１０と共に回転するフラッシング排出口１３５上の遠心力を利用し得る。遠心力は、フラッシングの駆動力を表す。このような構造は、生産が安価である。
【００５２】
複数のフラッシング排出口１３５はまた、以下の図に示すように、インペラ１１０上の異なる場所に代替的に提供され、遠心力を利用し得る。
【００５３】
ここに示すベアリング装置１００の設計例を使用して、フラッシング排出口１３５での遠心力の助けを借りてフラッシング流体流１３０を吸引することによって、導入を実現し得る。構造的に、これは、例えば、フラッシング排出口１３５としてボアを有することにより、フラッシング排出口１３５が回転構成要素、インペラ１１０によって囲まれるように、フラッシング排出口１３５を構成することによって達成され、一方でフラッシング入口１４５の形態の入口側は、例えば、一方の側のみが回転に供される。これは、壁セクションとしてスタンドユニット１０５の少なくとも一つのセクションとともに、フラッシング入口１４５を構成することによって達成される。この場合、統計的圧力差は、実質的にフラッシング流体流１３０のフラッシングの流れに影響を与えず、ベアリング装置１００のフラッシング効果は、心臓補助システムのポンプの遠心力および回転速度によって実質的に決定される。ゆえに、ベアリング装置１００のフラッシング効果は、マスフローの大きさまたは心臓補助システムを通るかその上の圧力蓄積のレベルなど、他の潜在的な影響変数から大部分で独立している。結果として、ベアリング装置１００をフラッシュするための静圧差の必要はない。したがって、インペラ１１０の長手方向延長軸１１４に対して大きく変化する直径を有するラッパ形状のインペラ１１０におけるフラッシング排出口１３５の位置付けは、異なる方法で実現され得、それによって、インペラ１１０の長手方向延長のはるか上流のフラッシング排出口１３５の位置付けは省略され得る。ポンプホイールなどの複雑な構造、またはスライドベアリング装置１００内またはその周りの圧力差の適用は、スライドベアリング装置１００のフラッシングにも必要ない。ポンプ流からの独立性のため、ここに示すポンプ流体流１１５のポンプ流は、インペラ１１０が回転している限り、フラッシングを伴わずにベアリング装置１００のフラッシングが可能である。
【００５４】
ここで論じる設計例において、ベアリング装置１００は、固定部品としてのスタンドユニット１０５とともに円筒形スライドベアリングを形成する、回転部品としてのインペラ１１０を備える。ベアリング装置１００のフラッシング効果は、フラッシング排出口１３５での回転から生じる遠心力に基づく。これの前提条件は、ここに示すように、フラッシング入口１４５の少なくとも一つの面が静止していることであり、この場合、スタンドユニット１０５の形態の内面である。結果として、フラッシング入口１４５およびフラッシング排出口１３５の圧力レベルが同等または同一であっても、回転インペラ１１０またはフラッシング排出口１３５の流体体積に形成されたフラッシング排出口１３５の両側の回転によって、スライドベアリング装置１００の一定のフラッシングが設定され得る。ここに示すベアリング装置１００の設計例はまた、例えば、回転と静止面を組み合わせることにより、スタンドユニット１０５の固定されたベアリングの周りに配置された、ブロック１５５においてここに示された、部分的に囲まれた体積をフラッシングすることを可能にする。この理由は、フラッシング流体流１３０が、分子接着条件の結果として、インペラの回転面上で加速されるからである。フラッシング流体流１３０は、遠心力により、中間空間１２５の壁に沿ってより大きな直径に向かって加速され、その結果、フラッシング流体流１３０は、スタンドユニット１０５の壁の形態で中間空間１２５の静止面に引き込まれる。これにより、フラッシング流体流１３０の部分的に囲まれた流体がフラッシングされ、これにより、例えば、スタンドユニット１０５の固定されたベアリングでの熱が吸収および放散される。
【００５５】
図２に示す心臓補助システム２００は、ハウジングセクション２０５を備える。ベアリング装置１００のインペラ１１０は、心臓補助システム２００のハウジングセクション２０５内に位置する。心臓補助システム２００において、インペラ１１０は、流体を供給する入口ホース２１０がその上に提供されるハウジングセクション２０５内に配置される。心臓補助システムのハウジングのハウジングセクション２０５には、ポンプ流体流１１５を排出するための排出開口部２１５がある。入口ホース２１０を接続するために、心臓補助システム２００は、ハウジングセクション２０５から心臓補助システム２００内のインペラ１１０の回転によって搬送される流体を排出するために二つの排出開口部２１５を区切る、ハウジングセクション２０５のウェブ２２５に接続された接続セクション２２０を含む。
【００５６】
心臓補助システム２００のハウジングセクション２０５は、カテーテルによって大動脈などの血管に容易に配置するために、実質的に一定の外径を有する円筒形の細長い構造を有する。本明細書に示す細長い軸設計により、心臓補助システム２００の経大腿移植が可能となる。したがって、スライドベアリング装置１００は、心臓補助システム２００の移植状態において回転ローター構成要素であるインペラ１１０が血液内に位置付けられるように、ハウジングセクション２０５の窓開口部に配置される。心臓補助システム２００の軸設計により、インペラ１１０によって受容される流れは、インペラ１１０の長手方向軸１１４に対して軸方向であり、これは心臓補助システム２００の長手方向軸に対応する。インペラ１１０のフラッシング排出口１３５は、インペラ１１０のプロペラ領域１１１に配置され、それによって、フラッシング排出口１３５は、インペラ１１０のドリル穴または貫通ボアまたは別のタイプの貫通孔によって実現される。
【００５７】
図３は、スタンドユニット１０５およびインペラ１１０が組み立てられた状態にあるスライドベアリング装置１００を示し、それによってスタンドユニット１０５は回転インペラ１１０と非回転の対照物を形成する。スタンドユニット１０５は、インペラ１１０の方向に狭まるセクションを有する。スタンドユニット１０５の狭まったセクションは、主にインペラ１１０によって囲まれる。スタンドユニット１０５は、インペラ１１０に接続し、回転できるようにインペラ１１０を支持する。排出開口部１４０を有するフラッシング排出口１３５は、インペラ１０５内に構成される。一例として、ここでのフラッシング排出口の排出開口部１４０は、インペラ１１０のプロペラの領域内に配置される。
【００５８】
図４は、図３の矢印ＩＶの方向のインペラの背面斜視図である。ベアリング装置のスタンドユニット１０５に結合され得るインペラ１１０のプロペラから反対を向いたインペラ１１０の面は、インペラ１１０の後面として示される。インペラ１１０をスタンドユニット１０５に接続するために、インペラ１１０はここで、インペラ１１０を支持するためのボールベアリング４０５を備える。インペラ１１０のフラッシング排出口１３５は、一例として、ここで排出ボアとして構成され、図１に示す中間空間１２５と連通するのも見ることができる。
【００５９】
ここに示す設計例によると、フラッシング排出口１３５の少なくとも一対は、インペラ１１０内に構成される。少なくとも一対のフラッシング排出口１３５は、インペラ１１０の長手方向軸１１４に対して互いに対向して配置される。一例として、対のフラッシング排出口１３５は、インペラ１１０の回転軸１１２に対して均等に離間し、すなわち、それらは、回転軸１１２と同軸のインペラ１１０の長手方向軸１１４に対して対称に延在する。
【００６０】
図５は、スライドベアリング装置として、または磁気ベアリング装置として構成され得る、心臓補助システム用ベアリング装置におけるインペラ１１０のさらなる可能な設計を示す。図は、インペラ１１０の斜視図を示し、インペラ１１０内のフラッシュ排出口１３５の排出開口部１４０、ならびにそれぞれのインペラ１１０の開口部断面法線ベクトル１３４および長手方向軸１１４の異なる例示的な位置付けが特定される。
【００６１】
一設計例によれば、フラッシング排出口１３５の排出開口部１４０は、スタンドユニットのサブセクションを囲むインペラ１１０のジャケットセクション１５０に配置される。代替的に、フラッシング排出口の排出開口部は、インペラ１１０のプロペラ領域５１５の領域とジャケットセクション５０５との間の移行セクション５１０内に配置される。
【００６２】
この図は、最も強力な吸引力が発生する、したがって、フラッシング排出口およびフラッシング排出口の排出開口部を位置付けるのに適した位置の、設計例のための潜在的な推定値を示す。インペラ１１０内のフラッシング排出口の排出開口部を配置するための三つの領域５２０、５２５および５３０が、例として示される。領域５２０は、プロペラ領域５１５に位置する。領域５２５は、例えば、移行セクション５１０のフラッシング排出口１３５の排出開口部の位置を特定する。領域５３０は、例えば、ジャケットセクション１５０内のフラッシング排出口の排出開口部の位置付けを特定する。ここに示す潜在的推定によると、フラッシング排出口１３５および排出開口部１４０が領域５３０内に位置付けられるとき、フラッシング入口とフラッシング排出口との間の遠心力はフラッシングを駆動するのに十分であるため、有益なフラッシング効果が、こうしたインペラ１１０およびスタンドユニット１０５を有するベアリング装置において達成される。
【００６３】
図６は、スライドベアリング装置として、またはフラッシング排出口の異なる構成を有する磁気ベアリング装置として設計された心臓補助システム用の異なるベアリング装置における異なるフラッシング流体体積を有する中間空間１２５を示し、フラッシング排出口１３５は異なる構成である。フラッシング流体流が通過するフラッシング排出口１３５は、異なる構成６０５、６１０、６１５、６２０、６２５をここでは有する。フラッシング排出口１３５の少なくとも一対は、これらのスライドベアリング装置のインペラ内に構成され、それによって、ベアリング装置内の少なくとも一対のフラッシング排出口１３５は、回転軸１１２と整列したインペラ１１０の長手方向軸１１４に対して互いに対向して配置される。ここで示されるフラッシング排出口のそれぞれの構成６０５、６１０、６１５、６２０、６２５は、一対のフラッシング排出口の例を示す。第一の構成６０５において、フラッシング排出口の対は、インペラの前述の長手方向軸１１４に対して鈍角αで傾斜したインペラの長手方向軸１１４から放射状に延在し、それによって、フラッシング排出口１３５の開始点が長手方向軸１１４に近接して形成される。第二の構成６１０において、フラッシング排出口１３５の対は、インペラの長手方向軸１１４に対して鋭角αで傾斜して延在し、フラッシング排出口１３５の対は、それに応じて、互いに向かって傾斜する。第三の構成６１５において、第一の構成６０５のフラッシング排出口の開始点よりもさらに離れて配置される、フラッシング排出口１３５の開始点を除いて、第一の構成６０５に対応する。第四の構成６２０において、フラッシング排出口１３５の対は、インペラの長手方向軸１１４に対して直角βで延在する。第五の構成６２５は、インペラの長手方向軸１１４に対して互いに対向して配置され、互いに均等に離間して配置される、二対のフラッシング排出口１３５の例を示す。第四の構成６２０に示される対のように、二対のフラッシング排出口１３５は、インペラの長手方向軸１１４に対して直角βで延在する。
【００６４】
図７は、心臓補助システムのためのさらなるスライドベアリング装置１００を示す。図は、インペラがスタンドユニット１０５を部分的に取り囲む、組み立てられた状態のスライドベアリング装置１００の斜視図を示す。図８は、このスライドベアリング装置１００を断面として示す。本明細書に示すスライドベアリング装置１００は、前述の図を参照して記載したスライドベアリング装置と類似する。ここに示す設計例によると、インペラ１１０は、複数のフラッシング排出口１３５を含む。フラッシング排出口の排出開口部１４０は、プロペラ領域５１５とジャケットセクション５０５との間の移行セクション５１０に少なくとも部分的に配置される。一例として、排出開口部１４０は、移行セクション５１０の周辺の周りに均等に離間して配置される。図７は、最も強いと判定された吸引力を有する複数のフラッシング排出口のフラッシング位置の利用を示す。
【００６５】
図８は、心臓補助システムのためのさらなるスライドベアリング装置１００を示す。図は、スライドベアリング装置１００の側面図の断面図を示す。スタンドユニット１０５は、インペラ１１０のジャケットセクション１５０によって部分的に取り囲まれる。フラッシング排出口１３５の複数の排出開口部１４０は、インペラ１１０のプロペラとジャケットセクション１５０との間の移行領域または移行セクション５１０内に配置される。図は、ポンプ流体流１１５の流れ方向およびフラッシング流体流１３０の流路を示す。フラッシング流体流１３０は、ここに示す設計例によれば、スタンドユニット１０５の基部１０７とスタンドユニット１０５のサブセクション１２０を囲むインペラ１１０のジャケットセクション５０５との間の間隙９０５として構成される、フラッシング入口１４５を通して導入される。次いで、フラッシング流体流１３０は、中間空間１２５を通して、複数のフラッシング排出口１３５の排出開口部１４０の一つに、遠心力によって、スライドベアリング装置１００をフラッシングするために伝導される。
【００６６】
図９は、一設計例による心臓補助システム用スライドベアリング装置１００の詳細の概略図を示す。図は、インペラのジャケットセクション１５０によって囲まれたスタンドユニット１０５のサブセクションを有する、スライドベアリング装置１００の一部の断面を示す。ここでのフラッシング排出口１３５の構成は、フラッシング排出口もまた、非ミラー対称様式で配置され得ることを示すことを意図している。
【００６７】
図は、中間空間１２５を通ってフラッシング排出口１３５に流れ、フラッシング排出口１３５の排出開口部から排出されるフラッシング流体流１３０のフラッシング経路の一部分を示す。フラッシング流体流の流出は、矢印１００５で特定される方向から、平面図の助けを借りて以下の図１０に示される。
【００６８】
図１０は、一設計例による心臓補助システム用スライドベアリング装置１００の詳細の概略図を示す。図は、前述の図９で特定されたスライドベアリング装置１００の詳細についての平面図を示す。フラッシング排出口１３５は、ベアリング装置の回転軸１１２と整列するジャケットセクション１５０によって囲まれたスタンドユニット１０５のサブセクションの長手方向延長軸１１６に対して、ジャケットセクション１５０内で放射状に配置される。フラッシング流体流１３０は、フラッシング排出口の排出開口部１４０でジャケットセクション１５０を出る。
【００６９】
図１１は、一設計例による心臓補助システム用スライドベアリング装置１００の詳細の概略図を示す。ここに示す設計例によると、フラッシング入口１４５は、複数の入口チャネル、すなわちチャネル１１０５およびチャネル１１０７によって、中間空間１２５内で実現される。これはまた、入口方向が、必ずしも、ベアリング装置１００の回転軸１１２と整列したベアリング装置１００の長手方向延長軸１１６の方向に配向される必要があるだけでなく、長手方向延長軸に対して傾斜し得ることを示すことも意図される。例えば、フラッシング入口１４５の境界が、ジャケットセクション１５０に部分的に構成される入口チャネル１１０５としてここに示すフラッシング入口１４５の設計例にあるように、回転本体内にない、または部分的にしかないように、フラッシング入口１４５が、作用する遠心力がそこにないように構成されている場合、遠心圧力は有利に増大する。
【００７０】
図１２は、一設計例による、スライドベアリング装置として、または磁気ベアリング装置として構成された心臓補助システム用ベアリング装置を製造するための方法８００の流れ図を示す。方法８００は、提供する工程８０１、形成する工程８０３、および組み立てる工程８０５を含む。提供する工程８０１では、インペラが回転できるようにそれを支持するように構成されたスタンドユニットが提供される。また、工程８０１では、ポンプ流体流を運搬するために心臓補助システムの動作中に回転するように設計されたインペラが提供される。形成する工程８０３では、心臓補助システムが動作している時に遠心力によって、スライドベアリング装置からフラッシング流体流を排出するように設計される、少なくとも一つのフラッシング排出口がインペラ内に形成される。組み立てる工程８０５では、インペラおよびスタンドユニットを組み立て、スライドベアリング装置を作製する。スタンドユニットの少なくとも一つのサブセクションは、インペラによって囲まれる。フラッシング流体流を案内するための中間空間がさらに、前述のサブセクションとインペラとの間に提供される。心臓補助システムの動作中、フラッシング流体流は、中間空間から遠心力によってフラッシング排出口へと伝導され、そこからベアリング装置をフラッシングするためにベアリング装置から排出される。
【００７１】
要約すると、下記が特に注目されるべきである。本発明は、心臓補助システム用ベアリング装置１００に関する。ベアリング装置１００は、スタンドユニット１０５およびインペラ１１０を含む。スタンドユニット１０５は、回転し得るようにインペラ１１０を支持するよう設計される。インペラ１１０は、ポンプ流体流１１５を運搬するために、心臓補助システムが動作しているときに回転するように設計される。インペラ１１０は、スタンドユニット１０５の少なくとも一つのサブセクション１２０を、ベアリング装置１００の組み立てられた状態において取り囲むように設計され、フラッシング流体流１３０を案内するための中間空間１２５がサブセクション１２０とインペラ１１０との間に提供される。少なくとも一つのフラッシング排出口１３５は、インペラ１１０内に形成される。フラッシング排出口１３５は、心臓補助システムが動作している時に、遠心力によってフラッシング流体流１３０を中間空間１２５から排出するように設計される。
【００７２】
本発明は特に、以下の項目に明記される態様に関する。
【００７３】
（項目１）
心臓補助システム（２００）用スライドベアリング装置（１００）であって、スライドベアリング装置（１００）が、
インペラ１１０が回転し得るようにこれを支持するように設計されたスタンドユニット（１０５）と、
心臓補助システム（２００）の動作中にポンプ流体流（１１５）を運搬するために回転するように構成されるインペラ（１１０）であって、スライドベアリング装置（１００）の組み立てられた状態において、スタンドユニット（１０５）の少なくとも一つのサブセクション（１２０）を取り囲むように設計され、フラッシング流体流（１３０）を案内するための中間空間（１２５）が、サブセクション（１２０）とインペラ（１１０）との間に提供され、少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）がインペラ（１１０）内に形成され、フラッシング排出口（１３５）が、心臓補助システム（２００）が動作している時に遠心力によってフラッシング流体流（１３０）を中間空間（１２５）から排出するように設計される、インペラ（１１０）とを含む、スライドベアリング装置（１００）。
【００７４】
（項目２）
複数のフラッシング排出口（１３５）がインペラ（１１０）内に形成される、項目１に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００７５】
（項目３）
少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）が、インペラ（１１０）の長手方向軸に対して傾斜している、項目１または２のいずれか一項目に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００７６】
（項目４）
フラッシング排出口（１３５）が、排出開口部（１４０）を有する管として構成される、項目１〜３のいずれか一項目に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００７７】
（項目５）
排出開口部（１４０）が、スタンドユニット（１０５）のサブセクション（１２０）を囲むインペラ（１１０）のジャケットセクション（５０５）内、またはインペラ（１１０）のプロペラ領域（５１５）とジャケットセクション（１５０）との間の移行セクション（５１０）内に配置される、項目４に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００７８】
（項目６）
インペラ（１１０）が、複数のフラッシング排出口（１３５）を含み、フラッシング排出口（１３５）の排出開口部（１４０）が、移行セクション（５１０）内に少なくとも部分的に配置される、項目５に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００７９】
（項目７）
インペラ（１１０）内のフラッシング排出口（１３５）の数が、インペラ（１１０）のブレードの数の倍数に対応する、項目１〜６のいずれか一項目に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００８０】
（項目８）
フラッシング流体流（１３０）を導入するためのフラッシング入口（１４５）を含み、スライドベアリング装置（１００）の組み立てられた状態において、フラッシング入口（１４５）が中間空間（１２５）内に開口する、項目１〜７のいずれか一項目に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００８１】
（項目９）
フラッシング入口（１４５）が、スタンドユニット（１０５）の基部と、スタンドユニット（１０５）のサブセクション（１２０）を囲むインペラ（１１０）のジャケットセクション（１５０）との間の間隙（９０５）として形成される、および／またはフラッシング入口（１４５）が、傾斜入口チャネル（１１０５）としてインペラ（１１０）内に、または少なくとも一つの傾斜入口チャネル（１１０５）を有する複数の入口チャネルによって形成される、項目８に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００８２】
（項目１０）
フラッシング入口（１４５）が、フラッシング排出口（１３５）に対して、ポンプ流体流（１１５）の流れ方向において下流に配置される、項目８〜９のいずれか一項目に記載のスライドベアリング装置（１００）。
【００８３】
（項目１１）
項目１〜１０のいずれか一項目に記載のスライドベアリング装置（１００）を含む心臓補助システム（２００）。
【００８４】
（項目１２）
心臓補助システム（２００）用スライドベアリング装置（１００）を製造するための方法（８００）であって、方法（８００）が、
インペラ（１１０）が回転し得るようにこれを支持するように設計されたスタンドユニット（１０５）、および心臓補助システム（２００）の動作中に回転してポンプ流体流（１１５）を運搬するように構成されたインペラ（１１０）を提供する工程（８０１）と、
インペラ（１１０）内に少なくとも一つのフラッシング排出口（１３５）を形成する工程（８０３）であって、フラッシング排出口（１３５）を、心臓補助システム（２００）が動作している時に、遠心力によってスライドベアリング装置（１００）からフラッシング流体流（１３０）を排出するように設計する、形成する工程と、
インペラ（１１０）およびスタンドユニット（１０５）を組み立て、スライドベアリング装置（１００）を作製する工程（８０５）であって、スタンドユニット（１０５）の少なくとも一つのサブセクション（１２０）を、インペラ（１１０）によって囲み、フラッシング流体流（１３０）を案内するための中間空間（１２５）をサブセクション（１２０）とインペラ（１１０）との間に配置する、組み立てる工程（８０５）とを含む、方法（８００）。
【符号の説明】
【００８５】
（参照番号のリスト）
１００    スライドベアリング装置
１０５    スタンドユニット
１０７    基部
１１０    インペラ
１１１    インペラのプロペラ領域
１１２    回転軸
１１４    長手方向軸
１１５    ポンプ流体流
１１６    長手方向延長軸
１２０    スタンドユニットのサブセクション
１２５    中間空間
１３０    フラッシング流体流
１３２    開口部断面
１３４    開口部断面法線ベクトル
１３５    フラッシング排出口
１３６    方向成分
１３７    軸
１４０    排出開口部
１４５    フラッシング入口
１５０    ジャケットセクション
１５５    ブロック
２００    心臓補助システム
２０５    ハウジングセクション
２１０    入口ホース
２１５    排出開口部
２２０    接続セクション
２２５    ウェブ
４０５    ボールベアリング
５０５    ジャケットセクション
５１０    移行セクション
５１５    プロペラ領域
５２０、５２５、５３０    領域
６０５、６１０、６１５、６２０、６２５    構成
８００    方法
８０１    提供する工程
８０３    形成する工程
８０５    組み立てる工程
９０５    間隙
１００５    矢印
１１０５、１１０７    入口チャネル
【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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【国際調査報告】
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2021532931.tif 000020
2021532931.tif 000021
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