(57)【要約】【課題】インペラの回転時におけるインペラの過剰上昇およびハウジング内面との接触を防止し、かつ、インペラの回転抵抗および発熱が少ない遠心式血液ポンプを提供する。【解決手段】遠心式血液ポンプ１は、ハウジング２と、インペラ３とを備える。ハウジング２は、血液流入ポート２２と、血液流出ポート２３と、ハウジング２の内部上面より、下方に突出し、軸部５２を有する軸部形成部５とを備える。インペラ３は、磁性体４１と、軸部形成部５の軸部５２を受け入れ可能な凹部３６を有する軸受部３５とを備える。ハウジングおよびインペラは、軸受部に軸部形成部の軸部を受け入れた状態にて、インペラの回転を可能とするとともに、インペラの中央部付近の上面のハウジング内面への接触を防止する。【選択図】図４
2012161526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に収納されたインペラとを備え、かつ、前記ハウジングの外部より前記インペラを吸引しかつ回転させるためのインペラ回転トルク発生手段による前記インペラの回転によって血液を送液する遠心式血液ポンプであって、
前記ハウジングは、中央部上方に延びる血液流入ポートと、前記ハウジングの側部に設けられた血液流出ポートと、前記ハウジングの内部上面より、下面方向に突出し、先端部に軸部を有する軸部形成部とを備え、
前記インペラは、前記インペラ回転トルク発生手段との磁気的結合のための磁性体と、前記インペラの中央部に設けられ、前記軸部形成部の前記軸部を受け入れ可能な凹部を有する軸受部とを備え、
前記ハウジングおよび前記インペラは、前記軸受部に前記軸部形成部の前記軸部を受け入れた状態にて、前記インペラの回転を可能とし、かつ、前記インペラの中央部付近の上面の前記ハウジング内面への接触を防止するものであることを特徴とする遠心式血液ポンプ。
【請求項２】
前記軸部形成部は、前記軸部より、放射方向かつ斜め上方に延びる複数の棒状フレームを備えている請求項１に記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項３】
前記軸部は、前記棒状フレームの一端部に位置し、前記棒状フレームの他端部は、前記ハウジングの内部上面に開口する前記血液流入ポートの基部開口部の周縁部に固定されており、かつ、前記軸部は、前記血液流入ポートの前記基部開口部の下方に位置している請求項２に記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項４】
前記軸部形成部の前記軸部は、前記血液流入ポートの中心軸の延長線上もしくはその付近に位置するものとなっている請求項１ないし３のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項５】
前記棒状フレームは、湾曲している請求項２ないし４のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項６】
前記複数の棒状フレームは、前記軸部を中心軸としてほぼ等角度となるように配置されている請求項２ないし５のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項７】
前記軸部および前記軸受部は、ピボット軸受機構を形成している請求項１ないし６のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項８】
前記軸部形成部は、前記複数の棒状フレームの端部に固定された環状部を備え、該環状部が、前記ハウジングの前記血液流入ポートの基部開口部の周縁部に固定されている請求項２ないし７のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項９】
前記インペラは、中央開口部と、該中央開口部と連通し、前記インペラの側部まで延びる複数の血液流路を有し、前記軸受部は、前記中央開口部の下方に位置している請求項１ないし８のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項１０】
前記軸部および前記軸受部の前記凹部は、略半球形状となっており、かつ両者の半径はほぼ等しいものとなっている請求項１ないし９のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の遠心式血液ポンプと、前記インペラの前記磁性体を吸引するとともに該インペラを回転させるためのインペラ回転トルク発生手段とからなることを特徴とする遠心式血液ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液を送液するための遠心式血液ポンプおよびそれを用いた遠心式血液ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、人工心肺装置における体外血液循環、人工心臓用ポンプなどに遠心式血液ポンプを使用する例が増加している。遠心ポンプとしては、外部とポンプ内の血液室との物理的な連通を完全に排除し、細菌等の侵入を防止できることにより、外部モータからの駆動トルクを磁気結合を用いて伝達する方式のものが用いられている。
そして、このような遠心式血液ポンプとして、特開２００２−３４９４８２号公報（特許文献１）に示される人工心臓用遠心ポンプがある。
この人工心臓用遠心ポンプは、インペラ軸部を円筒部１とし、その下部に遠心羽根３を配置し、底部に永久磁石１１を設け、ケーシング底部に設けた回転磁界を発生する駆動装置によってインペラを回転させる。インペラの底部中心にはピボット軸受を設け、図示実施例においてはインペラ側にピボット軸６を、ケーシングの底壁側にはピボット受け１０を設けている。ピボット軸６とピボット受け１０の材質は、例えばセラミックスと超高分子量ポンプの組のように、互いに硬度の異なる材質のものを選択する。また、ピボット軸とピボット受けの球面の直径を略等しく形成するものとなっている。
【０００３】
そして、遠心式血液ポンプでは、インペラの回転時に、インペラの基部の一側から血液を吸い込んだ際、基部の一側よりも他側が高い圧力になる圧力差が生じ、インペラを一側に押す軸スラスト荷重が作用することにより、軸心がずれて血液ポンプの作動不良を招来すること、また、インペラの回転時にインペラの下面側が上面側より圧力が高くなることに起因するインペラの上昇により、インペラ上面がハウジング内面に当接することがある。
ターボ式血流ポンプとして、特開２００８−１８３２２９号公報（特許文献２）に示される人工心臓用遠心ポンプがある。
この血液ポンプでは、インペラ２２は、上部軸受け９と下部軸受け１０により上下端で回転自在に支持された回転軸７と、複数のベーン６と、ベーンの内周側を回転軸に結合するアーム１８と、各ベーンの外周側に連結された環状連結部８と、環状連結部の下部に配置された従動磁石部１２とを有する。ロータ１３に設けられた駆動磁石部１６と従動磁石部１２とが、ハウジングの底部壁を挟んで対向し、磁気結合を介してロータの回転がインペラに伝達される。ベーンの下方に封鎖部材２３が配置され、回転軸と環状連結部の間に亘る領域の空間を、少なくとも回転軸の周囲に開口部２４を残して封鎖している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４９４８２号公報
【特許文献２】特開２００８−１８３２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のものでは、ピボット軸とピボット受けにより構成されたハウジング内でのインペラの軸受機構を有しているため、ベアリング機構等が不要であり、小型化等の利点を備えている。しかし、特許文献１のものでは、インペラの回転時にインペラの下面側が上面側より圧力が高くなることがあり、この圧力差により、インペラが上昇し、インペラ上面がハウジング内面に当接することがある。また、特許文献２のものでは、上部軸受けを有することにより、インペラの回転時におけるインペラの上昇を防止している。しかし、特許文献２のものでは、上下において軸受けが設けられており、摩擦抵抗が高く、かつ、２つの軸受け部での発熱が生じる可能性がある。
そこで、本発明は、インペラの回転時におけるインペラの過剰上昇を防止し、インペラのハウジング内面との接触を抑制し、かつ、インペラの回転抵抗および発熱が少ない遠心式血液ポンプおよびそれを用いた遠心式血液ポンプ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するものは、以下のものである。
（１）  ハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に収納されたインペラとを備え、かつ、前記ハウジングの外部より前記インペラを吸引しかつ回転させるためのインペラ回転トルク発生手段による前記インペラの回転によって血液を送液する遠心式血液ポンプであって、前記ハウジングは、中央部上方に延びる血液流入ポートと、前記ハウジングの側部に設けられた血液流出ポートと、前記ハウジングの内部上面より、下面方向に突出し、先端部に軸部を有する軸部形成部とを備え、前記インペラは、前記インペラ回転トルク発生手段との磁気的結合のための磁性体と、前記インペラの中央部に設けられ、前記軸部形成部の前記軸部を受け入れ可能な凹部を有する軸受部とを備え、前記ハウジングおよび前記インペラは、前記軸受部に前記軸部形成部の前記軸部を受け入れた状態にて、前記インペラの回転を可能とし、かつ、前記インペラの中央部付近の上面の前記ハウジング内面への接触を防止するものである遠心式血液ポンプ。
【０００７】
（２）  前記軸部形成部は、前記軸部より、放射方向かつ斜め上方に延びる複数の棒状フレームを備えている上記（１）に記載の遠心式血液ポンプ。
（３）  前記軸部は、前記棒状フレームの一端部に位置し、前記棒状フレームの他端部は、前記ハウジングの内部上面に開口する前記血液流入ポートの基部開口部の周縁部に固定されており、かつ、前記軸部は、前記血液流入ポートの前記基部開口部の下方に位置している上記（２）に記載の遠心式血液ポンプ。
（４）  前記軸部形成部の前記軸部は、前記血液流入ポートの中心軸の延長線上もしくはその付近に位置するものとなっている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
（５）  前記棒状フレームは、湾曲している上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
（６）前記複数の棒状フレームは、前記軸部を中心軸としてほぼ等角度となるように配置されている上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
（７）前記軸部および前記軸受部は、ピボット軸受機構を形成している上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
（８）前記軸部形成部は、前記複数の棒状フレームの端部に固定された環状部を備え、該環状部が、前記ハウジングの前記血液流入ポートの基部開口部の周縁部に固定されている上記（２）ないし（７）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
（９）  前記インペラは、中央開口部と、該中央開口部と連通し、前記インペラの側部まで延びる複数の血液流路を有し、前記軸受部は、前記中央開口部の下方に位置している上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
（１０）  前記軸部および前記軸受部の前記凹部は、略半球形状となっており、かつ両者の半径はほぼ等しいものとなっている上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ。
【０００８】
また、上記目的を達成するものは、以下のものである。
（１１）  上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の遠心式血液ポンプと、前記インペラの前記磁性体を吸引するとともに該インペラを回転させるためのインペラ回転トルク発生手段とからなることを特徴とする遠心式血液ポンプ装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の遠心式血液ポンプは、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に収納されたインペラとを備え、かつ、ハウジングの外部よりインペラを吸引しかつ回転させるためのインペラ回転トルク発生手段によるインペラの回転によって血液を送液する遠心式血液ポンプである。ハウジングは、中央部上方に延びる血液流入ポートと、ハウジングの側部に設けられた血液流出ポートと、ハウジングの内部上面より、下面方向に突出し、先端部に軸部を有する軸部形成部とを備え、インペラは、インペラ回転トルク発生手段との磁気的結合のための磁性体と、インペラの中央部に設けられ、軸部形成部の軸部を受け入れ可能な凹部を有する軸受部とを備え、ハウジングおよびインペラは、軸受部に軸部形成部の軸部を受け入れた状態にて、インペラの回転を可能とし、かつ、インペラの中央部付近の上面のハウジング内面への接触を防止するものとなっている。
このため、インペラの回転時においてインペラが上昇しても、インペラの上面の中央部がハウジングの内面に当接することがなく、また、インペラの基部の一側から血液を吸い込んだ際、基部の一側よりも他側が高い圧力になる圧力差が生じ、インペラを一側に押す軸スラスト荷重が作用しても、軸部と軸受部によりインペラの移動を抑制し、血液ポンプの作動不良を招くことがなく、そして、インペラの回転時には、軸部と軸受部とが接触するのみであり、発熱の発生も少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施例の遠心式血液ポンプの正面図である。
【図２】図２は、図１に示した遠心式血液ポンプの平面図である。
【図３】図３は、図１に示した遠心式血液ポンプの斜視図である。
【図４】図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、図１に示した遠心式血液ポンプに用いられるインペラの斜視図である。
【図６】図６は、図２のＢ−Ｂ線でのインペラの断面図である。
【図７】図７は、図２に示した遠心式血液ポンプの断面のインペラ中央部付近の拡大図である。
【図８】図８は、図７に示した遠心式血液ポンプに用いられている軸部形成部の平面図である。
【図９】図９は、図８に示した遠心式血液ポンプの軸部形成部の棒状フレームの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の遠心式血液ポンプに用いる他の例の軸部形成部の棒状フレームの断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプのインペラ中央部付近の拡大断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプのインペラ中央部付近の拡大断面図である。
【図１３】図１３は、図１４に示した遠心式血液ポンプに用いられている軸部形成部の底面図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプに用いられる軸部形成部の平面図である。
【図１５】図１５は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプに用いられる軸部形成部の平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプのインペラ中央部付近の拡大断面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示した遠心式血液ポンプに用いられているインペラの中央部の平面図である。
【図１８】図１８は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の部分破断断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の遠心式血液ポンプおよび遠心式血液ポンプ装置を図面に示す実施例を用いて説明する。
本発明の遠心式血液ポンプ１は、ハウジング２と、ハウジング２内に回転可能に収納されたインペラ３とを備え、かつ、ハウジング２の外部よりインペラを吸引しかつ回転させるためのインペラ回転トルク発生手段５０によるインペラ３の回転によって血液を送液するものである。
ハウジング２は、中央部上方に延びる血液流入ポート２２と、ハウジング２（具体的には、上部ハウジング２０）の側部に設けられた血液流出ポート２３と、ハウジング２の内部上面より、下面方向に突出し、先端部に軸部５２を有する軸部形成部５とを備える。インペラ３は、インペラ回転トルク発生手段５０との磁気的結合のための磁性体４１と、インペラ３の中央部に設けられ、軸部形成部５の軸部５２を受け入れ可能な凹部３６を有する軸受部３５とを備える。ハウジング２およびインペラ３は、軸受部３５に軸部形成部５の軸部５２を受け入れた状態にて、インペラ３の回転を可能とし、かつ、軸受部３５と軸軸部５２との接触により、インペラ３の中央部付近の上面のハウジング内面への接触を防止するものとなっている。
【００１２】
図１ないし図８に示すように、この実施例の遠心式血液ポンプ１は、ハウジング２とその内部に回転可能に収納されたインペラ３とからなる。 インペラ３は、ハウジング２内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液する。
そして、ハウジング２は、図１ないし図４に示すように、上部ハウジング２０と上部ハウジングに液密に固定された下部ハウジング２１とを備える。ハウジング２内には、血液流入ポート２２および血液流出ポート２３と連通するインペラ収納室（血液室）が形成されている。特に、この実施例の遠心式血液ポンプ１では、ハウジング２は、中央部上方に延びる血液流入ポート２２と、ハウジング２の側部に設けられた血液流出ポート２３と、ハウジング２（具体的には、上部ハウジング２０）の内部上面より、下面方向に突出し、先端部に軸部５２を有する軸部形成部５を備える。
【００１３】
上部ハウジング２０は、血液流入ポート２２と血液流出ポート２３とを備え、非磁性材料により形成されている。上部ハウジング２０内には、血液流入ポート２２および血液流出ポート２３と連通する血液室が形成されている。血液流入ポート２２は、上部ハウジング２０の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。なお、血液流入ポート２２は、このようなストレート管に限定されるものでなく、湾曲管もしくは屈曲管でもよい。血液流出ポート２３は、図１ないし図３に示すように、薄くかつほぼ円筒状に形成された上部ハウジング２０の側面よりほぼ接線方向に突出するように設けられている。また、下部ハウジング２１は、図１および図４に示すように、上部ハウジングの血液流入ポート２２方向に窪んだ凹部形状の底部を備えている。
【００１４】
そして、上部ハウジング２０の内部上面、具体的には、ハウジング２の内部上面に開口する血液流入ポートの基部開口部の周縁部に固定された軸部形成部５を備えている。そして、軸部形成部５は、図２、図４、図７および図８に示すように、軸部形成部のほぼ中心に位置する軸部５２、軸部５２より、放射方向かつ斜め上方に延びる複数の棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ、棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄの端部に固定された環状部５１、軸部５２を棒状フレームの端部に固定するための軸部保持部５４とを備えている。この実施例では、軸部保持部５４は、軸部を固定するために半球状内面を有するとともに、棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄの一端が固定されている。棒状フレームの数としては、２ないし５が好ましく、特に、３もしくは４が好ましい。この実施例の軸部形成部５では、棒状フレーム（言い換えれば、スポーク部）は、４本となっている。また、複数の棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄは、図８に示すように、軸部５２を中心軸としてほぼ等角度となるように配置されている。
【００１５】
また、棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄの断面形状（棒状フレームの軸に直交する方向の断面形状）は、図９に示すように、血液流入ポート２２方向（言い換えれば、上方）に頂点５３ｅを有する略三角形状、もしくは、図１０に示すような半球状であり、円弧状頂点５３ｆを有するものが好ましい。このようにすることにより、当接する血液流により受ける抵抗を少なくすることができる。そして、この実施例の軸部形成部５では、環状部５１が、上部ハウジング２０の血液流入ポートの基部開口部の周縁部に、流入する血液流が当接しないように、固定されている。環状部５１から見れば、複数の棒状フレームは、環状部５１の中心方向かつ下方に斜めに延び、その端部が、軸部保持部５４に連結されたものとなっている。また、軸部形成部としては、環状部を備えず、棒状フレームの他端部をハウジングの内部上面に開口する血液流入ポートの基部開口部の周縁部に固定したものであってもよい。
【００１６】
そして、軸部５２（軸部保持部５４）は、血液流入ポートの基部開口部の下方に位置している。そして、この軸部５２および後述するインペラ３の軸受部３５により、ピボット軸受機構が形成されている。そして、この実施例の軸部形成部５では、軸部５２（軸部保持部５４）は、血液流入ポート２２の中心軸の延長線上もしくはその付近に位置するものとなっている。特に、この実施例のものでは、軸部５２（軸部保持部５４）の中心は、血液流入ポート２２の中心軸の延長線上にほぼ位置するものとなっている。そして、軸部５２は、球状となっており、下部側部分が、露出し、上半分部分が、軸部保持部５４に被包されるとともに、固定されている。よって、この実施例の軸部形成部５では、環状部５１，棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄおよび軸部保持部５４と、軸部５２とにより形成されている。軸部（言い換えれば、ピボット軸、球体）５２は、後述する軸受部３５の凹部３６の半径より、若干小さいものとなっている。軸部（球状体）５２としては、セラミックスボール、金属球などが使用できる。また、軸部形成部５の形成材料としては、金属、セラミックス、樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリアセタール）などが好ましく、特に、上述した金属が好ましく、特に熱伝導性が良好な金属が好ましい。
また、軸部形成部は、図１１に示す軸部形成部５ａのように、軸部５２ａが、本体部と一体に形成されたものであってもよい。この場合、複数の棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃは、軸部５２ａの側部と直結し、斜め上方に延びるものとなる。また、軸部形成部５ａは、軸部保持部を持たないものとなる。
【００１７】
インペラ３は、図２、図４ないし図６に示すように、インペラ本体と、インペラ本体内に収納された複数の磁性体４１を備える。
また、この実施例の遠心式血液ポンプ１では、インペラ３は、中央部の上面に設けられた中央開口部３０と、中央開口部３０と連通し、インペラ３の側部まで延びる複数の血液流路３１と、インペラ回転トルク発生手段５０との磁気的結合のための磁性体４１と、中央開口部３０の下方に位置する軸受部３５とを備える。なお、インペラ３としては、クローズドタイプの血液流路を有するものであることが好ましい。しかし、上面が開口したタイプの血液流路を有するものであってもよい。例えば、インペラとしては、いわゆる羽根タイプのものであってもよい。
【００１８】
この実施例のインペラ本体は、インペラ上部部材３２と、インペラ上部部材３２の下面に取り付けられるとともに、内部に磁性体４１を収納したインペラ下部部材３３を備えている。そして、インペラ上部部材３２とインペラ下部部材３３間に、上面および下面が開口せず、かつ、一端が開口部３０と連通し、他端がインペラ３の側部にて開口する複数の血液流路３１が形成されている。この実施例では、血液流路３１は、ほぼ同じ幅にて直線状に延びるものとなっており、かつ、血液流路は、開口部３０の中心に対して、ほぼ等角度となるように設けられている。さらに、インペラ３は、図５に示すように、血液流路間に形成された複数の突出部３２ｂを備えている。
インペラ上部部材３２は、図４ないし図７に示すように、中心部に開口部３０を有する所定の肉厚を有し、若干中央部に向かって盛り上がる傘状となっている円盤状部材であり、底面には、開口部３０と連通する複数の凹部３２ａが形成されており、この凹部３２ａが、血液流路３１を構成している。
【００１９】
また、インペラ下部部材３３は、所定の肉厚を有し、若干中央部に向かって盛り上がる傘状となっている円盤状部材であり、上面には、インペラ上部部材３２の凹部３２ａ内に進入する複数のリブを備えている。また、インペラ下部部材３３は、図４および図６に示すように、複数の磁性体収納用凹部を備えている。また、この実施例では、複数（好ましくは、３〜１０）の磁性体収納用凹部は、インペラの中心に対して等角度となるように配置されている。また、凹部の数（言い換えれば、磁性体の数）は、好ましくは、３〜１０であり、特に、好ましくは、４〜８である。そして、各磁性体収納用凹部には、磁性体４１が収納されている。磁性体４１としては、磁性ステンレス、永久磁石等が使用される。
【００２０】
そして、図７に示すように、インペラ３は、中央開口部３０の下方に位置する軸受部３５とを備える。この軸受部３５と上述した軸部５２とにより、ピボット軸受機構が形成されている。この実施例のインペラ３では、インペラ３の中央開口部の下方、言い換えれば、インペラ下部部材３２の中央部上面には、軸受部収納用凹部３４が形成されており、その収納用凹部３４に軸受部３５が埋設されている。そして、軸受部３５の上面には、上述した軸部５２を収納可能な凹部３６が形成されている。軸受部３５の凹部３６は、軸部５２の下面（下部側部分）の形状に対応した表面形状、具体的には、略半球形状となっており、かつ両者の半径はほぼ等しいものとなっている。
【００２１】
そして、インペラ３は、上方に移動したとき、軸受部３５の凹部３６に、ハウジング２の軸部５２が進入し、当接することにより、それ以上のインペラの上昇を防止し、インペラの中央部付近のハウジング内面への接触を防止する。そして、本発明のポンプ１では、インペラの中央部付近のハウジング内面への接触を防止することにより、インペラ３の中央部上面がハウジング内面に接触した状態にて、インペラが回転することを防止し、さらに、インペラの揺動時のインペラ上面の周縁部のハウジング２の内面に接触することも抑制する。
具体的には、インペラ３が下部ハウジング２１上に載置された状態におけるハウジング２の軸部形成部５の軸部５２とインペラ３の軸受部３５の凹部３６間の距離が、インペラ３が下部ハウジング２１上に載置された状態におけるインペラ３の上面と上部ハウジング２０の内面間の距離より短いものとなっている。このため、インペラ３の回転時に、インペラが上昇したとしても、インペラ３の中央部の上面が上部ハウジングの内面（ハウジングの上部内面）に当接する前に、軸受部３５の凹部３６に軸部５２が受け入れられることにより当接し、それ以上のインペラ３の上昇を阻止するものとなっている。
また、軸受部３５、上述した軸部保持部５４には、血液流入ポートより流入する血液流が、当接するため、両者は、血液流により、冷却されるため、発熱が生じることが少ない。そして、軸受部３５の形成材料としては、樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリアセタール）、金属、セラミックスなどが好ましく、特に、金属が好ましく、より好ましくは、熱伝導性が良好な金属である。
【００２２】
また、本発明の遠心式血液ポンプにおける軸受機構は、上述したものに限定されるものではなく、図１２および図１３に示すようなものであってもよい。
図１２および図１３に示すものと、図７および図８に示し上述したものとの相違は、軸部および軸受部の凹部の形態のみであり、棒状フレーム等のその他の部分については、上述したものと同じである。
この実施例における軸部形成部５ｂは、複数の棒状フレーム５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを備え、その先端部は一体化した軸部５５を形成している。そして、軸部５５の下面は、下端が丸味帯びた略円錐状のものとなっている。そして、インペラ３の軸受部３５ａの凹部３６ａは、軸部５５の下面形状に対応した円錐状の凹部となっている。この実施例のポンプでは、軸部５５と軸受部３５ａとにより、ピボット軸受機構が構成されている。
【００２３】
また、上述したすべての実施例の遠心式血液ポンプにおいて、軸部形成部における棒状フレームの数としては、図１４に示す軸部形成部５ｃのように、３つの棒状フレーム６３ａ、６３ｂ、６３ｃを有するものであってもよい。この場合においても、各棒状フレーム６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、図１４に示すように、軸部（軸部保持部５４）を中心軸としてほぼ等角度となるように配置されている。
また、上述したすべての実施例の遠心式血液ポンプにおいて、軸部形成部における棒状フレームは、図１５に示す軸部形成部５ｄのように、湾曲しているものであってもよい。図１５に示すものでは、湾曲する棒状フレーム７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、略円弧状のもので、棒状フレームの中央付近に頂点を有するものとなっている。そして、各棒状フレーム７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、同じ周方向に湾曲するものとなっている。
【００２４】
また、上述したすべての実施例の遠心式血液ポンプにおいて、インペラは、図１６および図１７に示すインペラ３ａのように、中央開口部とインペラの下面とを連通する連通路３８を有するものであってもよい。図１６および図１７に示すものでは、インペラは、軸受部３５の外側に形成された複数（具体的には、３つ）の連通路３８を備えている。このような連通路３８を設けることにより、インペラ３ａの上面より下面まで貫通して流れる血液流路を形成することができ、インペラの上面と下面間の圧力均衡を図ることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の遠心式血液ポンプの血液接触面には、抗血栓性材料が固定されていることが好ましい。
抗血栓性材料としては、ヘパリン、ポリアルキルスルホン、エチルセルロース、アクリル酸エステル系重合体、メタアクリル酸エステル系重合体（例えば、ポリＨＥＭＡ［ポリヒドロキシエチルメタクリレート］）、疎水性セグメントと親水性セグメントの両者を有するブロックまたはグラフト共重合体（例えば、ＨＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＬＭＡ［ラウリルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＰＶＰ［ポリビニルピロリドン］−ＭＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］のブロック共重合体、さらにこのブロック共重合体にアミノ基を有するポリマーを混合したブレンドポリマー、および含フッ素樹脂などが使用できる。好ましくは、ＨＥＭＡ−スチレン−ＨＥＭＡのブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ［メチルメタアクリレート］のブロック共重合体、ＨＥＭＡ−ＭＭＡ／ＡＡ［アクリル酸］のブロック共重合体などが好ましい。そして、上記のヘパリンを除く親水性樹脂を血液接触面に被覆した後、さらにその上にヘパリンを固定することが好ましい。この場合、ヘパリンをこの親水性樹脂の表面に固定するためには、親水性樹脂は、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、エポキシ基、チオシアネート基、酸クロリド基、アルデヒド基および炭素−炭素二重結合のうちのいずれかを有するか、もしくは容易にこれらの基に変換可能な基を有していることが好ましい。特に好ましくは、上記親水性樹脂にアミノ基を有するポリマーを混合したブレンドポリマーを用いることであり、アミノ基を有するポリマーとしては、ポリアミン、特にＰＥＩ［ポリエチンイミン］が好ましい。
【００２６】
上述した実施例の血液ポンプでは、血液流入ポート２２より流入した血液は、回転するインペラ３の中央部の開口部３０に流入し、分流し、各血液流路３１内に流入する。また、一部の血液は、軸部形成部５に当接するため、当接する血液により冷却されるとともに、血液流との当接は継続するため、発熱の発生を防止する。
【００２７】
そして、本発明の遠心式血液ポンプ装置は、遠心式血液ポンプ１と、インペラ３の磁性体４１を吸引するとともにインペラ３を回転させるためのインペラ回転トルク発生手段５０とからなる。
遠心式血液ポンプ１としては、上述した実施例のものを用いることができる。
インペラ回転トルク発生手段５０は、図１８に示すように、ハウジング内に収納されたロータ８１とロータ８１を回転させるためのモータ（図示せず）を備える。ハウジングは、血液ポンプ１の下部ハウジングの外方突出部を収納する凹部を備えている。ロータ８１は、インペラ３に設けられた磁性体４１を下面側からではなく、側面側より吸引し、インペラ３の磁性体４１と磁気的結合を行うための複数の永久磁石８２を備えている。特に、この実施例のインペラ回転トルク発生手段５０では、ロータ８１は、血液遠心ポンプ１側の面に設けられ、インペラ３に設けられた磁性体４１の傾斜配置形態に対応して、傾斜配置された（言い換えれば、ポンプの側部かつ若干下方となるように配置されたた）複数の永久磁石８２を備える。ロータ８１の中心は、モータの回転軸に固定されている。永久磁石８２は、インペラ３の磁性体４１の配置形態（数および配置位置）に対応するように、複数かつ等角度ごとに設けられている。また、ロータ８１を回転駆動させるモータとしては、ＤＣブラシレスモータを含む同期モータ、インダクションモータを含む非同期モータなどが使用されるが、モータの種類はどのようなものであってもよい。また、モータの回転時における複数の永久磁石８２の中心とロータの中心は一致している。
【符号の説明】
【００２８】
１  遠心式血液ポンプ
２  ハウジング
３  インペラ
５  軸部形成部
３０  中央開口部
５１  環状部
５２  軸部
５３  棒状フレーム
３５  軸受部
３６  凹部
【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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【図１８】
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