(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転血液ポンプにおいて、
ポンプハウジングと、
該ハウジング内にあり、インペラを備えるロータと、
インペラとハウジングとの間の第１の空隙により画定された少なくとも１つの流体スラストベアリングと、
インペラと該インペラに向けて伸びる前記ハウジングの一部分との間の第２の空隙により画定された少なくとも１つの流体ラジアルベアリングとを備え、
前記インペラと前記ハウジングの前記一部分との間の前記第２の空隙が、前記流体スラストベアリングを画定する、前記インペラと前記ハウジングとの間の前記第１の空隙よりも大きい、回転血液ポンプ。
【請求項２】
請求項１の回転血液ポンプにおいて、
少なくとも一つの流体スラストベアリングを画定する前記第１の空隙が約１２.７μｍ（０．０００５インチ）乃至３８．１μｍ（０．００１５インチ）の最小隙間を有する、回転血液ポンプ。
【請求項３】
請求項２の回転血液ポンプにおいて、
少なくとも一つの流体ラジアルベアリングを画定する前記第２の空隙が約１５２．４μｍ（０．００６インチ）乃至５０８μｍ（０．０２０インチ）の最小隙間を有する、回転血液ポンプ。
【請求項４】
請求項１の回転血液ポンプにおいて、
互いにずらした、１つ以上の磁石と１つ以上のモータステータとを更に備える、回転血液ポンプ。
【請求項５】
請求項１の回転血液ポンプにおいて、
前記インペラにより支持された１つ以上の磁石と、前記ハウジングの内方伸長部により支持された１つ以上の磁石とを備える少なくとも１つの磁気ラジアルベアリングを、更に備える、回転血液ポンプ。
【請求項６】
請求項５の回転血液ポンプにおいて、
前記磁気ラジアルベアリングを画定する空隙が約７６．２μｍ（０．００３インチ）の最小隙間を有する、回転血液ポンプ。
【請求項７】
請求項５の回転血液ポンプにおいて、
前記磁気ラジアルベアリングを画定する空隙が約１５２．４μｍ（０．００６インチ）乃至５０８μｍ（０．０２０インチ）の最小隙間を有する、回転血液ポンプ。
【請求項８】
請求項１の回転血液ポンプにおいて、
前記インペラにより支持された１つ以上の磁石と、前記ハウジングの内方伸長部により支持された１つ以上の磁石とを備える少なくとも１つの磁気ラジアルベアリングを、更に備える、回転血液ポンプ。
【請求項９】
請求項８の回転血液ポンプにおいて、
前記磁気ラジアルベアリングを画定する空隙が約５０．８μｍ（０．００２インチ）乃至２０３．２μｍ（０．００８インチ）の最小隙間を有する、回転血液ポンプ。
【請求項１０】
請求項５の回転血液ポンプにおいて、
各々が、前記インペラにより支持された１つ以上の磁石と、前記ハウジングの内方伸長部により支持された１つ以上の磁石とを備える少なくとも２つの磁気ラジアルベアリングを、更に備える、回転血液ポンプ。
【請求項１１】
請求項１０の回転血液ポンプにおいて、
前記磁気ラジアルベアリングを画定する空隙が約２５４μｍ（０．０１０インチ）の最小隙間を有する、回転血液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、全体として、血液ポンプの分野に関する。より具体的には、本発明は、人体に埋め込むのに適した、回転型ポンプに関する。
【０００２】
【発明の背景】
無シールの回転血液ポンプに基づく心室支援装置（「ＶＡＤ」）は、トルクを伝達する軸を有していない。トルクの伝達は、磁気又は電磁継手を使用することにより容易に行い得るが、インペラを支持することは、血液の特殊な性質のため問題となる。
【０００３】
無シール回転ポンプにて流体支持及び表面の潤滑のため血液を使用することができる。しかし、潤滑のため血液を使用することは、油、黒鉛等のような従来の潤滑剤では見られない多くの問題点がある。血液は、機械的な力及び熱により悪影響を受け又は破壊される可能性のある細胞成分から成っている。更に、血液は、回転血液ポンプ中で見られる熱、せん断力、材料の表面又はベアリング隙間の結果として傷付き、変性し又は不活性化する蛋白、酵素、及び血栓前駆体のような大きい分子を運ぶ。また、血液は、血栓を形成する可能性もある。
【０００４】
このため、流体支持及び表面の潤滑のため血液を使用することは作動条件を極めて狭いものにする。細胞の損傷を防止するため、極めて小さいレベルのせん断力しか発生させることができない。蛋白の変性を防止するため、局部的な熱は４５℃を超えてはならない。血栓の形成を防止するため、表面は血液適合性の材料で作り、狭い隙間内での血液の迅速な交換を保証しなければならない。
【０００５】
従って、本発明の１つの目的は、流体ベアリング、磁気ベアリング、ハイブリッド流体／磁気ベアリング又はその組み合わせを使用する回転血液ポンプを提供することである。
【０００６】
本発明の更に別の目的は、塞栓が生じるのを防止するため内面の全てが新鮮な血液で規則的に洗浄される、回転血液ポンプを提供することである。
本発明の別の目的は、血液を著しく傷付け又は血液と共に好ましくない反応をするせん断力、温度又は材料が血液に作用しない回転血液ポンプを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、ロータに作用する磁力及び流体力が軸を省くことを可能にするのに十分な力を提供する回転血液ポンプを提供することである。
その他の目的及び有利な点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００８】
【発明の概要】
本発明の一例としての実施の形態によれば、回転血液ポンプは、ポンプハウジングと、該ハウジング内にインペラを有するロータとを備えている。幾つかの実施の形態において、ロータは、また、軸も備えている。しかし、軸を不要にし得るようにポンプを設計することが現在、好ましい。
【０００９】
ロータは、磁力もしくは流体力により又は磁力及び流体力の組み合わせによりハウジング内で懸架され、通常の作動状態下にて、ハウジングとロータとの間に擦り接触が殆ど又は全く生じないようにする。この目的のため、ポンプには、流体ベアリング、磁気ベアリング、ハイブリッドの流体／磁気ベアリング及びこれらの型式のベアリングの組み合わせが設けられている。
【００１０】
本発明の特定の実施の形態において、回転血液ポンプは、ハウジングと、該ハウジング内のロータとを備えている。ロータは、インペラと、軸とを備えている。軸に支持された磁石と、ハウジングに支持された磁石とを使用するラジアルベアリングが設けられる。インペラとハウジングとの間の空隙により流体スラストベアリングが画定される。インペラとハウジングの内方伸長部との間の空隙により第二のラジアルベアリングが画定される。第二のラジアルベアリングの空隙内の隙間は、この空隙内でより多量の血液の流れを提供し得るように、流体スラストベアリングの隙間よりも大きい。
【００１１】
本発明のその他の実施の形態において、ハウジングの１つの面の一部分及びインペラの１つの面の一部分は、相補的な形状の表面を有しており、また、半径方向の流体支持力を殆ど又は全く提供しないのに十分な隙間を有する空隙によって分離されている。
【００１２】
本発明のその他の実施の形態において、ポンプの領域内のラジアル磁気ベアリングは不要となる。これらの実施の形態の幾つかにおいて、回転血液ポンプは、ポンプハウジングと、該ハウジング内のロータとを備えている。ロータは、インペラと、軸とを備えている。インペラとハウジングとの間の空隙により流体スラストベアリングが画定される。インペラとハウジングの内方伸長部との間の空隙によってインペラの領域内に流体ラジアルベアリングが画定される。
【００１３】
本発明の更なる実施の形態において、回転血液ポンプは、軸無しで作られる。これらの実施の形態の幾つかにおいて、回転血液ポンプは、ポンプハウジングと、インペラを有するロータとを備えている。インペラとハウジングとの間の空隙により流体スラストベアリングが画定される。インペラと上記ハウジングの内方伸長部との間の空隙により流体ラジアルベアリングが画定される。
【００１４】
軸無しロータを採用する本発明の別の実施の形態において、磁気ラジアルベアリングは、インペラにより支持された１つ以上の磁石と、ハウジングの内方伸長部により支持された１つ以上の磁石とを備えている。インペラとハウジングとの間の空隙により流体スラストベアリングが画定される。
【００１５】
本発明の幾つかの代替的な実施の形態において、ベアリングが追加的な流体支持力を提供するように、ラジアル磁気ベアリングの隙間が小さくされている。その他の実施の形態において、回転ポンプは、各々がインペラにより支持された１つ以上の磁石と、ハウジングの内方伸長部により支持された１つ以上の磁石とを含む１つ以上のラジアル磁気ベアリングを備えている。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態において、ロータ及びその部品をハウジングに対して適正な関係に保持する力を提供し、ロータの偏心動作を減衰し又は防止し、又はベアリングに予負荷を加えて流体圧力に反作用し得るようにするため、磁石及びモータステータは、軸方向、半径方向又はその双方にずらすことができる。これらの好ましい実施の形態の幾つかにおいて、ポンプの１つの部分における磁石又はモータステータは、ポンプの別の部分にてずらした磁石又はモータに対し対向する力を提供し得るような仕方にてずらしてある。
【００１７】
本発明は、血液ポンプのロータを支持するための非自明の方法に関する新たな知見を具体化するものである。１つの特に重要な知見は、スラストベアリングの改良に関するものである。磁石又はモータステータをずらすことにより、約１／２乃至３／４ｌｂｓの力にて流体スラストベアリングに予負荷を加えること、大きいベアリング表面を採用すること、及びベアリングを通して高流量を提供することは、顕著な利点をもたらすことが分かった。これらの改良によって、流体スラストベアリングは、ロータを軸方向に支持し且つロータの傾動及び偏心動作を防止するための予想されない量の軸方向力及びモーメント回復力の双方を提供する。支持力及び安定性の程度は極めて大きいため、米国特許第５，８４０，０７０号に記載されたポンプのポンプ入口領域における前方磁気ベアリング、軸、スピンドル、スポーク及びハブを省くことが可能となる。このように、ポンプの設計を簡略化し、製造コストを削減し、ポンプ内の滞留の虞れのある箇所を解消することができる。
【００１８】
本発明によって、インペラの領域内でラジアルベアリング又はジャーナルベアリングにて顕著な改良及び利点も提供される。本発明のハイブリッドな流体／磁気ラジアルベアリングは、せん断力に起因して増すことが予想される血液の傷付きを伴うことなく、ジャーナル領域内で大きい隙間を許容し且つ多量の血流を提供する。磁力は、ベアリングに加わる負荷を小さくし、このため、せん断力を減少させると考えられる。偏心動作に起因する全ての一時的な負荷は、流体スラストベアリング内のばね力、ジャーナル領域内のハイブリッドな流体／磁気ベアリングにおける流体力及び磁力による反作用を受ける。この場合にも、ロータに対する支持体のこれらの改良は、全ての前方磁気ベアリング、軸、スピンドル、スポーク及びハブを不要にすることを更に許容する。
【００１９】
実際上、本発明により提供される支持力、回復力及び安定化力は、極めて大きいため、半径方向、軸方向又はその双方への偏心程度が制御された動作をモータに付与し得るようにこれらの力を調節することが可能であると考えられる。ロータの動作が完全に円形でないならば、ベアリング内での血液の交換を更に増すことが可能となる。
【００２０】
以下の説明及び特許請求の範囲に本発明をより詳細に説明し且つ添付図面に図示する。
【００２１】
【一例としての実施の形態の詳細な説明】
本発明の一例としての実施の形態は、１９９８年１１月２４日付けで発行された米国特許第５，８４０，０７０号に記載され且つその特許請求の範囲に記載された装置に優る現在の好ましい改良点及び改善を表わすものである。米国特許第５，８４０，０７０号の開示の全体は参考として引用し本明細書の一部に含めてあるが、本発明の好ましい実施の形態の説明の理解に役立ち得るようにその開示の幾つかの部分を以下に繰り返して説明する。
【００２２】
図面の図１を参照すると、回転血液ポンプ１０は、長い入口管１２と、インペラケーシングすなわち渦巻き室１４とを有するハウジングを備えている。排出管１６はインペラケーシング１４の内部と接続し得るようにハウジングを通って伸びている。排出管１６は正接接触する方向を有する。
【００２３】
ポンプ１０を身体部位に配置するための現在の好ましい配置が図２に図示されている。心臓１８のこの簡略化した図は、左心室２０と、大動脈２２とを含む。入口管１２は流入カニューレとして機能し、左心室２０の頂部内に配置されている。動脈脈管移植体２４が一端にて排出管１６に、及び大動脈２２の他端にて一端部を通して側部吻合部に接続されている。ポンプ１０は、絶縁ケーブル２６によってコントローラ２８及び電源３０に接続されている。コントローラ２８及び電源３０は、体外に装用するか又はこれと代替的に、埋め込むこともできると考えられる。線を使用せずに、経皮的コントローラ及び電力の伝導方法を使用してもよい。
【００２４】
図３、図３Ａ、図４、図５及び図６を参照すると、ポンプロータ３２は、インペラ３６に取り付けられた長い円筒形支持軸すなわちスピンドル３４を備えている。ロータ３２は、軸３４及びインペラ３６の双方を通って伸びる長手方向軸線の周りで回転し得るよう取り付けられている。
【００２５】
この実施の形態は前方磁気ベアリング３８を備えている。前方磁気ベアリング３８は、ハウジングの入口管１２に保持されて、軸方向に方向決めした永久磁石４０の複数のリングと、ロータ３２の軸３４に支持されて、軸方向に方向決めしたディスク形状の永久磁石４２の複数のリングとを備えている。
【００２６】
図３乃至図６の実施の形態において、導電コイルすなわちモータ巻線４６を備える第一のモータステータ４４がケーシング１４の後部に配置されている。鉄心４８のリングが巻線４６の後側に配置されている。第一のモータステータ４４及び鉄心４８はハウジング５０の外壁とハウジング５２の内壁との間に固着されている。
【００２７】
巻線５６を備える第二のモータステータ５４がケーシング１４の前側部に配置されている。巻線５６はインペラケーシング１４のハウジング５２の内壁に固着され、鉄心５８のリングは巻線５６の前方に配置されている。図５、図５Ａ及び図６に図示するように、鉄心４８及び鉄心５８はステータ鉄心を形成し得るようステータ巻線内に伸びる歯部分６０を備えている。このように、巻線５６は介在するスロット６２内で歯部分６０の周りに巻かれる（図５Ａ参照）。図５Ｂの実施の形態において、スロット無しのモータステータが図示されている。この実施の形態において、巻線４６は鉄心４８に固着され、ステータ巻線内に伸びる歯部分は存在しない。
【００２８】
モータステータ４４、５４は、その各々がモータロータ磁石６４の極面に隣接するようにケーシング１４の両側部に配置されていることが理解できる。鉄心４８及び鉄心５８は、磁気回路を完成する働きをする。ステータ４４、５４の巻線４６、５６は直列とし又はステータ４４、５４の各々を他方と独立的に整流することができる。この方策には幾つかの有利な点がある。
【００２９】
第一に、モータステータの面の間にモータロータ磁石の極面の中心が配置される限り、正味軸方向力は比較的小さいことである。
第二に、モータステータに対するモータロータ磁石の吸引力に起因する半径方向回復力は、１つのステータのみによる場合の回復力のほぼ２倍である。モータの全体容積及び重量は単一のステータの設計の場合よりも小さくなることである。
【００３０】
第三に、ステータの各々は、装置が故障した場合、他方と独立的に作動可能にすることができるため、二重のステータの設計はフェイルセーフモードとなるように装置の冗長機能を提供し得るようにされることである。
【００３１】
第四に、偏心動作の場合又は装置に衝撃が加わった場合、軸方向動作を拘束し且つ半径方向への支持力を提供し得るようインペラの表面に流体ベアリングを配置することができることである。特に、図３及び図３Ａを参照すると、盛り上がったパッド６６、６８及び接触面７０、７２の形態による流体ベアリングが図示されている。かかる流体ベアリングは、盛り上ったパッド６６を図示する図５に示すように、インペラの周りで対称に配置されている。
【００３２】
盛り上がったパッドは、矩形の形状又は楔形形状とし、セラミック、ダイヤモンド被覆又は窒化チタンのような硬化した材料又は耐磨耗性のある材料で出来たものであることが好ましい。これと代替的に、盛り上ったパッドは、アルミナ、その他のセラミック被覆又は挿入体を有する異なる材料で形成してもよい。
【００３３】
盛り上がったパッドは、インペラ又はケーシングの何れかによって支持するか又はケーシングに取り付けられる。図３及び図３Ａの実施の形態において、盛り上がったパッド６６はインペラにより支持され、盛り上がったパッド６８はポンプのジャーナル領域内でケーシングに締結されたカップ形状部材７４によって支持される。カップ形状部材７４は、盛り上ったパッド自体を支持するのに構造的に十分に安定的でないケーシングの強化材として利用される。
【００３４】
流体ベアリングは、血液空隙により接触面から隔てられた盛り上ったパッドにより形成される。休止時、インペラとケーシングとは接触しているが、回転し始めると、流体ベアリングの各々は、盛り上ったパッドと接触面とが相対的に動く間、流体膜の流体作用によりベアリング空隙内に上昇した圧力が発生し、この圧力によって盛り上ったパッド及び接触面が強制的に分離されるような構造とされている。
【００３５】
流体ベアリングの位置に依存して、これらのベアリングは、軸方向への支持、半径方向への支持又は軸方向及び半径方向への双方の支持を助長することができる。例えば、ベアリングが回転軸線に対して垂直であるならば、これらベアリングは主として軸方向への支持に役立つが、ベアリングは回転軸線に対してある角度を成すならば、これらベアリングは半径方向及び軸方向支持の双方に役立つ。図３乃至図６の実施の形態において、流体ベアリングは、図示するように回転軸線外に配置されている。
【００３６】
図４を参照すると、多数のブレードセクター７６、７８、８０を有するインペラ３６が図示されている。ブレードセクター７６、７８はスロット８２により分離されている。ブレードセクター７８、８０はスロット８４により分離されている。ブレードセクター８０、７６はスロット８６により分離されている。軸方向に比較的厚いブレードセクター７６、７８、８０を利用することによりブレードセクターの隣接する端縁の間にスロット８２、８４、８６により狭小で且つ深いインペラの血液流路が形成される。ブレードセクターの厚さを増し且つ血液通路を狭小にすることにより、ブレードの作用表面積と通路の容積との比が増大する。また、ブレードの作用面からの通路内の液体の平均距離は短くなる。これら有益な結果により、血液を傷付ける虞れのあるブレードの数が少ない小型の血液ポンプとすることが可能となり、しかも、この小型のポンプは許容可能な効率を保つ。厚いインペラであることの別の有利な点は、ステータがインペラの両側部にあることを可能にするような仕方にて挿入された磁気片を利用することが可能な点である。
【００３７】
血液ポンプ１０の別の実施の形態が図７及び図７Ａに図示されている。この実施の形態は、ハウジングの入口管１２に支持された複数の磁石４０と、軸３４に支持された複数の磁石４２とを含む前方磁気ベアリング３８を備えている。図７Ａに最も良く図示するように、この実施の形態は、インペラ３６とハウジングとの間の空隙８８により画定された少なくとも１つの流体スラストベアリングを含む。この実施の形態はまた、インペラ３６とジャーナル領域内のハウジングの内方伸長部との間で空隙９０により画定された少なくとも１つのラジアルベアリングをも含む。空隙８８内の最小隙間は約１２．７μｍ（０．０００５インチ）乃至３８．１μｍ（０．００１５インチ）であり、空隙９０内の最小隙間は約１５２．４μｍ（０．００６インチ）乃至５０８μｍ（０．０２０インチ）である。
【００３８】
ハウジングは、軸３４の領域内に前方に伸びるインペラ３６の領域内に硬い平滑なセラミック面９２を有する。セラミック面９２は、例えば、磁石、モータコイル及び鉄心のような、ハウジングに取り付けられた金属部品と血液との接触を防止し且つロータとハウジングとが接触した場合、ハウジングを保護する。幾つかの実施の形態において、ハウジングの全体をセラミックにて作り又はハウジングの外面及び内面の全体をセラミックにて作ることが好ましい。
【００３９】
血液ポンプ１０の別の実施の形態が図８及び図８Ａに図示されている。この実施の形態は、ハウジングの内面の後方部分における相補的な形状の面とジャーナル領域内のインペラ３６の後方面の一部分との間の空隙８８が十分な隙間を有し、この空隙が通常の作動状態下にて半径方向への流体支持力を提供しないようにした点にて図７及び図７Ａの実施の形態と相違する。空隙８８内の最小隙間は少なくとも約２５４μｍ（０．０１０インチ）である。
【００４０】
血液ポンプ１０の別の実施の形態が図９及び図９Ａに図示されている。この実施の形態において、ロータ３２の軸３４は短くされており、前方ラジアルベアリング又は関係する磁石は存在しない。この実施の形態において、インペラとハウジングとの間の空隙８８により流体スラストベアリングは画定される。インペラ３６とジャーナル領域のハウジングの内方伸長部との間の空隙９６によりラジアルベアリングが画定される。空隙８８及び空隙９６内の最小隙間は約１２．７μｍ（０．０００５インチ）乃至３８．１μｍ（０．００１５インチ）である。
【００４１】
血液ポンプ１０の別の実施の形態が図１０及び図１０Ａに図示されている。この実施の形態において、ロータの軸は存在しない。このため、インペラ３６を備えるロータはリングである。図９及び図９Ａの実施の形態の場合と同様に、流体スラストベアリングはインペラとハウジングとの間の空隙８８により画定され、流体ラジアルベアリングはジャーナル領域内でインペラ３６とハウジングの内方伸長部との間の空隙９６により画定される。空隙８８、９６内の最小隙間は約１２．７μｍ（０．０００５インチ）乃至３８．１μｍ（０．００１５インチ）である。
【００４２】
血液ポンプ１０の別の実施の形態が図１１及び図１１Ａに図示されている。この実施の形態において、ロータは軸無しであり、ロータはリング形状インペラ３６を備えている。磁気ラジアルベアリングは、インペラ３６に支持された１つ以上の磁石９８と、ジャーナル領域内でハウジングの内方伸長部１０２に支持された１つ以上の磁石１００とを備えている。図１１において、磁気ラジアルベアリング、磁石９８及び磁石１００は、インペラ３６の後端に隣接して図示されている。この磁気ベアリングは、勿論、インペラの前端に隣接してインペラの中心に配置し又はロータに対する半径方向支持体が提供される限り任意の箇所に配置することができる。インペラ３６とハウジングの内方伸長部１０２との間の空隙１０４は最小隙間７６．２μｍ（０．００３インチ）及び好ましい隙間１５２．４μｍ（０．００６インチ）乃至５０８μｍ（０．０２０インチ）を有する。流体スラストベアリングは、空隙８８により約１２．７μｍ（０．０００５インチ）乃至３８．１μｍ（０．００１５インチ）の隙間を有する空隙８８により画定される。
【００４３】
図１１及び図１１Ａに図示した実施の形態の現在の考えられる１つの代替例は、空隙１０４の位置にてインペラ３６とハウジングの内方伸長部１０２との間に５０．８μｍ（０．００２インチ）乃至２０３．２μｍ（０．００８インチ）の隙間を有する空隙を備えている。この隙間により、空隙はジャーナル領域内で流体磁気ラジアルベアリングを画定する。
【００４４】
図１１及び図１１Ａに図示した実施の形態の現在考えられる別の代替例が図１２及び図１２Ａに図示されている。この実施の形態において、空隙８８により画定された流体ベアリングはインペラ３６の前側部に隣接している（すなわち、ポンプ入口の方向にある）。流体ベアリングをこの前方位置に配置することも図示したその他の実施の形態にて有益であると考えられる。
【００４５】
血液ポンプ１０の別の実施の形態が図１３及び図１３Ａに図示されている。この実施の形態は軸無しであり、インペラ３６に支持された２組みの磁石９８と、ジャーナル領域内でハウジングの内方伸長部に支持された２組みの磁石１００とを備える２つの磁気ラジアルベアリングが存在する。インペラ３６とハウジングの内方伸長部１０２との間の空隙１０４は７６．２μｍ（０．００３インチ）の最小隙間を有する。流体スラストベアリングは、１２．７μｍ（０．０００５インチ）乃至３８．１μｍ（０．００１５インチ）の隙間を有する空隙８８により画定される。
【００４６】
本出願に記載した空隙に対する隙間は本発明のポンプの通常の作動中に予想される近似的な隙間であり、従って、最小膜厚さを表わす。ポンプが回転していないとき、始動しないとき及びその他の異常な状態にあるとき、空隙内の隙間は相違する。磁石又はモータステータが軸ベアリングの上で予負荷力を提供し得るようずらしてあるとき、ポンプが回転していない場合、ロータの部品とハウジングとの間の隙間は零である。
【００４７】
図１４、図１５及び図１６は、血液の効果的な動きを保証するために組み込まれた機能部分を示し得るように軸３４及びインペラ３６を含むロータ３２の好ましい実施の形態の詳細を示すものである。この特別の実施の形態において、インペラ３６は４つのブレードセクター１０６、１０８、１１０、１１２を有する。ブレードセクター１０６、１０８、１１０、１１２はスロット１１４、１１６、１１８、１２０により分離されている。図１５に最も良く図示するように、軸３４は流路１２２、１２４、１２６、１２８を有する。更に、軸３４には流体駆動通路１３０が提供される。スロット１２２、１２４、１２６、１２８及び通路１３０は、血液が軸３４付近で且つ該軸３４の周りの領域内で滞流し及び塊が生じるのを防止し得るような設計とされている。軸無しの実施の形態において、これらの特徴は存在せず、インペラの中心を通じて直線状の円形の穴が存在する。
【００４８】
インペラ３６は、流体スラストベアリングを画定するそのブレードの面に各ブレード１０６、１０８、１１０、１１２の端部にテーパー付き面１３２、１３４、１３６、１３８を備えている。テーパー付き面１３２、１３４、１３６、１３８はブレードの前縁にて最大深さであり、その深さは漸進的に浅くなる。これらのテーパー付き面１３２、１３４、１３６、１３８は、この空隙８８内に形成された流体スラストベアリング内にこの空隙８８を通って流れ且つ該流体ベアリングに供給するのを保証し得る設計とされている。テーパー付き面１３２、１３４、１３６、１３８の周縁において、インペラ３６には、血液が流体スラストベアリング内に且つ該ベアリングを通って流れるようにするシュラウド又は端部壁１４０が設けられている。
【００４９】
流体ベアリング、磁気ベアリング及びハイブリッドな流体／磁気ベアリングの色々な具体的な組み合わせについて説明してきた。その他の組み合わせも有用であり、本発明の範囲に属すると見なすべきであると考えられる。
【００５０】
本発明の一例としての実施の形態を図示し且つ説明したが、本発明の新規な精神及び範囲から逸脱せずに色々な改変例及び置換が当該技術分野の当業者により具体化可能であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の血液ポンプの一例としての実施の形態の左前方斜視図である。
【図２】  心臓の左心室内に埋め込まれたポンプを示す、人間の心臓の簡略化した部分図である。
【図３】  ポンプの一例としての実施の形態の簡略化した概略図を示す縦断面図である。
３Ａは、図３の丸で囲った部分３Ａの拡大図である。
【図４】  明確化のためハウジングの端部を除去した図３のポンプの断面端面図である。
【図５】  図３の血液ポンプの明確化のため一部を切欠いた斜視図である。
５Ａは、スロット付きモータステータを示す、図５の一部分の斜視図である。
５Ｂは、スロット無しモータステータを示す、図５Ａと同様の斜視図である。
【図６】  図３の血液ポンプの明確化のため一部を切欠いた別の斜視図である。
【図７】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
７Ａは、図７の丸で囲った部分７Ａの拡大図である。
【図８】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
８Ａは、図８の丸で囲った部分８Ａの拡大図である。
【図９】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
９Ａは、図９の丸で囲った部分９Ａの拡大図である。
【図１０】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
１０Ａは、図１０の丸で囲った部分１０Ａの拡大図である。
【図１１】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
１１Ａは、図１１の丸で囲った部分１１Ａの拡大図である。
【図１２】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
１２Ａは、図１２の丸で囲った部分１２Ａの拡大図である。
【図１３】  ポンプの別の実施の形態の縦断面図である。
１３Ａは、図１３の丸で囲った部分１３Ａの拡大図である。
【図１４】  軸と、インペラとを有するロータの前方斜視図である。
【図１５】  軸と、インペラとを有するロータの端面図である。
【図１６】  インペラの端部の拡大部分図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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