(57)【要約】【課題】ポンプ駆動ユニットが、厳格な許容誤差および接近した間隔を維持しながら、チューブを用いて予め連結された使い捨て羽根車ユニットを収容する開閉可能なハウジングを提供すること。【解決手段】浮上システム（磁石およびセンサ）、駆動モータおよび駆動用磁石、ならびに、制御電子機器がすべて、再利用可能であり、比較的に永続的な構造体内に収容される。一実施形態では、ヒンジ取付けされた頂部が浮上用磁石を分離し、ヒンジ取付けされた頂部が閉じたときに、羽根車ユニットが位置的な正確性をもって所望される位置の至近距離で捕捉されて維持されることが可能となる。頂部が、一様でない円弧を覆う複数の部分に分割されることができ、上側駆動ユニット・ハウジング内の磁気サブコンポーネントの機構に一致する。【選択図】図１
2009082695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された羽根車ハウジングに形成された入口および出口を有する使い捨てポンプ・ヘッドであって、前記ポンプ・ヘッドが、羽根車ブレードが間に取り付けられる頂部ディスクおよび底部ディスクを有する前記密閉された羽根車ハウジングに内蔵される羽根車をさらに有し、前記頂部および底部ディスクが個別の磁気構造体を有する、ポンプ・ヘッドと、
相対的に移動可能である上側および下側ハウジング部分を有する再利用可能な浮上／駆動ユニットであって、前記ハウジング部分が、前記使い捨てポンプ・ヘッドの挿入を可能にする開位置まで、ならびに、前記使い捨てポンプ・ヘッドを所定の位置に維持するための閉位置まで移動可能であり、前記再利用可能な浮上／駆動ユニットが、１つの前記ハウジング部分内の浮上用磁石と、別の１つの前記ハウジング部分内の駆動用磁石とを有する、再利用可能な浮上／駆動ユニットと
を有する血液ポンプ。
【請求項２】
前記上側ハウジング部分が、前記下側ハウジング部分に対してそれぞれが相対的に移動可能である第１および第２のジョー要素を有する、請求項１に記載の血液ポンプ。
【請求項３】
前記浮上用磁石が前記上側ハウジング部分に配置され、さらに、実質的に３６０度の周辺部周りに配列される複数の磁石セグメントを有し、前記第１および第２のジョー要素が、それぞれ、不等である部分に前記磁石セグメントの１つを含む、請求項２に記載の血液ポンプ。
【請求項４】
前記羽根車の浮上を監視するための、前記上側ハウジング部分に配置される複数の位置センサをさらに有する、請求項３に記載の血液ポンプ。
【請求項５】
前記第１および第２のジョーが、支持ロッド上を移動するように取り付けられる、請求項２に記載の血液ポンプ。
【請求項６】
前記第１および第２のジョーの少なくとも１つが、横方向に移動するように前記支持ロッドにヒンジ取付けされている、請求項５に記載の血液ポンプ。
【請求項７】
前記第１および第２のジョーの少なくとも１つが、前記支持ロッドに沿って上にならびに下に摺動可能である、請求項５に記載の血液ポンプ。
【請求項８】
前記第１および第２のジョーの少なくとも１つが、前記下側ハウジング部分にヒンジ取付けされている、請求項２に記載の血液ポンプ。
【請求項９】
前記密閉された羽根車ハウジングが、前記羽根車の回転軸に位置合わせされた入口部材と、前記羽根車の外側径方向端部の接線に沿うように位置合わせされた出口部材とを有する、請求項１に記載の血液ポンプ。
【請求項１０】
前記羽根車が、前記入口部材から前記羽根車ブレードまで血液を分配するための中央開口部を有する、請求項９に記載の血液ポンプ。
【請求項１１】
前記羽根車の前記頂部ディスクが、前記浮上用磁石と相互作用するための磁性シートを有する、請求項１に記載の血液ポンプ。
【請求項１２】
前記羽根車の前記底部ディスクが、前記駆動用磁石と相互作用するための複数の交互の永続的な磁区を有する、請求項１に記載の血液ポンプ。
【請求項１３】
永続的な磁区の各々が、前記底部ディスク上に取り付けられた個別の永久磁石を有する、請求項１２に記載の血液ポンプ。
【請求項１４】
前記永続的な磁区が、磁性シート上に磁化された個別の領域を有する、請求項１２に記載の血液ポンプ。
【請求項１５】
前記上側および下側ハウジング部分が、クラムシェル構成内で一体にヒンジ取付けされる、請求項１に記載の血液ポンプ。
【請求項１６】
ハウジング部分に取り付けられる使い捨てプラスチック・シールドをさらに有する、請求項１に記載の血液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、体外血液回路内の血液を圧送するための遠心ポンプに関し、詳細には、磁気浮上型羽根車と、特に心臓手術後における短時間の心臓補助のための血液ポンプに適用可能である使い捨てである部分および再利用可能である部分とを備えるポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００７年８月７日に出願された同時係争中の米国仮特許出願第６０／９６３，８４１号の優先権を主張するものである。
【０００３】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
該当なし。
【０００４】
心臓バイパス手術の際に、外科的修復のために患者の心臓の動きが遅くなるあるいは止まる場合に、患者の血液は人為的に酸素を注入されなければならず、さらに体外補助回路を使用して身体全体に圧送されなければならない。このシステムを使用すると、静脈血は心臓の右心系に入らず、代わりに、血液に新鮮な酸素を供給し、さらにその血液を大動脈における身体の全身循環に戻すための、一連の管、ポンプ、およびフィルターを通るように誘導される。酸素供給された血液は、その後、身体全体を循環する。したがって、この回路により、患者は、心臓が機能することができない間、酸素供給された血液の流れによって確実に栄養分を供給され続ける。
【０００５】
このような処置を施すためには、複雑な装置が必要となる。１つまたは２つの血液貯蔵器、酸素供給器（場合によっては熱交換器と組み合わされる）、血液ポンプ、および、種々の部品に連結される複数の管が必要となり、これらは、手術の開始前に組み立てられて配置されなければならない。一般的には、手術の直前にセットアップを完了させるのにかなりの時間を費やさなければならず、さらに、この複雑な作業の細部にまで細心の注意を払わなければならない。この作業を容易にするために、ほぼ完全な補助回路が製造業者により無菌状態で組み立てられる場合が多く、処置のために必要とされる時間まで無菌状態を維持する形でパッケージされる。個別の使い捨て処理要素（例えば、フィルター、ポンプ、酸素供給器）を支持するためのフレームと相互連結管とを有する組立パックが、米国特許第６，８１１，７４９号に示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。このようなフレーム・パックは、迅速なセットアップおよび完全な体外補助システムへの統合を可能にし、それにより手術室の使用効率が向上する。
【０００６】
体外血液回路の部品の大部分は、患者の血液にさらされることから外科処置後に医療廃棄物として処理される。また、遠心ポンプなどの、比較するとより高価である部品も、再殺菌は困難で、さらにそのコストも大きいことから、処理される。
【０００７】
遠心血液ポンプは、体外血液循環用の人工の心臓／肺ユニットで益々使用されている。外部モータからの駆動トルクが磁気的な結合を介して羽根車に伝達される磁気連結タイプの遠心ポンプが一般に使用されている。というのは、ポンプの血液チャンバと外部との間の物理的な連通が完全に排除されることができ、バクテリアの侵入が防止されるからである。遠心血液ポンプは、血液入口ポートおよび血液出口ポートを有するチャンバと、回転時に発生する向心加速度により入口と出口との流体圧力の差を増大させるための、ハウジング内に回転可能に収容される羽根車とを有する。羽根車は、羽根車上に配置される１つまたは複数の永久磁石を有し、この羽根車は、羽根車チャンバに隣接して配置される駆動モータの磁石を引き寄せることによってその作用を受ける。一般的には、羽根車は、磁気によりチャンバ底部の上方に浮上することにより、ハウジングに接触することなく回転する。浮上領域を正確に制御することを可能するために、電磁石を有してよい別のセットの浮上用磁石が、羽根車に対して軸方向および／または径方向に配置される。位置センサが、電磁石を励磁するための制御装置に位置フィードバックを供給するのに使用される。羽根車と浮上用磁石とセンサとの間の厳格な許容誤差および接近した距離は、適切なポンプ機能を実現するために維持されなければならない。磁気浮上型遠心血液ポンプの例には、米国特許第６，５７５，７１７号、第６，５８９，０３０号、第７，２１２，５５０号および第７，１２８，５３８号、ならびに、米国特許出願公開第２００５／００１４９９１（Ａ１）号が含まれ、これらのすべては、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／９６３，８４１号
【特許文献２】米国特許第６，８１１，７４９号
【特許文献３】米国特許第６，５７５，７１７号
【特許文献４】米国特許第６，５８９，０３０号
【特許文献５】米国特許第７，２１２，５５０号
【特許文献６】米国特許第７，１２８，５３８号
【特許文献７】米国特許出願公開第２００５／００１４９９１（Ａ１）号
【発明の要約】
【０００８】
しばしば、特に移植用（ｉｍｐｌａｎｔ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）などにおいて装置体積を最小にする場合、浮上用磁石および位置センサを、羽根車チャンバの上方（すなわち、頂部）で駆動モータの反対に配置することが好ましい。しかし、羽根車チャンバが他の構造体の間に挟まれることから、羽根車チャンバは、通常、個別の使い捨て部品として分離されない。使い捨てではないポンプ駆動ユニットに挿入されることができる使い捨て羽根車チャンバ（すなわち、ポンプ・ヘッド）は、特に、ポンプ・ヘッドの上方および下方に駆動部品を用いて作ることが困難である。というのは、循環用のすべてのチューブをフレーム・パックの一部としてポンプに予め連結させることが所望されるからである。したがって、このタイプの遠心ポンプは、一般的には、長期間の用途で使用され、残りのハードウェア部品と共に処分されてきた。
【０００９】
本発明は、使用時にユニットが閉じられている場合に要求される厳格な許容誤差および接近した間隔を維持する一方で、チューブに予め連結された使い捨ての羽根車ユニットを収容する開閉可能なポンプ駆動ユニット・ハウジングを提供する。浮上システム（磁石およびセンサ）、駆動モータおよび磁石、ならびに、制御電子機器はすべて、再利用可能であり、比較的に永続的な構造体内に収容される。一実施形態では、ヒンジ取付けされる頂部が浮上用磁石を分離し、ヒンジ取付けされる頂部が閉じたときに、羽根車ユニットが位置的な正確性をもって所望される位置の至近距離で捕捉されて維持されることが可能となる。頂部は、一様でない円弧を覆う複数の部分に分割されることができ、上側駆動ユニット・ハウジング内の磁気サブコンポーネントの機構に一致する。
【００１０】
本発明の一態様では、血液ポンプは、密閉された羽根車ユニット・ハウジングに形成された入口および出口を有する使い捨てポンプ・ヘッドを含む。ポンプ・ヘッドは、羽根車ブレードが間に取り付けられる頂部ディスクと底部ディスクとを有する密閉された羽根車ユニット・ハウジングに内蔵される羽根車をさらに含む。頂部および底部ディスクは、個別の磁気構造体を有する。相対的に移動可能である上側および下側ハウジング部分を有する再利用可能な浮上／駆動ユニットが設けられる。これらのハウジング部分は、使い捨てポンプ・ヘッドの挿入を可能にする開位置まで、ならびに、使い捨てポンプ・ヘッドを所定の位置に維持するための閉位置まで移動可能である。再利用可能な浮上／駆動ユニットは、１つのハウジング部分内の浮上用磁石と、別の１つのハウジング部分内の駆動用磁石とを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、ミシガン州アナーバーのテルモハート社（Ｔｅｒｕｍｏ  Ｈｅａｒｔ，Ｉｎｃ．）から入手可能である、移植可能なＤｕｒａＨｅａｒｔ（登録商標）の左心室補助システムで使用される磁気浮上（マグレブ）タイプのポンプ構造体を利用する。浮上を実現するためのならびにポンプを通る所望の流量のための制御システムは、体外血液回路の用途に使用されることができるが、ＤｕｒａＨｅａｒｔ（登録商標）システムで使用される既知の制御装置と実質的に類似してよい。しかし、本発明は、使い捨ての羽根車ユニット（すなわち、血液ポンプ）を形成するために、入口および出口ポートを備える羽根車チャンバ用のプラスチック・カセットと、一体型磁石を備える内部配置型のプラスチック羽根車ディスクとを使用する。使い捨てのユニットは、実質的に、直径が約３インチ、高さが１インチのディスク形状であってよい。移植可能なＤｕｒａＨｅａｒｔ（登録商標）バージョンを上回る、ポンプ羽根車の直径の増大により、より高い出口圧性能が得られ、ユニット全体のサイズは、使い捨て用途においては最小化される必要はない。本発明の使い捨てではない部品は、開閉可能なハウジングに内蔵され、その結果、使い捨てユニットが取外し可能になる。ハウジングは、例えば、横方向に分割可能である頂部および分割可能かつ持ち上げ可能である頂部、ならびに、クラムシェル（ｃｌａｍｓｈｅｌｌ）などの別の構造を使用して、開閉されることができる。
【００１２】
図１を参照すると、本発明の一実施形態は、使い捨ての羽根車ユニット（またはポンプ・ヘッド）１１と再利用可能な浮上／駆動ユニット１２とを有するポンプ・システム１０を含む。羽根車ユニット１１は、入口ポート１３と、出口ポート１４と、好ましくは複数の羽根車ブレードを含む羽根車部分１５とを有する。浮上／駆動ユニット１２は、下側ハウジング１７が取り付けられる支持ロッド１６を有する。ハウジング１７は、制御装置（図示せず）からの外部で生成されたモータ駆動信号によって駆動される駆動モータ１８を内蔵する。駆動モータ１８は、羽根車部分の磁石と磁気的に結合する複数の磁石を担持する回転ロータを有する。羽根車ユニット１１は下側ハウジング１７内に嵌合され、その結果、回転ロータおよび羽根車部分１５が適切な関係で配置されるようになる。外部体積による制約が軽減される、この使い捨て型の装置では、移植可能型よりも強力な駆動用電磁石を使用することができ、励磁側磁石と被励磁側磁石との間のより強い分離が可能となる。これにより、より頑丈で信頼性の高いポンプ・ヘッド・カセットのための、より厚いハウジングの壁部分が得られる。
【００１３】
横方向ジョー２０および２１はヒンジにより支持ロッド１６から延在し、さらに、浮上用磁石（永久磁石および電磁石の両方）ならびに位置センサを有する電子アセンブリ２２を内蔵する。ジョー２０および２１は、プラスチック・モールド・マトリックスに埋設される離散型磁石およびセンサを有することができる。別法として、これらは、センサおよび磁石を埋設するための、さらに、電磁石のためのあるいは固形体内での信号伝達のための配線を構築するための、ミシガン州アナーバーのソリディカ（Ｓｏｌｉｄｉｃａ）社で使用される超音波接合技術などの層状材料加工により製造されることができる。このタイプのＣＮＣベースの加工は、駆動ユニット・ハウジングに、心臓補助装置において非常に重要である耐久性、信頼性、および、全体の物理的な保全性の向上という利点をもたらす。他の利点には、磁性材料の正確な配置、高度に安定した磁場、および、ユニット間動作（ｕｎｉｔ−ｔｏ−ｕｎｉｔ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の安定性の向上が含まれる。駆動モータ／ロータもまた、組み込み式による磁性領域の正確性の向上を実現するためにこのような方式で製造されてよい。
【００１４】
また、制御電子機器（例えば、羽根車部分を適切な垂直位置かつ軸方向中心位置に浮上させるために、個々の電磁石内で必要とされる正確に算出される電流を計算するならびに発生させるための）が、ジョー２０および２１または支持ロッド１６内に収容されてよく、あるいは、これらは離れて配置されてもよい。いずれの場合も、ケーブル（図示せず）が、電力供給のためにロッド１６を通るように設けられる。ケーブルは、オペレータのコマンド（例えば、ポンプ速度）および／または他の制御信号を伝達することもできる。
【００１５】
ジョー（ｊａｗ）２０および２１は、羽根車ユニット１１を下側ハウジング１７内に配置するための空間を形成するために離れるように広がる（例えば、ロッド１６を中心に回転する）。その後、ジョー２０および２１は、ジョー２０および２１の間で入口ポート１３を捕捉するための、ならびに、浮上用磁石および位置センサを羽根車部分１５に対して所定の空間的関係で配置するための係合位置まで閉まる。離れるように広がるためにロッド１６に対して垂直な平面で回転することに加えて、ジョー２０および２１に動きを加えるあるいはその上側および下側（ロッド１６の長手方向軸に沿って）にいくつかの部品を設けることが望ましい場合もあり、その結果、ジョー２０および２１は、閉位置にあるときに羽根車ユニット１１に対して正確な至近距離で固定されることができる。上方向／下方向および横方向への動きは同時に使用されることができ、その結果、ジョー２０および２１は、ロッド１６の支持ヒンジ内に適当なカム面を設けることにより、傾斜した経路に沿って移動するようになる。これらのヒンジと並進運動との組合せは、羽根車ユニット１１の並進運動の時間および作用力が最小化されるようにジョー２０および２１の浮上／オフセット位置および下側／固定位置の両方をさらに良好に制御するために、種々の固定リンク装置とも組み合わされることができる。
【００１６】
ジョー２０および２１に内蔵される浮上用磁石およびセンサは、羽根車の中心回転軸に対してほぼ３６０度に配置される。個々の電磁石は各々が、合計すると３６０度になるそれぞれの弓形区間を占有し、位置センサに接近して共に埋められる。一般的には、ジョーが離れるように広がるのを可能するための分離点として考えられる位置は、直径上において反対側にない（すわなち、ジョーは、２つの１８０度区間に分けることができない。代わりに、ジョーを１２０度、２４０度、およびさらに小さい区間に分けることを可能にする、３部分からなる対称性がより適当である。最新のＤｕｒａＨｅａｒｔ（登録商標）浮上制御用電磁石サブアセンブリを使用する場合、小さい区間に含まれる角度は、好ましくは８６度である。
【００１７】
図２〜４に、下側ハウジング１７から取り外された羽根車ユニット１１を示す。羽根車ユニット１１を適切な方向定位に固定するために、下側ハウジング１７の側壁に形成される切欠２３が出口ポート１４を受ける。加えて、中心に配置されるポスト２４が、下側ハウジング１７から上昇し、入口ポート１３と同軸を有する羽根車ユニット１１の底部に合致する窪み２５と嵌合する。
【００１８】
図５に、磁石間で必要とされる厳格な許容誤差および接近した間隔を実現するために羽根車ユニットが定位置に捕捉された状態の、閉位置にあるポンプ・システムを示す。
【００１９】
図６に、羽根車ユニット１１の前方上側からの斜視分解図を示す。底部カバー３０および頂部カバー３１が、羽根車部分１５を保持するための羽根車圧送チャンバを形成するために接合される。羽根車部分１５は、間に配置される複数の羽根車ブレード３４を備える底部ディスク３２および頂部ディスク３３を有する。ディスク３３内の穴３５が、血液を入口ポート１３から羽根車ブレード３４へ分配する。羽根車ブレード３４が羽根車中心軸を中心に回転すると、羽根車ブレード３４により、入口ポート１３と出口ポート１４との間で加圧された血液流れを引き起こす径方向の圧力勾配が発生する。
【００２０】
羽根車部分１５は、好適には、頂部ディスク３３内の磁気構造体を用いた外部磁場との相互作用によって浮上し、さらに、好適には、底部ディスク３２内の磁石を用いた別の外部磁場との相互作用によって回転する。より具体的には、上側ハウジング内に発生した浮上させるための磁場への引力が羽根車部分１５を浮上させる。下側ハウジング部分内の、モータにより励磁される磁石の円形アレイが、底部ディスク３２内の磁石を用いた引力／斥力の組合せにより、羽根車部分１５に回転エネルギーを伝達する。他の構成も可能である。
【００２１】
図７に、羽根車ユニット１１の前方下側からの斜視分解図を示す。底部ディスク３２は、底側の周縁部周りに取り付けられた（例えば、接着された）、あるいは、一体型の成形によってディスク３２に埋設された複数の永久磁石３６を有する。これらの永久磁石３６は、好ましくは、周縁部の全周において、隣接する磁石が交互の磁気極性を有するような形で接着あるいは埋設される。この実施形態では、駆動モータによって駆動されるロータ上の磁石が下方から磁石３６と相互作用し、羽根車部分１５をやはり回転させる。
【００２２】
図８および９に、羽根車部分１５’の代替実施形態を示す。頂部ディスク３３は、好適には、ブレード３４から分離して形成され、ブレード３４に接着剤により接着される。ブレード３４は底部ディスク３２に一体に成形されてよく、あるいは、定位置に溶接されるまたは接着剤により接着されてもよい。磁気リング３７が、底部ディスク３２の下側上に形成された環状凹部３９内に取り付けられ、カバー・プレート３８により凹部３９内で保持される。磁気リング３７は、例えば磁気リング３７に接着されたあるいは埋設された別個の磁石片（図示せず）を有してよい。カバー・プレート３８は、底部ディスク３２に接着されるあるいは溶接されることができる。
【００２３】
図１０に、図８および９の実施形態に従って羽根車部分が構築された、ハウジングおよびポンプ・ヘッドの垂直方向の断面図を示す。
【００２４】
図１１に、磁石が磁性材料で作られた連続ディスク内に形成され、さらに、適切な磁区がその中に形成されている、底部ディスク３２の代替実施形態を示す。ここでは、磁気ディスク４１を受ける環状プラスチック・チャネル４０が断面で示されている。カバー４２がチャネル４０に接合されており（例えば、接着あるいは超音波溶接されており）、それにより、磁気ディスク４１が定位置で捕捉される。磁気ディスク４１は、プラスチック・マトリックス内で、好ましくは、きめが非常に細かい希土類（例えば、ネオジム）の磁性材料などの成形磁性材料で形成される。磁性粒子がディスク全体に存在し、当初は不規則な方向に磁気を帯びている。図１２に示した永続的に磁化された領域４３が、ディスクが固定物内に配置されている間に磁束密度の高い磁場をディスクに適用することによって（例えば、コンデンサ放電によって通電された電極を内蔵することにより、所望の極性を有する、強力で、正確に位置された永続的な磁場が、ディスク４１内に生成されることから）、生成される。
【００２５】
図１３に、頂部ディスク３３の一実施形態の断面図を示す。当技術分野で既知であるように、羽根車の頂部において磁性シートを使用することにより均等に浮上させる磁場を生成することが望ましい。この場合、円形プラスチック・チャネル４４は、カバー４２によって定位置に固定された磁気ディスク４５を受ける。ディスク４５は金属シートを有してよく、あるいは、磁区が適切に配向されている成形磁性材料を有してもよい。磁気ディスク４７は、頂部ディスク３３に埋設されるのではなく、図１４に示すように頂部ディスク３３に直接取り付けられることができる。
【００２６】
図１５および１６に、使い捨てカセット（すなわち、羽根車ユニット）を保持するために再利用可能なクラムシェル・ハウジングを使用する、浮上／駆動ユニット・ハウジング部分の代替実施形態を示す。下側クラムシェル５０が、ヒンジ５２によって上側クラムシェル５１に接合される。使い捨てカセット５３は、下側クラムシェル５０が開位置にあるときは下側クラムシェル５０内に固定され（図１５）、下側クラムシェル５０が閉位置にあるときは下側クラムシェル５０と上側クラムシェル５１との間で固定される（図１６）。カセット５３および下側クラムシェル５０は、前の実施形態のように同一の全体形状を有することができる。上側クラムシェル５１は、軸方向で入口ポート５４を受けることので、連続したリングであってよい。
【００２７】
図１５および１６のクラムシェルの実施形態は、例えば、入口ポート５４を上側クラムシェル５１を通して軸方向に挿入する必要があることから、フレーム・パックの閉ループ・チューブを用いて予め設置されたポンプ・ヘッド・カセットを収容しない。しかし、クラムシェルは、図１７に示すような一時的な心臓補助用途などの、体外血液回路の他の用途では有用である。患者から血液を取り出すための静脈カニューレ５５が、チューブ５６によって入口ポート５４に連結される。動脈カニューレ５７が、チューブ５８によってポンプ出口ポート６０に連結される。チューブが閉ループを形成していないことから、カニューレ５５およびチューブ５６は、上側クラムシェル５１の中心穴を通る「蛇形」であってよく、一方カセット５３は、クラムシェル５０および５１の間で閉じられることができる。有利なことに、単一の掛合／固定機構（図示せず）が、このタイプの組立体を開位置にしっかりと保持することができる。上側クラムシェル５１上のシールド６１などの使い捨てのプラスチック・シールドが、無菌状態のあるいは血液で汚れた使用後のカニューレからクラムシェル５１およびその内部部品を保護するためにクラムシェル上に設けられてよい。図１５および１６に示すように、出口および関連するハウジングの細部などの、ポンプ・ヘッド・カセットのいくつかの特徴においては、駆動ユニット・ハウジング内での回転の適切な位置決めに有用である割出しの特徴を示すことが結果的に多くなる。この種の特徴は、より簡単でより迅速なポンプ・システム組立体をより良好に実現にするために、軸方向および／または径方向において強調されてもよい。別法として、駆動ユニット・ハウジングは、ポンプ・ヘッドの好適な回転位置への割出しの必要性を軽減あるいは排除するために修正されることができる。また、羽根車ユニット・ハウジングの至近距離までの磁石およびセンサ要素の軸方向の移動により、羽根車ユニットがその作動位置に機械的に閉じ込められることから、組立体全体を封鎖することによる保全（ｌｏｃｋｄｏｗｎ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ）が実現される。このことにより、処置ユニット全体にある種のアティテュード・インセンシティヴィティ（ａｔｔｉｔｕｄｅ  ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）が付加され、患者に接したあるいはその近傍の所望の位置への迅速で安全な配置が可能となる。
【００２８】
図１８に、浮上用磁石および位置センサを内蔵するトップ・カバーが部分６５および部分６６に分離された一実施形態を示す。部分６５はヒンジ６７によって下側ハウジング６８に取り付けられ、その結果、部分６５が下側ハウジング６８から離れるように上方向に回転し、使い捨て羽根車ユニットの挿入が可能となる。誘導ロッド７０が、下側ハウジング６８から、部分６６の側面に固定されることにより取り付けられたレシーバ７１を通って垂直に延在する。部分６６は上方向へ垂直に摺動し、その結果、羽根車ユニットが挿入されるあるいは取り出されることができるようになる。固定機構（図示せず）が、部分６５および６６が羽根車ユニット上で閉じられたときにそれらを定位置に固定するために設けられてよい。
【００２９】
図１９に、浮上用磁石および位置センサを内蔵するトップ・カバーが部分７５および部分７６に分離された一実施形態を示す。部分７５は、ヒンジ７７によって下側ハウジング７８に取り付けられ、その結果、部分７５が下側ハウジング７８から離れるように上方向に回転し、使い捨て羽根車ユニットの挿入が可能となる。部分７６は、ヒンジ８０によって下側ハウジング７８に取り付けられ、その結果、部分７６が下側ハウジング７８から離れるように上向きに回転し、使い捨て羽根車ユニットの挿入が可能となる。これらのヒンジの一方または両方は延長アームの一部であってよく、上側ハウジング部分（複数可）をこれらの共通軸からさらに離れるように移動させることにより、使い捨て羽根車ユニットの挿入をより迅速およびより容易にする。固定機構（図示せず）が、部分７５および７６が羽根車ユニット上で閉じられたときにそれらを定位置に固定するために設けられてよい。
【００３０】
図２０に、下側ハウジング８２に取り付けられた支持ロッド８１が、垂直移動用の第１の上側ハウジング部分８３と回転移動用の第２の上側ハウジング部分８４とを保持する、別の代替実施形態を示す。
【００３１】
図２１に、フランジ９０を羽根車ユニット９２の入口ポート９１上に設けることにより実現される羽根車固定機能を示す。羽根車ユニット９２が下側ハウジング９３内に配置されたとき、ならびに、上側ハウジング部分９４および９５が開位置まで回転したとき、１対のタブ９６および９７がフランジ９０の下方で捕捉される。その結果、羽根車ユニットの頂部は、制限されない場合は羽根車ユニット内で圧力変化を引き起こす可能性がある、上方向および下方向への移動を制限される。圧力変化が起こった場合、この軸方向のひずみにより、浮上用磁石または位置センサの機能が妨げられるあるいは羽根車の回転が妨げられる可能性がある。同様に、羽根車ユニットの底部上の、ならびに、駆動ユニット・ハウジング上のあるいは駆動ユニット・ハウジング内の関連の特徴は、羽根車の下方で考えられる同様の動きを包含してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ハウジング部分が開いておりさらに羽根車ユニットが挿入されている状態の、ポンプ・システムの一実施形態を示す上側からの斜視図である。
【図２】羽根車ユニットがハウジング部分から取り外された状態の、図１のポンプ・システムを示す側方からの斜視図である。
【図３】羽根車ユニットが分解された状態の、図１のポンプ・システムを示す後方からの斜視図である。
【図４】図１のポンプ・システムを示す底側からの斜視図である。
【図５】ハウジング部分が閉じている状態の、前方からの斜視図である。
【図６】羽根車ユニット（ポンプ・ヘッド）を示す上側からの斜視分解図である。
【図７】ポンプ・ヘッドを示す底側からの斜視分解図である。
【図８】羽根車部分を示す上側からの斜視分解図である。
【図９】図８の分解された羽根車を示す底側からの斜視図である。
【図１０】ポンプ・ヘッドの断面図である。
【図１１】羽根車部分の底部ディスクおよび磁石部分の代替実施形態の断面図である。
【図１２】図１１の磁石ディスクを示す上面図である。
【図１３】磁石部分を含む羽根車部分の頂部ディスクの一実施形態の断面図である。
【図１４】羽根車部分の代替実施形態を示す分解図である。
【図１５】開いた状態のハウジング部分の代替実施形態を示す側面図である。
【図１６】閉じた状態の図１５のポンプ・システムを示す斜視図である。
【図１７】体外血液回路用のチューブに予め連結されたポンプ・システムを示す図である。
【図１８】開閉可能なハウジング部分を設けるための別の代替実施形態を示す図である。
【図１９】開閉可能なハウジング部分を設けるための別の代替実施形態を示す図である。
【図２０】開閉可能なハウジング部分を設けるための別の代替実施形態を示す図である。
【図２１】開閉可能なハウジング部分を設けるための別の代替実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ポンプ・システム
１１、９２  羽根車ユニット
１２  浮上／駆動ユニット
１３、５４  入口ポート
１４  出口ポート
１５、１５’  羽根車部分
１６、８１  支持ロッド
１７、６８、７８、８２、９３  下側ハウジング
１８  駆動モータ
２０、２１  横方向ジョー
２２  電子アセンブリ
２３  切欠
２４  ポスト
２５  窪み
３０  底部カバー
３１  頂部カバー
３２  底部ディスク
３３  頂部ディスク
３４  羽根車ブレード
３５  穴
３６  永久磁石
３７  磁気リング
３８  カバー・プレート
３９  凹部
４０  環状プラスチック・チャネル
４１、４５、４７  磁気ディスク
４２  カバー
４３  磁化された領域
４４  円形プラスチック・チャネル
５０  下側クラムシェル
５１  上側クラムシェル
５２、６７、７７、８０  ヒンジ
５３  使い捨てカセット
５５  静脈カニューレ
５６、５８  チューブ
５７  動脈カニューレ
６０  ポンプ出口ポート
６１  シールド
６５、６６、７５、７６  部分
７０  誘導ロッド
７１  レシーバ
８３、８４、９４、９５  上側ハウジング部分
９０  フランジ
９６、９７  タブ
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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