(57)【要約】  本発明は、空気圧で作動し、その動きによって血液が吸引されかつ移動される可撓性容積式ダイヤフラムを備えた脈動式容積式ポンプに関する。駆動ユニットの内部にある機械的な切換装置は、血液ポンプの自律的な作動を確実にし、電気も電子システムも必要ない。
2020505973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（血液ポンプ、２つの心室）血液の吸引および移動のための体外血液ポンプであって、
２つの血液室および機械的駆動ユニットを有し、前記駆動ユニットは前記血液室間に配置され、血液室は、膜、血液流入路および血液流出路を有し、
両方の血液室の前記血液流出路が相互接続されていることを特徴とする、
血液ポンプ。
【請求項２】
両方の血液室の前記血液流入路は、相互接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の体外血液ポンプ。
【請求項３】
前記血液流出路の接続領域は、逆流防止弁を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の体外血液ポンプ。
【請求項４】
前記駆動ユニットは、ガス流入口とガス流出口と圧力室とを有し、前記圧力室は、膜によって血液室から隔てられ、前記駆動ユニットは、前記膜の位置と作動上関連してい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体外血液ポンプ。
【請求項５】
前記駆動ユニットは、２つの圧力室を有し、各圧力室は、膜を介して血液室と接してい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体外血液ポンプ。
【請求項６】
（血液ポンプ、１つの心室）血液の吸引および移動のための体外血液ポンプであって、
血液室および機械的駆動ユニットを有し、前記駆動ユニットは前記血液室に接し、前記血液室は、膜、血液流入路および血液流出路を有し、前記駆動ユニットはガス流入口とガス流出口、ならびに２つの圧力室を有し、各圧力室は有効面を有し、特に、有効面は膜であり、血液室は膜を介して圧力室から隔てられており、前記駆動ユニットは前記膜の前記位置と作動上関連している、
特に請求項１〜５のいずれか一項に記載の血液ポンプ。
【請求項７】
血液室は、回転対称の部分を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項８】
血液流入路および血液流出路は、血液室の前記回転対称部分に、主に円周方向に配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項９】
血液流入路は、逆流防止弁を有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体外血液ポンプ。
【請求項１０】
前記駆動ユニットは、ガス流入口弁およびガス流出口弁ならびに切換装置を有し、前記ガス流入口弁および前記ガス流出口弁は、ガス流路に対して閉位置および開位置を有し、前記切換装置は、２つの切換終了状態を有し、特に、前記切換装置は、正確に２つの切換状態を有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体外血液ポンプ。
【請求項１１】
血液室の切換え終了状態において、前記ガス流入口弁は、前記開位置にあり、前記ガス流出口弁が前記閉位置にあるか、前記ガス流入口弁は、前記閉位置にあり、前記ガス流出口弁は、前記開位置にあることを特徴とする、請求項１０に記載の体外血液ポンプ。
【請求項１２】
前記切換装置は、磁石を有することを特徴とする、請求項１０または１１の一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項１３】
前記切換装置は、レバーギアを有することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項１４】
前記切換装置は、ばね付きローラとのリンクを有す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体外血液ポンプ。
【請求項１５】
前記膜の間の領域、または膜と有効面との間の領域は、連結ロッドを有し、特に、前記連結ロッドは、前記有効面に接続され、特に、前記連結ロッドは、膜と他の有効面とに接続されてい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体外血液ポンプ。
【請求項１６】
前記連結ロッドは、内側に中空空間を有することを特徴とする、請求項１５に記載の体外血液ポンプ。
【請求項１７】
前記連結ロッドは、第１の構成要素および第２の構成要素を有し、前記第１の構成要素および前記第２の構成要素は、ばねに接続されていることを特徴とする、請求項１５または１６の一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項１８】
前記連結ロッドは、指定されたガス流が前記連結ロッドの前記中空空間を通って、さらに前記連結ロッドの前記弁を通って、バイパスを通って圧力室から出るよう移動することができるように構成される弁を有することを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項１９】
前記バイパスは、閉鎖装置を有することを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の体外血液ポンプ。
【請求項２０】
（人工心肺装置）血液の輸送および処理のための人工心肺装置であって、血液流入口および血液流出口を有し、
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の血液ポンプを有することを特徴とする、
人工心肺装置。
【請求項２１】
人工肺を有することを特徴とする、請求項２０に記載の人工心肺装置。
【請求項２２】
透析器を有することを特徴とする、請求項２０または２１の一項に記載の人工心肺装置。
【請求項２３】
フィルタを有することを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の人工心肺装置。
【請求項２４】
ガス供給部、特に酸素供給部を有することを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の人工心肺装置。
【請求項２５】
（方法、血液ポンプ）患者から血液を採取し、血液供給によって前記血液ポンプに供給し、前記血液ポンプの血液流出口から前記患者に供給して戻すことを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の体外血液ポンプの作動方法。
【請求項２６】
第１の方法ステップにおいて、前記血液は、前記血液ポンプで前記膜を移動させることによって、また結果として開く前記血液流入路の逆流防止弁によって吸引され、前記血液は、前記血液流入路を通って前記血液室に流入し、前記血液室の前記血液流入路の前記逆流防止弁は、第２の方法ステップで閉じ、前記血液は、第３の方法ステップで前記膜を移動することによって前記血液室から移動され、前記血液流入路の前記逆流防止弁は、前記血液流入路を通る血液の逆流および前記血液流出路を通る前記血液ポンプからの前記血液の流出を防止または低減することを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記血液は、２つの血液室によって交互に吸引および移動され、交互に、一方の血液室は血液を吸引し、他方の血液室は血液を移動させ、前記血液流出路の前記接続領域にある前記逆流防止弁は、血液流出路を通って血液室に血液が逆流するのを防止または低減することを特徴とする、請求項２５または２６の一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記連結ロッドの前記移動は、前記膜に作用し、前記膜の移動に影響を与えることを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記駆動ユニットは、ガスで作動し、前記ガスは、ガス流入口を通って前記駆動ユニットに流れ込み、前記ガスは、ガス流出口を通って前記駆動ユニットから流れ出て、前記血液室と前記圧力室との間の差圧が前記膜に作用し、前記膜の移動に影響を及ぼすことを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記ガスは、ガス流入口を通って前記駆動ユニットに、続いて開いているガス流入口弁を通って圧力室に流入し、この圧力室の前記ガス流出口弁は、閉じて前記圧力室の前記圧力が上昇し、前記膜の前記移動に影響を及ぼし、前記膜は、直接または時間の遅れを伴って前記血液室の方向に移動することを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ガスは、ガス流出口弁を通って圧力室から流れ、続いて前記駆動ユニットからガス流出口を通って流れ、この圧力室の前記ガス流入口弁が閉じて前記圧力室の前記圧力が下降し、前記膜の前記移動に影響を及ぼし、前記膜は、直接または時間の遅れを伴って前記血液室の方向に移動することを特徴とする、請求項２９または３０の一項に記載の方法。
【請求項３２】
ガスが第２の圧力室から流出する間にガスが第１の圧力室に交互に流入し、膜の端部の位置または有効面の端部の位置に到達したときに前記ガス流入口弁と前記ガス流出口弁とを前記切換装置が切り換えて、その後ガスが前記第１の圧力室から流出する間にガスが前記第２の圧力室に流入するようにすることを特徴とする、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記切換装置は、双安定切換状態に切り換えられ、切換ステップの後、一方の圧力室のみが前記ガス流入口とガスで連通し、他方の圧力室は、前記ガス流出口とガスで連通するようにすることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記圧力室間の差圧の量を超えると、前記ガスは、前記弁を介して圧力室から流出することを特徴とする、請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記閉鎖装置は、前記バイパスを閉鎖し、その結果、前記弁を通ってガスがまったく流れることができない、または減少したガスの流れのみが流れることができることを特徴とする、請求項２５〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
（方法、人工心肺装置）血液を患者から採取し、前記人工心肺装置および前記人工心肺装置から前記患者に供給して戻すことを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の人工心肺装置の作動方法。
【請求項３７】
前記人工心肺装置の前記血液ポンプは、請求項２５〜３５の一項に記載の方法で作動することを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記血液は、前記血液ポンプに供給され、続いて前記人工肺および／または前記フィルタおよび／または前記透析器に供給されることを特徴とする、請求項３６または３７の一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外血液ポンプ、人工心肺装置、体外血液ポンプの作動方法および人工心肺装置の作動方法に関する。 
【背景技術】
【０００２】
心臓は、循環器系の中心的な器官として、収縮と弛緩によって血液循環を促進する２つの室を持つ中空の筋肉である。その左側の室（左心室）から、血液は大循環の動脈を通って体の末梢の毛細血管に流される。静脈を経て、血液は右心室に到達する。そこから、それは肺の動脈により肺へと運ばれ（小循環）、肺の静脈を通って左心室に戻る。小循環は胸部に位置する。 
【０００３】
心臓の健康状態の場合、患者は、人工的な循環の補助が、唯一可能でそれゆえ生命を維持する療法となる状況に達する可能性がある。 
【０００４】
人工心肺装置は、例えば心臓の手術中に、血液の輸送およびガス交換の生命維持に必要な循環機能を代わりに果たすことができる。それから派生して、人工心肺装置はまた、数日間にわたって心不全または肺機能不全を有する患者を安定させるために使用できる。このプロセスは体外式膜型人工肺（ＥＣＭＯ）または体外生命維持（ＥＣＬＳ）と呼ばれる。このプロセスの間、血液は最小侵襲的方法によって導入されるカニューレを介して除去され、次いで処理されて患者に戻される。 
【０００５】
特許文献１は、特に人工心臓のポンプシステム用の電気式リニアドライブを開示している。 
【０００６】
特許文献２は、体外式膜型人工肺のための血液ポンプおよびガス交換器を有するアセンブリを開示している。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００９／０２４３０８号
【特許文献２】欧州特許出願公開第２５２３７０２号明細書
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、最新技術に改善または代替案をもたらすという課題に基づいている。 
【０００９】
本発明の第１の態様では、血液の吸引および移動のための体外血液ポンプであって、２つの血液室および機械的駆動ユニットを有し、駆動ユニットは血液室間に配置され、血液室は、膜、血液流入路および血液流出路を有し、両方の血液室の血液流出路が相互接続されている血液ポンプによって、課題が解決される。 
【００１０】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【００１１】
第１に、本特許出願の枠内で、不定冠詞および「１」、「２」などの数字は、通常、文脈から明示的に明らかになるか、当業者にとって明白であるか、技術的に「正確に１つ．．．」、「正確に２つ．．．」などのみを意図し得ることが不可避である場合を除いて、最小値、すなわち「少なくとも１つ．．．」「少なくとも２つ．．．」などを示すものとして理解されるべきであることが明確に指摘される。 
【００１２】
よく「人工心臓」とも呼ばれる「血液ポンプ」は、心臓の機能を司るまたは支える装置であり、体循環を維持するように適合されている。特に、血液ポンプは、特に心臓の機能を一時的に司るためまたは（術後）心臓を支えるため、心臓の機能を司るためにまたは手術の後（術後）心臓を支えるためにまたは他の目的のため、つまり介入の枠内での手術とは関連せずに、手術の状況で支えるために使用できる。 
【００１３】
「体外血液ポンプ」は身体の外部で使用される。 
【００１４】
「血液室」は、指定された血流が横切るように適合されている血液ポンプの構成要素である。血液室は「膜」を備えている。 
【００１５】
「膜」は、血液室の構成要素であると同様に血液ポンプの構成要素でもあり、その位置、したがって血液室の体積を変更するように適合されており、その際、指定された血流は、血液室の体積が増加したとき吸引され、血液室の体積が減少したとき血流が移動する。特に、「膜」は、血液室がその最大体積の約１０％以下しか残らないようにその位置を変えるように適合され、これは血液室または膜の材料の挙動の欠陥をもたらさない。 
【００１６】
「駆動ユニット」、特に「機械的駆動ユニット」は、エネルギーの変換によって血液ポンプを駆動する構成的なユニットである。 
【００１７】
「血液流入路」は、作動中の血液ポンプの指定された血流が、個々の血液室に流れる流路である。 
【００１８】
「血液流出路」は、作動中の血液ポンプの指定された血流が、個々の血液室から流出する流路である。 
【００１９】
これまでの最新技術は、心臓の機能を支えるために、または心臓の機能を司るために、回転ポンプを主に使用することを提供してきた。しかし、回転ポンプは、その構造的な形状に起因して、比較的高レベルの剪断応力を血液に機械的に加え得る。 
【００２０】
回転ポンプの実際の作動では、回転ポンプの流入端部で、カニューレの吸引が頻繁に起こり得る。回転ポンプの圧力／流れの特性は、本質的に吸引圧力を増加させることができ、また血液に対する剪断応力をさらに増加させる、あるいは血液の空洞現象を引き起こすことさえでき、それによって血液のダメージという損傷を引き起こすことがある。 
【００２１】
あるいは、膜のポンプが最新技術では使用されている。 
【００２２】
これとは異なり、２つの血液室および機械的駆動ユニットを有し、駆動ユニットは血液室間に配置され、血液室は、膜、血液流入路および血液流出路を有し、両方の血液室の血液流出路が相互接続されている膜のポンプの特異的な構成が提案されている。 
【００２３】
具体的には、他の構造物の種類の中でも、両方の血液室が同じ基準の体積を有することが考えられる。 
【００２４】
血液ポンプの適切な設計により、指定された血流が横切る領域のアンダーカットおよび死水域が回避される。 
【００２５】
有利にも、ここに導入された本発明の態様により、血液ポンプの血液を導く側は、血液をできるだけ保護することができるように設計できる。 
【００２６】
このようにすると、血液に作用する力が比較的低く保たれ、血液ポンプのすべての領域が常に血液から洗い流されることが、有利に達成され得る。 
【００２７】
したがって、有利にも、血球の損傷および血液の塞がりを防止することができる。 
【００２８】
有利にも、この様式では、血液を可能な限り保護し、指定された血流をカニューレを通して体内に逆流させることができる、特にエネルギー効率の良い血液ポンプを構成することができる。 
【００２９】
好ましくは、両方の血液室の血液流入路は相互接続されている。 
【００３０】
適切な実施形態では、指定された血流が両方の血液室にわたって分配され得るように、両方の血液流入路はＹ字形の配列で相互接続される。 
【００３１】
有利にも、この様式では、唯一のカニューレを用いて身体から血液を採取し、指定された血流を非常に穏やかな血液保護の様式で、血液ポンプに押し込むことを達成することができる。 
【００３２】
任意選択で、血液流出路の接続領域は、逆流防止弁を有する。 
【００３３】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【００３４】
「接続領域」は、両方の血液室からの血液の指定された部分的な流れが再接続される領域である。 
【００３５】
「逆流防止弁」は、流れの一方向にわずかな圧力の損失があり、流れの反対方向に大きな圧力の損失がある状態で横切るように適合された構成要素である。特に、逆流方向での圧力の損失が非常に大きいため、逆流を防止することができる。好ましくは、逆流防止弁は、一方向の流れにおける指定された血流のための停止部であり、一方で指定された血流は、反対方向の流れにおいて防止しないまたはほぼ防止しない逆流防止弁を通ることができる。逆流防止弁は、指定された流れの方向に応じて開閉する調節可能なシャッターの特性を示すと言える。 
【００３６】
とりわけ、Ｙ字形の配置と同様に、血液流出路が両側から接続領域に収束することが特に考えられる。 
【００３７】
したがって、適切な設計により、指定された血流が流出されたとき、他方の血液室への血液の逆流を防止することが達成される。 
【００３８】
好ましい実施形態では、逆流防止弁は両側で指定された血流がよく通るように設計され、それによって逆流防止弁は血液によって十分に洗い流される。 
【００３９】
有利にも、この様式では、血液ポンプが高いエネルギー効率を有することを達成することができる。 
【００４０】
加えて、逆流防止弁および接続領域が、指定された血流によって十分に洗い流され、したがって血栓の形成を妨げることができることが、有利にも達成され得る。 
【００４１】
さらに、吸引中に、血液が血液流出路を介して血液室に到達し得ることが、有利にも達成され得る。 
【００４２】
好ましくは、駆動ユニットがガス流入口とガス流出口、ならびに圧力室を有し、圧力室が膜によって血液室から隔てられ、駆動ユニットが膜の位置と作動上関連している。 
【００４３】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【００４４】
「ガス流入口」は、気体状の流体用の流入口である。ガス流入口は、ガスが駆動ユニットに流入するように、指定されたガス流が横切る。 
【００４５】
「ガス流出口」は気体状の流体用の流出口である。ガス流出口は、ガスが駆動ユニットから流出するように、指定されたガス流が横切る。 
【００４６】
「圧力室」は、指定されたガス流が横切るように適合させた室である。圧力室は「有効領域」を有する。「有効領域」は、エネルギーを変えることを促せる位置を変えるように適合されている。特に、「有効領域」は、血液室を圧力室から分離する膜であり得る。 
【００４７】
したがって、具体的には、例えば駆動ユニットの血流にエネルギーを放出するガスで、血液ポンプを作動させることが考えられる。 
【００４８】
ガス流は、適切な方法で供給ユニットによって利用可能にすることができる。 
【００４９】
適切な実施形態では、圧力室は血液室に隣接して配置される。それによって、圧力室と血液室は単に膜によって隔てられる。 
【００５０】
このようにすると、駆動ユニットは膜の位置と作動上関連させることができる。 
【００５１】
特に、圧力室の圧力を上昇させることによって、膜の位置を血液室の方向に移動させることができる。 
【００５２】
また、特に圧力室の圧力を低下させることによって、膜の位置を圧力室の方向に移動させることができる。 
【００５３】
駆動ユニットの適切な実施形態では、駆動ユニットは、膜の移動の終了の検出を考慮に入れた膜の位置と、作動上関連を有する。 
【００５４】
したがって、この好適な実施形態では、駆動ユニットは、膜がそれぞれの移動の端部に達したとき、およびその動きを停止または反転させるべきときを検知することができる。
【００５５】
有利にも、この様式では、駆動ユニットは、ガス流から血液を吸引して移動させるのに必要なエネルギーを引き出すことができる。 
【００５６】
さらに、この様式では、膜の位置との作動上の関連が、膜の損傷を防ぎ、高いエネルギー効率で血液を吸引して移動させること、および処理中に、血液ポンプ内の血液の保護を最大限し得ることを、有利にも成し得る。 
【００５７】
有利にも、この様式では、空気圧で作動する駆動ユニットにより、開示されたシステムが、作動するガスの圧力、流出口端部の圧力、および流入口端部の吸引圧力の間の関係によって規定される吸引の限界をもたらすので、血液ポンプを使用する際によく遭遇する問題である、カニューレの血管への付着が防止され得る。この様式では、圧力センサの使用のおかげで、従来のシステムの複雑な警報および安全装置は、欠いていても実行することができる。 
【００５８】
任意選択で、駆動ユニットは２つの圧力室を有し、各圧力室は、間に設置された膜を介して血液室に接している。 
【００５９】
好ましい実施形態では、指定された血流は血液室内に排出されるが、他方の端部では吸引される。 
【００６０】
血液ポンプの適切な設計により、ガス流は交互にそれぞれの膜に圧力を加える。 
【００６１】
したがって、例えば、作業サイクルが完了した後、および／または膜の移動が終了した後に、一方の圧力室のガスの圧力が低下し、他方の圧力室でガスの圧力が加えられ、両方の膜が次に反対方向に移動するようにすることが、特に考えられる。 
【００６２】
有利にも、この様式では、血液ポンプは一定のガス流で作動することができ、それにより外部回路が不要になる。 
【００６３】
さらに、指定されたガス流に対して１つの圧力レベルしか必要とされないことが、有利にも達成され得る。 
【００６４】
本発明の第２の態様では、血液の吸引および移動のための体外血液ポンプであって、１つの血液室および機械的駆動ユニットを有し、駆動ユニットは血液室に接し、血液室は、膜、血液流入路および血液流出路を有し、駆動ユニットはガス流入口、ガス流出口、および２つの圧力室を有し、各圧力室は有効領域を有し、特に、有効領域は膜であり、血液室は膜によって圧力室から隔てられており、駆動ユニットは膜の位置と作動上関連している血液ポンプによって、課題が解決される。 
【００６５】
これまでの最新技術は、心臓の機能を支えるために、または心臓の機能を司るために、回転ポンプを主に使用することを提供してきた。しかし、回転ポンプは、その構造的な形状に起因して、比較的高レベルの剪断応力を血液に機械的に加え得る。 
【００６６】
あるいは、膜のポンプが最新技術で使用されている。 
【００６７】
これとは異なり、血液室と駆動ユニットとを有する膜のポンプの特定の構造が提案されており、駆動ユニットは２つの圧力室を備える。圧力室は膜を介して血液室に接続されている。他方の圧力室は、第１の圧力室の近くに横方向に配置されている。 
【００６８】
適切な実施形態では、血液ポンプは、血液室との血液の周期的な吸引および移動を可能にし、駆動ユニットは、本発明の第１の態様に従って作動することができる。 
【００６９】
適切な実施形態では、第２の圧力室は、第１の態様に係る膜とは異なる種類の有効領域を有する。 
【００７０】
有利にも、この様式では、１つの血液室を有する血液ポンプは、血液の保護を最大限のものにするように作動でき、その結果駆動ユニットがガス流から血液を吸引して移動させるのに必要なエネルギーを得ることができる。 
【００７１】
加えて、有利にも、膜の位置との作動上の関連が、膜の損傷を防ぎ、最適なエネルギー効率で血液を吸引して移動させることを可能にし、血液ポンプ内の血液に関する可能な限り高い穏便な血液保護の扱いに寄与することが成し遂げられる。 
【００７２】
また有利にも、この様式では、空気圧で作動する駆動ユニットにより、開示されたシステムが、作動するガスの圧力、流出口端部の圧力、および流入口端部の吸引圧力の間の関係によって規定される吸引の限界をもたらすので、血液ポンプを使用する際によく遭遇する問題である、カニューレの血管への吸引が成し遂げられる。この様式では、圧力センサの使用のおかげで、従来のシステムの複雑な警報および安全装置は、欠いていても実行することができる。 
【００７３】
有利にも、この様式ではまた、血液ポンプは一定のガス流で作動することができ、それにより外部回路が不要になることを成し遂げることができる。 
【００７４】
さらに、指定されたガス流に対して１つの圧力レベルしか必要とされないことが、有利にも達成され得る。 
【００７５】
好ましくは、血液室は回転対称の部分を有する。 
【００７６】
有利にも、この様式では、血液室の幾何学的形状によって、指定された血流に加えられる力は、可能な限り低い均一なレベルに達することができる。 
【００７７】
さらに、この様式では、血液室の内側の流れの場は、できる限り血液を保護するように設計することができる。 
【００７８】
また、有利にもこの様式では、血液ポンプが高いエネルギー効率を有することも達成することができる。 
【００７９】
任意選択で、血液流入路および血液流出路は、血液室の回転対称部分に主に円周方向に配置される。 
【００８０】
したがって、有利にも、血液に作用する力を最小限に抑えることができ、血液ポンプのすべての領域を常に血液から洗い流すことができることが達成され得る。 
【００８１】
したがって、有利にも、血球の損傷および血液の塞がりを防止することができる。 
【００８２】
有利にも、この様式では、可能な限り血液を保護する、特にエネルギー効率の良い血液ポンプを構成することができる。 
【００８３】
好ましくは、血液流入路は逆流防止弁を有する。 
【００８４】
有利な実施形態では、血液流入路は、指定された血流方向に対抗する血液の流れを防ぐように適合されている逆流防止弁を有する。 
【００８５】
特に好ましくは、逆流防止弁は、指定された血流によって特によく洗い出され得るように設計されている。 
【００８６】
有利にも、この様式では、血液室での移動の場合に、血液が血液流入路を通って流れることが達成され得る。 
【００８７】
さらに、逆流防止弁における血栓の形成を有利に防止することができる。 
【００８８】
さらに、有利にも、この様式では、血液ポンプの高いエネルギー効率を達成することができる。 
【００８９】
任意選択的に、駆動ユニットはガス流入口弁およびガス流出口弁ならびに切換装置を有し、ガス流入口弁およびガス流出口弁がガス流路に対して閉位置および開位置を有し、切換装置が２つの切換終了状態を有し、特に、切換装置は正確に２つの切換状態を有する。
【００９０】
以下に、いくつかの用語を説明する。
【００９１】
「ガス流入口弁」は、ガスの流れを遮断または制御するための構成要素である。ガス流入口弁では、閉鎖部分が移動されて、流れを減少させるか、または遮断する。特に、ガス流入口弁は、ガス流を圧力室に流入させるように適合されている。 
【００９２】
「ガス流出口弁」も、ガスの流れを遮断または制御するための構成要素である。ガス流出口弁では、閉鎖部分が移動されて、流れを減少させるか、または遮断する。特に、ガス流出口弁は、ガス流を圧力室から流出させるように適合されている。 
【００９３】
「切換装置」は、異なる切換状態を引き起こし得る機械的な構成要素である。膜の端部の位置に達する直前に、切換装置はガス流入口弁とガス流出口弁とを切り換え、それにより各々他方の圧力室を加圧する。 
【００９４】
「双安定性」として、２つの可能な安定状態のうちの１つを司ることができるが、外部の影響によってのみ、一方の状態から他方の状態に変化することを可能にするシステムの特性が理解される。これらのシステムは「双安定システム」と呼ばれている。 
【００９５】
「膜の端部の位置」または「有効領域の端部の位置」は、膜の位置または有効領域の位置の反転する点を示す。 
【００９６】
特に、切換装置は双安定性であり、したがって個別の端部の位置のみを司ることができる。 
【００９７】
「ガス流路」は、指定されたガス流が通る経路である。 
【００９８】
「閉位置」は、ガスの流れが妨げられる弁の位置であり、特にガス流入口弁および／またはガス流出口弁の位置である。 
【００９９】
「開位置」は、ガスの流れが可能である弁の位置であり、特にガス流入口弁および／またはガス流出口弁の位置である。 
【０１００】
「切換終了状態」は、双安定切換システムの切換プロセスが完了した後に達する安定した切換状態である。 
【０１０１】
特に好ましい実施形態では、切換装置は、膜の端部の位置に達したときに切換装置が２つの可能な切換終了状態の間で切換わるように設計され、したがって切換装置を作動させることによって、弁の位置がそれぞれ異なる切換終了状態に移動する。これにより、切換え終了状態に達すると、圧力室のガスの圧力が低下し、他方の圧力室が加圧されるようになり、その結果、２つの膜または有効面は反対方向に移動する。 
【０１０２】
したがって、適切な実施形態で、血液室がその最大体積の約１０％以下しか残されていない場合に、膜の端部の位置は特に到達されることが可能である。 
【０１０３】
したがって、切換装置を切り換えることにより加圧される圧力室を変えることによって、接続された有効面および／または膜を、作動サイクル後に反対方向に移動させることができる。 
【０１０４】
有利にも、この様式では、電子システムまたは外部の影響に頼る必要なしに、自律的に機械的に作動する血液ポンプを提供することができる。 
【０１０５】
さらに、血液室または膜の材料の挙動の欠陥を、有利にも防止することができる。 
【０１０６】
有利にも、この様式では、血液ポンプは一定のガス流で作動することができ、それにより外部回路が不要になる。 
【０１０７】
好ましくは、血液室の切換え終了状態において、ガス流入口弁が開位置にあり、ガス流出口弁が閉位置にあるか、ガス流入口弁が閉位置にあり、ガス流出口弁が開位置にある。
【０１０８】
有利にも、この様式では、一方の圧力室をガスで満たすことができ、他方の圧力室はガスを排気することができる。 
【０１０９】
有利にも、この様式では、電子システムまたは外部の影響に頼る必要なしに、自律的に機械的に作動する血液ポンプを備えることができ、血液ポンプは外部回路を不要にする一定のガス流で作動することができる。 
【０１１０】
さらに、血液ポンプは高度のエネルギー効率を有利にも達成することができる。 
【０１１１】
任意選択で、切換装置は磁石を有する。 
【０１１２】
かくして、とりわけ、一対の磁石が中心の位置において最大の反発力を示す場合、双安定切換装置が得られる磁石の配置が可能である。 
【０１１３】
有利にも、この様式では、高いエネルギー効率を有する双安定で機械的に自律的な血液ポンプを達成することができる。 
【０１１４】
好ましくは、切換装置はレバーギアを有する。 
【０１１５】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１１６】
「レバーギア」はロッドによって形成されたギアであり、ロッドは主に運動学的チェーンを形成する。 
【０１１７】
有利にも、この様式では、高いエネルギー効率要因を有する双安定で機械的に自律的な血液ポンプを達成することができる。 
【０１１８】
任意選択的に、切換装置はばね付きローラとの連結を有する。 
【０１１９】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１２０】
「スロット付きリンク」は、スロット、ウェブまたは溝を有する歯車要素である。リンク内またはリンク上には、両側で誘導され、リンクの動きが伝達される滑動ブロックがある。 
【０１２１】
「ばね付きローラ」は、その動きがばねの力によって影響を受けるローラである。 
【０１２２】
有利にも、この様式では、高いエネルギー効率を有する双安定で機械的に自律的な血液ポンプを達成することができる。 
【０１２３】
好ましくは、膜間の領域、または膜と有効面との間の領域は、連結ロッドを有する。特に、連結ロッドは有効面に接続されている。特に、連結ロッドは、膜と他の有効面とに接続されている。 
【０１２４】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１２５】
「連結ロッド」は、２つの有効面の移動、または１つの有効面と１つの膜の移動、または２つの膜の移動を互いに繋げるように適合された構成要素である。 
【０１２６】
特に好ましい実施形態では、膜の端部の位置は血液ポンプの制御プロセスに影響を与える。特に、膜の位置は連結ロッドの位置に影響を及ぼし、膜がその端部の位置に達すると、連結ロッドは切換装置を切り換え、その結果、弁の位置はそれぞれの他方の切換え終了状態に変更され、膜の端部の位置に達したときに圧力室のガスの圧力を下げ、他方の圧力室を加圧して、２つの膜または有効面が今や反対方向に動くようにする。 
【０１２７】
したがって、適切な実施形態で、血液室がその最大体積の約１０％以下しか残されていないときに、膜の端部の位置は特に到達されることが可能である。 
【０１２８】
したがって、切換装置を切り換えて加圧圧力室を変えることによって、接続された有効面および／または膜を、作動サイクル後に反対方向に移動させることができる。 
【０１２９】
有利にも、この様式では、血液ポンプは一定のガス流で作動することができ、それにより外部回路が不要になる。 
【０１３０】
任意選択で、連結ロッドは内側に中空空間を有する。 
【０１３１】
有利にも、この様式では、特定の状況下では、連結ロッドが内側にガス流を有することができることが達成し得る。したがって、中空連結ロッドはバイパスの一部を成すことができる。 
【０１３２】
好ましくは、連結ロッドは、ばねによって相互連結された第１の構成要素と第２の構成要素とを有する。 
【０１３３】
有利にも、この様式では、ばねによって規定される力に達したときに、連結ロッドの構成要素間の距離が変化し得ることが達成できる。したがって、圧力室の有効面は、同期して動く必要がない。 
【０１３４】
したがって、ばねによって規定された圧力室間の圧力比を超えると、別段の場合には連結ロッドによって連結される有効面の移動を、切り離すことができる。 
【０１３５】
任意選択で、連結ロッドは、指定されたガスの流れが連結ロッド内の中空空間を流れるようにし、さらに連結ロッド内の弁を通り、バイパスを介して圧力室から出るように適合される弁を備える。 
【０１３６】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１３７】
「弁」は、流体の流れを遮断または制御するための構成要素である。弁では、流れを減少または遮断するために閉鎖用構成要素が移動される。 
【０１３８】
「バイパス」は、指定されたガス流が流れることができる流路である。特に、バイパスは、ガスがガス流出口弁を通過する必要なしに圧力室から流出することを可能にする。したがって、バイパスは、圧力室内のガスを流出させるための代替的な流路である。 
【０１３９】
適切な実施形態では、２つの圧力室の間の圧力比に達したときに、弁が受動的に開かれ、それによってガスがバイパスを介して、加圧された圧力室から流出することが可能になる。 
【０１４０】
有利な実施形態では、連結ロッドの構成要素はばねによって連結されている。圧力室内の圧力比が、連結ロッド内部のばねのプレストレスによって規定される値を超えると、弁が開き、ガスがバイパスを介して加圧された圧力室から流出し得る。 
【０１４１】
好ましくは、この様式では、吸引制限のための追加の保護装置を備えることができる。
【０１４２】
好ましくは、バイパスは閉鎖装置を有する。 
【０１４３】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１４４】
「閉鎖装置」は、経路を解放する、経路を遮断する、または経路の流れを絞り込む、特に、経路を部分的に閉鎖するように適合させた機械的な閉鎖要素を有する。特に、閉鎖装置は、バイパスを開く、バイパスを閉じる、またはバイパスを絞り込むように、特に、バイパスを部分的に閉じるように適合されている。 
【０１４５】
有利にも、この様式では、連結ロッドの弁は閉鎖装置の作動によって閉鎖することができる。このようにすると、弁の機能を無効にすることができる。 
【０１４６】
第２の態様の主題を本発明の第１の態様の主題と有利に組み合わせることができることが、明確に指摘される。 
【０１４７】
本発明の第３の態様では、課題は、血液の輸送および処理のための人工心肺装置であって、血液流入口および血液流出口を有し、先行請求項の一項に記載の血液ポンプを有する人工心肺装置によって解決される。 
【０１４８】
上述のような本発明の第１または第２の態様に係る血液の吸引および移動のための血液ポンプの利点は、血液の輸送および処理のための人工心肺装置に直接及ぶことが理解される。 
【０１４９】
好ましくは、人工心肺装置は人工肺を有する。 
【０１５０】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１５１】
「人工肺」は、血液を酸素で富ませ、血液から二酸化炭素を除去する医療技術の産物である。人工肺は血液のガス交換に使用される。 
【０１５２】
有利にも、肺の機能をこの様式で代用することができる。 
【０１５３】
任意選択で、人工心肺装置は透析器を有する。 
【０１５４】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１５５】
「透析器」は、血中の物質の交換を達成するように適合させている医療技術の産物である。 
【０１５６】
有利にも、腎臓の機能をこの様式で代用することができる。 
【０１５７】
好ましくは、人工心肺装置はフィルタを有する。 
【０１５８】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１５９】
「フィルタ」は、血液から粒子を保持するように適合させた医療技術の産物である。
【０１６０】
有利にも、この様式では、血液から望ましくない粒子を除去することができる。 
【０１６１】
任意選択で、人工心肺装置はガス供給源、特に酸素供給源を有する。 
【０１６２】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１６３】
「ガス供給源」は、ガス流を供給するように適合させたアセンブリである。 
【０１６４】
有利にも、この様式では、人工心肺装置に酸素とエネルギーを連続して供給することができる。 
【０１６５】
第３の態様の主題を、個々に、および任意の組み合わせで累積的に、本発明の上記の態様の主題と有利に組み合わせることができることを明確に指摘する。 
【０１６６】
本発明の第４の態様では、患者から血液を採取し、血液流入口によって血液ポンプに供給し、血液ポンプの血液流出口によって患者に供給して戻す、本発明の第１および／または第２の態様に係る体外血液ポンプの作動方法によって課題が解決される。 
【０１６７】
以下に、いくつかの用語を説明する。 
【０１６８】
「血液流入口」は、血液が横切るように適合させた血液ポンプアセンブリと患者との間の接続部である。 
【０１６９】
「血液流出口」は、指定された血流が血液ポンプアセンブリを出て、血液が横切るように適合させた構成要素である。 
【０１７０】
有利にも、この様式では、血液ポンプは、患者からの指定された血流で作動させることができ、血液は、血液ポンプが心臓の機能を部分的または完全に引き継ぐことができるように、血液ポンプから患者に流れて戻ることができる。 
【０１７１】
血液は好ましくは、第１の方法ステップにおいて、血液ポンプの膜の動きで、および血液流入路の逆流防止弁が開くことによって吸引され、血液が血液流入路を通って血液室に流入し、血液室の血液流入路の逆流防止弁は、第２の方法ステップで閉じ、血液は第３の方法ステップで膜を移動することによって血液室から移動され、血液流入路の逆流防止弁は、血液流入路を通る血液の逆流および血液流出路を通る血液ポンプからの血液の流出を防止または低減する。 
【０１７２】
有利にも、この様式で、血液を効果的に保護するように血液ポンプを特にエネルギー効率的にすることができる。 
【０１７３】
さらに、血栓が血液ポンプ内に形成されるのを防ぐために、指定された血流が横切るすべての領域が特によく洗い流されることが、有利にも達成され得る。 
【０１７４】
任意選択で、血液は２つの血液室によって交互に吸引および移動され、一方の血液室があるときに吸引して他方の血液室が血液を移動させ、血液流出路の接続領域にある逆流防止弁が、血液流出路を通って血液室に血液が逆流するのを防止または低減する。 
【０１７５】
有利にも、この様式では、脈動式吸引および血液の移動が起こり得て、血液ポンプは、外部回路を不要にする一定のガス流で作動する。 
【０１７６】
有利にも、この様式で、血液を効果的に保護するように血液ポンプを特にエネルギー効率的にすることができる。 
【０１７７】
さらに、血栓が血液ポンプ内に形成されるのを防ぐために、指定された血流が横切るすべての領域が特によく洗い流されることが、有利にも達成され得る。 
【０１７８】
好ましくは、連結ロッドの移動は膜に作用し、その移動に影響を及ぼす。 
【０１７９】
有利にも、このようにすると、圧力室に常に過圧を供給しなければならないが、低圧を供給しないことが達成され得る。過圧で現在加圧されている圧力室は、移動を決定し、膜または反対側の圧力室の有効面を同伴するので、ガスを流出させるために低圧をここで加える必要はない。 
【０１８０】
この連結は、血液ポンプが一定のガス流で作動することができ、それにより外部回路が不要になることを有利にも可能にし得る。 
【０１８１】
任意選択で、駆動ユニットはガスで作動し、ガスはガス流入口を通って駆動ユニットに流れ込み、ガスはガス流出口を通って駆動ユニットから流れ出て、血液室と圧力室との間の差圧が膜に作用し、膜の移動に影響を及ぼす。 
【０１８２】
したがって、有利にも、血液ポンプのエネルギー供給はガス流によって確実にされることができ、それは特に単純で堅牢な血液ポンプの構成を可能にする。 
【０１８３】
好ましくは、ガスが、ガス流入口を通って駆動ユニットに、さらに開いているガス流入口弁を通って圧力室に流入し、この圧力室のガス流出口弁が閉じて圧力室の圧力が上昇し、膜の移動に影響を及ぼし、それが直接または時間の遅れを伴って血液室の方向に移動する。 
【０１８４】
有利にも、この様式では、膜を移動させる圧力室、ひいてはまた隣接する血液室内の血流をガス圧で作動することができる、つまり供給されたガスの圧力からエネルギーを得ることを成し遂げることができる。 
【０１８５】
任意選択で、ガスが、ガス流出口弁を通って圧力室から、さらにガス流出口を通って駆動ユニットから流出し、この圧力室のガス流入口弁が閉じて圧力室の圧力が低下し、膜の移動に影響を及ぼし、それが直接または時間の遅れを伴って圧力室の方向に移動する。
【０１８６】
有利にも、この様式では、駆動ユニットを作動するために使用されるガスが血液ポンプから戻れることが達成され得る。 
【０１８７】
好ましくは、ガスが第２の圧力室から流出する間にガスが最初に第１の圧力室に流入し、その端部の位置に膜または有効面が到達したときに、ガス流出口弁を切換装置が切り換えて、次の作動でガスが第１の圧力室から流出する間にガスが第２の圧力室に流入するようにする。 
【０１８８】
有利にも、この様式では、脈動式吸引および血液の移動が起こり得て、血液ポンプは外部回路を不要にする一定のガス流で作動する。 
【０１８９】
任意選択で、切換装置は双安定切換状態に切り換えられ、その結果切換作動の後、一方の圧力室のみがガス流入口とのガスの連通を有し、他方の圧力室がガス流出口とのガスの連通を有する。 
【０１９０】
有利にも、この様式では、指定された切換状態間で血液ポンプが動けないようにすることが達成でき、それは血液ポンプの機能を損なう、あるいはその故障さえも引き起こすものである。血液ポンプは、双安定切換状態で自律的に機械的に作動し、外部の制御装置に依存しない。このことは、血液ポンプの特に安全で堅牢な挙動を達成するのに、有利にも役立つ。 
【０１９１】
圧力室間の差圧の量を超えた場合、ガスは弁を介して圧力室から流出することが好ましい。 
【０１９２】
有利にも、この様式では、吸引制限のための追加の保護装置が備えられ、血液ポンプを使用する際の危険性を低減することが達成され得る。 
【０１９３】
任意選択で、閉鎖部分はバイパスを閉鎖し、その結果、弁からガスがまったく出ることができない、または減少したガスの流れのみが出ることができるようになる。 
【０１９４】
有利にも、この様式では、より高いポンプの性能を促進するために、バイパスおよび関連する弁で可能にされた保護機能を無効にすることができる。 
【０１９５】
第４の態様の主題を、個々に、および任意の組み合わせで累積的に、本発明の上記の態様の主題と有利に組み合わせることができることを明確に指摘する。 
【０１９６】
本発明の第５の態様では、患者から血液を採取し、人工心肺装置に供給し、人工心肺装置によって患者に供給して戻す、本発明の第３の態様に係る人工心肺装置の作動方法によって課題が解決される。 
【０１９７】
有利にも、この様式では、人工心肺装置は、患者からの指定された血流で作動させることができ、血液は、血液ポンプから患者に流れて戻ることができ、人工心肺装置が心臓と肺の機能を部分的にまたは全体的に代用できるようにし得る。 
【０１９８】
好ましくは、人工心肺装置の血液ポンプは、本発明の第４の態様に係る方法によって作動する。 
【０１９９】
有利にも、この様式では、上述の本発明の第４の態様に係る血液ポンプを作動させる方法の利点は、人工心肺装置を作動させる方法に直接拡張することができる。 
【０２００】
任意選択で、血液が血液ポンプに供給され、続いて人工肺および／またはフィルタおよび／または透析器に供給される。 
【０２０１】
有利にも、この様式では、患者から採取された血液を酸素化し、二酸化炭素および望ましくない粒子を浄化し、血液中で物質の交換を行うことを達成することができる。したがって、心臓、肺および腎臓の機能を完全にまたは部分的に置き換えることができる。
【０２０２】
第５の態様の主題を、個々に、および任意の組み合わせで累積的に、本発明の上記の態様の主題と有利に組み合わせることができることを明確に指摘する。 
【０２０３】
以下において、本発明は、図面を参照しながら、実施形態の例によってさらに詳細に説明される。 
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】人工心肺装置を概略的に示す。
【図２】血液ポンプを概略的に示す。
【図３】切換装置を概略的に示す。
【図４】弁およびバイパスを備える連結ロッドアセンブリの実施形態を概略的に示す。
【図５】バイパスおよび閉鎖部分を備える血液ポンプを概略的に示す。
【図６】血液流出路の接続部分を概略的に示す。
【図７】血液流入路、血液流出路および逆流防止弁を備える血液室ユニットを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０２０５】
図１の人工心肺装置１は、実質的に血液ポンプ２、人工肺３および供給ユニット４からなる。 
【０２０６】
血液ポンプ２は、実質的に駆動ユニット５と２つの血液室６、７からなる。 
【０２０７】
指定された血流（図示せず）は、血液ポンプ２の方向に患者（図示せず）から血液流入口９の指定された血流流入口方向８に流れる。 
【０２０８】
指定された血流（図示せず）が血液ポンプ２に到達する前に、それは分流器１０で分割され、分流器１０の下流で２つの血液流入路１１、１２に入り、それぞれの血液室６、７に流れ込み、そこでは駆動ユニット５により加圧され、それぞれの血液流出路１３、１４を介して血液ポンプ２を出る。 
【０２０９】
血液流出路１３、１４の端部では、指定された血流（図示せず）が接続領域１４にて再収束し、そこから、血流は人工肺３の方向に、下流で流れる。 
【０２１０】
指定された血流は、血流方向１６で人工肺に入り、血流方向１７で人工肺３を出る。
【０２１１】
人工肺３の下流では、指定された血流（図示せず）が血液流出口１８を通って患者（図示せず）に逆流する。 
【０２１２】
供給ユニット４は、ガス流入口１９を介したガス流（図示せず）を、血液ポンプ２、特に血液ポンプ２の駆動ユニット５に供給し、かくして、指定された血流（図示せず）をポンピングするのに必要なエネルギーを血液ポンプ２に供給する。 
【０２１３】
図２の血液ポンプ２０は、２つの血液室２１、２２と駆動ユニット２３とから実質的になる。 
【０２１４】
駆動ユニット２３は、２つの圧力室２４、２５、ガス流入口２６、ガス流出口２７、ガス流入口弁２８、ガス流出口弁２９および連結ロッド３０から実質的になる。 
【０２１５】
連結ロッド３０はその端部に１つの有効面３１、３２を各々有する。 
【０２１６】
血液室２１は、有効面３１および膜３３によって圧力室２４から隔てられているので、流体（図示せず）は、血液室２１から圧力室２４にも、圧力室２４から血液室２１にも流れることができない。 
【０２１７】
血液室２２は、有効面３２および膜３４によって圧力室２５から隔てられているので、流体（図示せず）は、血液室２２から圧力室２５にも、圧力室２５から血液室２２にも流れることができない。 
【０２１８】
ガス流入口弁２８は、指定されたガス流（図示せず）がガス流入口２６を介して圧力室２４または圧力室２５に流れることができるように、切り換えることができる。 
【０２１９】
ガス流入口弁２９は、指定されたガス流（図示せず）が圧力室２４または圧力室２５からガス流出口２７に流れることができるように、切り換えることができる。 
【０２２０】
指定された血流（図示せず）は、血液流入路３５および逆流防止弁３７を通って血液室２１に流れ込み、そこから下流で血液流出路３９を通って血液室２１の外に流れる。 
【０２２１】
指定された血流（図示せず）は、血液流入路３６および逆流防止弁３８を通って血液室２２に流れ込み、そこから下流で血液流出路４０を介して血液室２２の外に流れる。
【０２２２】
図２の血液ポンプ２０は、例えば、以下の状態にあることができる：指定されたガス流（図示せず）が、ガス流入口方向４１に、ガス流入口２６を通って駆動ユニット２３に移動する。そこで、指定されたガス流（図示せず）は、ガス流入口弁２８を介して、ガス流方向４２に、圧力室２５内へと移動する。ガス流出口弁２９が圧力室２５を閉じるので、圧力室２５のガスの圧力が上昇する。 
【０２２３】
圧力室２５のガスの圧力は、有効面３２および膜３４に作用し、非常に高くなるため、有効面３２および膜３４は、移動の方向４３、４４で血液室２２の方向に移動する。 
【０２２４】
このようにすると、血液室２２の体積が減少し、逆流防止弁３８が閉じられ、指定された血流（図示せず）が血流方向４５に血液流出路４０の方に向かって流れ、さらに血液流出路４０を通り、血流方向４６に血液ポンプ２０から出る。 
【０２２５】
有効面３２の移動の方向４３、４４は、連結ロッド３０を介して有効面３１の移動の方向４７、４８に伝達され、その結果有効面３１と膜３３とは、血液室２１の体積が増加するように移動する。 
【０２２６】
このようにすると、指定された血流（図示せず）が、血液流入路３５を通って血液流入口方向４９に、さらに下流で血流方向５０に、この様式では開いている逆流防止弁３７を通って、血液室２１内に吸引される。 
【０２２７】
同時に、有効面３１および膜３３の移動の方向４７、４８によって圧力室２４の体積が減少し、指定されたガス流（図示せず）は、ガス流方向５１に、圧力室２４から開いているガス流出口弁２９を通ってガス流出口２７へと流れ、さらに下流でガス流出口方向５２にて駆動ユニット２３を出る。 
【０２２８】
図３の切換装置６０は、実質的に上側切換構成要素６１、下側切換構成要素６２、および磁石６６、６７、６８、６９からなる。 
【０２２９】
上側切換構成要素６１および下側切換構成要素６２は、それぞれ、ガス流入口弁６３およびガス流出口弁６４の上下の端部において、ガス流入口弁６３およびガス流出口弁６４を接続している。 
【０２３０】
ガス流入口弁６３およびガス流出口弁６４の位置は、指定されたガス流（図示せず）が圧力室７１、７２のどちらに流入するか、どちらから流出するかを決定する。位置は、切換装置６０により切り換えられる。 
【０２３１】
圧力室７１は、反対の分極を有する磁石６６、６９を含む。磁石６６は、上側切換構成要素６１に接続されている。磁石６９は有効面６５に接続されているので、有効面６５と共に移動する。有効面６５は連結ロッド７３を介して有効面７０と連結されているので、連結ロッド７３と有効面７０も同様に沿って移動する。 
【０２３２】
圧力室７２は、反対の分極を有する磁石６７、６８を含む。磁石６７は、下側切換構成要素６２に接続されている。磁石６８は、有効面７０に接続されているので、有効面７０と共に移動する。有効面７０は連結ロッド７３を介して有効面６５に接続されているので、連結ロッド７３と有効面６５も同様に沿って移動する。 
【０２３３】
磁石６６、６９と磁石６７、６８は、それぞれ反対の分極を有しており、したがって互いに引き合う。磁石６６、６９および磁石６７、６８の吸引力は、それぞれの対の磁石間の距離に依拠している。磁石６６、６９または磁石６７、６８が接触しているとき、それらの吸引力は最も強い。 
【０２３４】
磁石６６、６７、６８、６９の配置により、切換装置６０の構造および磁石６６、６７、６８、６９の吸引力と組み合わせて、切換装置６０の双安定実施形態が、双安定切換状態を可能にする、図２の説明で既に記載した切換装置６０を有する血液ポンプ２０の運動学において、達成される。 
【０２３５】
図４の弁およびバイパスを有する連結ロッド装置８０の実施形態（左側の部分図は閉じている弁８１を有する連結ロッド装置８０の実施形態を示し、右側の部分図は開いている弁８１の連結ロッド装置８０の実施形態を示す）は、実質的に、弁８１、連結ロッド８２およびバイパス８３からなる。 
【０２３６】
連結ロッド８２は、上側連結ロッド構成要素８４と下側連結ロッド構成要素８５とを有する。上側連結ロッド構成要素８４は、有効面８６と固定して接続されている。下側連結ロッド構成要素８５は、有効面８７に固定して接続されている。 
【０２３７】
上側連結ロッド構成要素８４と下側連結ロッド構成要素８５とは、弁８１の部位で、ばね８８によって互いに押されている。有効面８６、８７にばねの力よりも大きい力が作用し、ばねの力とは反対方向に作用すると、弁８１が開く（右側部分図）。 
【０２３８】
上側連結ロッド構成要素８４は内側が中空であり、上側連結ロッド構成要素８４の中空空間９１を圧力室９２に接続することができるボアホール８９、９０を有する。ボアホール８９、９０は、圧力室９２がその基準の圧力室体積の５０％を超える体積を有する場合にのみ、それらのホールが圧力室９２を伴う上側連結ロッド構成要素８４の中空空間９１を解放するように配置される。 
【０２３９】
下側連結ロッド構成要素８５もまた内側が中空であり、下側連結ロッド構成要素８５の中空空間９５を圧力室９６に接続することができるボアホール９３、９４を有する。ボアホール９３、９４は、圧力室９６がその基準の圧力室体積の５０％を超える体積を有する場合にのみ、それらのホールが圧力室９６を伴う下側連結ロッド構成要素８５の中空空間９５を解放するように配置される。 
【０２４０】
特に、連結ロッド８２は、ボアホール８９、９０が上側連結ロッド構成要素８４の中空空間９１と、圧力室９２とを接続しながら、同時にボアホール９３、９４が下側連結ロッド構成要素８５の中空空間９５を圧力室９６に接続する状態が存在しないように設計されている。この様式では、連結ロッド８２の中空空間９１、９５が圧力室９２、９６間の圧力を補わないことが確実になる。 
【０２４１】
ばねの力よりも大きい力９９、１００が有効面８６、８７に作用し、ばねの力とは反対方向に作用すると、弁８１が開く（右側部分図）。圧力室９６がその基準の圧力室の体積の５０％を超える体積を有する場合、指定されたガス流（図示せず）が、圧力室９６からガス流方向９７、９８に、ボアホール９３、９４を通って移動し、中空空間９５の中に入り、開いている弁８１を通って、さらに下流側でバイパス８３に入る。 
【０２４２】
あるいは（図示せず）、有効面８６、８７に作用する力９９、１００がばねの力よりも大きく、ばねの力とは反対方向に作用し、圧力室９２がその基準の圧力室の体積の５０％を超える体積を有する場合、指定されたガス流（図示せず）が、圧力室９２からガス流方向（図示せず）に、ボアホール８９、９０を通って、中空空間９１の中へ開いている弁８１を通って移動し、さらに下流でバイパス８３内に入る。 
【０２４３】
図５の血液ポンプ１１０は、実質的に血液室１１１、１１２と駆動ユニット１１３とからなる。 
【０２４４】
血液室１１１、１１２のそれぞれは、血液流入路（図示せず）および血液流出路１１４、１１５を有する。 
【０２４５】
駆動ユニット１１３は、ガス流入口１１６、ガス流出口１１７、およびバイパス１１８を有し、そのため指定されたガス流（図示せず）が、ガス流入口１１６を通ってガス流入口方向１１９にて駆動ユニット１１３内に流れることができ、ガス流出口方向１２０にてガス流出口１１７を通って流れ出ることができる。 
【０２４６】
駆動ユニット１１３の内側の弁８１が開くと、バイパス１１８を介して、駆動ユニット１１３から、指定されたガス流（図示せず）を流出させることができる。 
【０２４７】
バイパスは閉鎖装置１２１を有し、これは、指定されたガス流（図示せず）が、弁８１が開いたときにバイパスを通って移動することができるよう、バイパスを開くことを可能にする。また、弁８１が開いたときに、指定されたガス流（図示せず）がバイパスを通って移動できないようにそれを閉じることを可能にする。または、それを確認して、指定されたガス流（図示せず）が、弁８１が開いているときに防止された方法でバイパスを通ってのみ移動できるようにすることを可能にする。 
【０２４８】
図６の接続領域１３０（左側部分および右側部分は、代替の血流経路を示す）は、実質的に、接続領域１３０で合流する血液流出路１３１、１３２、患者（図示せず）への血液流出口１３３、および逆流防止弁１３４からなる。 
【０２４９】
指定された血流（図示せず）は、血流方向１３５に、血液流出路１３１を通って血液ポンプ１３６から流出することができる。次いで、さらに下流で、それは血流方向１３７に横切る接続領域１３０、および同様に血流方向１３７に横切る逆流防止弁１３４で合流する。さらに下流では、指定された血流（図示せず）は、接続領域１３０から、血流方向１３８に血液流出口１３３を通って患者（図示せず）に戻る。 
【０２５０】
指定された血流（図示せず）は、血流方向１３９に、血液流出路１３２を通って血液ポンプ１３６から流出することができる。次いで、さらに下流で、それは血流方向１４０に横切る接続領域１３０、および同様に血流方向１４０に横切る逆流防止弁１３４で合流する。さらに下流では、指定された血流（図示せず）は、接続領域１３０から、血流方向１４１に血液流出口１３３を通って患者（図示せず）に戻る。 
【０２５１】
逆流防止弁１３４は、血液ポンプ１３６のそれぞれの血液移動血液室（図示せず）に接続されていない血液流出路１３１、１３２を通る指定された血流（図示せず）の逆流を防止または低減する。 
【０２５２】
図７の血液室ユニット１５０（左側の部分図は血液室からの血液の移動を示し、右側の部分図は血液室への血液の吸引を示す）は、実質的に血液室１５１、血液流入路１５２、血液流出路１５３、および逆流防止弁１５４からなる。 
【０２５３】
指定された血流（図示せず）が移動すると、指定された血流（図示せず）は、血液流出路１５３を通って、血流方向１１５に、血液室１５１から流出する。これにより、血液室１５１に指定された血流（図示せず）の循環１５６が惹起される。 
【０２５４】
指定された血流（図示せず）が血液室１５３から移動されると、逆流防止弁１５４は、血液流入路１５２を通って血液室１５１から出る血流（図示せず）の流れを防止または減少させる。 
【０２５５】
指定された血流（図示せず）が吸引されると、指定された血流（図示せず）は、血流方向１５７で、また逆流防止弁１５４を介して、血液流入路１５２を通って血液チャンバ１５１に流れる。 
【符号の説明】
【０２５６】
１  人工心肺装置
２  血液ポンプ 
３  人工肺
４  供給ユニット 
５  駆動ユニット
６  血液室 
７  血液室
８  血流流入口方向 
９  血液流入口
１０  分流器 
１１  血液流入路
１２  血液流入路 
１３  血液流出路
１４  血液流出路 
１５  接続領域
１６  血流方向 
１７  血流方向
１８  血液流出口 
１９  ガス流入口
２０  血液ポンプ 
２１  血液室
２２  血液室 
２３  駆動ユニット
２４  圧力室 
２５  圧力室
２６  ガス流入口 
２７  ガス流出口
２８  ガス流入口弁 
２９  ガス流出口弁
３０  連結ロッド 
３１  有効面
３２  有効面 
３３  膜
３４  膜 
３５  血液流入路
３６  血液流入路 
３７  逆流防止弁
３８  逆流防止弁 
３９  血液流出路
４０  血液流出路 
４１  ガス流入方向
４２  ガス流方向 
４３  移動の方向
４４  移動の方向 
４５  血流方向
４６  血流方向 
４７  移動の方向
４８  移動の方向 
４９  血液の流入口方向
５０  血流方向 
５１  ガス流方向
５２  ガス流出口方向 
６０  切換装置
６１  上側切換構成要素 
６２  下側切換構成要素
６３  ガス流入口弁 
６４  ガス流出口弁
６５  有効面 
６６  磁石
６７  磁石 
６８  磁石
６９  磁石 
７０  有効面
７１  圧力室 
７２  圧力室
７３  連結ロッド 
８０  連結ロッド配置
８１  弁 
８２  連結ロッド
８３  バイパス 
８４  上側連結ロッド構成要素
８５  下側連結ロッド構成要素 
８６  有効面
８７  有効面 
８８  ばね
８９  ボアホール 
９０  ボアホール
９１  中空空間 
９２  圧力室
９３  ボアホール 
９４  ボアホール
９５  中空空間 
９６  圧力室
９７  ガス流方向 
９８  ガス流方向
９９  力 
１００  力
１１０  血液ポンプ 
１１１  血液室
１１２  血液室 
１１３  駆動ユニット
１１４  血液流出路 
１１５  血液流出路
１１６  ガス流入口 
１１７  ガス流出口
１１８  バイパス 
１１９  ガス流入方向
１２０  ガス流出口方向 
１２１  閉鎖装置
１３０  接続領域 
１３１  血液流出路
１３２  血液流出路 
１３３  血液流出口
１３４  逆流防止弁 
１３５  血流方向
１３６  血液ポンプ 
１３７  血流方向
１３８  血流方向 
１３９  血流方向
１４０  血流方向 
１４１  血流方向
１５０  血液室ユニット 
１５１  血液室
１５２  血液流入路 
１５３  血液流出路
１５４  逆流防止弁 
１５５  血流方向
１５６  循環 
１５７  血流方向
【図１】
2020505973.tif 000003
【図２】
2020505973.tif 000004
【図３】
2020505973.tif 000005
【図４】
2020505973.tif 000006
【図５】
2020505973.tif 000007
【図６】
2020505973.tif 000008
【図７】
2020505973.tif 000009
【国際調査報告】
2020505973.tif 000010
2020505973.tif 000011
2020505973.tif 000012
2020505973.tif 000013
2020505973.tif 000014
2020505973.tif 000015
2020505973.tif 000016
2020505973.tif 000017
2020505973.tif 000018
2020505973.tif 000019