JP2020014497A - 補助人工心臓及び補助人工心臓のケーシング製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より小型化、軽量化が可能な補助人工心臓を提供することを目的とする。【解決手段】羽根車２と、羽根車２を回転させるモーター３と、モーター３が固定されるケーシング７と、を備え、羽根車２は羽根２１に連結される軸４を有し、モーター３は、羽根車２を回転させるローター５とステーター６を有し、ケーシング７は、モーター３のステーター６が固定されるとともに、羽根２１を囲んだ内部空間に人工心室８が形成され、ケーシング７の内部にモーター３からの発熱を冷却する液体２０２が流通する液体流路９が形成された、補助人工心臓１（１１）であって、ケーシング７には、モーター３の配置部から液体流路９の一部に至る金属の結合が密の領域７１と、金属の結合が密の領域７１と人工心室８との間に設けられた金属の結合が粗の領域７２と、が形成されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は補助人工心臓及び補助人工心臓のケーシング製造方法に関する。

補助人工心臓、特に植込み型補助人工心臓は、心不全等で十分に血液を送り出せなくなった心臓を補助するために使用される。体内に埋め込む等して、モーターの力を使って本来の心臓が血液を全身に送るのを補助する。
補助人工心臓は、近年、技術開発が進み、実用化に至り、多くの患者に供すことが可能となってきている（例えば、ＷＯ２０１６／１２５３１３号公報参照）。

上記文献には、補助人工心臓ステム３００が開示されている。このシステム３００で使用する血液ポンプ（補助人工心臓）１１０は、回転モーターを備えた回転駆動装置３０が内蔵されており、この回転駆動装置により血液ポンプ室３２に設けられたインペラ２６に駆動力が与えられる。血液ポンプ１１０内には、更に、パージ液循環経路４０が設けられ、血液ポンプ１１０を冷却する。
この文献に開示された血液ポンプ１１０は、血液を体内に送り出す心臓（患者の本来の心臓）を補助する小型の補助人工心臓として優れている。回転駆動装置３０のモーターからの発熱も、パージ液によって吸収され、血液が熱せられることによる血栓等の発生も抑制できる。

ＷＯ２０１６／１２５３１３号公報

しかし、補助人工心臓は、一般的に、使用者（患者）の体内に埋め込まれて使用されるため、更なる小型化、軽量化が要請されている。
本発明は、特許文献１に開示されるような補助人工心臓を改良し、より小型化、軽量化が可能な補助人工心臓を提供することを目的とする。また、このような補助人工心臓の血液ポンプ室やモーターを囲むケーシングを容易に製造することを目的とする。

［１］本発明の補助人工心臓は、
羽根車と、前記羽根車を回転させるモーターと、前記モーターが固定されるケーシングと、を備え、
前記羽根車は、羽根及び前記羽根に連結される軸を有し、
前記モーターは、前記軸に連結された永久磁石が円周方向に沿って配列され前記軸が回転することにより前記羽根車を回転させるローター、並びに、前記ローターが回転する外周に沿って前記永久磁石に対向するように配列された鉄心及び前記鉄心に巻回されたコイルを有するステーターを有し、
前記ケーシングは、前記モーターの前記ステーターが固定されるとともに、前記羽根を囲んだ内部空間に人工心室が形成され、前記ケーシングの内部に前記モーターからの発熱を冷却する液体が流通する液体流路が形成された、補助人工心臓であって、
前記ケーシングは、金属で構成され、
前記ケーシングには、前記モーターの配置部から前記液体流路の一部に至る金属の結合が密の領域と、前記金属の結合が密の領域と前記人工心室との間に設けられた金属の結合が粗の領域と、が形成されていることを特徴とする。

本発明の補助人工心臓によれば、ケーシングは金属で構成され、モーターの配置部から液体流路の一部に至る金属の結合が密の領域が形成されているため、モーターの発熱は、モーターの配置部から液体流路に伝わり易く、伝わった熱は液体流路を流れる液体で冷却される。
その一方、上記の金属の結合が密の領域と、人工心室との間には、金属の結合が粗の領域が形成されているため、モーターの発熱は人工心室へは伝わり難く、血液が熱せられることによる血栓等のリスクを抑制できる。
一般に、モーターを小型化した場合、小型化する前と同じ出力を得ようとすると、モーターの発熱量は大きくなるが、本発明の補助人工心臓は、モーターの発熱量が大きくなってもその冷却効果が大きく、また、人工心室へも熱が伝わり難いので、補助人工心臓を小型化できる。
また、補助人工心臓に内蔵させるモーターを小型化できるのに加え、ケーシングが金属の結合が粗の領域を有するため、補助人工心臓の一層の軽量化が可能となる。

［２］本発明の補助人工心臓においては、前記ケーシングの前記人工心室が形成された面においては、金属の結合が密に形成されていることが好ましい。

ケーシングの人工心室が形成される面において、金属の結合が密に形成されていると、人工心室の表面(内面)の凹凸が小さく、血液が１箇所に滞ることによる血栓等が生じるリスクを低減できる。
［３］本発明の補助人工心臓においては、前記ケーシングは、少なくも、それぞれ独立した部品である、前記人工心室の一部を形成する人工心室形成ケーシング部と、前記モーターの前記ステーターが固定されるステーター固定ケーシング部と、を有し、それらが一体化されて構成されていることが好ましい。

このようにすると、別々に作られた人工心室形成ケーシング部と、ステーター固定ケーシング部と、を一体化すればよいため、モーター等を内部に配置するのが容易である。また、精度等がよいもの同士を選別して一体化することができ、製造しやすい。

［４］本発明の補助人工心臓においては、前記前記液体流路は、前記補助人工心臓への液体流入用流路と、前記補助人工心臓からの液体流出用流路と、を含み、前記ケーシングは、前記液体流入用流路と前記液体流出用流路との間に金属の結合が粗である領域が形成されていることが好ましい。

このようにすると、液体流出用流路内の液体は、モーターからの発熱を吸収して温まっているが、金属の結合が粗の領域により、その熱が液体流入用流路内の液体に伝わり難く、液体流路内の液体が冷却された状態でモーターの発熱を吸収することができる。

［５］本発明の補助人工心臓のケーシング製造方法は、上記の補助人工心臓のケーシングの製造方法であって、金属粒子にレーザーを照射して前記金属粒子を燒結させることにより、前記ケーシングを構成する金属の結合を粗及び密に形成することが好ましい。

このようにすると、金属粒子がレーザー照射によって燒結し、補助人工心臓のケーシングを構成する金属の結合を粗及び密に形成することが容易である。

［６］本発明の補助人工心臓のケーシング製造方法は、上記の補助人工心臓のケーシングの製造方法であって、金属粒子に電子ビームを照射して前記金属粒子を溶融させることにより、前記ケーシングを構成する金属の結合を粗及び密に形成することが好ましい。

このようにすると、金属粒子が電子ビーム照射によって溶融し、補助人工心臓のケーシングを構成する金属の結合を粗及び密に形成することが容易である。また、いわゆる髭等も生じ難い。

実施形態１に係る補助人工心臓１を用いた補助人工心臓システムの例を説明するための図である。 実施形態１に係る補助人工心臓１の概要を説明するための図である。 実施形態１のモーターを説明するための図である。 実施形態１のモーターを説明するための図である。 実施形態１に係る補助人工心臓のモーターと羽根車等との関係を説明するための図である。 実施形態１のケーシングの製造方法を説明するための図である。 実施形態１のケーシングを構成する金属粒子の焼結を説明するための図である。 実施形態１の粒径の小さな金属粒子が燒結したケーシングの一部を説明するための図である。 実施形態１の粒径の大きな金属粒子が燒結したケーシングの一部を説明するための図である。 実施形態１のケーシングを製造する際、金属粒子と樹脂粒子とを混合して使用し燒結する場合の説明をするための図である。 実施形態２に係る補助人工心臓１１の概要を説明するための図である。 変形例を説明するための図である。

以下、本発明の補助人工心臓について、図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、各図面は模式図であり、必ずしも実際の構造、外観等を厳密に反映したものではない。

［実施形態１］
補助人工心臓を用いたシステムの例
図１は、実施形態１に係る補助人工心臓１を用いた補助人工心臓システムの例を説明するための図である。
実施形態１に係る補助人工心臓１の理解を容易にするため、実施形態１に係る補助人工心臓自体を説明する前に、当該補助人工心臓がどのように用いられるか、当該補助人工心臓を用いた補助人工心臓システムの例を説明する。

実施形態１に係る補助人工心臓１は使用者（患者）１０００の体内に埋め込まれ、血液を流して補助人工心臓として働く。補助人工心臓１は、血液ポンプとも呼ばれる。補助人工心臓１は使用者１０００の心臓（本来の心臓）１００１の左心室と人工血管（カニューレ）１００２を介して接続される。左心室の血液は人工血管１００２を通って補助人工心臓１に送られる。補助人工心臓１は、そのポンプ作用により（モーターにより）、送り込まれた血液を、人工血管（カニューレ）１００３を介して上行大動脈に送る。

使用者１０００の体外には、制御装置１００５が設けられている。制御装置１００５は補助人工心臓１を駆動制御する。また、補助人工心臓１には、チューブ１００４を介して液体２０２が送り込まれ、補助人工心臓１を冷却する。モーター３は羽根車２を回転駆動する際に発熱するが、その熱が高温のまま補助人工心臓１内部の血液２０１に伝わるのを要請することで血栓等が発生しないようにする（図２も併せて参照）。
なお、制御装置１００５と補助人工心臓１（のモーター３）は、モーター３を駆動するための配線がされている。アルミニウム、鉄、ステンレス、銅等の金属線に、絶縁樹脂が被覆され、ケーブルとなっている。ケーブルは、ケーシングを通って、補助人工心臓１内のモーター３と体外の制御装置１００５とを結ぶが、細い線であり、また熱にはあまり影響がないため、図示や以降の説明を省略する。

補助人工心臓
図２は、実施形態１に係る補助人工心臓１の概要を説明するための図である。
補助人工心臓１は、羽根車（インペラー）２と、モーター３と、を有する。
羽根車２は、羽根２１と、羽根２１と連結された軸（シャフト）４と、を有する。軸４が回転することにより、羽根２１が回転し、人工心室８内の血液２０１を動かす。
モーター３は、回転するローター５と、回転しないステーター６と、を有する。図２の実施形態では、ローター５はモーター３の中央部に配置され、その外側にステーター６が配置されている。ローター５は、円筒の周囲に配置された複数の永久磁石５１を有する。ステーター６はコイル６２と鉄心６１とを有する。ステーター６はケーシング７に固定されている。ローター５には軸４が連結され、羽根車２に回転駆動力を与える。

補助人工心臓１は、更に、ケーシング７を有する。
ケーシング７には、モーター３のステーター６が固定される。また、ケーシング７には、羽根車２の羽根２１を囲んだ内部空間に人工心室８が形成される。また、ケーシング７の内部にはモーター３からの発熱を冷却する液体２０２が流通する液体流路９が形成される。

使用者１０００の本来の心臓１００１の左心室から、人工血管１００２を経て補助人工心臓１の血液流入口８１を介し人工心室８に流入した血液２０１は、羽根車２の羽根２１が回転することにより血液流出口８２から人工血管１００３を経て上行大動脈に送り出される(図１も併せて参照)。

実施形態１のモーター３は直流モーターである。内側にローター５、外側にステーター６を配置し、内側のローターが回転するインナーローター型である。実施形態１の補助人工心臓１で使用するインナーローター型は、アウターローター型に比べ、一般的に比較的安定した回転が可能である。

ローター５が回転すると、軸４を介して回転駆動力が羽根２１に伝わり、羽根車２が回転する。モーター３が駆動されると、モーター３は発熱する。特に、コイル６１が発熱する。
羽根車２や、モーター３は、ケーシング７で覆われ、あるいは支持等されている。羽根車２の周りの人工心室８や、モーター３をケーシング７で覆うことにより、人工心室８中に人体に害のあるものが入り込んだり、モーターから人体に影響のあるものが入り込むことを抑制する。

ケーシング７を構成する材料は金属である。人体に対し、有害でない、あるいは害が小さい金属である。例えば、チタン、白金、タングステン、ステンレス、あるいはこれらの合金等である。ステンレスは、ＳＵＳ３０４等、いわゆる１８−８ステンレスがよい。

ケーシング７は１つの独立したものでなく、複数の独立した部材で構成されていてもよい。複数の部材で構成される場合、例えば、羽根車２のモーター３と反対側を覆うハウジング（人工心室８の帽子形状部分）と、人工心室８の底辺部（図上で羽根２１の下の人工心室８下面を構成する部分、羽根車２とモーター３との間の部分）と、モーター３を囲む部分と、独立した部材（部品）で構成し、それらが組み立てられ一体化して構成されていてもよい。複数の部材の接合は、凹凸のはめ合せ（一方に凹部、対応する他方に凸部を設けてはめ合わせる）、溶接、ねじ、ボルトとナットによる固着等により行うことができる。複数の部材が一体化されても、羽根車２やモーター３を囲んだり支持等することは変わりない。図２はケーシング７が複数部材から構成されている場合を含め包括的に図示している（他の図面も同様である）。

ケーシング７内には液体２０２の流路９が形成されている。液体２０２は、ケーシング７の液体２０２の流入口９３から流入し、液体流入用流路９３を介してケーシング７内部のモーター３配置部を通って形成された液体流路９を流れる。軸４やローター５の周囲に形成された液体流路９を流れる。実施態様１では、更に、ローター５とステーター３との間にも液体流路９が形成されている。これにより、液体２０２によるモーター３の冷却効果を高めることができる。

なお、ローター５とステーター３との間は密封した空間として液体流路９を形成せず、その間に液体２０２が入り込まないようにしてもよい。これによりローター５が回転しやすくなる。
モーター３からの発熱を吸収した液体２０２は、液体流入口９３を経て、液体流出口９４から流出される。

液体２０２は、例えば、オイル、水、生理食塩水、アルコール、アルコールを含有した水等である。水の場合は殺菌した水が好ましい。血液も液体であるが、血液以外の液体が好ましい。

ケーシング７について説明する。
図２で、ケーシング７を構成する金属の結合が密の箇所を符号Ｍで示し、金属の結合が粗の箇所を符号Ｎで示す（図１１でも同様）。
図２に示すように、モーター２のステーター６（鉄心６１及びコイル６２）を囲むように、金属の結合が密（Ｍ）の領域７１が形成されている。特にコイル６２を囲むように形成するとよい。主としてコイル６２が発熱するからである。

金属の結合が密（Ｍ）の領域７１は、液体流路９の一部に達している。ステーター６の発熱が速やかに収集され、速やかに液体流路９に伝わり、液体流路９中の液体２０２で冷却される。
一方、上記のモーター３配置部から液体流路９の一部に至る金属の結合が密（Ｍ）の領域７１と、人工心室８との間には、金属の結合が粗（Ｎ）の領域７２が形成されている。そのため、モーター３の発熱は人工心室８に伝わりにくく、人工心室８内の血液２０１が熱せられて血栓等を引き起こすリスクを低減できる。
モーター３の発熱が効率的に吸収・冷却されるため、人工心室８を小型化、軽量化することが可能となるが、ケーシング７は金属の結合が粗（Ｎ）の領域を有するため、更に軽量化できる。そして、血栓等のリスクを抑制しながら患者への負担を軽減できる。

ここで、金属の結合が「密」とは、ケーシング７を形成する金属間の隙間がないか、隙間があっても小さいことをいう。
金属の結合が「粗」とは、ケーシング７を形成する金属の間の隙間が、金属の結合が「密」の場合に比べて大きいことをいう。隙間が均等に形成されている場合には、同じ大きさ（体積）の金属の塊で比較すると、金属の結合が「密」の塊の中の隙間の合計体積は、金属の結合が「粗」の塊の中の隙間の合計体積より小さい。隙間が全くない金属では「密」、多少でも隙間がある場合は「粗」となる。
金属の結合が「密」、「粗」となるようにケーシング７を構成することは、いわゆる３Ｄプリンター等で行うことができる。

なお、実施形態１の補助人工心臓においては、ケーシング７は、人工心室８が形成される面（図２で、人工心室８を形成するケーシング７の面）は金属の結合が密（Ｍ）であることが好ましい。
人工心室８の内面を形成するケーシング７の表面部分の金属を密（Ｍ）にすることにより、表面の凹凸が小さく、血栓等が生じるリスクを低減できるからである。
人工心室８の内面を形成するケーシング７の表面部分の金属を密（Ｍ）であると、熱が伝わりやすくなるが、金属の結合が粗の領域７２でモーター３からの発熱の伝達は抑制される。
また、人工心室８の表面を金属の結合が密（Ｍ）にし、表面から入った内部を金属の結合が粗（Ｎ）にすると、ケーシング７を軽量化できる。

また、人工心室８の表面を、細胞膜と同様な人工的被膜で覆ってもよい。このような被膜としては、例えば、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）ポリマーを使用した被膜がある。このようにすると更に血栓等の発生を抑制できる。
人工心室８の表面の金属の結合を粗とし、その上に上記被膜を設ける、あるいは、人工心室８の表面の金属の結合を密としその上に上記被膜を設ける。表面から入った内部は、金属の結合を粗とする。といった構成とする。

図２では、補助人工心臓１の外表面も金属の結合が密（Ｍ）になっている。補助人工心臓１は体内埋め込まれるため、外表面の金属の結合が密（Ｍ）になっていると、体内の体液が補助人工心臓１に入り込んだり、逆に補助人工心臓１内の血液２０１、冷却用の液体２０１等が体内に浸入しにくい。
ケーシング７の流路９の表面を構成する部分を、金属の結合が密（Ｍ）で形成してもよい。流路９中の冷却用の液体２０２がケーシング７の表面に留まり、液体２０２が腐敗する要因となること等を抑制できる。

このようにしても、モーター３配置部から液体流路９の一部に至る金属の結合が密（Ｍ）の領域７１と、人工心室８との間に設けられた金属の結合が粗（Ｎ）の領域７２の、モーター３から出た熱の伝達を抑制する機能、働きの大きな阻害とはならない。
また、図２では、液体流入用流路９１と、液体流出用流路９２が並んでいる箇所が大きく描かれているが、図２で軸４に垂直な方向から見ると、流路９１、９２が３６０度の円周方向の一部に過ぎない。そのため、流路９１、９２周辺のケーシングの金属の結合が密であっても粗であっても、その領域は狭く、軸４に垂直な方向からみたときに３６０度の円周方向の大部分を占める金属の結合が粗（Ｎ）の領域７２の、モーター３から出た熱の伝達を抑制する機能、働きの大きな阻害とはならない。もっとも、流路９１、９２のケーシングの金属の結合の密、粗を工夫することで熱の伝達の抑制等を更に向上させることができる。

上述したように、ケーシング７は複数の部材から構成してもよい。羽根車２を覆い、人工心室８の少なくとも一部を形成するケーシング部と、モーター３のステーター６が固定されるケーシング部を別体の部材とし、それらを溶接、凹凸のはめ合せ等で一体化されるようにケーシング７を構成してもよい。
このようにすると、補助人工心臓１の組み立て、製造が容易である。

液体２０２は、液体流入口９３から流入され、液体流出口９４から流出される。
液体流入用流路９１と、液体流出用流路９２とが、ケーシング７内に隣接して形成されると、これらを一緒に取り扱うことができる。また、これらに接続されるチューブ１００４との接続も容易である。

このような場合、ケーシング７内に、隣接して形成された液体流入用流路９１と液体流出用流路９２との間に、金属の結合が粗である領域７３と、を有するようにすると、液体流出用流路９２内の液体の熱が、液体流入用流路９１内の液体に熱が伝わるのが抑制される。

モーターの断面
図３は、実施形態１のモーターを説明するための図である。図３は、モーター３を軸４の回転中心に垂直な方向で切った断面図である。鉄心６１にコイル６２が巻かれ、ステーター６を構成している。ステーター６はケーシング７に固定されている。
ローター５は、軸４の円周方向にＮ極、Ｓ極の永久磁石５１を有し、ステーター６の磁界と吸引、反発を繰り返すことで軸４を中心とした円周方向に沿って回転する。磁極の数は一般的に２の倍数で任意とする。
ローター５と、ステーター６との間隙には液体の流路９が設けられ、液体２０２が流れる（図２も併せて参照）。

図３のモーター３は、ローター５のローター６と向き合う永久磁石５１の上に無機材料、樹脂、プラスチックフィルム、プラスチック板等のローター保護層５２が形成されている。
ステーター６のローター５と向き合う面にも無機材料、樹脂、プラスチックフィルム、プラスチック板等のステーター保護層６３が形成されている。
ローター保護層５２やステーター保護層６３が形成されていると、ローター５やステーター６が液体２０２から、より隔離され、短絡事故等をより抑制できる。

図４は、実施形態１のモーターを説明するための図である。実施形態１のモーター３の他の例（他の例の断面図）である。
図３に示したモーター３と同様に、ローター５と、ステーター６との間隙には液体の流路９が設けられ、液体２０２が流れるが、図４のモーター３は、ローター５のローター６と向き合う永久磁石５１の上に図３のローター保護層５２が形成されていない。また、ステーター６のローター５と向き合う面にも図３のステーター保護層６３が形成されていない。
ローター５やステーター６に保護層がないと、その分、両者の間隙を狭くすることができ、モーター５の駆動効率がより向上する（図２も併せて参照）。

図５は、実施形態１に係る補助人工心臓のモーターと羽根車等との関係を説明するための図である。
この図面では、ケーシング７は、羽根車２を覆うケーシング７（図面上部）と、モーター３を覆うケーシング７（図面下部）とで構成されている。ステーター６は鉄心６を、図上、上下方向に旋回するように巻かれている。

なお、鉄心６１は、独立した鉄心６１が円周状（円筒の周り）に配置されていてもよいが、一体となった鉄心６１で円周の内側（円筒の内側）に突起状に配置され、その突起部分にコイル６１が巻かれでいてもよい。図５でステータ６部分に点線で示したものは、後者を説明するものである。点線部分は鉄心６１が相互につながっていることを示している。
概円筒状のステーター６の中央に、永久磁石５１を円柱の周囲に形成した概円柱状のローター５が配置されている。
羽根車２は、軸４がローター５と結合されている。ローター５が回転すると、羽根車２の羽根２１もローター５の回転に沿って回転する軸に合わせて回転し、血液を流動させる。

ケーシングの製造方法（レーザー燒結による製造方法）
図６は、実施形態１のケーシングの製造方法を説明するための図である。レーザー燒結法で、金属の粉末（金属粒子）を燒結することにより、金属が「密」「粗」の領域を有するケーシング７を製造する方法を説明するための図である。
図６（ａ）は層Ｓ１の形成方法を説明するための図、図６（ｂ）は層Ｓ２の形成方法を説明するための図、図６（ｃ）は層Ｓ３の形成方法を説明するための図、図６（ｄ）は層Ｓ１〜Ｓ３が積層されて出来上がった金属造形物を説明するための図である。

３Ｄプリンターにおける粉末焼結積層造形法を用いて、ケーシング７の金属を「密」「粗」とする。３Ｄプリンターにおける粉末焼結積層造形法を使用することにより、金属粒子（粉末）、あるいは金属粒子と熱可塑性等の樹脂粒子（粉末）とを混合したものを選択的にレーザー（光）や放電等で燒結することによって立体形状の金属造形物を作成することができる。高融点の金属材料であっても使用できる。高出力のレーザーを照射して焼結させ成形物を作成する。あるいは放電により燒結させ作成する。

金属粒子の材料は、例えば、チタン、白金、タングステン、ステンレス、これらの合金等である。ステンレスは、ＳＵＳ３０４等、いわゆる１８−８ステンレスがよい。チタンは人体に対する悪影響が少なく優れている。

層Ｓ１の「密」形成工程
図６（ａ）のようにテーブル昇降体１１２で昇降可能なテーブル１１１上に金属粒子１０１（ここでは粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ）を薄く敷き層Ｓ１とする。この層Ｓ１上にレーザー（赤外線レーザービームや、紫外線レーザービームを含む）１２１を選択的に照射する（走査方向１３１に走査する）。このレーザー１２１照射により、未燒結の金属粒子１０１（粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ）を燒結させ、燒結して相互に結合した燒結した金属粒子１０２（燒結した粒径の小さい金属粒子１０２Ｓ）とし、層Ｓ１全体で薄い固化層を形成する。
図６（ａ）では、レーザー１２１は左から右に走査され、選択的に粒径の小さな金属粒子１０１Ｓを照射する。レーザー１２１は、左端から図６（a）に示す右の箇所まで走査されている。レーザー１２１が走査された範囲で、左端から少し右の箇所までの範囲ではレーザー１２１は照射されておらず、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓは未焼結のままである。レーザー１２１の走査位置を示す矢印の箇所から右端までは、レーザー１２１はまだ走査されておらず、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓは散布された状態のまま、即ち、未焼結の状態のままである。

層Ｓ２の「密」「粗」形成工程
次の工程は図６（ｂ）に示す工程である。この工程では、１層（層Ｓ１）の厚さ分だけテーブル１１１を下降させ、図６（ａ）で層Ｓ１を形成する前の状態にして層Ｓ１の上に層Ｓ２を形成する。層Ｓ２にレーザー１２１を照射するテーブル１１１高さを図６（ａ）と同じにしてレーザー１２１の焦点（照射強度）を同じにするためである。テーブル１１１の高さを固定しレーザー１２１を照射するレーザー発射口（図示なし）を層Ｓ１の厚さ分、高い位置に移動させてもよい。レーザー１２１の発射口とレーザー１２１が照射される層Ｓ（Ｓ１等）との相対距離を一定にする趣旨である。後述する図６（ｃ）で説明する層Ｓ３形成工程も同様である。
まず、層Ｓ１の上に粒径の小さな金属粒子１０１Ｓを薄く敷いた領域と、金属粒子１０１Ｓに比べて粒径の大きな金属粒子１０１Ｌを薄く敷いた領域とを形成する。

例えば、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓを敷く領域と同じ大きさの穴の開いたマスクを、層Ｓ１上に敷いて、その上から粒径の小さな金属粒子１０１Ｓを撒き、穴から層Ｓ１上に落下させる。次に、粒径の大きな金属粒子１０１Ｌを敷く領域と同じ大きさの穴の開いたマスクを、層Ｓ１上に敷いて、その上から粒径の大きな金属粒子１０１Ｌを撒き、穴から層Ｓ１上に落下させる。両者の穴の位置は異なる。このようにすると、層Ｓ１上に、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓが敷かれた領域と、粒径の大きな金属粒子１０１Ｌが敷かれた領域とを形成することができる。

なお、穴を、孔の大きさを一定にした多数の孔の集合で形成すると、孔の大きさを超える粒径の金属粒子は孔を通過できず、孔の大きさ以下の粒径の金属粒子だけ孔を通過できるため、孔を通って落下する金属粒子を選別することが可能となる。

層Ｓ２上にレーザー１２１を走査方向１３１に走査しながら選択的にレーザー１２１を照射する。すると、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓが層Ｓ２上で選択的に燒結され、レーザー１２１が照射された箇所の粒径の小さな金属粒子１０１Ｓは燒結されて、燒結された粒径の小さな金属粒子１０２Ｓとなる。レーザー１２１が照射されない箇所は粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ（未燒結）のままである。
層Ｓ２上の別の領域に散布された粒径の大きな金属粒子１０１Ｌも選択的に燒結される。レーザー１２１が照射された箇所の粒径の大きな金属粒子１０１Ｌは燒結されて、燒結された粒径の大きな金属粒子１０２Ｌとなる。レーザー１２１が照射されない箇所は粒径の大きな金属粒子１０１Ｌ（未燒結）のままである。
層Ｓ２上の金属粒子１０１Ｓ、１０１Ｌの燒結に際しては、層Ｓ２上の金属粒子１０１Ｓ、１０１Ｌと、層Ｓ１で既に燒結された金属粒子１０２Ｓとの燒結による接合も行われる。換言すれば、層Ｓ２と層Ｓ１との燒結による接合も行われる。

図を参照しながら説明すると、図６（ｂ）の工程では、図６（ａ）の工程により、燒結された粒径の小さな金属粒子１０２Ｓで左右全範囲が形成されている層Ｓ１の上に層Ｓ２を形成する。未燒結の粒径の小さな金属粒子１０１Ｓや粒径の大きな金属粒子１０１Ｌが散布された層Ｓ２上にレーザー１２１が左から右に走査される。レーザー１２１は左端から矢印の位置まで走査されている。
まず、レーザー１２１が走査された範囲について説明する。層Ｓ２の左端から少し右の箇所までは、レーザー１２１は走査されたが、レーザー１２１の照射はされず、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓは未燒結のままである。その右の箇所は、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓにレーザー１２１が照射され、未焼結の金属粒子１０１Ｓは、燒結された粒径の小さな金属粒子１０２Ｓとなっている。
次にレーザー１２１がまだ走査されていない領域、即ち、レーザー１２１の走査位置を示す矢印の右の領域について説明する。この領域には、粒径の小さい金属粒子１０１Ｓの散布領域、粒径の大きい金属粒子１０１Ｌの散布領域、及び、粒径の大きい金属粒子１０１Ｌの散布領域があるが、いずれもレーザー１２１が走査される前の状態であり、これらの金属粒子１０１Ｓ、１０１Ｌ、１０１Ｓは未燒結である（散布された状態のままである）。

なお、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ（未燒結）は、燒結により、燒結された粒径の小さな金属粒子１０２Ｓ（粒径の小さな金属粒子１０１Ｓが燒結された状態）となるが、粒径が小さな分、金属粒子相互間の隙間（間隔）も小さく、粒径が大きな場合に比べて、燒結により形成される金属の結合が「密」となる。

層Ｓ３の「密」形成工程
次の工程は図６（ｃ）に示す工程である。
図６（ｃ）に示す工程では、１層（層Ｓ２）の厚さ分だけテーブル１１１を下降させ、層Ｓ２の上に層Ｓ３を形成する。
図６（ｃ）で層Ｓ３を形成する土台（基礎）となる層Ｓ２は、既にレーザー１２１の走査、選択的照射が終了している図６（ｂ）の工程で形成されている。図６（ｂ）の工程により、層Ｓ２には、燒結した粒径の小さい金属粒子１０２Ｓによる金属の結合が「密」の領域と、燒結した粒径の大きい金属粒子１０２Ｌによる金属の結合が「密」の領域と、が形成されていることが分かる。粒径の大きな金属粒子１０１Ｌ（未燒結）は、燒結により、燒結後の粒径の大きな金属粒子１０２Ｌ（粒径の大きな金属粒子１０１Ｌが燒結された状態）となるが、粒径が大きな分、金属粒子相互間の隙間（間隔）も大きく、粒径が小さな場合に比べて、燒結により形成される金属の結合が「粗」となっている。
図６（ｃ）に示す工程では、まず、１層（層Ｓ２）の厚さ分だけテーブル１１１を下降させる。
そして、既にレーザー１２１の走査、選択的照射がされ選択的燒結が終わっている層Ｓ２の上に粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ（未燒結）を薄く敷く。

次に、レーザー１２１を走査方向１３１に走査しながら選択的に層Ｓ３上を照射する。すると、層Ｓ３上に散布された粒径の小さな金属粒子１０１Ｓが選択的に燒結される。
層Ｓ３上の金属粒子１０１Ｓの燒結に際しては、層Ｓ３の金属粒子１０１Ｓと、層Ｓ２の既に燒結されている金属粒子１０２Ｓ、１０２Ｌとの燒結による接合も行われる。換言すれば層Ｓ２とＳ３との燒結による接合も行われる。

図を参照しながら説明すると、図６（ｃ）の工程では、図６（ｂ）の工程により、燒結された粒径の小さな金属粒子１０２Ｓや粒径の大きな金属粒子１０２Ｌが、左右方向に選択的に形成されていると共に、レーザー１２１は走査されたがレーザー１２１が照射されず粒径の小さな金属粒子１０１Ｓが未焼結のまま残されている、層Ｓ２の上に層Ｓ３を形成する。
未燒結の粒径の小さな金属粒子１０１Ｓが左右全範囲に散布された層Ｓ３上に、レーザー１２１が左から右に走査される。レーザー１２１は左端から矢印の位置まで走査されている。
まず、レーザー１２１が走査された範囲について説明する。層Ｓ３の左端から少し右の箇所までは、レーザー１２１は走査されたが、レーザー１２１の照射はされず、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓは未燒結のままである。その右の箇所は、粒径の小さな金属粒子１０１Ｓにレーザー１２１が照射され、未焼結の金属粒子１０１Ｓは、燒結された粒径の小さな金属粒子１０２Ｓとなっている。未焼結の金属粒子１０１Ｓと焼結された金属粒子１０２Ｓとの境界の位置（左端からの距離）は、図６（ｂ）で説明した層Ｓ２での未焼結の金属粒子１０１Ｓと焼結された金属粒子１０２Ｓとの境界の位置（左端からの距離）と異なっている。
次にレーザー１２１がまだ走査されていない領域、即ち、レーザー１２１の走査位置を示す矢印の右の領域について説明する。この領域には、粒径の小さい金属粒子１０１Ｓが散布されている。レーザー１２１が走査される前の状態であり、金属粒子１０１Ｓは未燒結である（散布された状態のままである）。

燒結後の層Ｓ１〜Ｓ３の状態
実際にはケーシング７は、図６（ａ）〜（ｃ）のように層Ｓ１〜Ｓ３のような少ない数の層で形成することは少なく、数十あるいは数百あるいはもっと多数の層を重ねて形成される。その場合は、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）といった各層形成工程を繰り返すことで多数の層が重なったケーシング７を形成する。

また、各層の厚さは薄い。各層の厚さは、例えば、５μｍ〜３００μｍである。仮に、層厚を５０μｍとすると、燒結させるためのレーザー(又は電子ビーム)は、それより大きな層厚１００μｍを燒結させる強度のレーザー（または電子ビーム）であればよい。

ここでは説明を簡略化するため、図６（ａ）〜（ｃ）の工程だけ（層Ｓ１、層Ｓ２、層Ｓ３の３層だけ）で燒結が完了するものとする。図６（ａ）〜（ｃ）の工程で燒結が行われると、全体としては燒結されているが、レーザー１２１照射による燒結がされず、未燒結のまま残存している金属粒子（１０１Ｓ、１０１Ｌ）が残っている。そこで、燒結していない金属粒子１０１（１０１Ｓ、１０１Ｌ）をふるい落とす。あるいは、水や洗剤、揮発剤等を用いた洗浄をする。更に超音波をかけて洗浄すると、燒結していない金属粒子１０１（１０１Ｓ、１０１Ｌ）を効果的に除去できる。すると、図６（ｄ）に示すように、燒結された金属粒子１０２（１０２Ｓ、１０２Ｌ）だけが残る。

図６（ｄ）に示されるように、層Ｓ１〜層Ｓ３全ての層でレーザー１２１による選択的照射による燒結が完了した燒結体では、層Ｓ１は全面が燒結した粒径の小さい金属粒子１０２Ｓで形成されている。層Ｓ３も全面が燒結した粒径の小さい金属粒子１０２Ｓで形成されているが、その面積は層Ｓ１の面積より小さい。層Ｓ１と層Ｓ３に挟まれた層Ｓ２は、左側と右側が燒結した粒径の小さい金属粒子１０２Ｓで形成され、中央部が燒結した粒径の大きい金属粒子１０２Ｌで形成されている。
層Ｓ１を形成する金属粒子（１０２Ｓ）と、層Ｓ２を形成する金属粒子（１０２Ｓ、１０２Ｌ）とは燒結により接合されている。また、層Ｓ２を形成する金属粒子（１０２Ｓ、１０２Ｌ）と、層Ｓ３を形成する金属粒子（１０２Ｓ）も燒結により接合されている。

図６（ｄ）に図示されるように、燒結した粒径の小さな金属粒子１０２Ｓにより形成された箇所では粒子間の間隙（隙間）が小さく、燒結した粒径の大きな金属粒子１０２Ｌにより形成された箇所では粒子間の間隙（隙間）が大きい。従って、燒結した粒径の小さな金属粒子１０２Ｓにより形成された箇所では金属の結合は「密」、燒結した粒径の大きな金属粒子１０２Ｌにより形成された箇所では金属の結合は「粗」（「密」「粗」は相対的な概念である）となっている。

以上説明した方法により、ケーシング７は、金属の結合が「密」の領域（箇所、部分）と、金属の結合が「粗」の領域（箇所、部分）とを有するように形成できる。
図１等では、図６に例示される方法で形成された金属の結合が「密」の部分を符号Ｍ、金属の結合が「粗」の部分を符号Ｎで示している。

金属粒子の大きさによる燒結の違い
図７は、実施形態１のケーシングを構成する金属粒子の焼結を説明するための図で、図７（ａ）は焼結前の状態を説明するための図で、図７（ｂ）は燒結後の状態を説明するための図である。

図７（ａ）に示すように、金属粒子１０１（未燒結）は、テーブル１１１上に撒かれ、あるいはスキージのようなもので印刷される等して層Ｓを形成している。

図７（ｂ）に示すように、レーザー１２１が照射され、未燒結の金属粒子１０１は、燒結した後では、燒結した金属粒子１０２がテーブル１１１上で相互に結合している（符号１０２は燒結後の金属粒子を示す）。間に隙間１０３が形成されている。

図８は、実施形態１の粒径の小さな金属粒子が燒結したケーシングの一部を説明するための図で、図８（ａ）は燒結前の状態を説明するための図、図８（ｂ）は燒結後の状態を説明するための図である。粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ（未燒結）を燒結する場合の説明図である。
粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ（未燒結）は、まず、図８（ａ）に示すように、テーブル１１１上に撒かれる等してテーブル１１１上に層Ｓを形成する。
次に、図８（ｂ）に示すように、レーザー１２１が層Ｓに照射され、燒結前の粒径の小さな金属粒子１０１Ｓ（未燒結）は燒結されて、相互に結合した金属粒子１０２Ｓとなる。燒結後の金属粒子１０２Ｓ相互間の隙間１０３Ｓは小さく、金属相互の結合は「密」となっている。

図９は、実施形態１の粒径の大きな金属粒子が燒結したケーシングの一部を説明するための図である。図９（ａ）は燒結前の状態を説明するための図、図９（ｂ）は燒結後の状態を説明するための図である。

粒径の大きな金属粒子１０１Ｌ（未燒結）は、まず、図９（ａ）に示すように、テーブル１１１上に撒かれる等してテーブル１１１上に層Ｓを形成する。

次に、図９（ｂ）に示すように、レーザー１２１が層Ｓに照射され、燒結前の粒径の大きな金属粒子１０１Ｌは燒結されて、相互に結合した金属粒子１０２Ｌ（燒結した金属粒子）となる。燒結後の金属粒子１０２Ｌ相互間の隙間１０３Ｌは大きく、金属相互の結合は「粗」となっている。

金属粒子と樹脂粒子とを混合させて燒結する場合
図１０は、実施形態１のケーシングを製造する際、金属粒子と樹脂粒子とを混合して使用し燒結する場合の説明をするための図である。図１０（ａ）は燒結前の状態を説明するための図、図１０（ｂ）は燒結後の状態を説明するための図である。
実施形態１のケーシング７を製造する際、金属粒子１０１（未燒結）と樹脂粒子１０４とを混合して使用し燒結する場合について説明するための図である。

金属粒子１０１（未燒結）の材料は、図６の場合と同様、例えば、チタン、白金、タングステン、ステンレス、これらの合金等である。ステンレスは、ＳＵＳ３０４等、いわゆる１８−８ステンレスがよい。
樹脂粒子１０４の材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、アクリル等の熱可塑性樹脂である。

図１０（ａ）に示すように、金属粒子１０１（未燒結）と樹脂粒子１０４とは混合された状態で、テーブル１１１上に撒かれ、あるいはスキージのようなもので印刷される等して薄い層Ｓを形成する。
図１０（ｂ）に示すように、レーザー１２１が１３１の方向に走査され、選択的に照射されると、レーザー１２１が照射された箇所の焼結前の金属粒子１０１（未燒結）は、燒結後に相互に結合した金属粒子１０２（燒結した金属粒子）となる。一方、レーザー１２１が照射された箇所の樹脂粒子１０４は、収縮、あるいは消滅する。そして、燒結後の金属粒子１０２間に隙間１０３が生ずる。
樹脂粒子１０４の大きさを変えたり、樹脂粒子１０４の混合割合を変更することで、燒結後の金属（粒子）１０２間の隙間（間）１０３の大きさや密度を変えることができる。これにより、金属の結合が「密」あるいは「粗」の領域を形成することができる。

ケーシングの製造方法（電子ビームによる製造方法）
これまで、図６〜図１０を用いてレーザー燒結により補助人工心臓のケーシング（金属が密、粗であるケーシング）を製造する方法を説明した。レーザー燒結の場合、真空中でレーザーを照射させてもよいが、大気中でレーザーを金属粒子に照射して金属粒子を燒結させてもよい。レーザー燒結の場合は設備の準備が容易である。

これに対し、金属粒子に電子ビームを照射して金属粒子を溶融（溶融及び凝固、燒結）させてもよい。大気中で行ってもよいが、真空（完全な真空でなくてもよい）で行うと、いわゆる髭が発生しにくく、金属溶融品の表面の凹凸を小さく滑らかに仕上げることが容易である。
このような電子ビーム溶解法は、これまで説明したレーザー焼結法と同様、金属粒子（金属粉末）に電子ビームを照射して溶融させる。例えば、真空中でフィラメントを加熱し放出された電子を電磁コイルでコントロールし金属粒子に照射する。一般に、レーザー（ビーム、光）に比べて高出力、高速である。

電子ビーム溶融法では、金属粉末全体を一定温度まで加熱した後に、造形部分に高融点の電子ビームを照射することから、レーザー焼結法などで懸念される残留応力による形状変化は起きないとされている。例えば、真空化における造形温度は１０００℃の高温に達し、高精度に溶融される。対応している金属粉末はチタンやコバルト・クロム、インコネルといった材料である。粉末原料はあらかじめ合金化しておくこともでき、あらかじめ合金化しておくことで早く造形することも可能である。

電子ビーム溶融法でケーシングを製造するやり方の例は、図６〜図１０を用いて説明したレーザー燒結法でのやり方とほぼ同様である。異なるのは、電子ビームを照射する金属粒子を加熱しておくことや、真空中で電子ビームを照射する点である。金属層を積層する点等は図６〜図１０と同様である。従って、図６〜図１０での工程が真空中で行われる、レーザーの代わりに電子ビームを用いる、電子ビームを照射する金属粒子を電子ビーム照射前（あるいは照射時）に加熱しておくことを除き、他の説明はレーザー燒結の場合と同様である。図６〜図１０を用いてレーザーによる焼結について説明した文章中で、走査や焼結については、「レーザー」（の走査、による焼結）を、「電子ビーム」（の走査、による焼結）に置き換えればよい。

［実施形態２］
図１１は、実施形態２に係る補助人工心臓１１の概要を説明するための図である。
図１１に示す実施形態２に係る補助人工心臓１１は、基本的には図２に示す実施形態１に係る補助人工心臓１と同様であり、図２に示す実施形態１に係る補助人工心臓１と同じ符号は同じ意味を有する。実施形態１が有する効果のうち、実施形態２に係る補助人工心臓１１に該当する効果については同様の効果を有する。

図１１の実施形態２に係る補助人工心臓１１では、軸４中に液体２０２の流路９が形成されていること、それに伴いメカニカルシール３０３が形成されていること等が異なる。
液体２０２は、液体流入口９３から液体流入用流路９１を通って、ケーシング７に流入する。液体２０２は、モーター３のローター５やステーター６の周辺を通って、モーター３の発熱を吸収する。その後、軸４中の、上下に形成された流路９を通り、軸４から抜ける穴９５を通り、液体流出用流路９２を経由して、液体流出口９４から流出する。
軸４は軸受４１で保持されている。

羽根車２とケーシング７との間には、羽根車２側にロータリー側摺動部材３０１と、ケーシング７側の固定側摺動部材３０２との間で、いわゆるメカニカルシール３０３が形成されている。メカニカルシール３０３により、液体２０２は人工心室８側に行くことがなく、一方、人工心室８の血液２０１は液体２０２の流路９側に行くことがない。
符号３０４で示すのはクッションリングである。羽根車２に急激な重力等が加わった場合でも円滑な回転を可能とする。

図１１に示すように、ケーシング７のコイル６２や鉄心６１のステーター６が配置された箇所には、金属の結合が密の領域７１が設けられている。この金属の結合が密の領域７１はステーター６配置部から、液体の流路９に至るまで設けられている。
ケーシング７の人工心室８を形成する表面部は、金属の結合が密で形成されているが、その下の部分（人工心室８とモーター３との間）には金属の結合が粗の領域が設けられている。

モーター３で発生した熱はステーター６周辺の金属の結合が密の領域で吸収され、流路９の液体２０２で冷却される。
液体流入用流路９１の表面部、液体流出用流路９２の表面部、及び液体流入用流路９１と液体流出用流路９２の間の領域は、ケーシング７を構成する金属の結合が密になっている。液体流入用流路９１の表面部や液体流出用流路９２の表面部で金属の結合が密になっていると、流路９１、９２内の液体２０２が流路９１、９２内に保たれ、流出することがない。液体が使用者１０００の体内に漏れるリスクを抑制できる。

なお、ローター５と軸４とは図２のようにローター５の中央部で軸４と結合（連結）されていてもよいが、図１１のように、ローター５の端部と結合（連結）されていてもよい。
また、図１１のように、ステーター６とステーター７との間には、ステーター保護層６３を設けても良い。ステーター保護層６３の箇所は、保護層と空間とで構成してもよい。あるいは、空間としてもよい。

［変形例］
液体流入用流路と液体流出用流路周辺のケーシングの変形
図１２は、変形例を説明するための図である。図１２（ａ）〜（ｃ）は、人工補助心臓（１、１１）で、それぞれ液体２０２の流入用流路９１と流出用流路９２が隣接して設けられたケーシングを説明ための図である。流入用流路９１は液体流入口９３に繋がり、流出用流路９２は液体流出口９４に繋がっている。

図１２（ａ）では、ケーシング７の、液体２０２の流入用流路９１の表面（流路壁面）と、流出用流路９２の表面（流路壁面）と、流入用流路９１と流出用流路９２の間の領域で、金属の結合が密になっている。流入用流路９１から離れた下部（モーター３側）の領域（箇）や、流出用流路９２から離れた上部（人工心室８）の領域（箇所）では、金属の結合が粗になっている。
このようにすると、液体２０２が流路９１、９２からケーシング７内に入ることが抑制され、使用者１０００の人体に入り込むリスクが抑制される。

図１２（ｂ）では、ケーシング７の、液体２０２の流入用流路９１の表面（流路壁面）と、流出用流路９２の表面（流路壁面）の領域（部分）で、金属の結合が密になっている。流入用流路９１と流出用流路９２の間の両者の表面から離れた領域（部分）での金属の結合が粗になっている。このようにすると、流入用流路９１や流出用流路９２中に液体は閉じ込められ、また、両者間の熱の伝導は抑制される。流出用流路９２を流れる熱を吸収した液体２０２の熱は、流入用流路９１を流れる液体２０２に伝わりにくくなる。

図１２（ｃ）では、ケーシング７の、液体２０２の流入用流路９１の表面（流路壁面）、流出用流路９２の表面（流路壁面）、及び流入用流路９１と流出用流路９２の間の領域（部）で、金属の結合が粗になっている。このようにすると、流出用流路９２等を流れる液体は粗のケーシング７部分に入り、熱がある程度冷却される。また、ケーシング７の金属の結合が粗になった分、ケーシング７、ひいては人工心臓７の重さが軽くなる。

なお、以上の実施形態で、金属の結合が密の領域、金属の結合が粗の領域は、相対的なものである。金属の結合が密の領域と粗の領域の境では、金属の結合が急激に変化するようにしてもよいが、徐々に変化するように形成してもよい。金属の結合が密の領域、粗の領域では、その領域での金属の結合が一様であってもよいが、不均一であってもよい。不均一な場合には同じ体積の金属の塊で比較する。その中の空隙の体積の合計体積の大小で相対的に密であるか、粗であるかを決める。

また、モーター３は、ブラシを有する直流モーター、ブラシのない直流モーターのいずれであってもよいが、生体に埋め込むには、ブラシの接触がないブラシのない直流モーター（ブラシレス直流モーター）が好ましい。
また、ホール素子等のセンサーを内蔵したモーター、センサーのないモーターのいずれであってもよい。センサーの万一の故障を考えると、センサーがないモーターを使用するのが好ましい。

また、一部繰り返しになるが、ケーシング７の人工心室８が形成される表面が、金属の結合が密で形成されるようにしてもよい。このようにすると、血液２０１が人工心室８の表面に滞留することによる血栓等の発生リスクを抑制できる。
ケーシング７の、液体流入用流路９１や、液体流出用流路９２、あるいはこれらを含む液体流路９が形成される空間の表面が金属の結合が密で形成されるようにしてもよい。このようにすると、液体２０２が液体流路９の表面に滞留することによる汚れ等のリスクを抑制できる。
ケーシング７の外側の表面は、金属の結合が密で形成されるようにしてもよい。このようにすると、補助人工心臓１（１１）が使用者１０００の体内に埋め込まれても、補助人工心臓１（１１）の外側から人体の体液が、人工心室８やｎ液体流路に入り込むリスクを抑制できる。その逆に、人工心室８内の血液２０１や、液体流路９を流れる液体２０２が体内に入り込むリスクも抑制できる。
以上のようにケーシング７の表面が、金属の結合が密で形成されてもモーター３の熱の伝達に与える影響は小さく、無視できる。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能である。

１、１１…補助人工心臓、２…羽根車、２１…羽根、３…モーター、４…軸、５…ローター、５１…永久磁石、５２…ステーター保護層、６…ステーター、６１…鉄心、６２…コイル、６３…ローター保護層、７…ケーシング、７１…モーター配置部の金属の結合が密の領域、７２…モーター配置部と人工心室との間の金属の結合が粗の領域、７３…液体流入用流路と液体入出用流路との間の金属の結合が粗の領域、８…人工心室、８１…血液流入口、８２…血液流出口、９…液体流路、９１…液体流入用流路、９２…液体流出用流路、９３…液体流入口、９４…液体流出口、９５…液体用穴、１０１…金属粒子（未燒結）、１０１Ｓ…粒径の小さな金属粒子（未燒結）、１０１Ｌ…粒径の大きな金属粒子（未燒結）、１０２…（燒結後の）焼結した金属粒子、１０２Ｓ…（燒結後の）焼結した粒径の小さな金属粒子、１０２Ｌ…（燒結後の）焼結した粒径の大きな金属粒子、１０３…隙間、１０４…樹脂粒子、１１１…テーブル、１１２…テーブル昇降体、１２１…レーザー、２０１…血液、２０２…液体、３０１…ロータリー側摺動部材、３０２…固定側摺動部材、３０３…メカニカルシール、３０４…クッションリング、１０００…使用者、１００１…心臓、１００２、１００３…人工血管、１００４…チューブ、１００５…制御装置、Ｍ…金属の結合が密の部分、Ｎ…金属の結合が粗の部分、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…層

Claims (6)

1. 羽根車と、前記羽根車を回転させるモーターと、前記モーターが固定されるケーシングと、を備え、
   前記羽根車は、羽根、及び前記羽根に連結される軸を有し、
   前記モーターは、前記軸に連結された永久磁石が円周方向に沿って配列され前記軸が回転することにより前記羽根車を回転させるローター、並びに、前記ローターが回転する外周に沿って前記永久磁石に対向するように配列された鉄心及び前記鉄心に巻回されたコイルを有するステーターを有し、
   前記ケーシングは、前記モーターの前記ステーターが固定されるとともに、前記羽根を囲んだ内部空間に人工心室が形成され、前記ケーシングの内部に前記モーターからの発熱を冷却する液体が流通する液体流路が形成された、補助人工心臓であって、
   前記ケーシングは、金属で構成され、
   前記ケーシングには、前記モーターの配置部から前記液体流路の一部に至る金属の結合が密の領域と、前記金属の結合が密の領域と前記人工心室との間に設けられた金属の結合が粗の領域と、が形成されていることを特徴とする補助人工心臓。
2. 前記ケーシングの前記人工心室が形成された面においては金属の結合が密に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の補助人工心臓。
3. 前記ケーシングは、少なくも、それぞれ独立した部品である、前記人工心室の一部を形成する人工心室形成ケーシング部と、前記モーターの前記ステーターが固定されるステーター固定ケーシング部と、を有し、それらが一体化されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の補助人工心臓。
4. 前記前記液体流路は、前記補助人工心臓への液体流入用流路と、前記補助人工心臓からの液体流出用流路と、を含み、前記ケーシングは、前記液体流入用流路と前記液体流出用流路との間に金属の結合が粗である領域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の補助人工心臓。
5. 請求項１〜４のいずれか１項の補助人工心臓のケーシング製造方法であって、
   金属粒子にレーザーを照射して前記金属粒子を燒結させることにより、前記ケーシングを構成する金属の結合を粗及び密に形成することを特徴とする補助人工心臓のケーシング製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれか１項の補助人工心臓のケーシング製造方法であって、
   金属粒子に電子ビームを照射して前記金属粒子を溶融させることにより、前記ケーシングを構成する金属の結合を粗及び密に形成することを特徴とする補助人工心臓のケーシング製造方法。

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