JP2022502606A

JP2022502606A - 磁気浮上式遠心ポンプ

Info

Publication number: JP2022502606A
Application number: JP2021520426A
Authority: JP
Inventors: ゲッリ，ニコラ; フォンタニーリ，パオロ; マイアンティ，エドガルドコスタ
Original assignee: ユーロセッツエス．アール．エル．
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2022-01-11
Also published as: CN112888862B; CA3116641A1; EP3867534A1; IT201800009506A1; CN112888862A; US20220025897A1; US11644043B2; EP3867534B1; WO2020079602A1

Abstract

磁気浮上式遠心ポンプ（１）は：血液のための、少なくとも１つの入口コネクタ（３）及び少なくとも１つの出口コネクタ（４）と；中空体（２）の内側に収容され、かつ少なくとも１つの磁性部（９）を含む、１つの回転要素（８）であって、中空体（２）に関連付けられた固定子要素によって、接触することなく回転軸（Ｘ）の周りに回転するよう操ることができ、少なくとも１つの回転体（１０）を含み、前記回転体（１０）は、血液を出口コネクタ（４）に向けて搬送するよう適応された複数のブレード（１１）を支持する上面（１２）を画定する、１つの回転要素（８）と；を備える。上面（１２）は実質的に凹状で、回転体（１０）は、回転軸（Ｘ）に沿って位置付けられた少なくとも１つの貫通穴（３０）を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、磁気浮上式遠心ポンプに関する。

生物医学部門で使用される磁気浮上式遠心ポンプは、少なくとも１つの血液入口コネクタ及び少なくとも１つの血液出口コネクタが設けられた内部中空体で、一般的に構成される。この中空体の内側には、回転子要素が収容される。この回転子要素には、回転子要素自体の回転によって、流入する血液を出口コネクタに向けて搬送するよう適応された、複数のブレードが設けられる。

回転子要素は磁性材料の一部を備え、中空体の外側には固定子要素が位置付けられる。この固定子要素は、中空体の内側で回転する回転子要素の昇降及び制御のための、少なくとも１つの磁界を画定するよう適応される。

さらに、この回転要素は回転体を備え、その上に複数のブレードが、放射状のパターンで配置される。

上述のブレードは、入口コネクタに面した回転子要素の上部に位置付けられ、入口コネクタは円錐台形状を有する。

回転子要素の上部の傾斜面は、血液が中空体の中に入るのに付随するよう意図される。

これら公知のタイプの遠心ポンプは、いくつかの欠点を有する。

詳細には、中空体に入る血液は、回転子要素の上部による衝撃によって損傷する可能性がある。

別の欠点は、回転子要素の傾斜面による血液の衝撃が、気泡の形成をもたらす場合があることであり、この気泡は、血液自体を患者の中に再導入する前に除去しなければならない。

遠心ポンプのいくつかのタイプは、国際公開第９３／２０８６０号、及び中国特許出願公開第１０７６９３８６８号明細書から知られている。それらの構造のために、関連の中空体の内側における血流停滞を回避することができず、ポンプのヘッドとその内側の乱流との間の比率を最適化できない。

国際公開第９３／２０８６０号中国特許出願公開第１０７６９３８６８号明細書

本発明の主な目的は、回転子要素との相互作用による血液の損傷を軽減させるのを可能にする、磁気浮上式遠心ポンプを考案することである。

この目的内における本発明の１つの目標は、ポンプ自体の内側における気泡の形成を軽減させることである。

本発明の別の目標は、関連の中空体の内側において、血流停滞を回避することである。

さらに別の目的は、ポンプのヘッドと、その内側の乱流との間の比率を最適化することである。

本発明の別の目的は、使用が簡単、合理的、容易、効果的、かつ低コストの解決策で、この分野の先行技術における前述の欠点を克服できる、磁気浮上式遠心ポンプを考案することである。

前述の目的は、特許請求項１の特徴を有する磁気浮上式遠心ポンプによって達成される。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図表における非限定の例によって示された、好ましいが排他的ではない、磁気浮上式遠心ポンプの実施形態の説明から、より明確になる。

本発明による磁気浮上式遠心ポンプの不等角投影図である。図１のポンプの、第１の断面図である。図１のポンプの分解組立図である。図１のポンプの、回転体の不等角投影図である。図４の回転体の断面図である。

これらの例示を詳細に参照すると、参照番号１は、磁気浮上式遠心ポンプを全体的に示す。

ポンプ１は、患者から来る静脈血のための少なくとも１つの入口コネクタ３と、血液酸素デバイスに運ばれる静脈血のための少なくとも１つの出口コネクタ４とが設けられた、少なくとも１つの中空体２を備える。

そのため、中空体２はボリューム７を画定し、その上で入口コネクタ３及び出口コネクタ４は面し、その内側には、少なくとも１つの磁性部９を備えた、少なくとも１つの回転子要素８が収容される。

回転子要素８は、中空体２に関連付けられた固定子要素（図示せず）によって、接触することなく回転軸Ｘの周りに回転するよう操ることができる。より詳細には、回転子要素８は固定子によって、直接回転するよう、すなわち追加の中間要素の介在なく、操られる。

回転子要素８の回転を制御する方法は、本発明には関係ないが、当分野の技術者には広く知られている。

詳細には、固定子要素は、複数の巻線を備える。これら巻線は、１つまたは複数の磁界を形成するために、電流によって横断されるよう意図される。この磁界は、回転子要素８と相互作用して、回転子要素８を持ち上げ、かつ回転軸Ｘの周りに回転を発生させるよう適応される。

より詳細には、回転子要素８は少なくとも１つの回転体１０を備える。回転体１０は、複数のブレード１１を支持する上面１２を画定する。複数のブレード１１は、ボリューム７に入る血液を出口コネクタ４に向けて搬送するよう適応される。

ブレード１１は、放射状のパターンで上面１２に適切に配置される。

本発明によると、上面１２は実質的に凹状を有し、回転体１０は、回転軸Ｘに沿って位置付けられた貫通穴３０を有する。

詳細には、入口コネクタ３を介してボリューム７に入る静脈血は、ブレード１１に当たり、一部が穴３０を通過しながら、他の部分は上面１２に接触し、ブレード１１の回転によって、出口コネクタ４に向けて搬送される。

有利には、上面１２は曲線の延長部を有し、入口コネクタ３に入る血液を受け入れるよう適応されたサドル１３を画定する。

したがって、ボリューム７の内部に入る血液の一部は上面１２に接触し、その曲線形状は血液の降下に付随し、血液が衝撃によって回転子要素８から投げ出されるのを防止し、それによって血液自体を損傷させる危険を軽減させる。

したがって、穴３０はボリューム７に入る血液の一部の再循環を可能にし、それによって血流停滞減少を回避する。

より詳細には、穴３０は、上面１２に面した第１の開口部３０ａを有する。

適切には、上面１２は、第１の開口部３０ａを伴う接合形状部３１を有する。

穴３０は、第１の開口部３０ａの反対側に第２の開口部３０ｂを有し、中空体２の底壁２０ａに面する。

好都合には、ブレード１１は、上面１２に連結するための連結形状部１４を有し、この形状部は、上面自体に接合して血液のフローを促進させるよう、実質的に曲線の延長部も有する。

好ましくは、ブレード１１は、連結形状部１４の反対側に、実質的（すなわち加工公差を除く）に直線の延長部を含む上部形状部１５を有する。

有利には、ブレード１１は、上部形状部１５との、連結形状部１４の接合形状部１７を有する。接合形状部１７は、回転体１０の全体寸法から突出する。回転体１０の「全体寸法」という用語は、回転軸Ｘを横断する回転体１０の範囲を意味する。

接合形状部１７は、血液がぶつかる大きい表面積を画定するため、回転体１０の全体寸法から突出する。図に示される、好ましい実施形態において、接合形状部１７は曲線の延長部を有する。

ブレード１１は、連結形状部１４と、実質的（すなわち加工公差及び隣接する形状部に接続された端部を除く）に直線の延長部を有する上部形状部１５との間に位置付けられた、後部形状部３２も有する。

有利には、後部形状部３２は、回転軸Ｘに対して平行に延伸する。

後部形状部３２の形状は、ボリューム７に入る血液を２つの部分に分割するのを可能にし、そのうちの一方は穴３０の中に搬送され、他方は上壁１２に沿って搬送される。

後部形状部３２は、関連のブレード１１における接合形状部１７の反対側に位置される。

ブレード１１の後部形状部３２は、穴３０における第１の開口部３０ａの周りに放射状のパターンで位置付けられる。

回転体１０には、その底部に画定されたハウジング座部１８が設けられ、その内側に磁性部９が挿入され、保持要素１９によって下方で閉じられる。

磁性部９は、穴３０の周りに配置される。

中空体２は、少なくとも１つの下部要素５、及び少なくとも１つの上部要素６を備え、それらは互いから分離されており、互いに連結される。

加えて、下部要素５は拘束座部２０を有する。この拘束部２０は、回転体１０の少なくとも一部を収納するよう適応され、かつ底壁２０ａを画定する。底壁２０ａには、回転子要素８のセンタリングのために回転軸Ｘにおいて画定された、ガイド部材２０ｂが設けられる。

有利には、上部要素６は、下部要素５に連結させるための少なくとも１つの周辺フランジ２１と、周辺フランジ２１から突出した、少なくとも１つの実質的なドーム形状体２２とを有し、出口コネクタ４はドーム形状体２２に関連付けられる。

好ましくは、周辺フランジ２１は、下部要素５との連結面２１ａを画定し、出口コネクタ４は、連結面２１ａに対して上に向けられる。

図に示される実施形態において、連結面２１ａは実質的に平坦である。

出口コネクタ４と周辺フランジ２１との間において、空間２９が画定され、その内側で締付手段を、溶接作業中に上部要素６及び下部要素５を締め付けるために、挿入することができる。

適切には、封止手段２６は、連結面２１ａと下部要素５との間に設置される。

有利には、入口コネクタ３及び出口コネクタ４は、実質的に細長い形状である。

図に示される特定の実施形態において、入口コネクタ３は、上部要素６の頂部に位置付けられ、回転軸Ｘと同軸上に延伸する。

好都合には、上部要素６及び下部要素５には、それらの正確な共通の位置付けを保証するよう適応された、関連のセンタリング手段２３が設けられる。

より詳細には、センタリング手段２３は、連結面２１ａまたは下部要素５のいずれか一方に画定された、少なくとも１つの起伏部２４と、下部要素５または連結面２１ａのいずれか他方に画定された、少なくとも１つの凹部２５とを備える。起伏部２４は、上部要素６を下部要素５に位置付けた後、凹部２５の中に挿入されるよう適応される。

図に示される特定の実施形態において、上部要素６及び下部要素５は実質的に円形断面を有するので、凹部２５及び起伏部２４は、実質的に環状の延長部を有する。

本発明の一部ではないが、上述の固定子要素のカバー要素２７も、添付の図に示される。カバー要素２７は、中空体２と、カバー要素２７への中空体２の固着要素２８と、を支持するよう意図される。

実際、説明した発明は、意図された目標を実現することが判った、詳細には、上面の実質的な凹状は、回転体による衝撃によって血液が受け得る損傷の危険を軽減できることが強調される。

加えて、サドルの存在は、血液が進む軌道が直線であることを意味し、それによって、公知のタイプのポンプと比較して、軌道の内側における気泡の形成を軽減させる。

Claims

磁気浮上式遠心ポンプ（１）であって、
血液のための、少なくとも１つの入口コネクタ（３）及び少なくとも１つの出口コネクタ（４）が設けられた、少なくとも１つの中空体（２）と、
前記中空体（２）の内側に収容され、少なくとも１つの磁性部（９）を備えた、少なくとも１つの回転子要素（８）であって、前記中空体（２）に関連付けられた固定子要素によって、接触することなく回転軸（Ｘ）の周りに回転するよう操ることができ、血液を前記出口コネクタ（４）に向けて搬送するよう適応された複数のブレード（１１）を支持する上面（１２）を画定する、少なくとも１つの回転体（１０）を備えた、少なくとも１つの回転子要素（８）と
を備え、
前記上面（１２）は実質的に凹状を有すること、及び、前記回転体（１０）は、前記回転軸（Ｘ）に沿って位置された貫通穴（３０）を有することを特徴とする、磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記上面（１２）は曲線の延長部を有し、入口コネクタ（３）に入る血液を受け入れるよう適応されたサドル（１３）を画定することを特徴とする、請求項１に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記穴（３０）は、前記上面（１２）に面した第１の開口部（３０ａ）を有することを特徴とする、請求項２に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記接触面（１２）は、前記第１の開口部（３０ａ）を備えた接合形状部（３１）を有することを特徴とする、請求項３に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記中空体（２）は底壁（２０ａ）を有すること、及び前記穴（３０）は、前記第１の開口部（３０ａ）の反対側に、前記底壁（２０ａ）に面した第２の開口部（３０ｂ）を有することを特徴とする、請求項３または４に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記ブレード（１１）は、前記上面（１２）への連結形状部（１４）を有し、実質的に曲線の延長部を有することを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記ブレード（１１）は、前記連結形状部（１４）の反対側に、実質的に直線の延長部を備えた、上部形状部（１５）を有することを特徴とする、請求項６に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記ブレード（１１）は、前記上部形状部（１５）への、前記連結形状部（１４）の接合形状部（１７）を有し、前記接合形状部（１７）は、前記回転体（１０）の全体寸法から突出することを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記接合形状部（１７）は曲線の延長部を有することを特徴とする、請求項８に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記ブレード（１１）は、前記中空体（２）に入る血液を分割するよう、前記連結形状部（１４）と、実質的に直線の延長部を有する上記上部形状部（１５）との間に位置付けられた、後部形状部（３２）を有することを特徴とする、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記後部形状部（３２）は、前記回転軸（Ｘ）に対して実質的に平行に延伸することを特徴とする、請求項１０に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記ブレード（１１）の前記後部形状部（３２）は、前記第１の開口部（３０ａ）の周りに放射状のパターンで位置付けられることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。
前記後部形状部（３２）は、前記接合形状部（１７）の反対側にあることを特徴とする、請求項１０〜１２のうちいずれか一項に記載の磁気浮上式遠心ポンプ（１）。