JP2787310B2 - ２リーフレツト型補綴心臓弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、弁補綴物に関する。即ち、本発明は生来の
弁が奇形である場合にその取替物として取り付けられる
心臓弁に関する。本発明は、特に、圧力差が一方向に確
立されたときに開き、圧力差が反対になる瞬間に再び閉
じるようにした２つのリーフレット（leaflet）から成
る型の心臓弁に関する。

これらの補綴弁は、一般に心臓組織へ縫合できる材料
のリングを収容する凹陥外面を有する剛性材料のベース
リングと、ベースリングに形成された通路が開く位置か
ら閉じる位置へ振動するように何等かの方法でベースリ
ングへ結合された１つ以上のリーフレットとにより構成
され、血流を一方向に制御する。

かかる補綴心臓弁の特徴はリーフレットの形態および
ベースリングの形態により、またアセンブリの操作基準
により変化する。これらの操作基準はリーフレットの振
動を生じる手段（一般にリーフレットの体とベースリン
グの体とを含む）を決める。

補綴心臓弁には満足せねばならない種々の機械的要件
および生物学的要件がある。

これらの要件のうち、下記のものは基本的なものであ
ると考えられる： イ．逆流を回避するためのリーフレットの応答が速いこ
とおよび閉鎖速度が速いこと； ロ．血液の攪乱および溶血現象ならびに停滞を回避する
ために、リーフレットおよびベースリングに急激な湾曲
面がないこと； ハ．心臓の壁に有害な接触をしないために軸方向に突出
しすぎない構造プロフィールであること。

他の要件は、補綴弁に用いられる材料に関するこので
あり、これらのうち、生体（特に血液）との適合性が第
１位を占める。

人工心臓弁の進歩の結果前記要件が順次満たされてい
る。ボール弁からディスク弁へ、またカスピデートリー
フ（cuspidate leaf）へと変化しており、最近では何等
かの方法でベースリングへヒンジ接続された２つのリー
フレットを持ち、開閉移行が何等かの方法で制限される
弁が提案されている。

絶え間のない進歩にも拘わらず、満足に解決されてい
ない多くの問題があり、特に２つの難点が挙げられる。
即ち、リーフレットがリングベース中で駆動する態様
と、リーフレットの開閉を制限するストッパー構造体と
に難点がある。

一部の人工心臓弁では、リーフレットはベースリング
に固定されたピンの回りに駆動し、他の人工心臓弁では
リーフレットに担持されたピンが、ベースリングに形成
された適当な空洞内に収容される。

しかし、これらのピン解決法では、血液が空洞内で停
滞すること、およびヒンジ区域の構造が比較的に複雑な
ことに起因して重大な欠陥があることが判明している。

リーフレットの開閉の制限は、一般に段、隅及び突出
縁を持つ構造体により達成されるが、これらの部分は乱
流と溶血現象を生じやすい場所として不満足であること
が判明している。

本発明の補綴心臓弁はこれらおよび他の問題を解消
し、突出部分を付加することなしに必須の素子に切り詰
めた極めて簡単かつコンパクトな構造体を有し、操作が
安全、迅速である。

本発明は、血液が停滞する区域を作らず、また溶血現
象や乱流を持たないという利点を有する。

本発明の心臓弁の他の特徴は、最大の生物学的適合性
を有するターボストラチック（turbostratic）状態で炭
素フィルムが薄く、稠密で均質に材料を覆うから全く生
物学的適合性を持つということである。

本発明の要旨は、縫合リングを外部に収容するベース
リングと、血流を一方向に制御するために開放位置およ
び閉鎖位置を占めることができる２つのリーフレットと
から成る補綴心臓弁において、ベースリングは直径方向
対向位置に配置した２つの湾曲面の凹所を備え、前記凹
所に対応したベースリングに形成された煙突状開口を通
じて前記凹所は外部と連通し、各凹所の湾曲面はその上
方部分を境界付ける実質的に扁平な面と、その下部にお
ける横に切られた基本的に半球形の分離体により分離さ
れた２つの球形底面とを有する補綴心臓弁である。

本発明のこれらおよび他の特徴は添付図面に関する好
適実施例についての以下の記載から明らかになろう。

以下に説明する心臓弁は、同一の素子と鏡像である素
子とを有する。記述を簡単にするために、これらの素子
は同じ参照数字を付されている。しかし、不明瞭になる
場合には異なる数字を用いる。

第１図に関し、実質的に筒状のベースリング１は心臓
組織へ縫合できる比較的に軟らかい材料（一般的には繊
維）の縫合リング（図示せず）を収容できる凹所２をそ
の外面に有する。

リング１の内周壁は直径方向に対向した２つの部分4,
4以外は筒状3,3である。前記対向部分4,4では筒状面を
２つの平行扁平面により置換しこれによりリング１の体
を対応的に厚くしている。各厚い部分には湾曲面を持つ
凹所５とこの凹所５の下部を二つに分ける分離体６とが
ある。

各凹所５は、凹所５を上方で外部と連通させる煙突状
穴７につながっている。

２つのリーフレット8,9は、第１図において弁の開放
位置（8a,9a）および閉鎖位置（8c,9c）の両方で示され
ている。

第２図の上半分は弁のベースリング１の平面図を示
し、下半分はベースリング１の水平断面を示す。即ち、
III−III線より上の図は上から見た図であり、この線か
ら下の図は分離体６の頂部を通る水平面におけるベース
リングの断面である。

ベースリング１（第２図）の内周壁は２つの弦４と２
つの円弧３とにより構成される。湾曲凹所５は、第１近
似において球形凹所であり、その中央部分に分離体６が
ある。

10は分離体６の２つの面11が合う線である。

12は分離体の面11が凹所５の一部球形底面に会う線で
ある。

前記凹所５は第２図のIII−III線の断面を示す第３図
において、また第２図のIV−IV線の断面を示す第４図の
垂直断面図において詳しく示されている。凹所５は分離
体６により分離された２つの下方球形セグメント形部分
13（第３図）と、疑似扁平状の屋根14（第３図、第４
図）とにより構成される。屋根14の部分と下方球形セグ
メント部分13とが会う線は15で示されている。

図を簡単、明瞭にするために、扁平面や湾曲面が会う
所は本発明では総て、線で示される。実際には、１つの
面から他の面への変化は丸められているから、これらは
接続帯域である。

凹所５における各分離体６は実質的に球形爪の半分で
あり、その湾曲面は会合線12である（第２図）。半分の
爪を境界付ける三角形区分は垂直面４である（第２図、
第３図）。隅は扁平面４上の面を境界付ける線10（第２
図、第４図）および線16（第３図）である。

煙突状穴７は湾曲凹所５に対応してその中央に形成さ
れ（第３図、第４図）ている。そして僅かに隆起した部
分17をベースリング１に煙突状穴７の所に設けることが
できる。

第５図に関し、これは閉鎖位置にあるリーフレット8,
9の平面図を示す。各リーフレットは、次のものにより
境界付けられている。即ち、ベースリング１の内周壁に
従う実質的に楕円弧である外縁18;リングの扁平面４に
従う２つの真直な部分19;2つの舌20の湾曲輪郭；および
実質的に楕円形の内縁21。

各リーフレットは第５図に線VI−VIで示された対称平
面を有する。

各舌20のプロフィールは２つの湾曲部分22,23からな
る。22で示す第１部分は円弧であり、その曲率半径は凹
所５の球形底面の曲率半径に等しいかこれよりもわずか
に小さい。23で示す第２部分はリーフレットの内縁21の
延長部により形成される。

リーフレット８および９の縦断面は、第６図（第５図
の直径VI−VIでとったベースリング１に対して直角な平
面での断面図）から判る如く真直なプロフィールを有す
る。しかし第８図から判る通り各リーフレットは湾曲面
をしており、内縁21と外縁18に支持された直線セグメン
ト部が一方の舌20の端から直径方向反対側の舌20の端ま
で平行に変位している。

各リーフレットの内縁21の面はリーフレットの外面に
対して角αの扁平面であり、この角はリーフレットとリ
ングの筒状内面３の母線との間の角に等しい（明らかに
リーフレットは閉鎖位置にある）。

第５図のVII−VII線でとった弁の断面図が第７図に示
されている。この第７図から、リーフレットおよびその
舌20の形状および湾曲凹所５内の舌20の位置決めがより
明瞭に判る。

リーフレットの閉鎖位置は第５図、第６図、第７図の
３つの図の組合わせから判る。リーフレット8,9の二つ
の内縁21はその全厚みに亙り２つの対向する煙突状穴７
の間でベースリング１の直径に沿って合致する。各リー
フレットの舌20は凹所５の上部分（即ち、頂部が屋根14
により境界付けられた部分）に位置し、凹所５の底面に
触れない。間直な部分19はベースリング１の扁平面４に
合い、またリーフレットの外縁18はベースリング１の筒
状内面３に対接する。

弁が開放しているときのリーフレット8,9の位置は第
８図、第９図、第10図から判る。この場合、舌20は湾曲
凹所５の下方セクタ13（第９図、第10図）に位置する。
舌20の円弧部分22は分離体６の面11（第８図）に対接
し、またリーフレットの真直な部分19（第９図、第10
図）と舌20の湾曲部分22とが会合する点は湾曲凹所５の
底面とベースリング１の扁平面４との間の接続部に対接
する。

ベースリング１の穴は３つの区域24,25,25に分割され
る（第８図参照）。即ち、開放リーフレット8,9間の中
央区域24、およびベースリング１とリーフレットの外面
との間の２つの側方区域25に分割される。３つの部分
は、中央区域24の血流と側方区域25の血流との間に差を
生じないように液圧的に等しい。３つの区域におけるこ
の流れの平等性は、攪乱を減少する最良の条件である。

操作時の弁の運動は下記の如くである。

弁が閉じているとき、即ち、リーフレットが第５図、
第６図、第７図に示す位置にあるとき、第９図の矢印の
方向に正の圧力差があると、これはリーフレット8,9の
上面を押圧し、下へ押す。而して、２つのリーフレット
8,9が同時に駆動して第８図、第９図、第10図の位置を
占め、またリーフレット自体が血流の方向に並進運動す
る。より正確には、各舌20（第６図）は、舌20が屋根14
に対接する凹所５内の上方位置から凹所５のセクタ13へ
すべり降りる。リーフレット8,9が同時に枢動しスライ
ドすることにより、分離体６の面11（第８図）に対接し
ていた舌が明らかに枢動する。

リーフレットの開き位置への枢動は分離体６により制
限され、流れ方向のリーフレットの並進運動は舌20の円
弧部分22が凹所５の球形セクタ13のベースに対接するこ
とにより制限される。この位置において、リーフレット
の真直な部分19の一部はベースリング１の扁平面４（第
８図）に対接する。

圧力差が逆転し始めると、リーフレット8,9は上方へ
枢動せしめられ、開放操作の逆の順序で動き閉鎖が行わ
れる。

閉鎖は３つの作用により停止される。

リーフレットの内縁21は全厚みに亙り互いに係合し、
リーフレットの外縁18はリング１の筒状内面３に接触
し、リーフレットの舌20は湾曲凹所５の屋根14に接触す
る。

回転−並進運動を可能にするリーフレットの運動の２
つの自由度により凹所５が洗浄されるのを可能にする。
すなわちリーフレットが閉鎖位置から開放位置へ動く期
間、および開放期間中に、血流は湾曲凹所５を通り、煙
突状穴７を通り、凹所の内部を洗う。この洗浄は停滞お
よび凝血の形成または繊維物の沈着の危険を激減する。

本発明の前記実施例は本発明の範囲から逸脱すること
なく変化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はリーフレットが開放および閉鎖の両位置にある
本発明の補綴弁ユニットの斜面図、第２図は第１図に１
で示された弁のベースリングの部分断面模式図、第３図
は第２図のIII−III線でとった弁のベースリング直径方
向の断面図、第４図は第２図のIV−IV線でとった弁のベ
ースリングの直径方向断面図、第５図はリーフレットが
閉鎖位置にある第１図の弁の平面図、第６図は第５図の
VI−VI線でとったものでリーフレットが閉鎖位置にある
弁の直径方向断面図、第７図は第５図のVII−VII線でと
ったものでリーフレットが閉鎖位置にある弁の直径方向
断面図、第８図はリーフレットが開放位置にある第１図
の弁の平面図、第９図は第８図のIX−IX線でとったリー
フレットが開放位置にある弁の直径方向断面図、第10図
は第８図のＸ−Ｘ線でとったものでリーフレットが開放
位置にある弁の直径方向断面図である。 １……ベースリング、５……湾曲凹所、６……分離体、
７……煙突状穴、8,9……リーフレット、13……底面、1
4……疑似扁平面、20……舌。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縫合リングを外部に収容するベースリング
   （１）と、血流を一方向に制御するために開放位置およ
   び閉鎖位置を占めることができる２つのリーフレット
   （8,9）とから成り、ベースリング（１）は直径方向対
   向位置に配置した２つの湾曲面付凹所（５）を備えた補
   綴心臓弁において、凹所に対応するベースリング（１）
   の本体に形成された煙突状穴（７）を通じて各凹所
   （５）は外部と連通し、各湾曲面付凹所（５）はその上
   方部分を境界付ける実質的に扁平な面（14）と、その下
   部における横方向に切頭された実質的に半球形セグメン
   トの分離体（６）により分離された２つの球形底面（1
   3）とを有することを特徴とする補綴心臓弁。
2. 【請求項２】各リーフレット（8,9）の輪郭は楕円弧状
   外縁（18）により、およびやはり楕円弧状の内縁（21）
   により形成され、内縁および外縁はその各端が真直部分
   （19）と舌（20）とにより互いに接続され、舌は湾曲面
   凹所（５）の球形底面（13）の曲率半径よりも小さい
   か、またはこれと等しい曲率半径を有する円周弧状部分
   （22）と、楕円セグメント状の部分（23）とから成る輪
   郭を有し、楕円部分はリーフレットの内楕円縁（21）の
   延長部であることを特徴とする請求項１記載の補綴心臓
   弁。
3. 【請求項３】２つのリーフレット（8,9）の各舌（20）
   は湾曲面凹所（５）の一つに挿入され、弁の開閉作用中
   に回転−並進の二重運動をして凹所へ進入することを特
   徴とする請求項１又は２に記載の補綴心臓弁。
4. 【請求項４】分離体（６）は弁の開放中にリーフレット
   （8,9）の枢動のための移行リミットストップとして作
   用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つ
   に記載の補綴心臓弁。
5. 【請求項５】湾曲面（５）の球形底面（13）は弁の開放
   中にリーフレットの並進運動のための移行リミットスト
   ップとして作用することを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれか１つに記載の補綴心臓弁。
6. 【請求項６】開放位置において、リーフレットはベース
   リング（１）の内部穴を３つの液圧的に等しい部分に分
   離し、これにより実質的に同じ容量の３つの血流を生じ
   ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記
   載の補綴心臓弁。
7. 【請求項７】リーフレットの閉鎖運動はフラップ（20）
   が湾曲凹所（５）の疑似扁平上面（14）へ接近すること
   により、リーフレットの内縁（21）の相互接触により、
   およびリーフレットの外縁（18）がベースリングの内面
   （３）と接触することにより阻止されることを特徴とす
   る請求項２記載の補綴心臓弁。
8. 【請求項８】対称平面におけるリーフレット（8,9）の
   区分は直線セグメントであることを特徴とする請求項１
   乃至７のいずれか１つに記載の補綴心臓弁。