JP4067537B2 - 遠心式血液ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液を搬送するための磁気軸受型遠心式ポンプ装置に関する。

血液及び血漿等の生物学的流体を搬送する磁気軸受型ポンプ装置としては、特公平３−７０５００号公報（特許文献１）、特公平７−５１９５５号公報（特許文献２）などのものが知られている。これらは、インペラを構成する磁性部材を電磁石等の磁力により位置制御することでインペラが他の構成要素に全く接触しない状態で回転する磁気軸受型の遠心式もしくは軸流式のターボポンプであり、電磁石、位置センサー等を備えるインペラ位置制御部（言い換えれば、制御式磁気軸受構成部）およびインペラ回転トルク発生部（言い換えれば、非制御式磁気軸受構成部）は、ポンプハウジングと一体化した構造となっている。
特公平３−７０５００号公報 特公平７−５１９５５号公報

血液の搬送に当たっては、赤血球や血小板の様な血球成分を破壊しないようにすること、および、異物反応等により、血液が凝固しないようにすることが必要である。血液接触面に摩擦界面が存在しない磁気軸受型血液ポンプ装置は、この点で非常に有利であり、月単位の長期使用血液ポンプとして有望視されている。
しかし、これらの血液ポンプ装置では、電磁石、センサー等の部材を含めて一体となっているため、数時間で終了する開心術や数日程度の短期使用のためのディスポーザブル血液ポンプとしては、高価であり、内部が血液に接触するため感染等の理由により、再利用も困難であり、すべてを廃棄しなければならない。しかし、このような使用済み医療器具は、産業廃棄物であり、その廃棄処理を考えると、できるかぎり少量であることが望ましい。
そこで、本発明の課題は、遠心式血液ポンプにおいて、再利用の困難な血液ポンプ部分のみを容易に廃棄でき、血液ポンプのための制御式磁気軸受構成部（インペラ位置制御部）および非制御式磁気軸受構成部（インペラ回転トルク発生部）を再利用でき、医療器具の産業廃棄物の発生を少なくできる遠心式血液ポンプ装置を提供するものである。

上記課題を解決するものは、血液流入ポートと血液流出ポートを有するハウジングと、該ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液するインペラを有する遠心式血液ポンプと、該インペラのための非制御式磁気軸受構成部と、該インペラのための制御式磁気軸受構成部とを備え、該非制御式磁気軸受構成部および前記制御式磁気軸受構成部の作用により前記インペラが前記ハウジング内の所定位置に保持された状態で回転する血液ポンプ装置であり、前記非制御式磁気軸受構成部および前記制御式磁気軸受構成部は、前記血液ポンプに着脱可能であるとともに、前記インペラは、前記制御式磁気軸受構成部側の面側に設けられた磁性部材と、前記非制御式磁気軸受構成部側の面側に設けられた永久磁石を備え、前記制御式磁気軸受構成部は、前記インペラの前記磁性部材を吸引するための固定された電磁石と、該インペラの磁性部材の位置を検出するための位置センサーを備えるインペラ位置制御ユニットであり、前記電磁石は、鉄心を備えるとともに、該鉄心の下端は、外方に突出した突出部を形成し、前記血液ポンプのハウジングの外面には、前記鉄心の下端部を収納するとともに、前記電磁石の前記鉄心の下端と前記インペラの前記磁性部材間の距離を短いものとするための凹部を備えている遠心式血液ポンプ装置である。

そして、前記インペラ位置制御ユニットの前記位置センサーの下端は、外方に突出した突出部を形成し、前記血液ポンプのハウジングの外面には、前記突出部を収納する凹部を備えていることが好ましい。また、前記非制御式磁気軸受構成部は、例えば、前記インペラの永久磁石を吸引するための永久磁石を備えるローターと、該ローターを回転させるモーターとからなるインペラ回転トルク発生ユニットである。また、前記非制御式磁気軸受構成部は、例えば、前記インペラの永久磁石を吸引しつつ回転駆動するための複数のステーターコイルを備えるインペラ回転トルク発生ユニットである。また、前記インペラ位置制御ユニットもしくはインペラ回転トルク発生ユニットのうち血液ポンプの血液流入口側に装着されるユニットは、複数に分割可能な構造を有することが好ましい。

さらに、前記複数に分割可能なインペラ位置制御ユニットは、組み合わせ用の突出部および凸部を有し、該突出部および凸部は電気的コネクター機能を有することが好ましい。そして、前記インペラ位置制御ユニットもしくは前記インペラ回転トルク発生ユニットのいずれかは、前記血液ポンプのハウジングのほぼ中央にほぼ垂直に突出するように設けられた血液流入ポートが貫通可能な開口を有することが好ましい。さらに、前記ユニットは、例えば、該血液流入ポートの上方より該血液流入ポートを前記開口を通過させることにより血液ポンプに装着可能なものである。さらに、前記血液ポンプ装置は、例えば、開口と該開口の内面に形成されたねじ溝を有する固定部材を備え、さらに、前記血液ポートの側面には、前記固定部材のねじ溝と螺合するねじ山が形成されており、前記インペラ位置制御ユニットもしくは前記インペラ回転トルク発生ユニットのいずれかは、前記血液ポンプと前記固定部材間に挟持されることにより、着脱可能に固定されるものである。

この遠心式血液ポンプ装置では、インペラは実施的に非接触状態で回転し、血液を送液できるので、血球成分に与える影響、具体的には、赤血球、血小板の損傷が生じることが少ない。使用後には、血液ポンプ部分のみを廃棄でき、血液ポンプのための制御式磁気軸受構成部（インペラ位置制御ユニット）および非制御式磁気軸受構成部（インペラ回転トルク発生ユニット）を再利用でき、医療器具の産業廃棄物の発生を少なくできる。
また、突出部およびそれを収納する凹部を備えることにより、血液ポンプに装置されたユニットのガタツキを防止できる。さらに、電磁石の鉄心の下端とインペラの磁性部材間の距離を短くすることもでき、電磁石によるインペラの磁気吸引をより確実に行うことができる。

図１は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の一実施例の断面図である。図２は、図１に示した本発明の遠心式血液ポンプ装置の平面図である。図３は、図１に示した遠心式血液ポンプ装置の血液ポンプ部分の中央付近で切断した状態の断面図である。図４は、図１に示した本発明の血液ポンプ装置を分解した状態を示す断面図である。

本発明の遠心式血液ポンプ装置１は、血液流入ポート２１と血液流出ポート２２を有するポンプハウジング２０と、ハウジング２０内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液するインペラ２３を有する遠心式血液ポンプ２と、インペラ２３のための非制御式磁気軸受構成部４と、インペラ２３のための制御式磁気軸受構成部３とを備え、非制御式磁気軸受構成部４および制御式磁気軸受構成部３の作用によりインペラ２３がハウジング２０内の所定位置に保持された状態で回転する血液ポンプ装置１である。そして、非制御式磁気軸受構成部４および制御式磁気軸受構成部３は、血液ポンプ２より着脱可能である。
言い換えれば、遠心式血液ポンプ装置１は、血液ポンプ２と、制御式磁気軸受構成部であるインペラ位置制御ユニット３と、非制御式磁気軸受構成部であるインペラ回転トルク発生ユニット４からなり、ユニット３、４は、血液ポンプ２に対して着脱可能となっている。

図面を用いて、詳細に説明する。
図１ないし図４に示す実施例の遠心式血液ポンプ装置１は、血液ポンプ２、インペラ位置制御ユニット３、インペラ位置制御ユニット３を血液ポンプ２に固定するための固定部材５、インペラ回転トルク発生ユニット４を備える。

血液ポンプ２は、血液流入ポート２１と血液流出ポート２２を備え、非磁性材料からなるポンプハウジング２０と、このハウジング内に収納されたインペラ２３からなる。血液流入ポート２１の中央付近の側面には、固定部材５のねじ溝５ａと螺合するためのねじ山２０ａが形成されている。血液流入ポート２１は、ほぼ円盤状に形成されたハウジング２０の上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。血液流出ポート２２は、ほぼ円盤状に形成されたハウジング２０の側面より接線方向に突出するように設けられている。また、ハウジング２０の下端部には、インペラ回転トルク発生ユニット４への装着のための円盤状の突出部２０ｂが形成されている。

インペラ２３は、円盤状に形成されており、一方の面（血液流入ポート側の面、上面側）に設けられた磁性部材２６を、他方の面（下面側）に設けられた永久磁石２７を備える。磁性部材２６は、後述するインペラ位置制御ユニット３の電磁石３３によりインペラを血液流入ポート側に吸引するために設けられている。永久磁石２７は、後述するインペラ回転トルク発生ユニット４のロータ４１に設けられた永久磁石４１ｂによりインペラを血液流入ポートと反対側に吸引しつつ回転トルクを伝達可能にするために設けられている。インペラ位置制御ユニット３およびインペラ回転トルク発生ユニット４により、非接触式磁気軸受が構成され、インペラ２３は、相反する方向より引っ張られることにより、ハウジング２０内において、ハウジングの内面と接触しない適宜位置にて安定し、非接触状態にてハウジング内を回転する。磁性部材２６としては、磁性ステンレスまたはニッケルまたは軟鉄部材等が使用され、等角度間隔にて複数設けてもよく、またドーナツ板状のものでもよい。永久磁石２７は、インペラ２３の底面付近に等角度間隔にて複数設けられてもよく、またドーナツ板状のものに多極着磁を施したものを用いてもよい。

インペラ２３は、図３および図２に示すように、血液流入ポート２１に対応する位置となるインペラの中央付近に形成された開口２４と、開口２４の周縁よりその接線方向にかつ湾曲してインペラの周縁まで延びる複数の仕切部２５を備える。そして、インペラ２３は、隣り合う仕切部２５間により形成され、血液流入ポート２１およびハウジング２０の血液通路２９と連通する複数の血液誘導路２８を備える。

インペラ位置制御ユニット３は、図１および図３に示すように、ハウジング３１と、ハウジング内に収納された複数の電磁石３３と、複数の位置センサ３２を有する。ハウジング３１は、血液ポンプ２のハウジング２０のほぼ垂直に突出する血液流入ポート２１が貫通可能な開口３１ａを有する。このため、ユニット３は、血液ポンプ２の上方より、ポンプの上面に装着（被嵌）することおよび取り外すことができる。ユニット３をポンプ２に装着した状態において、ポンプ２のハウジング２０のねじ山２０ａは、ユニット３の上端付近に位置しており、板状（具体的には、多角形板状）の固定部材５の開口５１に形成されたねじ溝５ａをねじ山２０ａと螺合させることにより、ユニット３は、固定部材５とポンプ２間に挟まれ固定される。逆に、固定部材５を取り外すことにより、ポンプ２よりユニット３を離脱させることができる。

ユニット３の複数（３つ）の電磁石３３および複数（３つ）の位置センサ３２は、それぞれ等角度間隔にて設けられており、電磁石３３と位置センサ３２も等角度間隔にて設けられている。電磁石３３は、鉄心３３ａとコイル３３ｂからなる。鉄心３３ａの下端およびセンサ３２の下端は、ハウジング３１の下面にて露出している。電磁石３３は、この実施例では、図２に示すように、３個設けられている。電磁石は、３個以上でもよい。３個以上設け、これらの電磁力を後述する位置センサ３２の検知結果を用いて調整することにより、インペラの中心軸（ｚ軸）方向の力を釣り合わせ、かつ中心軸（ｚ軸）に直交するｘ軸およびｙ軸まわりのモーメントを０にすることができる。

位置センサ３２は、電磁石３３と磁性部材２６との隙間の間隔を検知し、この検知出力は、電磁石のコイル３３ｂに与えられる電流を制御する制御部（図示せず）にフィードバックされる。また、インペラ２３に重力等による半径方向の力が作用しても、インペラ２３の永久磁石２７とロータ４１の永久磁石４１ｂとの間の磁束の剪断力および電磁石３３と磁性部材２６との間の磁束の剪断力が作用するため、インペラ２３はハウジング２の中心に保持される。

インペラ回転トルク発生ユニット４は、図１および図４に示すように、ハウジング４０と、ハウジング内に収納されたインペラ回転トルク発生機構を備える。ハウジング４０の上端部には、血液ポンプ２の下端突出部２０ｂを収納（係合）する円盤状の凹部４０ａを備えている。血液ポンプ２の下端突出部２０ｂとこの凹部４０ａとの係合により、ユニット４は、血液ポンプ２に装着される。また、両者の係合を解除することにより、血液ポンプ２よりユニット４を容易に取り外すことができる。

インペラ回転トルク発生機構は、ロータ４１とロータを回転させるためのモータ４２（内部構造を省略する）からなる。ロータ４１は、回転板４１ａと回転板の一方の面（血液ポンプ側の面）に設けられた複数の永久磁石４１ｂからなる。ロータ４１の中心は、モータ４２の回転軸に固定されている。永久磁石４１ｂは、インペラ２３の永久磁石の配置形態（数および配置位置）に対応するように、複数かつ等角度ごとに設けられている。

次に、図５ないし図７に示す実施例の血液ポンプ装置１０について説明する。
この実施例の血液ポンプ装置１０の基本構成は、図１に示した血液ポンプ装置１と同じである。以下、相違点のみを説明する。
インペラ位置制御ユニット５２は、複数（具体的には、２つに）に分割可能な構造となっている。ユニット５２は、ユニット第１分割部５３とユニット第２分割部５４に分割可能であり、それぞれは略半円状となっており、両者は端部に固定されたヒンジ部材５６により、開閉可能に固定され、半円状の直線部分が当接面を形成している。なお、図７の状態が開いた状態（もしくは、分割された状態）であり、図６の状態が閉じた状態（もしくは、組み立てられた状態）である。また、図６および図７に示すように、第２ユニット分割部５４の端部には、ユニット組み立て用ネジ部材５５と、ネジ部材５５のねじ山に対応したねじ溝を備えるネジ部材取付部５４ｂが設けられ、ユニット第１分割部５３の端部であり組み立て時に、ネジ部材取付部５４ｂと当接する部分には、ネジ部材５５のねじ山に対応したねじ溝を備えるネジ部材取付部５３ｂが設けられている。

よって、ネジ部材５５により、図６に示すように、ユニット第１分割部５３とユニット第２分割部５４は、開放しない状態に保持される。また、図７に示すように、ユニット第１分割部５３の直線部分の中央には、血液流入ポート収納用の凹部５３ａを、直線部分の端部には、突起５３ｄと凹部５３ｅを備える。ユニット第２分割部５４の直線部分の中央には、血液流入ポート収納用の凹部５４ａを、直線部分の端部には、ユニット第１分割部５３の突起５３ｄに対応する凹部５４ｄと、ユニット第１分割部５３の凹部５３ｅに対応する突起５４ｅを備え、これらにより、分割ユニットの組み立てを容易かつ確実なものとしている。また、組み立てられたユニットには、４つの位置検出センサー３２および４つの電磁石３３の内それぞれ二つが分割されたユニット内に配分されるため、各分割ユニットのそれぞれに配線ケーブル５３ｆ，５４ｆが設けられている。

これらの実施例によれば、ポンプハウジングの血液流入口側に配置されるインペラ位置制御ユニットが分割可能であるので、ポンプハウジングへのユニットの装着および離脱がより容易である。特に、使用時に、インペラ位置制御ユニットに不調が生じた場合でも、体外循環回路中より血液ポンプを離脱することなく、ユニットのみの交換ができる。
血液ポンプ２の血液流入ポート２１の中央付近には、環状リブ２０ｂが設けられており、組み立て装着されたユニット５２が血液ポンプより離脱することを防止してる。

なお、インペラ位置制御ユニットは、図８に示すような形態としてもよい。このユニット６２の基本構成は、上述したユニット５２と同じであり、相違は、ユニット第１分割部５３およびユニット第２分割部５４の直線部分の端部に設けられた、突起６２ａおよびこれに対応する凹部６２ｃもしくは凹部６２ｂおよびこれに対応する突起６２ｄのいずれかもしくは両者を電気コネクター機能を有するピンおよび受け部とし、ユニット第２分割部５４内の電気信号をユニット第１分割部５３内に伝達し、２つの分割ユニット内の配線を唯一の配線ケーブル６２ｅとした点である。
この実施例によれば、分割されたインペラ位置制御ユニットの一方のみから電気配線が可能となるため、外部の配線コード等の部品点数を減らすことができる。

また、インペラ位置制御ユニットは、図９に示すような形態としてもよい。このユニット６５の基本構成は、上述したユニット５２と同じであり、相違は、組み立てられたユニット６５は、３つの位置検出センサー３２および３つの電磁石３３を有する点であり、ユニット第１分割部５３およびユニット第２分割部５４には、組み立てられた状態にて、３つの位置検出センサー３２および３つの電磁石３３がそれぞれ等角度ごとに配置された状態となるように、配置されている。

次に、図１０に示す実施例の血液ポンプ装置について説明する。
図１０では、この実施例の血液ポンプ装置に用いられるインペラ位置制御ユニット７０および血液ポンプの血液流入ポート付近のみを図示している。
図１０の左図に示すように、ユニット７０は、血液流入ポートを側面より、ユニットのほぼ中心まで挿入可能な切欠部７２を有する。血液流入ポート２１は、図１０の右図に示すように、中央付近に環状リブ２０ｂを有し、リブ２０ｂより下方のポート２１は、多角筒状（具体的には、８角柱状）となっている。切欠部７２の閉塞部の内側面は、リング状リブ２０ｂより下方のポート２１の形状に対応して、半多角柱状となっている。血液ポンプに装着されたユニット７０は、切欠部７２の閉塞部の内側面とリング状リブ２０ｂより下方のポート２１の側面の係合により、ポンプに対して回転することが規制され、かつ、リブ２０ｂにより、ポンプからの離脱も規制されている。

そして、ユニットには、図１０に示すように、切欠部を除く部分に４つの位置検出センサー３２および等角度間隔となるように３つの電磁石３３が配置されている。また、図１１のように、５つの位置検出センサー３２および等角度間隔となるように４つの電磁石３３を配置してもよい。これらの実施例においても、使用時に、インペラ位置制御ユニットに不調が生じた場合でも、体外循環回路中より血液ポンプを離脱することなく、ユニットのみの交換ができる。さらに、これら実施例によれば、インペラ位置制御ユニットを血液流入ポートの横からスライドさせるのみで装着可能であり、着脱がより容易である。

次に、図１２に示す実施例の血液ポンプ装置８０について説明する。
この血液ポンプ装置８０は、血液ポンプ８２、インペラ位置制御ユニット８３、インペラ回転トルク発生ユニット８４、インペラ回転トルク発生ユニット８４を血液ポンプ８２に固定するための固定部材８６を備える。
血液ポンプ８２は、血液流入ポート２１の側面に設けられたねじ山８２ｂの位置が、若干血液流入口側にある以外は、図１ないし図４に示した血液ポンプと同じである。簡単に説明すると、血液流入ポート２１と血液流出ポート（図示せず）を備え、非磁性材料からなるポンプハウジング８２ａと、このハウジング内に収納されたインペラ２３からなる。血液流入ポート２１の血液流入口より若干下方の側面には、固定部材８６のねじ溝８６ｂと螺合するためのねじ山８２ｂが形成されている。血液流入ポート２１は、ほぼ円盤状に形成されたハウジング８２ａの上面の中央付近よりほぼ垂直に突出するように設けられている。血液流出ポートは、ほぼ円盤状に形成されたハウジングの側面より接線方向に突出するように設けられている。また、ハウジング８２ａの下端部には、インペラ位置制御ユニット８３の装着のための円盤状の突出部８２ｃが形成されている。インペラ２３としては、上述したものと同じである。

インペラ位置制御ユニット８３は、血液流入ポートを貫通する開口を備えない点および血液ポンプハウジング８２ａの下端部に設けられた円盤状の突出部８２ｃと係合する円盤状凹部８３ｂを備える以外は、図１ないし図４に示したインペラ位置制御ユニット３と同じであり、複数の電磁石３３および位置センサ３２を備えている。

インペラ回転トルク発生ユニット８４は、ハウジング８４ａと、ハウジング内に収納されたインペラ回転トルク発生機構を備える。ハウジング８４ａは、血液ポンプ８２のハウジング８２ａのほぼ垂直に突出する血液流入ポート２１が貫通可能な開口８４ｂを有する。このため、ユニット８４は、血液ポンプ８２の上方より、ポンプの上面に装着（被嵌）することおよび取り外すことができる。ユニット８４をポンプ８２に装着した状態において、ポンプ８２のハウジングのねじ山８２ｂは、ユニット８４の上端付近に位置しており、板状（具体的には、多角形板状）の固定部材８６の開口８６ａに形成されたねじ溝８６ｂをねじ山８２ｂと螺合させることにより、ユニット８４は、固定部材８６とポンプ８２間に挟まれ固定される。逆に、固定部材８６を取り外すことにより、ポンプよりユニットを離脱させることができる。

インペラ回転トルク発生機構８５は、円筒状のロータ８５ｂとロータマグネット８５ｃおよびステータコイル８５ｄからなる。ロータ８５ｂの一端には、フランジが形成されており、このフランジの表面（血液ポンプ側の面）には複数の永久磁石８５ａが設けられている。永久磁石８５ａは、インペラ２３の永久磁石２７の配置形態（数および配置位置）に対応するように、複数かつ等角度ごとに設けられている。

次に、図１４に示す実施例の血液ポンプ装置９０について説明する。
図１３には、血液ポンプ装置９０に用いられるインペラ回転トルク発生ユニット９１が示されている。
この血液ポンプ装置９０は、血液ポンプ９６、インペラ位置制御ユニット８３、インペラ回転トルク発生ユニット９１を備える。

血液ポンプ９６は、血液流入ポート２１の側面に設けられたねじ山８２ｂではなく、環状リブ９６ｂとなっていることおよびその位置が若干下方となっている以外は、上述した図１２の血液ポンプと同じであり、組み立て装着されたインペラ回転トルク発生ユニット９１が血液ポンプより離脱することを防止している。インペラ２３としては、上述したものと同じである。さらに、インペラ位置制御ユニット８３は、上述した図１２のものと同じである。

インペラ回転トルク発生ユニット９１は、インペラの永久磁石を吸引しつつ回転駆動するための複数のステーターコイル９４を備えるインペラ回転トルク発生ユニットであり、このような偏平型ブラシレスモーター機構を用いることにより、回転トルク発生ユニット内の可動部材を排除し、物理的に分割可能な構造としている。これにより、ユニット９１は、図１３に示すように、複数（具体的には、２つに）に分割可能な構造となっている。ユニット９１は、ユニット第１分割部９２とユニット第２分割部９３に分割可能であり、それぞれは略半円状となっており、両者は端部に固定されたヒンジ部材５６により、開閉可能に固定され、半円状の直線部分が当接面を形成している。なお、図１３の状態が開いた状態（もしくは、分割された状態）を示している。

また、図１３に示すように、ユニット第１分割部９２の直線部分の中央には、血液流入ポート収納用の凹部９２ａを有する。ユニット第２分割部９３の直線部分の中央には、血液流入ポート収納用の凹部９３ａを有する。さらに、第２ユニット分割部９３の端部には、ユニット組み立て用ネジ部材９５と、ネジ部材９５のねじ山に対応したねじ溝を備えるネジ部材取付部９３ｂが設けられ、ユニット第１分割部９２の端部であり組み立て時に、ネジ部材取付部９３ｂと当接する部分には、ネジ部材９５のねじ山に対応したねじ溝を備えるネジ部材取付部９２ｂが設けられている。よって、ネジ部材９５により、ユニット第１分割部９２とユニット第２分割部９３は、開放しない状態に保持される。

この実施例によれば、ポンプハウジングの入り口側に配置されるインペラ回転トルク発生ユニットが分割可能となるため、ポンプハウジングへのユニットの装着および離脱がより容易である。特に、使用時に、インペラ回転トルク発生ユニットに不調が生じた場合でも、体外循環回路中より血液ポンプを離脱することなく、ユニットのみの交換ができる。

次に、図１５および図１６に示す本発明の血液ポンプ装置１００について説明する。
この実施例の血液ポンプ装置１００の基本構成は、図１ないし図４に示した血液ポンプ装置１と同じであり、相違点は、インペラ位置制御ユニット３と血液ポンプ２の当接部分の形状のみである。この血液ポンプ装置１００のユニット３では、複数（３つ）の電磁石３３の下端部３３ｃおよび複数（３つ）の位置センサ３２の下端部３２ａは、ハウジング３１の下面より突出している。これに対応して、血液ポンプ２の上面には、電磁石３３の突出する下端部３３ｃ（鉄心の下端）を収納する凹部２０ｃおよび位置センサ３２の突出する下端部３２ａを収納する凹部２０ｄを有する。このような突出部およびそれを収納する凹部を備えることにより、血液ポンプに装置されたユニット３のガタツキを防止できる。さらに、電磁石の鉄心の下端とインペラの磁性部材間の距離を短くすることもでき、電磁石によるインペラの磁気吸引をより確実に行うことができる。また、図１５に示すように、電磁石３３の下端部３３ｃおよび位置センサ３２の下端部３２ａは、ハウジング３１の下面より突出するとともに露出している。

なお、以上示した実施例において、インペラ位置制御ユニット、トルク発生ユニットのポンプハウジングへの固定および、分割可能なインペラ位置制御ユニット、トルク発生ユニットの結合手段としては、ねじ結合、ヒンジ部材を用いたものを例示しているが、これらに限定されるものではなく、ラッチ機構等の他の公知の手段を用いてもよい。

図１は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の一実施例の断面図である。 図２は、図１に示した本発明の遠心式血液ポンプ装置の平面図である。 図３は、図１に示した遠心式血液ポンプ装置の血液ポンプ部分の中央付近で切断した状態の断面図である。 図４は、図１に示した本発明の血液ポンプ装置を分解した状態を示す断面図である。 図５は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の他の実施例の断面図である。 図６は、図５に示した本発明の遠心式血液ポンプ装置の平面図である。 図７は、図６に示した遠心式血液ポンプ装置に使用されるインペラ位置制御ユニットの分割状態を示す平面図である。 図８は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用されるインペラ位置制御ユニットの他の例の分割状態を示す平面図である。 図９は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に使用されるインペラ位置制御ユニットの他の例の組み立て状態を示す平面図である。 図１０は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に用いられるインペラ位置制御ユニットの他の例の平面図およびこの例のユニットが用いられる血液ポンプの血液流入ポート付近を示す説明図である。 図１１は、本発明の遠心式血液ポンプ装置に用いられるインペラ位置制御ユニットの他の例の平面図およびこの例のユニットが用いられる血液ポンプの血液流入ポート付近を示す説明図である。 図１２は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプ装置を分解した状態を示す断面図である。 図１３は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の用いられるインペラ回転トルク発生ユニットの一例の分割状態を示す平面図である。 図１４は、本発明の他の実施例の遠心式血液ポンプ装置を分解した状態を示す断面図である。 図１５は、本発明の遠心式血液ポンプ装置の実施例の断面図である。 図１６は、図１５に示した本発明の遠心式血液ポンプ装置の平面図である。

符号の説明

１，１００ 遠心式血液ポンプ装置
２ 遠心式血液ポンプ
３ 制御式磁気軸受構成部（インペラ位置制御ユニット）
４ 非制御式磁気軸受構成部（インペラ回転トルク発生ユニット）
５ 固定部材
２１ 血液流入ポート
２２ 血液流出ポート
２３ インペラ
２６ 磁性部材
２７ インペラの永久磁石
３３ 電磁石
４１ ロータ
４１ｂ ロータの永久磁石

Claims (7)

1. 血液流入ポートと血液流出ポートを有するハウジングと、該ハウジング内で回転し、回転時の遠心力によって血液を送液するインペラを有する遠心式血液ポンプと、該インペラのための非制御式磁気軸受構成部と、該インペラのための制御式磁気軸受構成部とを備え、該非制御式磁気軸受構成部および前記制御式磁気軸受構成部の作用により前記インペラが前記ハウジング内の所定位置に保持された状態で回転する血液ポンプ装置であり、前記非制御式磁気軸受構成部および前記制御式磁気軸受構成部は、前記血液ポンプに着脱可能であるとともに、前記インペラは、前記制御式磁気軸受構成部側の面側に設けられた磁性部材と、前記非制御式磁気軸受構成部側の面側に設けられた永久磁石を備え、前記制御式磁気軸受構成部は、前記インペラの前記磁性部材を吸引するための固定された電磁石と、該インペラの磁性部材の位置を検出するための位置センサーを備えるインペラ位置制御ユニットであり、前記電磁石は、鉄心を備えるとともに、該鉄心の下端は、外方に突出した突出部を形成し、前記血液ポンプのハウジングの外面には、前記鉄心の下端部を収納するとともに、前記電磁石の前記鉄心の下端と前記インペラの前記磁性部材間の距離を短いものとするための凹部を備えていることを特徴とする遠心式血液ポンプ装置。
2. 前記インペラ位置制御ユニットの前記位置センサーの下端は、外方に突出した突出部を形成し、前記血液ポンプのハウジングの外面には、前記突出部を収納する凹部を備えている請求項１に記載の遠心式血液ポンプ装置。
3. 前記非制御式磁気軸受構成部は、前記インペラの永久磁石を吸引するための永久磁石を備えるローターと、該ローターを回転させるモーターとからなるインペラ回転トルク発生ユニットである請求項１または２に記載の遠心式血液ポンプ装置。
4. 前記非制御式磁気軸受構成部は、前記インペラの永久磁石を吸引しつつ回転駆動するための複数のステーターコイルを備えるインペラ回転トルク発生ユニットである請求項１または２に記載の遠心式血液ポンプ装置。
5. 前記インペラ位置制御ユニットは、前記血液ポンプのハウジングのほぼ中央にほぼ垂直に突出するように設けられた血液流入ポートが貫通可能な開口を有するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。
6. 前記ユニットは、前記血液流入ポートの上方より該血液流入ポートを前記開口を通過させることにより血液ポンプに装着可能である請求項５に記載の遠心式血液ポンプ装置。
7. 前記血液ポンプ装置は、開口と該開口の内面に形成されたねじ溝を有する固定部材を備え、さらに、前記血液ポートの側面には、前記固定部材のねじ溝と螺合するねじ山が形成されており、前記インペラ位置制御ユニットは、前記血液ポンプと前記固定部材間に挟持されることにより、着脱可能に固定されるものである請求項１ないし６のいずれかに記載の遠心式血液ポンプ装置。

Images