JP5463546B2 - 挿入型人工心筋システム - Google Patents

Description

本発明は、心不全などの際、心臓の収縮を助けるために用いる挿入型人工心筋システムに関するものである。

従来、致死的な不整脈による心不全、急性心不全、慢性心不全の急性悪化などの急激に進行する重症心不全に対しては、薬剤加療や大動脈バルーンポンプ、補助人工心臓や心臓移植が用いられている。しかしながら、重症心不全の一部は薬剤加療に対する抵抗性があり、また重症なものは薬剤だけでは治療が追い付かない症例が多い。大動脈バルーンポンプは血栓形成の危険があり、心補助効果は不充分である。補助人工心臓は大掛かりな開胸手術が必要なため緊急時に間に合わない。心臓移植は世界的に見てもドナー不足が深刻である。

このような技術は、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。特許文献１には、補助人工心臓が記載されている。しかし、この特許文献１に開示された方法では、血栓や感染症の危険があるという欠点がある。

また、特許文献２には、埋め込み型補助人工心臓が記載されている。この特許文献２に開示の方法によると、血栓形成という問題が生じる。

特開２００６−２９６５７９号公報 特開２００６−６３１号公報

上記のように従来の技術では、薬剤抵抗性の急性心不全に対しては、緊急の救急現場では治療法がないという問題があった。

本発明は、上記状況に鑑みて、心室表面に選択的に吸着することで、必要な部位の心臓の収縮を適切に補助することができる挿入型人工心筋システムを提供することを目的とする。

〔１〕心臓の心筋表面に吸着装置によって吸着され、心臓の心室の収縮の一部を機械的に補助する人工心筋装置を有する挿入型人工心筋システムであって、前記人工心筋装置（１１）は、第１のドライブライン（１２）と、この第１のドライブライン（１２）から両側に分岐し逆止弁（１３Ａ，１３Ａ′）を有する第２のドライブライン（１３，１３′）と、この第２のドライブライン（１３，１３′）の先端に接続される空気路を有する平板状アーム（１４，１４′）と、この平板状アーム（１４，１４′）に配置される複数の吸盤を有する吸着装置（１５，１５′）と、前記平板状アーム（１４，１４′）間に配置される保持布（１６）と、この保持布（１６）上に配置され前記第１のドライブライン（１２）に接続されるバルーン（１７）を具備することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の挿入型人工心筋システムにおいて、前記吸着装置は、心室の収縮力が弱まった部位の外側の心筋表面に空気圧で吸着させ、前記人工心筋装置が前記収縮力の低下した部位だけを収縮補助するようにしたことを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕記載の挿入型人工心筋システムにおいて、緊急時に、左第四肋間又は左第五肋間の小切開部から、前記人工心筋装置を挿入するようにしたことを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕記載の挿入型人工心筋システムにおいて、前記人工心筋装置は、空気圧又は油圧を用いて心室を圧迫することで、心臓の収縮を補助することを特徴とする。

本発明によれば、収縮力が弱まっている心室の表面に選択的に吸着させることで、その部位の収縮を適切に補助することができる挿入型人工心筋システムを得ることができる。

また、緊急時に、左第四肋間や左第五肋間の小切開部から挿入できる人工心筋装置を提供することができ、救命救急時に簡単に利用できる挿入型人工心筋システムが得られる。

本発明の実施例を示す人工心筋装置が心臓に配置された状態を示す図である。 本発明の実施例を示す人工心筋装置の構成図である。 本発明の実施の態様を示す挿入型人工心筋システムの挿入の様子を示す模式図である。 本発明の実施例を示す挿入型人工心筋システムのセットフローチャートである。

本発明の挿入型人工心筋システムは、心臓の心筋表面に吸着装置によって吸着され、心臓の心室の収縮の一部を機械的に補助する人工心筋装置を有する挿入型人工心筋システムであって、前記人工心筋装置は、第１のドライブラインと、この第１のドライブラインから両側に分岐し逆止弁を有する第２のドライブラインと、この第２のドライブラインの先端に接続される空気路を有する平板状アームと、この平板状アームに配置される複数の吸盤を有する吸着装置と、前記平板状アーム間に配置される保持布と、この保持布上に配置され前記第１のドライブラインに接続されるバルーンを具備する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す人工心筋装置が心臓に配置された状態を示す図、図２はその人工心筋装置の構成図である。

これらの図において、１は大動脈、２は大静脈、３は左肺動脈、４は右心房、５は左心房、６は右心室、７は左心室、１１は心臓の収縮力が弱まった部位の外側に配置される人工心筋装置、１２は第１のドライブライン、１３，１３′は第２のドライブライン、１３Ａ，１３Ａ′は負の空気圧の時にのみ開かれる逆止弁、１４，１４′は空気路を有する平板状のアーム、１５，１５′は複数の吸盤を有する吸着装置、１６は保持布、１７は保持布１６上に配置されるバルーンである。

この人工心筋装置１１は、図２に示すように、第１のドライブライン１２と、この第１のドライブライン１２から両側に分岐する二本の第２のドライブライン１３，１３′と、第２のドライブライン１３，１３′に接続される空気路を有する平板状のアーム１４，１４′とを有している。このアーム１４，１４′には、空気路に接続され負の空気圧で心臓の心筋の表面に吸着する複数の吸盤を有する吸着装置１５，１５′が配置されている。これらの各部材は、生体適合性のシリコンなどの材料で製作されている。

また、アーム１４，１４′間には保持布１６が配置され、その保持布１６上に第１のドライブライン１２に接続されるグラスファイバー製などのバルーン１７が配置されている。

図２に示される人工心筋装置１１は、右心室６及び左心室７に対応する心臓の収縮力が弱まった部位の外側に、複数の吸盤を有する吸着装置１５，１５′によりセットされる。この吸着装置１５，１５′は心筋の表面に第２のドライブライン１３，１３′からの負の空気圧で固定される。この人工心筋装置１１を配置し、第１のドライブライン１２から空気圧、油圧等でバルーン１７を機械的に駆動することにより、心臓の収縮力が弱まった部位の収縮が補助される。

なお、上記した空気圧・油圧のような流体による補助に代えて、形状記憶合金の変形応力を用いて収縮を行うようにしてもよい。

図３は本発明の実施の態様を示す挿入型人工心筋システムの挿入の様子を示す模式図である。

この図において、１８は人工心筋装置１１の駆動制御装置、１９は駆動制御装置１８へ接続されるチューブ、２０は小切開部、２１は左第四肋間、２２は第四肋骨、２３は第五肋骨である。

上記した人工心筋装置１１は、左第四肋間２１（左第五肋間でもよい）の小切開部２０から簡単に挿入できるようにしている。急性の心不全、慢性心不全の急性悪化が起きた場合、この人工心筋装置１１を心臓の収縮力が弱まっている部位の外側にセットして、駆動制御装置１８によりチューブ１９を介して負の空気圧で吸着装置１５，１５′を固定し、バルーン１７を駆動制御装置１８により機械的に駆動させる。このバルーン１７を利用して心室の収縮を助けることで、循環を維持することができる。本発明の人工心筋装置は、左第四肋間２１（又は左第五肋間）の小切開部２０から挿入できる簡単な構成なので、救急現場で役に立つ挿入型人工心筋システムを提供することができる。なお、本発明の人工心筋装置は、患者の体型に応じて、左第六肋間の小切開部から挿入するようにしてもよい。

図４は本発明の実施例を示す挿入型人工心筋システムのセットフローチャートである。

（１）まず、左第四肋間２１の小切開部２０から人工心筋装置１１を挿入する（ステップＳ１）。

（２）人工心筋装置１１を心臓の収縮力が低下した部位に位置決めできたことを確認する（ステップＳ２）。

（３）人工心筋装置１１を心臓の収縮力が低下した部位に位置決めできたら、駆動制御装置１８により、チューブ１９を介して第２のドライブライン１３，１３′を負の空気圧にして、人工心筋装置１１を心臓の収縮力低下部位の外側に固定する（ステップＳ３）。

（４）人工心筋装置１１の固定ができたら、駆動制御装置１８により、チューブ１９と第１のドライブライン１２を介してバルーン１７を駆動させ、心臓の心室の収縮を助ける（ステップＳ４）。つまり、バルーン１７内の空気圧を交互に高くしたり低くしたりして、心室を圧迫することで心臓の収縮を補助する。

なお、ここでは、空気圧により、バルーン１７を駆動させるようにしたが、油圧で行うようにしてもよい。また、小型モータの圧力、又は形状記憶合金の変形応力を用いて、心臓の収縮を補助するようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明に係る人工心筋装置は、心室の心不全だけでなく、心房細動の収縮補助などの様々な分野に適用できる。

また、本発明の人工心筋装置は、緊急時の蘇生（リサシテーション）システムとして広く用いることができる。

１ 大動脈
２ 大静脈
３ 左肺動脈
４ 右心房
５ 左心房
６ 右心室
７ 左心室
１１ 人工心筋装置
１２ 第１のドライブライン
１３，１３′ 第２のドライブライン
１３Ａ，１３Ａ′ 逆止弁
１４，１４′ 空気路を有する平板状のアーム
１５，１５′ 吸着装置
１６ 保持布
１７ バルーン
１８ 駆動制御装置
１９ チューブ
２０ 小切開部
２１ 左第四肋間
２２ 第四の肋骨
２３ 第五の肋骨

Claims (4)

1. 心臓の心筋表面に吸着装置によって吸着され、心臓の心室の収縮の一部を機械的に補助する人工心筋装置を有する挿入型人工心筋システムであって、前記人工心筋装置は、第１のドライブラインと、該第１のドライブラインから両側に分岐し逆止弁を有する第２のドライブラインと、該第２のドライブラインの先端に接続される空気路を有する平板状アームと、該平板状アームに配置される複数の吸盤を有する吸着装置と、前記平板状アーム間に配置される保持布と、該保持布上に配置され前記第１のドライブラインに接続されるバルーンを具備することを特徴とする挿入型人工心筋システム。
2. 請求項１記載の挿入型人工心筋システムにおいて、前記吸着装置は、心室の収縮力が弱まった部位の外側の心筋表面に空気圧で吸着させ、前記人工心筋装置が前記収縮力の低下した部位だけを収縮補助するようにしたことを特徴とする挿入型人工心筋システム。
3. 請求項１記載の挿入型人工心筋システムにおいて、緊急時に、左第四肋間又は左第五肋間の小切開部から、前記人工心筋装置を挿入するようにしたことを特徴とする挿入型人工心筋システム。
4. 請求項１記載の挿入型人工心筋システムにおいて、前記人工心筋装置は、空気圧又は油圧を用いて心室を圧迫することで、心臓の収縮を補助することを特徴とする挿入型人工心筋システム。