JP6674802B2 - Centrifugal blood pump - Google Patents

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Description

本発明は、遠心力を利用して血液を搬送する遠心型血液ポンプに関する。   The present invention relates to a centrifugal blood pump that transports blood using centrifugal force.

従来、この種の遠心型血液ポンプとしては、例えば、特許文献1(特開2005−28156号公報)に開示されたものが知られている。特許文献1には、ケーシングと、ケーシング内に回転可能に収納されたインペラと、インペラの回転軸となる回転シャフトと、回転シャフトの両端部を回転可能に支持する軸受部とを備える遠心型血液ポンプが開示されている。   Conventionally, as this type of centrifugal blood pump, for example, a centrifugal blood pump disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-28156) is known. Patent Document 1 discloses a centrifugal blood type including a casing, an impeller rotatably housed in the casing, a rotating shaft serving as a rotating shaft of the impeller, and bearing portions rotatably supporting both ends of the rotating shaft. A pump is disclosed.

特開2005−28156号公報JP 2005-28156 A

特許文献1のような従来の遠心型血液ポンプは、人工心肺装置などの大量の血液を搬送する装置に用いられている。例えば、人工心肺装置に求められる遠心型血液ポンプの流量は、1〜7L/分程度である。   2. Description of the Related Art A conventional centrifugal blood pump as disclosed in Patent Literature 1 is used in a device for transporting a large amount of blood, such as a heart-lung machine. For example, the flow rate of a centrifugal blood pump required for a heart-lung machine is about 1 to 7 L / min.

一方、人工透析の分野においては、血液を搬送するポンプとして、通常、ローラポンプが使用されている。ローラポンプは、血液が通るチューブと、当該チューブをしごくための回転可能なローラを備え、チューブをローラで間欠的に圧閉したまま回転してチューブをしごくことで血液を送り出すものである。例えば、人工透析装置に求められるローラポンプの流量は、0.05〜0.6L/分程度である。   On the other hand, in the field of artificial dialysis, a roller pump is usually used as a pump for transporting blood. The roller pump is provided with a tube through which blood passes, and a rotatable roller for pressing the tube. The roller pump rotates the tube while intermittently closing the tube with the roller, and sends out the blood by pressing the tube. For example, the flow rate of the roller pump required for the artificial dialysis device is about 0.05 to 0.6 L / min.

しかしながら、このローラポンプは、チューブをしごくことで血液を送り出すため、チューブにかかる力や圧閉されたチューブが元の形状に戻る際に発生する陰圧などにより、溶血の程度が大きくなるとされている。溶血とは、血液中の赤血球の細胞膜が物理的、化学的等の様々な要因によって損傷を受け、内容物(特にヘモグロビン)が血球外に溶出する現象をいう。溶血に至った赤血球は本来の機能を失うため、溶血が過剰に発生すると血液中の赤血球不足に起因する溶血性貧血が発生する可能性があるばかりか、細胞外へ流出した内容物により炎症が発生するなど、患者に負担を掛けることがある。また、定期的にチューブを取り替える作業が必要であり、その作業が煩雑である。   However, since this roller pump pumps out blood by squeezing the tube, it is said that the degree of hemolysis increases due to the force applied to the tube and the negative pressure generated when the closed tube returns to its original shape. I have. Hemolysis refers to a phenomenon in which the cell membrane of red blood cells in blood is damaged by various factors such as physical and chemical factors, and the contents (particularly, hemoglobin) elute out of blood cells. Because red blood cells that have lysed lose their original functions, excessive hemolysis may cause hemolytic anemia due to lack of red blood cells in the blood, and inflammation may occur due to the contents escaping outside the cells. May cause a burden on the patient. Further, it is necessary to periodically replace the tube, which is complicated.

このため、本発明者らは、遠心型血液ポンプを人工透析装置に使用することを検討している。遠心型血液ポンプは、インペラの回転により生じる遠心力を利用して血液を押し出すものであり、チューブをしごくことで血液を送り出すものではない。このため、遠心型血液ポンプは、ローラポンプに比べて溶血の程度が小さい。また、遠心型血液ポンプは、ローラポンプに比べて脈動が少なく、最高圧及び最低圧が過大にならない。従って、患者の負担を軽減することができる。また、チューブを取り替える作業などの煩雑さもない。   For this reason, the present inventors are considering using a centrifugal blood pump for an artificial dialysis device. The centrifugal blood pump pushes out blood using centrifugal force generated by rotation of an impeller, and does not send out blood by squeezing a tube. Therefore, the degree of hemolysis of the centrifugal blood pump is smaller than that of the roller pump. Also, the centrifugal blood pump has less pulsation than the roller pump, and the maximum pressure and the minimum pressure do not become excessive. Therefore, the burden on the patient can be reduced. Also, there is no need to replace tubes.

しかしながら、遠心型血液ポンプにおいても、インペラの回転シャフトと当該回転シャフトを支持する軸受部との間で発生する摩擦によって溶血が発生するだけでなく、摩擦熱により血栓が発生する可能性がある。従って、従来の遠心型血液ポンプにおいては、回転シャフトと軸受部との間で生じる溶血及び血栓の発生を抑える観点において、未だ改善の余地がある。   However, even in the centrifugal blood pump, not only hemolysis is generated due to friction generated between the rotating shaft of the impeller and the bearing portion supporting the rotating shaft, but also a thrombus may be generated due to frictional heat. Therefore, in the conventional centrifugal blood pump, there is still room for improvement from the viewpoint of suppressing the occurrence of hemolysis and thrombus generated between the rotating shaft and the bearing.

本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、回転シャフトと軸受部との間で生じる溶血及び血栓の発生をより一層抑えることができる遠心型血液ポンプを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a centrifugal blood pump that can further suppress the occurrence of hemolysis and thrombus generated between a rotating shaft and a bearing portion in solving the above-mentioned problems.

前記目的を達成するために、本発明に係る遠心型血液ポンプは、ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に収納されたインペラと、
前記インペラの回転軸となる回転シャフトと、
前記回転シャフトの両端部を回転可能に支持する軸受部と、
を備える遠心型血液ポンプであって、
前記回転シャフトの両端部はそれぞれ半球状に形成され、
前記軸受部は、前記回転シャフトのいずれかの端部をそれぞれ支持する凹部を備え、
前記凹部は、前記回転シャフトの端部の半球状部分の曲率と同じ曲率を有するとともに、前記回転シャフトの端部の半球状部分の外表面よりも前記凹部の内表面が小さく形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a centrifugal blood pump according to the present invention includes a casing,
An impeller rotatably housed in the casing;
A rotation shaft serving as a rotation axis of the impeller,
Bearings for rotatably supporting both ends of the rotary shaft,
A centrifugal blood pump comprising:
Both ends of the rotating shaft are each formed in a hemispherical shape,
The bearing unit includes a concave portion for supporting any one end of the rotating shaft,
The recess has the same curvature as the curvature of the hemispherical portion at the end of the rotating shaft, and the inner surface of the recess is formed smaller than the outer surface of the hemispherical portion at the end of the rotating shaft. It is characterized by.

本発明に係る遠心型血液ポンプによれば、回転シャフトと軸受部との間で生じる溶血及び血栓の発生をより一層抑えることができる。


According to the centrifugal blood pump according to the present invention, Ru can be suppressed hemolysis and thrombus generation occurs between the rotating shaft and the bearing portion more.


本発明の実施形態に係る遠心型血液ポンプの断面図である。It is a sectional view of a centrifugal blood pump concerning an embodiment of the present invention. 図1の遠心型血液ポンプの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows the schematic structure of the centrifugal blood pump of FIG. 図2のA−A線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2. 図1の遠心型血液ポンプの概略構成を一部透過して示す平面図である。FIG. 2 is a plan view partially showing a schematic configuration of the centrifugal blood pump of FIG. 1. 図4のB−B線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4. 図1の遠心型血液ポンプの概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the centrifugal blood pump of FIG. 図6のC−C線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG. 6. 回転シャフトと軸受部との接触角度、インペラの直径を変えて作成した本実施例に係る複数のポンプ、並びに、比較例に係るジャイロポンプに対する溶血評価試験の結果を示すグラフである。9 is a graph showing the results of a hemolysis evaluation test on a plurality of pumps according to the present example and a gyro pump according to a comparative example, which were created by changing the contact angle between the rotating shaft and the bearing, and the diameter of the impeller. 回転シャフトと軸受部との接触角度が30°である状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the contact angle of a rotating shaft and a bearing part is 30 degrees. 回転シャフトと軸受部との接触角度が45°である状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the contact angle of a rotating shaft and a bearing part is 45 degrees. 回転シャフトと軸受部との接触角度が60°である状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in which the contact angle of a rotating shaft and a bearing part is 60 degrees.

本発明の第1態様によれば、ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に収納されたインペラと、
前記インペラの回転軸となる回転シャフトと、
前記回転シャフトの両端部を回転可能に支持する軸受部と、
を備える遠心型血液ポンプであって、
前記回転シャフトの両端部はそれぞれ半球状に形成され、
前記軸受部は、前記回転シャフトのいずれかの端部をそれぞれ支持する凹部を備え、
前記凹部は、前記回転シャフトの端部の半球状部分の曲率と同じ曲率を有するとともに、前記回転シャフトの端部の半球状部分の外表面よりも前記凹部の内表面が小さく形成されている、遠心型血液ポンプを提供する。
According to a first aspect of the present invention, a casing;
An impeller rotatably housed in the casing;
A rotation shaft serving as a rotation axis of the impeller,
Bearings for rotatably supporting both ends of the rotary shaft,
A centrifugal blood pump comprising:
Both ends of the rotating shaft are each formed in a hemispherical shape,
The bearing unit includes a concave portion for supporting any one end of the rotating shaft,
The recess has the same curvature as the curvature of the hemispherical portion at the end of the rotating shaft, and the inner surface of the recess is formed smaller than the outer surface of the hemispherical portion at the end of the rotating shaft. A centrifugal blood pump is provided.

本発明の第2態様によれば、前記凹部の深さは、当該凹部に対応する前記回転シャフトの端部の半球状部分の半径よりも短い、第1態様に記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the centrifugal blood pump according to the first aspect, wherein a depth of the concave portion is shorter than a radius of a hemispherical portion at an end of the rotary shaft corresponding to the concave portion. I do.

本発明の第3態様によれば、前記半球状部分と前記凹部との接触面の外周エッジと前記半球状部分の中心とを通る直線と、前記回転軸とが成す角度が60°以下である、第1又は2態様に記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to the third aspect of the present invention, the angle formed between the rotation axis and the straight line passing through the outer peripheral edge of the contact surface between the hemispherical portion and the concave portion and the center of the hemispherical portion is 60 ° or less. , A centrifugal blood pump according to the first or second aspect.

本発明の第4態様によれば、前記角度が45°以下である、第3態様に記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the centrifugal blood pump according to the third aspect, wherein the angle is 45 ° or less.

本発明の第5態様によれば、前記角度が25°以上35°以下である、第3態様に記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the centrifugal blood pump according to the third aspect, wherein the angle is not less than 25 ° and not more than 35 °.

上記第1〜第5態様によれば、回転シャフトと軸受部との接触面積が小さくなるため、回転シャフトと軸受部との間の摩擦力が小さくなり、溶血及び血栓の発生を抑制することができる。   According to the first to fifth aspects, since the contact area between the rotating shaft and the bearing is reduced, the frictional force between the rotating shaft and the bearing is reduced, and the occurrence of hemolysis and thrombus can be suppressed. it can.

本発明の第6態様によれば、前記インペラは、血液が通る流路が内部に設けられたクローズドインペラである、第1〜5態様のいずれか1つに記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the centrifugal blood pump according to any one of the first to fifth aspects, wherein the impeller is a closed impeller in which a flow path through which blood passes is provided. .

上記第6態様によれば、インペラは、血液が通る流路が内部に設けられたクローズドインペラとされているため、インペラにかかる軸受荷重を減らすことができ、かつケーシング内のプライミングボリュームを小さくすることができる。   According to the sixth aspect, since the impeller is a closed impeller provided with a flow path through which blood passes, the bearing load applied to the impeller can be reduced, and the priming volume in the casing is reduced. be able to.

本発明の第7態様によれば、前記流路は、前記回転軸に対して直交する平面上に延在するように設けられている、第6態様に記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the centrifugal blood pump according to the sixth aspect, wherein the flow path is provided to extend on a plane orthogonal to the rotation axis.

上記第7態様によれば、流路は、回転軸に対して直交する平面上に延在するように設けられているため、血液が回転軸に対して直交する平面上の回転軸から離れる方向に排出され、インペラに対して上下方向に力がかかることを抑えることができる。これにより、回転シャフトと軸受部との間の摩擦力を小さくすることができるため、溶血及び血栓の発生を抑制することができる。   According to the seventh aspect, since the flow path is provided so as to extend on a plane orthogonal to the rotation axis, the direction in which blood separates from the rotation axis on a plane orthogonal to the rotation axis. And impulse is exerted on the impeller in the vertical direction. Thus, the frictional force between the rotating shaft and the bearing can be reduced, so that the occurrence of hemolysis and thrombus can be suppressed.

本発明の第8態様によれば、前記インペラに内蔵された従動側磁石と、
前記ケーシングの外部に配置され、前記従動側磁石と磁気的に結合する駆動側磁石と、
前記回転軸を中心として前記駆動側磁石を回転させる回転装置と、
を備え、
前記従動側磁石と前記駆動側磁石とは、前記回転軸に対して直交する平面上に設けられている、第1〜7態様のいずれか1つに記載の遠心型血液ポンプを提供する。
According to an eighth aspect of the present invention, a driven magnet built in the impeller,
A driving magnet disposed outside the casing and magnetically coupled to the driven magnet;
A rotation device that rotates the drive-side magnet about the rotation axis,
With
The centrifugal blood pump according to any one of the first to seventh aspects, wherein the driven magnet and the driving magnet are provided on a plane orthogonal to the rotation axis.

上記第8態様によれば、従動側磁石と駆動側磁石とが、前記回転軸に対して直交する平面上に設けられているため、インペラに対して上下方向に力がかかることを抑えることができる。これにより、回転シャフトと軸受部との間の摩擦力を小さくすることができるため、溶血及び血栓の発生を抑制することができる。   According to the eighth aspect, since the driven-side magnet and the drive-side magnet are provided on a plane orthogonal to the rotation axis, it is possible to suppress a vertical force from being applied to the impeller. it can. Thus, the frictional force between the rotating shaft and the bearing can be reduced, so that the occurrence of hemolysis and thrombus can be suppressed.

本発明の第9態様によれば、前記遠心型血液ポンプは、人工透析用の遠心型血液ポンプである、第1〜8態様のいずれか1つに記載の遠心型血液ポンプを提供する。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the centrifugal blood pump according to any one of the first to eighth aspects, wherein the centrifugal blood pump is a centrifugal blood pump for artificial dialysis.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

《実施形態》
本発明の実施形態に係る遠心型血液ポンプの全体構成について、図1〜図7を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る遠心型血液ポンプの断面図である。図2は、図1の遠心型血液ポンプの概略構成を示す平面図である。図3は、図2のA−A線断面図である。図4は、図1の遠心型血液ポンプの概略構成を一部透過して示す平面図である。図5は、図4のB−B線断面図である。図6は、図1の遠心型血液ポンプの概略構成を示す側面図である。図7は、図6のC−C線断面図である。
<< Embodiment >>
An overall configuration of a centrifugal blood pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a centrifugal blood pump according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the centrifugal blood pump of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 4 is a plan view partially showing the schematic configuration of the centrifugal blood pump of FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration of the centrifugal blood pump of FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG.

本実施形態に係る遠心型血液ポンプ1は、人工透析用の遠心型血液ポンプである。遠心型血液ポンプ1は、図1に示すように、中空のケーシング2と、ケーシング2内に回転可能に収納されたインペラ3と、インペラ3の回転軸Xとなる回転シャフト4と、回転シャフト4の両端部を回転可能に支持する軸受部5とを備えている。   The centrifugal blood pump 1 according to the present embodiment is a centrifugal blood pump for artificial dialysis. As shown in FIG. 1, the centrifugal blood pump 1 includes a hollow casing 2, an impeller 3 rotatably housed in the casing 2, a rotating shaft 4 serving as a rotating axis X of the impeller 3, and a rotating shaft 4. And a bearing portion 5 for rotatably supporting both ends of the bearing.

ケーシング2は、上部ケーシング21と、下部ケーシング22とを備えている。上部ケーシング21と下部ケーシング22とが組み合わされ、それらがネジ等の締結部材(図示せず)により結合されることで、上部ケーシング21と下部ケーシング22との間にポンプ室となる空間Sが形成される。   The casing 2 includes an upper casing 21 and a lower casing 22. The upper casing 21 and the lower casing 22 are combined and connected by a fastening member (not shown) such as a screw, so that a space S serving as a pump chamber is formed between the upper casing 21 and the lower casing 22. Is done.

ケーシング2には、図2、図4、及び図6に示すように、血液を空間Sに流入させるための流入ポート23と、血液を空間Sから流出させるための流出ポート24とが設けられている。   The casing 2 is provided with an inflow port 23 for flowing blood into the space S and an outflow port 24 for flowing blood from the space S, as shown in FIGS. 2, 4, and 6. I have.

流入ポート23は、図1及び図5に示すように、回転軸Xに対して90°未満の所定の角度傾斜するように設けられている。流入ポート23は、流入口23aで空間Sと流体連通している。流入口23aは、図4及び図5に示すように、流入ポート23内を流れる血液が後述する貫通穴32内へスムーズに流入するように、回転シャフト4からずれた位置に設けられている。このような構成とすることで、流入ポート23内を流れる血液が空間S内へ適切に供給される。   1 and 5, the inflow port 23 is provided so as to be inclined at a predetermined angle of less than 90 ° with respect to the rotation axis X. The inflow port 23 is in fluid communication with the space S at the inflow port 23a. As shown in FIGS. 4 and 5, the inflow port 23a is provided at a position offset from the rotary shaft 4 so that blood flowing in the inflow port 23 flows smoothly into a through hole 32 described later. With such a configuration, blood flowing in the inflow port 23 is appropriately supplied into the space S.

流出ポート24は、図4及び図7に示すように、回転軸Xに対して直交する方向で、且つ、ケーシング2の外周側面に対して傾斜するように設けられている。流出ポート24は、流出口24aで空間Sと流体連通している。   The outflow port 24 is provided in a direction orthogonal to the rotation axis X and inclined with respect to the outer peripheral side surface of the casing 2 as shown in FIGS. Outflow port 24 is in fluid communication with space S at outlet 24a.

インペラ3は、空間S内に回転可能に収納されている。本実施形態において、インペラ3は、図4及び図5に示すように、血液が通る流路31が内部に設けられたクローズドインペラである。インペラ3には、回転軸Xの延在方向に貫通する貫通穴32が設けられている。また、貫通穴32には、流入ポート23の流入口23a、及び、2つの流路31,31の各一端部が流体連通している。なお、インペラ3と回転シャフト4とは、図示していないが、2本〜4本の接続部材により接続されている。   The impeller 3 is rotatably housed in the space S. In this embodiment, the impeller 3 is a closed impeller in which a flow path 31 through which blood passes is provided as shown in FIGS. 4 and 5. The impeller 3 is provided with a through hole 32 penetrating in the direction in which the rotation axis X extends. The inflow port 23 a of the inflow port 23 and one end of each of the two flow paths 31, 31 are in fluid communication with the through hole 32. Although not shown, the impeller 3 and the rotating shaft 4 are connected by two to four connecting members.

2つの流路31,31は、回転軸Xに対して直交する平面上に延在するように設けられている。本実施形態において、2つの流路31,31は、回転軸Xの近傍からケーシング2の外周側面の近傍まで直線上に延在する流路として形成されている。また、2つの流路31,31は、平面視において、回転軸Xを中心として点対称に形成されている。   The two flow paths 31, 31 are provided so as to extend on a plane orthogonal to the rotation axis X. In the present embodiment, the two flow paths 31, 31 are formed as flow paths extending linearly from near the rotation axis X to near the outer peripheral side surface of the casing 2. The two flow paths 31, 31 are formed point-symmetrically about the rotation axis X in plan view.

また、インペラ3には、図1に示すように、従動側磁石33が内蔵されている。従動側磁石33は、ケーシング2の外部に設けられた駆動側磁石61と磁気的に結合するように設けられている。駆動側磁石61は、回転軸Xを中心として駆動側磁石61を回転させる回転装置62に取り付けられている。回転装置62が回転軸Xを中心として駆動側磁石61を回転させることで、当該駆動側磁石61と磁気的に結合する従動側磁石33が回転し、当該従動側磁石33を内蔵するインペラ3も回転する。   As shown in FIG. 1, the impeller 3 has a driven magnet 33 incorporated therein. The driven magnet 33 is provided so as to be magnetically coupled to a driving magnet 61 provided outside the casing 2. The drive-side magnet 61 is attached to a rotating device 62 that rotates the drive-side magnet 61 about the rotation axis X. When the rotating device 62 rotates the drive-side magnet 61 about the rotation axis X, the driven-side magnet 33 magnetically coupled to the drive-side magnet 61 rotates, and the impeller 3 containing the driven-side magnet 33 also rotates. Rotate.

従動側磁石33と駆動側磁石61とは、回転軸Xに対して直交する平面上に設けられている。すなわち、従動側磁石33の中心と駆動側磁石61の中心とを結ぶ直線L1が回転軸Xに対して直交するように構成されている。このような構成とすることで、従動側磁石33と駆動側磁石61とを磁気的に結合させつつも、インペラ3にかかる上下方向の力を抑えることができる。従って、回転シャフトと軸受部との間の摩擦力を小さくすることができる。   The driven magnet 33 and the driving magnet 61 are provided on a plane orthogonal to the rotation axis X. That is, the straight line L1 connecting the center of the driven magnet 33 and the center of the driving magnet 61 is configured to be orthogonal to the rotation axis X. With this configuration, it is possible to suppress the vertical force applied to the impeller 3 while magnetically coupling the driven magnet 33 and the driving magnet 61. Therefore, the frictional force between the rotating shaft and the bearing can be reduced.

本実施形態において、従動側磁石33は、インペラ3の外周下部に複数(例えば、6つ)設けられている。複数の従動側磁石33は、図4に示すように、平面視において、均等間隔に設けられている。駆動側磁石61は、従動側磁石33に対応する位置に複数(例えば、6つ)設けられている。   In the present embodiment, a plurality of (for example, six) driven magnets 33 are provided at a lower portion of the outer periphery of the impeller 3. The plurality of driven magnets 33 are provided at equal intervals in plan view, as shown in FIG. A plurality of (for example, six) driving magnets 61 are provided at positions corresponding to the driven magnets 33.

ケーシング2とインペラ3との間には、インペラ3が回転軸Xを中心として回転するとき、貫通穴32から離れる方向に流れて流路31,31から排出された血液が貫通穴32の内部に戻るように隙間CLが設けられている。より具体的には、隙間CLは、流路31,31から排出された血液が、ケーシング2の側面に沿って下降又は上昇し、ケーシング2の底面又は天面に沿って回転軸Xに近づくように流れ、貫通穴32の内部に戻るように設けられている。これにより、ケーシング2内の血液が、ケーシング2内のいかなる場所においても滞留することなく、循環するようになっているため、回転シャフト4と軸受部5との接触部分など比較的血栓が発生しやすい場所においてもこれを抑制することができる。また、血液が吸引されるインペラ3の上部と血液が滞留するインペラ3の下部との間で生じる圧力差を小さくすることができるので、インペラ3にかかる上下方向の力を抑えることができる。本実施形態において、隙間CLの幅は、略一様に形成されている。隙間CLの幅は、例えば、0.5mmである。   Between the casing 2 and the impeller 3, when the impeller 3 rotates about the rotation axis X, the blood flowing in the direction away from the through-hole 32 and the blood discharged from the flow paths 31, 31 flows into the through-hole 32. A gap CL is provided to return. More specifically, the gap CL is such that the blood discharged from the flow paths 31 and 31 descends or rises along the side surface of the casing 2 and approaches the rotation axis X along the bottom surface or the top surface of the casing 2. And returns to the inside of the through-hole 32. Thereby, the blood in the casing 2 is circulated without staying at any place in the casing 2, so that a relatively thrombus such as a contact portion between the rotating shaft 4 and the bearing 5 is generated. This can be suppressed even in an easy place. Further, the pressure difference between the upper part of the impeller 3 where blood is sucked and the lower part of the impeller 3 where blood stays can be reduced, so that the vertical force applied to the impeller 3 can be suppressed. In the present embodiment, the width of the gap CL is formed substantially uniformly. The width of the gap CL is, for example, 0.5 mm.

回転シャフト4は、インペラ3の貫通穴32内に回転軸Xと同軸に配置されている。回転シャフト4は、図示していないが、その一部がインペラ3と接続されている。これにより、回転シャフト4が回転軸Xを中心として回転することでインペラ3が回転する。   The rotation shaft 4 is arranged coaxially with the rotation axis X in the through hole 32 of the impeller 3. Although not shown, a part of the rotating shaft 4 is connected to the impeller 3. As a result, the impeller 3 rotates as the rotating shaft 4 rotates about the rotation axis X.

回転シャフト4は、略円柱状の軸体である。回転シャフト4の両端部は、図1及び図3に示すように、それぞれ半球状に形成されている。すなわち、回転シャフト4の上端部41及び下端部42は、それぞれ半球状に形成されている。本実施形態において、回転シャフト4は、上下左右対称に形成されている。また、回転シャフト4は、ステンレス鋼(例えば、SUS304)により構成されている。   The rotating shaft 4 is a substantially cylindrical shaft. As shown in FIGS. 1 and 3, both ends of the rotating shaft 4 are each formed in a hemispherical shape. That is, the upper end 41 and the lower end 42 of the rotating shaft 4 are each formed in a hemispherical shape. In the present embodiment, the rotary shaft 4 is formed symmetrically in the vertical and horizontal directions. The rotating shaft 4 is made of stainless steel (for example, SUS304).

軸受部5は、図1に示すように、回転シャフト4の上端部41を回転可能に支持する上軸受部51と、回転シャフト4の下端部42を回転可能に支持する下軸受部52とを備えている。すなわち、遠心型血液ポンプ1は、回転シャフト4の両端部を回転可能に支持するダブルピボットタイプの血液ポンプである。上軸受部51及び下軸受部52は、例えば、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)により構成されている。
As shown in FIG. 1, the bearing 5 includes an upper bearing 51 that rotatably supports the upper end 41 of the rotating shaft 4 and a lower bearing 52 that rotatably supports the lower end 42 of the rotating shaft 4. Have. That is, the centrifugal blood pump 1 is a double pivot type blood pump that rotatably supports both ends of the rotary shaft 4. The upper bearing portion 51 and the lower bearing portion 52 are made of, for example, ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE).

上軸受部51は、回転シャフト4の上端部41の半球状部分の曲率と同じ曲率を有するとともに、当該半球状部分の外表面よりも内表面が小さい凹部51aを備えている。同様に、下軸受部52は、回転シャフト4の下端部42の半球状部分の曲率と同じ曲率を有するとともに、当該半球状部分の外表面よりも内表面が小さい凹部52aを備えている。なお、ここで、「半球状部分の曲率と同じ曲率を有する凹部」には、半球状部分の曲率と寸法誤差等を考慮して実質的に同じ曲率を有する凹部が含まれる。当該凹部は、半球状部分を実質的に隙間なく回転可能に支持するものであればよい。また、「外表面」及び「内表面」は、露出面積を意味する。   The upper bearing portion 51 has the same curvature as the curvature of the hemispherical portion of the upper end portion 41 of the rotating shaft 4, and includes a concave portion 51a whose inner surface is smaller than the outer surface of the hemispherical portion. Similarly, the lower bearing portion 52 has the same curvature as the curvature of the hemispherical portion of the lower end portion 42 of the rotary shaft 4 and includes a concave portion 52a whose inner surface is smaller than the outer surface of the hemispherical portion. Here, the “recess having the same curvature as the curvature of the hemispherical portion” includes a recess having substantially the same curvature in consideration of the curvature of the hemispherical portion, dimensional error, and the like. The concave portion only needs to support the hemispherical portion so as to be rotatable with substantially no gap. Further, “outer surface” and “inner surface” mean an exposed area.

流入ポート23の流入口23aから空間S内に流入された血液は、インペラ3の貫通穴32内に流入する。回転装置62によりインペラ3が回転シャフト4を中心として回転軸X回りに回転するとき、貫通穴32内に流入する血液は、インペラ3の遠心力により流路31を通じてケーシング2の外周側面へ流れる。このとき、回転シャフト4の各端部41,42の半球状部分の外表面と軸受部5の凹部51a,52aの内表面との接触面積が小さいので、それらの接触部分の摩擦力により血液が溶血することを抑えることができる。   The blood that has flowed into the space S from the inflow port 23 a of the inflow port 23 flows into the through hole 32 of the impeller 3. When the impeller 3 rotates about the rotation axis X about the rotation shaft 4 by the rotation device 62, the blood flowing into the through hole 32 flows to the outer peripheral side surface of the casing 2 through the flow path 31 due to the centrifugal force of the impeller 3. At this time, since the contact area between the outer surface of the hemispherical portion of each end portion 41, 42 of the rotating shaft 4 and the inner surface of the concave portion 51a, 52a of the bearing portion 5 is small, blood is generated by the frictional force of the contact portion. Hemolysis can be suppressed.

ケーシング2の外周側面へ流れる血液の大部分は、流出口24aを通じて流出ポート24内に入り、遠心型血液ポンプ1の外部に流出する。一方、ケーシング2の外周側面へ流れる血液の一部は、隙間CLを通じて貫通穴32内に戻る。すなわち、ケーシング2内の血液は、局所的に滞留することなく、循環するようになっている。これにより、回転シャフト4の各端部41、42と軸受部5の凹部51a,52aとの摩擦によって発熱しても、血液が循環することにより温度上昇を抑えることができ、前記発熱によって血栓が発生することを抑えることができる。また、回転シャフト4の各端部41、42の半球状部分の外表面と軸受部5の凹部51a,52aの内表面との接触面積が小さいので、発熱自体を抑えることができる。   Most of the blood flowing to the outer peripheral side surface of the casing 2 enters the outflow port 24 through the outflow port 24a, and flows out of the centrifugal blood pump 1. On the other hand, a part of the blood flowing to the outer peripheral side surface of the casing 2 returns into the through hole 32 through the gap CL. That is, the blood in the casing 2 circulates without locally staying. Accordingly, even if heat is generated due to friction between the respective end portions 41 and 42 of the rotating shaft 4 and the concave portions 51a and 52a of the bearing portion 5, the temperature rise can be suppressed by circulating blood, and the thrombus is caused by the heat generation. The occurrence can be suppressed. Further, since the contact area between the outer surface of the hemispherical portion of each end 41, 42 of the rotating shaft 4 and the inner surface of the concave portion 51a, 52a of the bearing 5 is small, the heat generation itself can be suppressed.

本実施形態によれば、軸受部5の凹部51a,52aが、回転シャフト4の各端部41,42の半球状部分の曲率と同じ又は略同じ曲率を有している。これにより、軸受部5は回転シャフト4の両端部をしっかりと支持することができる。   According to the present embodiment, the concave portions 51 a and 52 a of the bearing 5 have the same or substantially the same curvature as the curvature of the hemispherical portion of each end 41 and 42 of the rotary shaft 4. Thereby, the bearing part 5 can firmly support both ends of the rotary shaft 4.

また、本実施形態によれば、軸受部5の凹部51a,52aが回転シャフト4の各端部41,42の半球状部分の外表面よりも内表面が小さく形成されている。この構成によれば、回転シャフト4と軸受部5との間で生じる溶血をより一層抑えることができる。また、回転シャフト4と軸受部5との間の発熱を抑えて、血栓が発生することを抑えることができる。   Further, according to the present embodiment, the inner surfaces of the concave portions 51 a and 52 a of the bearing portion 5 are formed smaller than the outer surfaces of the hemispherical portions of the respective end portions 41 and 42 of the rotary shaft 4. According to this configuration, hemolysis that occurs between the rotating shaft 4 and the bearing portion 5 can be further suppressed. Further, heat generation between the rotating shaft 4 and the bearing portion 5 can be suppressed, and the occurrence of thrombus can be suppressed.

また、本実施形態によれば、インペラ3として、血液が通る流路31が内部に設けられたクローズドインペラを用いている。この構成によれば、インペラ3にかかる軸受荷重を減らすことができ、かつケーシング2内の血液量を抑えて、プライミングボリュームを小さくすることができる。   Further, according to the present embodiment, as the impeller 3, a closed impeller in which a flow path 31 through which blood passes is provided. According to this configuration, the bearing load applied to the impeller 3 can be reduced, the amount of blood in the casing 2 can be suppressed, and the priming volume can be reduced.

また、本実施形態によれば、流路31は、回転軸Xに対して直交する平面上に延在するように設けられている。また、従動側磁石33と駆動側磁石61とは、回転軸Xに対して直交する平面上に設けられている。これらの構成によれば、インペラ3に対して上下方向に力がかかることを抑えることができる。これにより、回転シャフト4と軸受部5との間にかかる上下方向(回転軸Xの延在方向)の力を抑えて、溶血をより一層抑えることができる。また、遠心型血液ポンプ1の上下方向の厚みを抑え、遠心型血液ポンプ自体の大きさを小さくすることができる。   Further, according to the present embodiment, the flow channel 31 is provided to extend on a plane orthogonal to the rotation axis X. The driven magnet 33 and the driving magnet 61 are provided on a plane orthogonal to the rotation axis X. According to these configurations, it is possible to suppress a vertical force applied to the impeller 3. Thereby, the force in the vertical direction (extending direction of the rotation axis X) applied between the rotating shaft 4 and the bearing portion 5 is suppressed, and the hemolysis can be further suppressed. Further, the thickness of the centrifugal blood pump 1 in the vertical direction can be suppressed, and the size of the centrifugal blood pump itself can be reduced.

なお、人工透析装置に求められるポンプの流量は、例えば、300〜600mL/分程度であり、人工心肺装置に求められるポンプの流量に比べてかなり低い。このため、従来の遠心型血液ポンプを人工透析装置に用いる場合には、ポンプの流量を低くする必要がある。遠心型血液ポンプは遠心力を利用して血液を押し出すものであるので、遠心型血液ポンプの流量を低くするにはポンプの回転数を下げることが考えられるが、ポンプの回転数を下げるとケーシング内に血液の滞留部ができ血栓形成の原因となる。このため、従来の人工心肺用の遠心型血液ポンプを用いることはできない。ポンプの回転数を下げる方法以外には、ケーシング及びインペラの直径を小さくすること、すなわち、遠心型血液ポンプを小型化することが考えられる。   The flow rate of the pump required for the artificial dialysis device is, for example, about 300 to 600 mL / min, which is considerably lower than the flow rate of the pump required for the heart-lung machine. Therefore, when a conventional centrifugal blood pump is used for an artificial dialysis device, it is necessary to reduce the flow rate of the pump. Since centrifugal blood pumps use centrifugal force to push out blood, it is conceivable to lower the flow rate of the centrifugal blood pump by lowering the rotation speed of the pump. A stagnant portion of blood is formed in the inside, which causes thrombus formation. For this reason, a conventional centrifugal blood pump for cardiopulmonary bypass cannot be used. Other than the method of reducing the rotation speed of the pump, it is conceivable to reduce the diameter of the casing and the impeller, that is, to reduce the size of the centrifugal blood pump.

しかしながら、従来の遠心型血液ポンプの構成のままで小型化すると、回転シャフトと軸受部との間の摩擦力によって生じる溶血及び血栓の発生が無視できないレベルになる。   However, if the size of the conventional centrifugal blood pump is reduced while maintaining its configuration, hemolysis and thrombus generation caused by the frictional force between the rotating shaft and the bearing become a nonnegligible level.

これに対して、本実施形態によれば、軸受部5の凹部51a,52aが回転シャフト4の各端部41,42の半球状部分の曲率と同じ又は略同じ曲率を有しているので、遠心型ポンプ1を人工透析用に用いるために小型化しても、軸受部5は回転シャフト4の両端部をしっかりと支持することができる。また、軸受部5の凹部51a,52aの内表面が回転シャフト4の各端部41,42の半球状部分の外表面よりも小さく形成されているので、回転シャフト4と軸受部5との間で発生する摩擦力を低減することができる。その結果、遠心型ポンプ1を人工透析用に用いるために小型化しても、溶血及び血栓の発生を無視できるレベルに抑えることが可能になる。   In contrast, according to the present embodiment, the concave portions 51a and 52a of the bearing portion 5 have the same or substantially the same curvature as the curvature of the hemispherical portion of each end portion 41 and 42 of the rotary shaft 4. Even if the centrifugal pump 1 is downsized for use in artificial dialysis, the bearing 5 can firmly support both ends of the rotary shaft 4. In addition, since the inner surfaces of the concave portions 51 a and 52 a of the bearing portion 5 are formed smaller than the outer surfaces of the hemispherical portions of the respective end portions 41 and 42 of the rotating shaft 4, the gap between the rotating shaft 4 and the bearing portion 5 is reduced. Can reduce the frictional force generated in. As a result, even if the centrifugal pump 1 is downsized for use in artificial dialysis, it is possible to suppress the occurrence of hemolysis and thrombus to a negligible level.

次に、回転シャフト4と軸受部5との好ましい接触角度について説明する。   Next, a preferred contact angle between the rotating shaft 4 and the bearing 5 will be described.

図8は、回転シャフト4と軸受部5との接触角度、インペラ3の直径を変えて作成した本実施例に係る複数のポンプ(NY1〜NY4と示す)、並びに、比較例に係るジャイロポンプ(Gyroと示す)に対する溶血評価試験の結果を示すグラフである。   FIG. 8 shows a plurality of pumps (shown as NY1 to NY4) according to the present embodiment created by changing the contact angle between the rotating shaft 4 and the bearing portion 5 and the diameter of the impeller 3, and a gyro pump according to a comparative example ( Gyro) (shown as Gyro).

図9〜図11は、回転シャフト4と軸受部5との接触角度を示す図である。本実施形態において、回転シャフト4の上端部41及び下端部42、並びに、軸受部5の凹部51a及び凹部52aは、同じ形状及び大きさである。このため、図9〜図11では、回転シャフト4の下端部42と下軸受部51の凹部52aとの位置関係を代表例として示している。   9 to 11 are diagrams showing the contact angle between the rotating shaft 4 and the bearing 5. In the present embodiment, the upper end 41 and the lower end 42 of the rotary shaft 4 and the recesses 51a and 52a of the bearing 5 have the same shape and size. Therefore, FIGS. 9 to 11 show the positional relationship between the lower end portion 42 of the rotating shaft 4 and the concave portion 52 a of the lower bearing portion 51 as a representative example.

前述したように、下軸受部52は、回転シャフト4の下端部42の半球状部分の曲率と同じ又は略同じ曲率を有するとともに、当該半球状部分の外表面よりも内表面が小さい凹部52aを備えている。すなわち、図9〜図11に示すように、凹部52aの深さD1〜D3は、回転シャフト4の下端部42の半球状部分の半径rよりも短く設定されている。   As described above, the lower bearing portion 52 has the same or substantially the same curvature as the curvature of the hemispherical portion of the lower end portion 42 of the rotating shaft 4 and the concave portion 52a whose inner surface is smaller than the outer surface of the hemispherical portion. Have. That is, as shown in FIGS. 9 to 11, the depths D1 to D3 of the concave portions 52a are set shorter than the radius r of the hemispherical portion of the lower end portion 42 of the rotary shaft 4.

NY1ポンプにおいては、回転シャフト4の下端部42の半球状部分と凹部52aとの接触面の外周エッジEと当該半球状部分の中心Pとを通る直線L2と、回転軸Xとが成す角度θが30°に設定されている。ここでは、当該角度θを、簡略化して接触角度θともいう。NY2ポンプにおいては、接触角度θが45°に設定されている。NY3ポンプにおいては、接触角度θが60°に設定されている。NY1〜NY3ポンプは、インペラ3の直径が30mmに設定されている。図8には、これらのNY1〜NY3ポンプに対して、インペラ3の回転数を2,000rpm、ポンプ流量を50mL/minとして溶血評価試験を行い、当該溶血評価試験により得られた一般化溶血指数(NIH(g/20min))が示されている。   In the NY1 pump, an angle θ formed by a rotation axis X and a straight line L2 passing through the outer peripheral edge E of the contact surface between the hemispherical portion of the lower end portion 42 of the rotary shaft 4 and the concave portion 52a and the center P of the hemispherical portion. Is set to 30 °. Here, the angle θ is simply referred to as a contact angle θ. In the NY2 pump, the contact angle θ is set to 45 °. In the NY3 pump, the contact angle θ is set to 60 °. In the NY1 to NY3 pumps, the diameter of the impeller 3 is set to 30 mm. FIG. 8 shows a hemolysis evaluation test for these NY1 to NY3 pumps at an impeller 3 rotation speed of 2,000 rpm and a pump flow rate of 50 mL / min, and a generalized hemolysis index obtained by the hemolysis evaluation test. (NIH (g / 20 min)) is shown.

ジャイロポンプは、人工心肺装置で使用される一般的な遠心型血液ポンプである。図8には、このジャイロポンプに対して、インペラ3の回転数を2,090rpm、ポンプ流量を5L/minとして溶血評価試験を行い、当該溶血評価試験により得られた一般化溶血指数(NIH(g/20min))が示されている。   The gyro pump is a general centrifugal blood pump used in a heart-lung machine. In FIG. 8, a hemolysis evaluation test is performed on the gyro pump with the impeller 3 rotating at 2,090 rpm and a pump flow rate of 5 L / min, and the generalized hemolysis index (NIH (NIH ( g / 20 min)).

なお、標準化溶血指数NIHの計算式としては、ASTM規格の計算式が一般的に知られている。このASTM規格の計算式は、ポンプ流量を5L/minとして血液100Lの溶血指数NIH(g/100L)を計算するものである。しかしながら、本実施例に係るNY1ポンプ、NY2ポンプ、及びNY3ポンプのポンプ流量は、いずれも50mL/minであり、ASTM規格の計算式をそのまま適用することはできない。一方、ポンプ流量を5L/minとして血液100Lの溶血を評価する時間は、20分である。このため、ASTM規格の計算式を変形し、評価時間を20分とした以下の計算式により、各ポンプの一般化溶血指数(NIH(g/20min))を得た。   As a calculation formula of the standardized hemolysis index NIH, a calculation formula of the ASTM standard is generally known. The calculation formula of the ASTM standard is to calculate the hemolysis index NIH (g / 100L) of 100L of blood with the pump flow rate being 5L / min. However, the pump flow rates of the NY1, NY2, and NY3 pumps according to the present embodiment are all 50 mL / min, and the calculation formula of the ASTM standard cannot be directly applied. On the other hand, the time for evaluating the hemolysis of 100 L of blood at a pump flow rate of 5 L / min is 20 minutes. For this reason, the calculation formula of the ASTM standard was modified, and the generalized hemolysis index (NIH (g / 20 min)) of each pump was obtained by the following calculation formula with an evaluation time of 20 minutes.

[数1]
NIH(g/20min)=ΔfreeHb×V×(100−Ht)/100×(20/T)
[Equation 1]
NIH (g / 20 min) = ΔfreeHb × V × (100−Ht) / 100 × (20 / T)

上記計算式において、ΔfreeHbは、サンプリングの時間間隔における血漿遊離ヘモグロビン濃度の差(mg/L)を示している。Vは、回路内流量(L)を示している。Htは、ヘマトクリット値(%)を示している。Tは、サンプリングの時間間隔(min)を示している。   In the above formula, ΔfreeHb indicates the difference (mg / L) in the plasma free hemoglobin concentration in the sampling time interval. V indicates the flow rate (L) in the circuit. Ht indicates a hematocrit value (%). T indicates a sampling time interval (min).

図8から分かるように、NY1ポンプの一般化溶血指数は約0.0061であり、N2ポンプの一般化溶血指数は約0.0093であり、NY3ポンプの一般化溶血指数は約0.0114であった。また、ジャイロポンプの一般化溶血指数は約0.0248であった。これにより、本実施例に係るNY1ポンプ、NY2ポンプ、及びNY3ポンプによれば、従来のジャイロポンプよりも溶血を大幅に抑えられることが分かる。   As can be seen from FIG. 8, the generalized hemolysis index of the NY1 pump is about 0.0061, the generalized hemolysis index of the N2 pump is about 0.0093, and the generalized hemolysis index of the NY3 pump is about 0.0114. there were. The generalized hemolysis index of the gyro pump was about 0.0248. This shows that the NY1, pump NY2, and NY3 pumps according to the present embodiment can significantly reduce hemolysis as compared with the conventional gyro pump.

また、NY3ポンプよりもNY2ポンプの方が一般化溶血指数が低く、NY2ポンプよりもNY1ポンプの方が一般化溶血指数が低い。これにより、接触角度θを小さくするほど、溶血を抑えられることが分かる。すなわち、接触角度θは、60°以下であることが好ましく、45°以下であることがより好ましく、30°であることが更に好ましいことが分かる。一方、接触角度θが小さすぎると、回転シャフト4を軸受部5が十分に支持できず、回転シャフト4が軸振れするおそれがある。このため、接触角度θは、30°±5°程度、すなわち、25°〜35°程度に設定することが好ましいと考えられる。   The NY2 pump has a lower generalized hemolytic index than the NY3 pump, and the NY1 pump has a lower generalized hemolytic index than the NY2 pump. This indicates that the smaller the contact angle θ, the more the hemolysis can be suppressed. That is, it is understood that the contact angle θ is preferably equal to or less than 60 °, more preferably equal to or less than 45 °, and further preferably equal to 30 °. On the other hand, if the contact angle θ is too small, the bearing 5 cannot sufficiently support the rotating shaft 4, and the rotating shaft 4 may run out of shaft. Therefore, it is considered preferable that the contact angle θ is set to about 30 ° ± 5 °, that is, about 25 ° to 35 °.

一方、図8に示すNY4ポンプは、接触角度θをNY3ポンプと同じ60°に設定し、インペラ3の直径をNY3ポンプよりも大きい34mmに設定したものである。インペラ3の直径を大きくすることで、ポンプ流量を向上させることができる。従って、ポンプ流量を同じとした場合、インペラ3の回転数を低減することができる。このため、図8には、NY4に対して、インペラ3の回転数を1,760rpm、ポンプ流量を50mL/minとして溶血評価試験を行い、当該溶血評価試験により得られた一般化溶血指数(NIH(g/20min))が示されている。   On the other hand, in the NY4 pump shown in FIG. 8, the contact angle θ is set to 60 ° which is the same as that of the NY3 pump, and the diameter of the impeller 3 is set to 34 mm which is larger than that of the NY3 pump. By increasing the diameter of the impeller 3, the pump flow rate can be improved. Therefore, when the pump flow rate is the same, the rotation speed of the impeller 3 can be reduced. For this reason, in FIG. 8, a hemolysis evaluation test was performed with respect to NY4 at an impeller 3 rotation speed of 1,760 rpm and a pump flow rate of 50 mL / min, and the generalized hemolysis index (NIH) obtained by the hemolysis evaluation test was used. (G / 20 min)).

図8から分かるように、NY4ポンプの一般化溶血指数は約0.0085であった。これにより、本実施例に係るNY4ポンプによれば、NY3ポンプよりも溶血を抑えられることが分かる。すなわち、インペラの直径を大きくしてインペラの回転数を低減することで、溶血をより一層抑えられることが分かる。   As can be seen from FIG. 8, the generalized hemolysis index of the NY4 pump was about 0.0085. This indicates that the NY4 pump according to the present embodiment can suppress the hemolysis more than the NY3 pump. That is, it is understood that hemolysis can be further suppressed by increasing the diameter of the impeller and reducing the rotation speed of the impeller.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、インペラ3の流路31の形状を直線状としたが、本発明はこれに限定されない。インペラ3の流路31は、円弧状などの他の形状であってもよい。   Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various other modes. For example, in the above description, the shape of the flow path 31 of the impeller 3 is linear, but the present invention is not limited to this. The flow path 31 of the impeller 3 may have another shape such as an arc shape.

また、前記では、インペラ3は、2つの流路31,31を備えるものとしたが、本発明はこれに限定されない。インペラ3は、1つ又は3つ以上の流路31を備えてもよい。この場合、インペラ3の回転バランスを損ねないように、流路31は、バランスよく配置されることが好ましい。例えば、インペラ3が3つの流路31を備える場合、流路31は均等間隔に配置されることが好ましい。なお、前記実施形態のようにインペラ3の流路31を2つにする方が、製造が容易であるとともに、インペラ3の回転バランスも取りやすい。   In the above description, the impeller 3 includes the two flow paths 31, 31, but the present invention is not limited to this. The impeller 3 may include one or three or more flow paths 31. In this case, it is preferable that the flow paths 31 be arranged in a well-balanced manner so as not to impair the rotational balance of the impeller 3. For example, when the impeller 3 includes three flow paths 31, the flow paths 31 are preferably arranged at equal intervals. It should be noted that, as in the above-described embodiment, when the number of the flow paths 31 of the impeller 3 is two, the manufacture is easy and the rotation balance of the impeller 3 is easy to keep.

本発明に係る遠心型血液ポンプは、回転シャフトと軸受部との間で生じる溶血及び血栓の発生をより一層抑えることができるので、人工透析装置のみならず、人工心肺装置などに用いるポンプとして有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The centrifugal blood pump according to the present invention can further suppress the occurrence of hemolysis and thrombus generated between the rotating shaft and the bearing portion, and thus is useful as a pump used not only in an artificial dialysis device but also in an artificial heart-lung machine and the like. It is.

1 遠心型血液ポンプ
2 ケーシング
3 インペラ
4 回転シャフト
5 軸受部
21 上部ケーシング
22 下部ケーシング
23 流入ポート
23a 流入口
24 流出ポート
24a 流出口
31 流路
32 貫通穴
33 従動側磁石
41 上端部
42 下端部
51 上軸受部
51a 凹部
52 下軸受部
52a 凹部
61 駆動側磁石
62 回転装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifugal blood pump 2 Casing 3 Impeller 4 Rotating shaft 5 Bearing part 21 Upper casing 22 Lower casing 23 Inflow port 23a Inflow port 24 Outflow port 24a Outflow port 31 Flow path 32 Through hole 33 Follower magnet 41 Upper end section 42 Lower end section 51 Upper bearing 51a recess 52 Lower bearing 52a recess 61 drive-side magnet 62 rotating device

Claims (9)

ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に収納されたインペラと、
前記インペラの回転軸となる回転シャフトと、
前記回転シャフトの両端部を回転可能に支持する軸受部と、
を備え、流量が0.05〜0.6L/分で使用される遠心型血液ポンプであって、
前記回転シャフトの両端部はそれぞれ半球状に形成され、
前記軸受部は、前記回転シャフトのいずれかの端部をそれぞれ支持する凹部を備え、
前記凹部は、前記回転シャフトの端部の半球状部分の曲率と同じ曲率を有するとともに、前記回転シャフトの端部の半球状部分の外表面よりも前記凹部の内表面が小さく形成されている、遠心型血液ポンプ。
A casing,
An impeller rotatably housed in the casing;
A rotation shaft serving as a rotation axis of the impeller,
Bearings for rotatably supporting both ends of the rotary shaft,
A centrifugal blood pump used at a flow rate of 0.05 to 0.6 L / min ,
Both ends of the rotating shaft are each formed in a hemispherical shape,
The bearing unit includes a concave portion for supporting any one end of the rotating shaft,
The recess has the same curvature as the curvature of the hemispherical portion at the end of the rotating shaft, and the inner surface of the recess is formed smaller than the outer surface of the hemispherical portion at the end of the rotating shaft. Centrifugal blood pump.
前記凹部の深さは、当該凹部に対応する前記回転シャフトの端部の半球状部分の半径よりも短い、請求項1に記載の遠心型血液ポンプ。   The centrifugal blood pump according to claim 1, wherein a depth of the concave portion is shorter than a radius of a hemispherical portion at an end of the rotary shaft corresponding to the concave portion. 前記半球状部分と前記凹部との接触面の外周エッジと前記半球状部分の中心とを通る直線と、前記回転軸とが成す角度が60°以下である、請求項1又は2に記載の遠心型血液ポンプ。   3. The centrifuge according to claim 1, wherein an angle formed by a straight line passing through an outer peripheral edge of a contact surface between the hemispherical portion and the concave portion and a center of the hemispherical portion and the rotation axis is 60 ° or less. 4. Type blood pump. 前記角度が45°以下である、請求項3に記載の遠心型血液ポンプ。   The centrifugal blood pump according to claim 3, wherein the angle is 45 ° or less. 前記角度が25°以上35°以下である、請求項3に記載の遠心型血液ポンプ。   The centrifugal blood pump according to claim 3, wherein the angle is not less than 25 ° and not more than 35 °. 前記インペラは、血液が通る流路が内部に設けられたクローズドインペラである、請求項1〜5のいずれか1つに記載の遠心型血液ポンプ。   The centrifugal blood pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the impeller is a closed impeller provided with a flow path through which blood passes. 前記流路は、前記回転軸に対して直交する平面上に延在するように設けられている、請求項6に記載の遠心型血液ポンプ。   The centrifugal blood pump according to claim 6, wherein the flow path is provided so as to extend on a plane orthogonal to the rotation axis. 前記インペラに内蔵された従動側磁石と、
前記ケーシングの外部に配置され、前記従動側磁石と磁気的に結合する駆動側磁石と、
前記回転軸を中心として前記駆動側磁石を回転させる回転装置と、
を備え、
前記従動側磁石と前記駆動側磁石とは、前記回転軸に対して直交する平面上に設けられている、請求項1〜7のいずれか1つに記載の遠心型血液ポンプ。
A driven magnet built into the impeller,
A driving magnet disposed outside the casing and magnetically coupled to the driven magnet;
A rotation device that rotates the drive-side magnet about the rotation axis,
With
The centrifugal blood pump according to any one of claims 1 to 7, wherein the driven magnet and the driving magnet are provided on a plane orthogonal to the rotation axis.
前記遠心型血液ポンプは、人工透析用の遠心型血液ポンプである、請求項1〜8のいずれか1つに記載の遠心型血液ポンプ。   The centrifugal blood pump according to any one of claims 1 to 8, wherein the centrifugal blood pump is a centrifugal blood pump for artificial dialysis.
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