JP7051153B2 - 管路形成ユニット及び管継手 - Google Patents

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Description

本発明は、管路形成ユニット及び管継手に関する。
重症の心不全患者を対象に用いる医療機器として、心臓の機能の一部を補う補助人工心臓システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図７は、特許文献１に記載されている補助人工心臓システム８００を説明するために示す図である。特許文献１に記載されている補助人工心臓システム８００は、図７に示すように、体内に埋め込まれる血液ポンプ８１０と、血液ポンプ８１０と心臓８２０とを接続するための人工血管８３０，８４０と、血液ポンプ８１０を体外において制御する機能を有する制御装置（図示せず。）と、血液ポンプ８１０と制御装置との間に配設される補助人工心臓用の接続ケーブル８５０とを有している。
なお、人工血管８３０，８４０のうち、人工血管８３０は、心臓８２０の左心室から流出する血液を血液ポンプ８１０に流入させる人工血管であり、インフロー側人工血管とも呼ばれている。一方、人工血管８４０は、血液ポンプ８１０から血液を上行大動脈に送り込む人工血管であり、アウトフロー側人工血管とも呼ばれている。このため、人工血管８３０をインフロー側人工血管８３０と表記する場合もあり、人工血管８４０をアウトフロー側人工血管８４０と表記する場合もある。なお、インフロー側人工血管８３０はカニューレ（図示せず。）を介して心臓８２０に接続されている。
このような補助人工心臓システム８００において用いられるインフロー側人工血管８３０及びアウトフロー側人工血管８４０は、従来、様々な素材のものが使用されている。例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ：expanded polytetrafluoroethylene）も素材の１つであり、このような柔軟性を有する素材を用いて円筒を形成して周囲にＰＴＦＥなどでなるワイヤーをスパイラル状に巻き付けた構成となっているものが知られている。
このように、インフロー側人工血管８３０及びアウトフロー側人工血管８４０は、ＰＴＦＥなどでなるワイヤーをスパイラル状に巻き付けた構成となっているために、フレキシブル性は保持されつつ、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどを防止する効果は得られるが、人工血管としての信頼性を確保するためには、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどを防止する効果をより高めることが重要となる。
特に、インフロー側人工血管８３０は、内部が負圧となり易いことから、潰れが生じ易くなる。このため、近年、インフロー側人工血管８３０の素材として、剛性の高い素材によって円筒状管体を形成して、当該円筒状管体をインフロー側人工血管として用いることも試みられている。なお、剛性の高い素材としては、金属を例示できるが、金属の中でも、耐食性に優れ、かつ、生体組織との適合性にも優れたチタンなどを好ましく用いることができる。
インフロー側人工血管８３０として、金属製の円筒状管体を用いる場合には、当該金属製の円筒状管体を心臓と血液ポンプとの間に介在させることとなるが、この場合、当該円筒状管体の第１端部側（心臓８２０側に位置する端部とする。）には、カニューレとして機能する接続用管体（第１接続用管体とする。）が接続され、また、円筒状管体の第２端部側（血液ポンプ８１０側に位置する端部とする。）には、血液ポンプ８１０に設けられている接続用管体（第２接続用管体とする。）が接続される。なお、第２接続用管体は、血液ポンプに一体的に設けられていてもよい。
ここで、カニューレとして機能する第１接続用管体、インフロー側人工血管８３０としての円筒状管体及び血液ポンプ側に設けられる第２接続用管体は、心臓からの血液を血液ポンプに送り込むための管路として考えることができる。このような管路は、液密であることが重要であり、液密な管路を形成するための方法としては、例えば、円筒状管体の両端部（第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部）にそれぞれフランジを形成し、当該円筒状管体と第１接続用管体とを専用の管継手を用いて密接させるとともに、同じく円筒状管体と第２接続用管体とを専用の管継手を用いて密接させることが考えられる。
このように、両端部にフランジが形成されている円筒状管体と他の円筒状管体（上記の場合、第１接続用管体又は第２接続用管体）とを専用の管継手を用いて接続する例は特許文献２に記載されている。
図８は、特許文献２に記載されている管継手９００を説明するために示す図である。なお、特許文献２に記載されている管継手９００は補助人工心臓システムに用いられるものではなく、油圧配管用の管路を形成するための管継手である。図８においては、一方の端部（第１端部）にフランジ９３２が形成されている円筒状管体９３０と他の管体としてのアダプタ９１０とを袋ナット９２０を用いて接続する例が示されている。なお、円筒状管体９３０の他方の端部（第２端部）には、フランジとしての機能を有するものか否かは不明であるが、フランジとほぼ同様の形状を有する突出部９３３が形成されている。
特許文献２に記載されている管継手９００は、袋ナット９２０を、円筒状管体９３０の外周面９３１に沿って摺動可能に当該外周面９３１に環装させた後、当該袋ナット９２０の雌ネジ９２１をアダプタ９１０の雄ネジ９１１に螺合させて締め付けることにより、袋ナット９２０の底部９２２で円筒状管体９３０の一方の端部（第１端部）に形成されているフランジ９３２をアダプタ９１０方向に押圧してフランジ９３２をアダプタ９１０に圧接させる。なお、円筒状管体９３０のフランジ９３２とアダプタ９１０との間には、オーリング９４０が介在されている。これにより、円筒状管体９３０をアダプタ９１０に液密状態で接続できるとしている。
特許第５８９９５２８号公報 実開平６－６８６８号公報
しかしながら、特許文献２に記載されている管継手９００においては、上述したように、円筒状管体９３０には、一方の端部（第１端部）にはフランジ９３２が形成されており、他方の端部（第２端部）には、フランジとほぼ同様の形状を有する突出部９３３が形成されている。このため、袋ナット９２０を円筒状管体９３０に環装させることは困難であると考えられるが、特許文献２に記載されている管継手９００においては、どのようにして袋ナット９２０を円筒状管体９３０に環装させるか明示されていない。
このため、特許文献２に記載されている管継手９００を、例えば、カニューレとして機能する第１接続用管体と、両端部にそれぞれフランジが突出形成されているインフロー側人工血管８３０としての円筒状管体と、血液ポンプ側に設けられる第２接続用管体とをそれぞれ接続するための管継手として適用しようとしても、これら第１接続用管体、円筒状管体及び第２接続用管体を接続することができず、第１接続用管体、円筒状管体及び第２接続用管体による管路を形成できないと考えられる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部のそれぞれにフランジが突出形成されている円筒状管体と、当該円筒状管体の第１端部の側に配置される第１接続用管体及び当該円筒状管体の第２端部の側に配置され第２接続用管体とをそれぞれ管継手によって接続することができ、それによって、第１接続用管体、円筒状管体及び第２接続用管体による管路の形成が可能となる管路形成ユニットを提供するとともに、当該管路形成ユニットに用いる管継手を提供することを目的とする。
［１］本発明の管路形成ユニットは、管本体の軸方向の第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部のそれぞれの外周面にフランジが径方向の外側に向かって前記管本体と一体的に突出形成されている円筒状管体と、前記円筒状管体の前記第１端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第１接続用管体と、前記円筒状管体の前記第２端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第２接続用管体と、前記円筒状管体と前記第１接続用管体とを接続する管継手と、前記円筒状管体と前記第２接続用管体とを接続する管継手と、を備える管路形成ユニットであって、前記管継手は、前記第１接続用管体の雄ネジ及び前記第２接続用管体の雄ネジに螺合可能な雌ネジが内周面に形成されているとともに、前記円筒状管体の前記フランジに係合可能な複数個の爪部が周方向に沿って径方向の内側に向かって突出形成されており、当該複数個の爪部が前記円筒状管体の前記フランジを乗り越えて当該フランジに係合し、かつ、前記雌ネジを前記第１接続用管体の雄ネジ又は前記第２接続用管体の雄ネジに螺合させて締め付けた状態とすることによって、前記第１接続用管体と前記円筒状管体との接続又は前記第２接続用管体と前記円筒状管体との接続を可能とする円筒状爪付きナットと、前記爪付きナットの外周面に環装可能となっており、前記複数個の爪部の前記円筒状管体のフランジに対する係合を保持する保持リングと、を有し、前記爪付きナットの前記複数個の爪部は、当該爪付きナットの周方向に沿って所定の間隔をおいて軸方向に突出形成された複数個の突出片の先端部にそれぞれ形成されており、前記複数個の突出片は径方向の弾性を有し、前記保持リングは、前記複数個の突出片に環装され、前記複数個の突出片に環装されると、前記複数個の爪部に対して径方向の押圧力を付与することを特徴とする。
本発明の管路形成ユニットがこのように構成されていることによって、第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部のそれぞれにフランジが突出形成されている円筒状管体と、当該円筒状管体の第１端部の側に配置される第１接続用管体及び当該円筒状管体の第２端部の側に配置され第２接続用管体とをそれぞれ管継手によって接続することができ、それによって、第１接続用管体、円筒状管体及び第２接続用管体による管路の形成が可能となる。
また、第１接続用管体と円筒状管体とを接続する際においては、第１接続用管体には軸周りの回転力が加わらないようにすることができるとともに、円筒状管体にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第１接続用管体と円筒状管体とを接続することができる。同様に、第２接続用管体と円筒状管体とを接続する際においても、第２接続用管体には軸周りの回転力が加わらないようにすることができるとともに、円筒状管体にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第２接続用管体と円筒状管体とを接続することができる。
例えば、第１接続用管体と円筒状管体とを接続する場合を例にとって説明すると、円筒状爪付きナットを円筒状管体のフランジに係合させた状態で、第１接続用管体を手などで押さえた状態とし、円筒状管体のフランジに係合させた状態の円筒状爪付きナットを第１接続用管体の外周面に沿って後方側にスライドさせて行き、円筒状爪付きナットの雌ネジを第１接続用管体の雄ネジに螺合させて締め付けることができる。この操作を行う際には、第１接続用管体及び円筒状管体は動かさずに円筒状爪付きナットの締め付け操作を行うことができる。これは、円筒状爪付きナットは、円筒状管体に対してネジ止めされるものではなく、単に、爪部がフランジに係合させる構成となっているためである。なお、このことは、第２接続用管体と円筒状管体とを接続する際においても同様である。
［２］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記第１接続用管体は、生体における心臓の左心室に接続され、前記心臓の左心室から流出する血液を前記円筒状管体に導く機能を有し、前記第２接続用管体は、補助人工心臓システムの血液ポンプに設けられていて、前記円筒状管体を流れた血液を前記血液ポンプに流入させるための機能を有することが好ましい。
このように、本発明の管路形成ユニットは、補助人工心臓システムにおいて使用可能となる。すなわち、心臓の左心室に接続される第１接続用管体と、人工血管として機能する円筒状管体との接続に用いることができるともに、血液ポンプに設けられている第２接続用管体と人工血管として機能する円筒状管体との接続にも用いることができる。
［３］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記円筒状管体、前記第１接続用管体、前記第２接続用管体及び前記管継手は、非柔軟性の硬質部材でなることが好ましい。
このように、円筒状管体、第１接続用管体及び第２接続用管体がそれぞれ非柔軟性の硬質部材でなることによって、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどを防止する効果が得られる。これら円筒状管体、第１接続用管体及び第２接続用管体は、管路を形成するものである。このため、仮に、管路の内部が負圧となった場合においても、円筒状管体、第１接続用管体及び第２接続用管体がそれぞれ被柔軟性の硬質部材でなることによって、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどの発生を防止できる。
［４］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記非柔軟性の硬質部材は、金属であることが好ましい。
これにより、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどを防止する効果をより高めることができる。なお、金属としては、耐食性に優れたものが好ましく、また、補助人工心臓システムに使用する場合には、生体組織との適合性にも優れたものが好ましい。このような観点から、金属としては、例えば、チタンを例示できる。
［５］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記第１接続用管体、前記円筒状管体及び前記第２接続用管体は、前記第１接続用管体と前記円筒状管体と前記第２接続用管体とを接続した状態としたときに、前記第１接続用管体の内周面、前記円筒状管体の内周面及び前記第２接続用管体の内周面がそれぞれ軸方向において無段差面となることが好ましい。
このように、第１接続用管体の内周面、円筒状管体の内周面及び第２接続用管体の内周面がそれぞれ軸方向において無段差面となることによって、流体を滞りなく流すことができる。なお、この明細書において、「無段差面」というのは、実質的な段差が存在しない面であることを意味している。
［６］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記第１接続用管体と前記円筒状管体との間及び前記第２接続用管体と前記円筒状管体との間には、それぞれ環状のシール部材が介在されていることが好ましい。
これにより、第１接続用管体と円筒状管体とを液密な状態で接続することができるとともに、第２接続用管体と円筒状管体とを液密な状態で接続することができる。
［７］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記円筒状爪付きナットの前記複数個の爪部は、前記フランジに向く面が径方向の中心に向かうに従って内側に傾斜するテーパー面となっていることが好ましい。
このように、フランジに向く面が中心に向かうに従って内側に傾斜するテーパー面となっていることより、円筒状爪付きナットの複数個の爪部を円筒状管体のフランジを乗り越えさせて当該フランジに係合させる際に、複数個の爪部がフランジを乗り越え易くすることができ、円筒状爪付きナットの円筒状管体に対する取り付けを容易なものとできる。
［８］本発明の管路形成ユニットにおいては、前記複数個の突出片のそれぞれの外周面には、周方向に沿って凹溝が形成されているとともに前記保持リングの内周面には、前記凹溝に係合する突起が形成されていることが好ましい。
このように、複数個の突出片のそれぞれの外周面には、周方向に沿って凹溝が形成されているとともに保持リングの内周面には、前記凹溝に係合する突起が形成されているため、保持リングを円筒状爪付きナットの突出片に環装させる際には、保持リングを円筒状爪付きナット上でスライドさせて、保持リングの突起を円筒状爪付きナットの突出片に形成されている凹溝に係合させればよい。
［９］本発明の管継手は、管本体の軸方向の第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部のそれぞれの外周面にフランジが径方向の外側に向かって前記管本体と一体的に突出形成されている円筒状管体と、当該円筒状管体の前記第１端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第１接続用管体とを接続する際に使用可能であるとともに、前記円筒状管体と、当該円筒状管体の前記第２端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第２接続用管体とを接続する際にも使用可能な管継手であって、前記第１接続用管体の雄ネジ及び前記第２接続用管体の雄ネジに螺合可能な雌ネジが内周面に形成されているとともに、前記円筒状管体の前記フランジに係合可能な複数個の爪部が周方向に沿って径方向の内側に向かって突出形成されており、当該複数個の爪部が前記円筒状管体の前記フランジを乗り越えて当該フランジに係合し、かつ、前記雌ネジを前記第１接続用管体の雄ネジ又は前記第２接続用管体の雄ネジに螺合させて締め付けた状態とすることによって、前記第１接続用管体と前記円筒状管体との接続又は前記第２接続用管体と前記円筒状管体との接続を可能とする円筒状爪付きナットと、前記爪付きナットの外周面に環装可能となっており、前記複数個の爪部の前記円筒状管体のフランジに対する係合を保持する保持リングと、を備え、前記爪付きナットの前記複数個の爪部は、当該爪付きナットの周方向に沿って所定の間隔をおいて軸方向に突出形成された複数個の突出片の先端部にそれぞれ形成されており、前記複数個の突出片は径方向の弾性を有し、前記保持リングは、前記複数個の突出片に環装され、前記複数個の突出片に環装されると、前記複数個の爪部に対して径方向の押圧力を付与することを特徴とする。
本発明の管継手は、前記［１］～［８］のいずれかに記載の管路形成ユニットにおける管継手として用いることができる。すなわち、本発明の管継手は、一方の端部及び他方の端部にフランジが形成されている円筒状管体と、当該円筒状管体の第１端部の側に配置される第１接続用管体とを接続する際に使用可能であるとともに、前記円筒状管体と、当該円筒状管体の第２端部の側に配置される第２接続用管体とを接続する際にも使用可能な管継手となる。
また、本発明の管継手は、第１接続用管体と円筒状管体とを接続する際においては、第１接続用管体には軸周りの回転力が加わらないようにすることができるとともに、円筒状管体にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第１接続用管体と円筒状管体とを接続することができる。同様に、第２接続用管体と円筒状管体とを接続する際においても、第２接続用管体には軸周りの回転力が加わらないようにすることができるとともに、円筒状管体にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第２接続用管体と円筒状管体とを接続することができる。
例えば、第１接続用管体と円筒状管体とを接続する場合を例にとって説明すると、円筒状爪付きナットを円筒状管体のフランジに係合させた状態で、第１接続用管体を手などで押さえた状態とし、円筒状管体のフランジに係合させた状態の円筒状爪付きナットを第１接続用管体の外周面に沿って後方側にスライドさせて行き、円筒状爪付きナットの雌ネジを第１接続用管体の雄ネジに螺合させて締め付けることができる。この操作を行う際には、第１接続用管体及び円筒状管体は動かさずに円筒状爪付きナットの締め付け操作を行うことができる。これは、円筒状爪付きナットは、円筒状管体に対してネジ止めされるものではなく、単に、爪部がフランジに係合させる構成となっているためである。なお、このことは、第２接続用管体と円筒状管体とを接続する際においても同様である。
また、本発明の管継手においても、前記［２］～［８］のいずれかに記載されている管路形成ユニットと同様の特徴を有することが好ましい。
実施形態に係る管路形成ユニット２００を軸方向に沿って切断した断面図である。 図１に示した実施形態に係る管路形成ユニット２００の外観斜視図である。 図１における破線枠Ａ内を拡大して示す拡大図である。 管継手１００の構成要素の１つである円筒状爪付きナット１１０を示す斜視図である。 管継手１００の構成要素の１つである保持リング１２０を示す図である。 第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを管継手１００Ａを用いて接続する場合の接続手順を説明する図である。 特許文献１に記載されている補助人工心臓システム８００を説明するために示す図である。 特許文献２に記載されている管継手９００を説明するために示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る管路形成ユニット２００を軸方向に沿って切断した断面図である。
図２は、図１に示した実施形態に係る管路形成ユニット２００の外観斜視図である。
図３は、図１における破線枠Ａ内を拡大して示す拡大図である。
まずは、実施形態に係る管路形成ユニット２００の全体的な構成について説明し、その後、実施形態に係る管路形成ユニット２００に用いる管継手１００について説明する。
実施形態に係る管路形成ユニット２００は、図１～図３に示すように、管本体２１１の軸方向の第１端部２１２及び当該第１端部２１２とは反対側の第２端部２１３のそれぞれの外周面にフランジ２１４，２１５が径方向の外側に向かって管本体２１１と一体的に突出形成されている円筒状管体２１０と、当該円筒状管体２１０の第１端部２１２の側に円筒状管体２１０と同軸的に配置され、外周面に雄ネジ２２１（詳細は図３参照。）が形成されている第１接続用管体２２０と、円筒状管体２１０の第２端部２１３の側に円筒状管体２１０と同軸的に配置され、外周面に雄ネジ２３１が形成されている第２接続用管体２３０と、円筒状管体２１０の第１端部２１２と第１接続用管体２２０とを接続する管継手１００（管継手１００Ａとする。）と、円筒状管体２１０の第２端部２１２と第２接続用管体２３０とを接続する管継手１００（管継手１００Ｂとする。）とを備えている。
なお、図３に示す拡大図は、第１接続用管体２２０の一部（図１に示す破線枠Ａ内）を拡大して示す図である。一方、第２接続用管体２３０の同じ個所（図１に示す破線枠Ａに対応する箇所）の拡大図は示されていないが、第２接続用管体２３０の同じ個所（図1に示す破線枠Ａに対応する箇所）も図３と同様の構成となっている。但し、第２接続用管体２３０において、図１に示す破線枠Ａに対応する箇所の構成は、図３とは左右が逆の構成となる。
また、「管本体２１１の軸方向の第１端部２１２及び当該第１端部２１２とは反対側の第２端部２１３のそれぞれの外周面にフランジ２１４，２１５が径方向の外側に向かって管本体２１１と一体的に突出形成されている円筒状管体２１０」を以下では、「両端部にフランジが形成されている円筒状管体２１０」というように略記する場合もある。
また、円筒状管体２１０の第１端部２１２と第１接続用管体２２０とを接続する管継手１００Ａと、円筒状管体２１０の第２端部２１３と第２接続用管体２３０とを接続する管継手１００Ｂとは、同じ構成となっている。このため、これら管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂは、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続する際に使用可能であるとともに、第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続する際にも使用可能となっている。なお、管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂの詳細な構成などについては後述する。また、管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂの構成を説明する際には、管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂをまとめて、「管継手１００」として説明する場合もある。
実施形態に係る管路形成ユニット２００は、例えば、図７に示した補助人工心臓システム８００における心臓８２０と血液ポンプ８１０との間において用いることができる。この場合、実施形態に係る管路形成ユニット２００における円筒状管体２１０は、図７における人工血管（インフロー側人工血管）８３０に相当するものである。
また、第１接続用管体２２０は、心臓の左心室に接続されるカニューレとしての機能を有するものであり、心臓から流出する血液を円筒状管体２１０に導く機能を有する。なお、実施形態において使用されるカニューレは、第１カフＣ１及び第２カフＣ２の２つのカフを有するものとしているが、２つのカフを有するカニューレに限定されるものではなく、１つのカフを有するカニューレであってもよい。
一方、第２接続用管体２３０は、血液ポンプ３００に繋がっており、第１接続用管体２２０から円筒状管体２１０を通って流れてくる血液を血液ポンプ３００内に流入させる機能を有する。なお、実施形態においては、第２接続用管体２３０は、血液ポンプ３００の本体（血液ポンプ本体３１０という。）と一体的に突出形成されているものであるとする。
なお、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０の説明を行う際においては、これら第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０のそれぞれ円筒状管体２１０を向く側を先端側とし、その反対側を後端側とする。また、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０の先端側に位置する端部を先端部とし、また、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０の後端側に位置する端部を後端部とする。
円筒状管体２１０、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０は、剛性に優れるとともに耐食性に優れ、かつ、生体組織との適合性にも優れた非柔軟性の硬質部材でなる素材（金属とする。）でなり、金属としては、例えば、チタンなどを好ましく用いることができる。また、円筒状管体２１０は、管本体２１１が軸方向において緩やかに湾曲している、いわゆる「ベンド管」となっている。
ここで、円筒状管体２１０、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０のそれぞれは同一の内径を有しており、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続した状態とするとともに、第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続した状態とすると、第１接続用管体２２０、円筒状管体２１０及び第２接続用管体２３０の各内周面は、軸方向において無段差面（実質的な段差が存在しない面）となる。
また、第１接続用管体２２０の先端部から雄ネジ２２１が形成されている部分までの領域Ｗを接続領域Ｗ（図３参照。）とし、当該接続領域Ｗにおける外径Ｄ１（図１参照。）は、円筒状管体２１０のフランジ２１４の外径Ｄ２（図１参照。）と同じとしている。これは、第２接続用管体２３０の側においても同様である。このため、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０は、接続領域Ｗにける管の肉厚が円筒状管体２１０の管本体２１１の肉厚よりも厚くなっている。
このように、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０のそれぞれの接続領域Ｗにおける外径Ｄ１が、円筒状管体２１０のフランジ２１４の外径Ｄ２と同じとすることにより、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０をそれぞれ円筒状管体２１０に接続した状態とすると、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０のそれぞれの接続領域Ｗにおける外周面と円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５の外周面とは段差の無い同一面となる。
また、第１接続用管体２２０の先端部には、環状のシール部材２４０を取り付けるためのシール部材取り付け溝２２２（詳細は図３参照。）が形成されている。なお、シール部材２４０としては、種々のシール部材を使用することができるが、実施形態においては、断面が円形をなすオーリングを用いるものとする。当該オーリングは、液密で、かつ、外圧を受けると弾性変形する素材でなる。また、当該第１接続用管体２２０の先端部における内周面２２３側には、当該先端部からさらに先端側に突出している突出部２２４が周方向に沿って形成されている。
第２接続用管体２３０も同様に、当該第２接続用管体２３０の先端部には、シール部材（オーリング）２４０を取り付けるためのシール部材取り付け溝２３２が形成されている。そして、当該第２接続用管体２３０の先端部における内周面２３３側にも、当該先端部からさらに先端側に突出している突出部２３４が周方向に沿って形成されている。
一方、円筒状管体２１０の第１端部２１２及び第２端部２１３には、第１接続用管体２２０の突出部２２４及び第２接続用管体２３０の突出部２３４を受けるための凹部２１６が周方向に沿ってそれぞれ形成されている。このため、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とが接続された状態となると、第１接続用管体２２０の突出部２２４と円筒状管体２１０の凹部２１６とが合致した状態となる。同様に、第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とが接続された状態となると、第２接続用管体２３０の突出部２３４と円筒状管体２１０の凹部２１６とが合致した状態となる。このとき、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０との間及び第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０との間にはそれぞれシール部材２４０が介在される。
続いて、実施形態に係る管路形成ユニット２００に用いる管継手１００（管継手１００Ａ，１００Ｂ）について、図１～図３に加えて、図４及び図５を参照して詳細に説明する。なお、管継手１００を構成する各構成要素の説明を行う際においても、当該管継手１００を構成する各構成要素の円筒状管体２１０を向く側を先端側とし、その反対側を後端側とする。また、管継手１００の各構成要素の先端側に位置する端部を先端部とし、管継手１００の各構成要素の後端側に位置する端部を後端部とする。管継手１００は、その構成要素として、円筒状爪付きナット１１０と、保持リング１２０とを有している。
図４は、管継手１００の構成要素の１つである円筒状爪付きナット１１０を示す斜視図である。円筒状爪付きナット１１０について、図４及び先に説明した図１～図３を参照して説明する。円筒状爪付きナット１１０は、管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂそれぞれにおいて同じ構成となっている。なお、以下、円筒状爪付きナット１１０の「円筒状」は省略して「爪付きナット１１０」と略記する場合もある。
爪付きナット１１０は、図４に示すように、当該爪付きナット１１０の内周面には、第１接続用管体２２０に設けられている雄ネジ２２１及び第２接続用管体２３０に設けられている雄ネジ２３１に螺合可能な雌ネジ１１１が内周面における後端側の所定範囲に形成されている。
また、当該爪付きナット１１０には、円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５に係合可能な複数個の爪部１１２が周方向に沿って径方向の内側に向かって突出形成されている。当該複数個の爪部１１２は、爪付きナット１１０の本体部１１０ａから周方向に沿って所定の間隔をおいて軸方向に突出形成された複数個の突出片１１３の先端部にそれぞれ形成されている。これら複数個の爪部１１２は、突出片１１３が径方向の弾性を有することによって径方向に拡径及び縮径が可能となっている。なお、「複数個の爪部１１２」は、以下、「各爪部１１２」と表記する場合もある。
爪付きナット１１０がこのような構成となっていることにより、各爪部１１２を円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５を乗り越えさせることによって、各爪部１１２が当該フランジ２１４，２１５に係合する。すなわち、各爪部１１２は突出片１１３が弾性を有するため、当該各爪部１１２を径方向に拡径させた状態で円筒状管体２１０のフランジ２１４、２１５を乗り越えさせることができ、各爪部１１２がフランジ２１４，２１５を乗り越えると、当該各爪部１１２は元の状態（拡径させる前の状態）にほぼ復帰し、これによって、各爪部１１２は、円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５を乗り越えた状態で当該フランジ２１４，２１５に係合する。
また、爪付きナット１１０の各爪部１１２は、外側面（先端側を向く面）が径方向の中心に向かうに従って内側（軸方向の後端側）に傾斜するテーパー面１１２ａとなっている。これにより、爪付きナット１１０をフランジ２１４，２１５に係合させる際に、各爪部１１２がフランジ２１４，２１５を乗り越え易くなる。
また、爪付きナット１１０の突出片１１３は、爪付きナット１１０の本体部１１０ａに比べて厚みが薄い薄板状となっているため、爪付きナット１１０の本体部１１０ａとの間に段差部１１４が形成されている。
また、爪付きナット１１０の突出片１１３は、後述する保持リング１２０を爪付きナット１１０に環装させる際の環装領域にもなる。また、爪付きナット１１０の突出片１１３の外周面には、保持リング１２０の内周面に形成されている突起１２１（図５参照。）を係合させるための凹溝１１５が周方向に沿って形成されている。なお、突出片１１３と爪付きナット１１０の本体部１１０ａとの間に形成されている段差部１１４の高さは、保持リング１２０の肉厚に相当している。このため、保持リング１２０を爪付きナット１１０の突出片１１３に環装させた状態とすると、爪付きナット１１０の本体部１１０ａの外周面と保持リング１２０の外周面とを段差の無い同一面とすることができる（図２参照。）。
続いて、保持リング１２０について説明する。
図５は、管継手１００の構成要素の１つである保持リング１２０を示す図である。なお、図５（ａ）は保持リング１２０の斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す保持リング１２０を軸方向に沿って半分に切断した場合の断面図である。保持リング１２０も円筒状爪付きナット１１０と同様に、管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂそれぞれにおいて同じ構成となっている。
保持リング１２０は、爪付きナット１１０の各爪部１１２が円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５に係合した状態となったときに、各爪部１１２の係合を保持する機能を有する。保持リング１２０は、図５に示すように、両端が開口となっている円筒状をなし、内周面には、爪付きナット１１０の突出片１１３に形成されている凹溝１１５に係合する突起１２１が形成されている。また、保持リング１２０の内径は、円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５の外径よりも十分に大きい。すなわち、保持リング１２０は円筒状管体２１０のフランジ２１４，２１５を容易に素通りさせることができる程度の内径を有している。
このように構成されている保持リング１２０は、当該保持リング１２０を爪付きナット１１０の突出片１１３に環装させる際には、保持リング１２０を爪付きナット１１０上でスライドさせて、保持リング１２０の突起１２１を爪付きナット１１０の突出片１１３に形成されている凹溝１１５に係合させればよい。保持リング１２０の突起１２１を爪付きナット１１０の突出片１１３に形成されている凹溝１１５に係合させることによって、前記複数個の爪部の前記円筒状管体のフランジに対する係合を保持することができる。なお、当該保持リング１２０を爪付きナット１１０の突出片１１３に環装させる具体的な手順については図６により説明する。
以上により、管継手１００について説明したが、このように構成されている管継手１００を用いることにより、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続することができるとともに、第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続することができる。すなわち、管継手１００Ａを用いることにより、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続することができる。また、継手１００Ａと同じ構成となっている管継手１００Ｂを用いることによって、第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続することができる。
続いて、円筒状管体２１０と第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０とを接続する際の接続手順を説明する。ここでは、円筒状管体２１０と第１接続用管体２２０とを管継手１００Ａを用いて接続する手順について説明する。なお、実施形態においては、第１接続用管体２２０は、カニューレとしての機能を有するものであり、第１カフＣ１及び第２カフＣ２が設けられている端部（後端部）が心臓の左心室に接続されるものである。
なお、実施形態においては、カニューレは、第１カフＣ１と第２カフＣ２の２つカフを有する場合を例示している。この場合、第１カフは心臓の内部に縫合され、第２カフＣ２は心臓の表面に縫合されたものとなる。ここでは、第１接続用管体２２０は、既に心臓に接続された状態となっているものとし、心臓に接続された状態となっている第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを、管継手１００Ａを用いて接続する場合の接続手順について図６を参照して説明する。なお、図６においては、第１接続用管体２２０が、心臓に接続された状態となっている様子は示されてはいない。
図６は、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを管継手１００Ａを用いて接続する場合の接続手順を説明する図である。なお、図６においては、接続手順についての説明を行う際に、説明に必要ではない符号は図示が省略されている。
まず、円筒状管体２１０に保持リング１２０を環装させておく（図６（ａ）参照。）。なお、保持リング１２０は、円筒状管体２１０のフランジ２１４を容易に素通りさせることができる程度の内径を有している。このため、図６（ａ）に示すように、円筒状管体２１０に保持リング１２０を環装させることができる。このようにして、まずは、円筒状管体２１０に保持リング１２０を環装させておく。この状態では、保持リング１２０は、円筒状管体２１０の外周面を自由に移動可能となっている。
続いて、爪付きナット１１０を円筒状管体２１０のフランジ２１４に係合させる。この場合、爪付きナット１１０の各爪部１１２を拡径させて、円筒状管体２１０のフランジ２１４を乗り越えさせて、各爪部１１２をフランジ２１４に係合させる（図６（ｂ）参照。）。この状態では、爪付きナット１１０は、円筒状管体２１０のフランジ２１４の周方向に沿って自在に回転（空回り）させることができるとともに、軸方向に沿って先端側（図６の右方向）にスライドさせることができる。
続いて、保持リング１２０を爪付きナット１１０に環装させる。保持リング１２０を爪付きナット１１０に環装させる際には、爪付きナット１１を先端側（図６の右方向）にわずかにスライドさせて、爪付きナットの突出片１１３が円筒状管体２１０のフランジ２１４よりも先端側（図６の右方向）に出っ張るように位置させる（図６（ｃ）参照。）。爪付きナット１１０の突出片１１３を図６（ｃ）に示すように位置させることによって、突出片１１３はフランジ２１４の支持から外れるため、突出片１１３は径方向の弾性を有するものとなる。
爪付きナット１１０の突出片１１３が図６（ｃ）に示すように位置している状態で、保持リング１２０を爪付きナット１１０に環装させる。保持リング１２０を爪付きナット１１０に環装させる際には、保持リング１２０を爪付きナット１１０の突出片１１３の弾性を利用して、突出片１１３を径方向にわずかに縮径させるようにして嵌め込む。これによって、保持リング１２０に形成されている突起１２１が爪付きナット１１０の各突出片１１３に形成されている凹溝１１５に係合し、保持リング１２０を爪付きナット１１０に環装させることができる（図６（ｄ）参照。）。
このように、保持リング１２０は、爪付きナット１１０にネジの締め付けによって環装させるものではなく、保持リング１２０を突出片１１３の外周面を軸方向にスライドさせる操作を行うことによって環装させるものである。
続いて、保持リング１２０が環装された状態の爪付きナット１１０を第１接続用管体２２０に取り付ける。このとき、第１接続用管体２２０は、上述したように、心臓の左心室に接続されているものとする。
爪付きナット１１０を第１接続用管体２２０に取り付ける際には、シール部材（オーリング）２４０を第１接続用管体２２０のシール部材取り付け溝２２２に装着しておく。その後、第１接続用管体２２０が動かないように当該第１接続用管体２２０を手などで押さえた状態として、爪付きナット１１０の後端部側に第１接続用管体２２０の先端部を挿入させて、円筒状爪付きナット１１０を第１接続用管体２２０の外周面に沿って後方側にスライドさせて行く。そして、爪付きナット１１０の雌ネジ１１１を第１接続用管体２２０の雄ネジに２２１螺合させて、第１接続用管体２２０が動かないように当該第１接続用管体２２０を手などで押さえた状態で、爪付きナット１１０を回転させて締め付けて行く。
このとき、爪付きナット１１０は、円筒状管体２１０の外周面上で回転自在となっているため、円筒状管体２１０を手などで押さえておくことによって、円筒状管体２１０にも回転力を与えることなく、爪付きナット１１０のみを回転させることによって、爪付きナット１１０を締め付けて行くことができる。
このようにして、爪付きナット１１０の締め付けを行うと、爪付きナット１１０は、フランジ２１４に対して後端側（図６の左方向）への押圧力与えながら第１接続用管体２２０の後端側（図６の左方向）にさらに進んで行く。これにより、フランジ２１４は、第１接続用管体２２０の突出部２２４（図３参照。）上をスライドして進んで行きながら、シール部材（オーリング）２４０を押圧することとなる。これにより、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とがシール部材（オーリング）２４０を介して密接状態となる（図６（ｅ）参照。）。
なお、図６（ｅ）の状態においては、保持リング１２０が爪付きナット１１０に環装された状態となっているため、保持リング１２０は爪付きナット１１０の各爪部１１２に対して径方向の押圧力を付与し、各爪部１１２のフランジ２１４に対する係合を保持できる。
すなわち、保持リング１２０が環装されてないと、突出片１１３には弾性による復帰力（拡径しようとする力）が生じる場合もあるが、保持リング１２０が突出片１１３の復帰力を抑えるように突出片１１３に対して押圧力を与えた状態となっている。これによって、各爪部１１２のフランジ２１４に対する係合を保持でき、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０との密接状態を保持できる。
ところで、第１接続用管体２２０の先端部には、先端側に突出する突出部２２４（図３参照。）が形成されており、円筒状管体２１０には、第１接続用管体の突出部２２４に合致する凹部２１６（図３参照。）が形成されている。このため、爪付きナット１１０がフランジ２１４を押圧すると、フランジ２１４は第１接続用管体２２０の突出部２２４上をスライドしてシール部材（オーリング）２４０を押圧することとなり、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０との密接状態がより高いものとなる。これによって、第１接続用管体２２０から円筒状管体２１０に流れる流体（この場合は、心臓からの血液）が外部に漏れ出ることをより確実に防止できる。
また、図６（ｅ）に示すように、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とが密接状態となると、第１接続用管体２２０の内周面２２３と円筒状管体２１０の内周面２１７とは段差がなくなる。このため、第１接続用管体２２０の内周面２２３と円筒状管体２１０の内周面２１７は軸方向において無段差面（実質的な段差が存在しない面）となる。これにより、第１接続用管体２２０から円筒状管体２１０に流れる流体（心臓からの血液）の流れが阻害されることない。
以上は、管継手１００Ａを用いて第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続する場合について説明したが、管継手１００Ａと同じ構造の管継手１００Ｂを用いて第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続することもできる。管継手１００Ｂを用いて第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０との接続を行う際の接続手順は、管継手１００Ａを用いて第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０との接続を行う場合と同様に行うことができるため、その説明は省略する。
以上説明したように、両端部にフランジ２１４，２１５が形成されている円筒状管体２１０（図１及び図２参照。）と、第１接続用管体２２０及び当該第１接続用管体２２０と同じ構成の第２接続用管体２３０（図１及び図２参照。）と、管継手１００（管継手１００Ａ及び管継手１００Ｂ）とを用いることによって、図１に示すような実施形態に係る管路形成ユニット２００を構成することができる。図１に示す実施形態に係る管路形成ユニット２００は、前述したように、図７に示した補助人工心臓システム８００における心臓８２０と血液ポンプ８１０の間の管路形成ユニットとして用いることができる。
実施形態に係る管路形成ユニット２００を図７に示した補助人工心臓システム８００における心臓８２０と血液ポンプ８１０との間の管路形成ユニットとして用いることによって、下記に示す様々な効果が得られる。
まず、実施形態に係る管路形成ユニット２００は、管継手１００を用いているため、図６（ａ）～図６（ｄ）に示す接続手順に沿って、第１接続用管体２２０と両端部にフランジ２１４，２１５を有する円筒状管体２１０との接続を行うことができるとともに、当該円筒状管体２１０と第２接続用管体２３０との接続を行うことができる。
ところで、心臓に接続されている状態の第１接続用管体２２０に円筒状管体２１０を接続する際においては、第１接続用管体２２０には軸周りの回転力が加わらないようにするとともに、円筒状管体２１０にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続可能とすることが要求されるが、実施形態に係る管路形成ユニット２００においては、管継手１００を用いているため、このような要求を満たすことができる。
すなわち、予め、保持リング１２０を円筒状管体２１０に環装させておくとともに、爪付きナット１１０を円筒状管体２１０のフランジ２１４に係合させておく（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照。）。その後、爪付きナット１１０を先端側（図６の右方向）にスライドさせた状態として（図６（ｃ）参照。）、保持リング１２０を爪付きナットの突出片１１３に環装させる（図６（ｄ）参照。）。このとき、保持リング１２０は、爪付きナットの突出片１１３上を後端側（図６の左方向）にスライドさせるだけで爪付きナット１１０に環装させることができる。
続いて、保持リング１２０を環装させた状態の爪付きナット１１０を第１接続用管体２２０の外周面に沿って後端側にスライドさせて行き、爪付きナット１１０の雌ネジ１１１を第１接続用管体２２０の雄ネジ２２１に螺合させて締め付ける（図６（ｅ）参照。）。この操作を行う際には、第１接続用管体２２０及び円筒状管体２１０は動かさずに爪付きナットの締め付け操作を行うことができる。これは、爪付きナット１１０は、円筒状管体２１０に対して空回りさせることができるためである。
これにより、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続する際においては、第１接続用管体２２０には軸周りの回転力が加わらないようにするとともに、円筒状管体２１０にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続することができる。特に、第１接続用管体２２０は、カニューレとして機能し、第１カフＣ１及び第２カフＣ２が心臓の左心室に縫合によって接続されているため、第１接続用管体２２０には無理な力を与えることができない。また、円筒状管体２１０が湾曲しているベンド管である場合には、血液ポンプ３００の位置との関係から、当該円筒状管体２１０の出口（第２端部）の位置や向きが決められていることとなる。
これらのことから、実施形態に係る管路形成ユニット２００を補助人工心臓システムに用いる場合においては、第１接続用管体２２０には軸周りの回転力が加わらないようにするとともに、円筒状管体２１０にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第１接続用管体２２０と円筒状管体２１０とを接続することができることが要求されるが、実施形態に係る管路形成ユニットによれば、このような要求を満たすことができる。
第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続する際も同様であり、第２接続用管体２３０には軸周りの回転力が加わらないようにするとともに、円筒状管体２１０にも軸周りの回転力が加わらないようにして、第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続することができる。このため、第２接続用管体２３０が血液ポンプ３００に一体的に設けられている場合においては、血液ポンプ３００の位置や向きを適切な位置や向きに設定した状態で、当該血液ポンプ３００に設けられている第２接続用管体２３０と円筒状管体２１０とを接続できる。
また、実施形態に係る管路形成ユニット２００によれば、円筒状管体２１０、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０は、非柔軟性の硬質部材（金属とする。）として、実施形態においてはチタンとしている。このため、剛性に優れるとともに耐食性に優れ、かつ、生体組織との適合性にも優れたものとなるとともに、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどの変形を防ぐことができ、心臓からの血液を滞りなく血液ポンプに送り込むことができる。
また、実施形態に係る管路形成ユニット２００において用いられている円筒状管体２１０は、従来の補助人工心臓システムにおいて用いられている柔軟性素材でなる人工血管（例えば、ｅＰＴＦＥなど柔軟性を有する素材を用いた人工血管）に相当するものであり、当該人工血管をチタンなどの金属によって形成することにより、ねじれ、潰れ及び折れ曲がりなどの変形を確実に防ぐことができる。特に、心臓の左心室から流出する血液を血液ポンプに流入させる人工血管（インフロー側人工血管）の場合、当該人工血管内が負圧になり易く、負圧となった場合には、潰れが生じてしまうといった不具合が生じる場合もあり得るが、人工血管をチタンなどの金属によって形成することによって、このような不具合の発生を未然に防ぐことができる。
また、実施形態に係る管路形成ユニット２００においては、第１接続用管体２２０、円筒状管体２１０及び第２接続用管体２３０のそれぞれの内周面は、軸方向において無段差面（実質的な段差が存在しない面）となっているため、心臓から流出する血液が滞ることなく円滑に流すことができる。また、第１接続用管体２２０、円筒状管体２１０及び第２接続用管体２３０のそれぞれの外周面には、クリップなどの突起物が存在せず、ほぼ平坦面となるため、生体内の他の組織などに影響を与えにくいものとなる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。
（１）上記実施形態においては、本発明の管路形成ユニットを補助人工心臓システムに適用する場合において、特に、心臓の左心室から血液ポンプまでの間の管路形成ユニットとして用いる場合に説明したが、これに限られるものではない。例えば、円筒状管体２１０の長さ及び形状を変更することにより、血液ポンプから上行大動脈までの間に配置される管路形成ユニットとして用いることも可能である。また、本発明の管路形成ユニットは、補助人工心臓システムに限られるものではなく、種々の用途に使用できる。
（２）上記実施形態においては、本発明の管路形成ユニットを補助人工心臓システムに用いる場合を例示したために、心臓と血液ポンプとの位置の関係から、円筒状管体は湾曲しているベンド管とした。一方、本発明の管路形成ユニットを補助人工心臓システム以外の場所に用いる場合においては、円筒状管体は、必ずしも湾曲していなくてもよく、直線状、Ｓ字状、Ｕ字状など、用途に応じて様々な形状の円筒状管体とすることができる。
（３）上記実施形態においては、第１接続用管体、円筒状管体及び第２接続用管体の材質として、チタンを使用した場合を例示したが、チタンと同様に、耐食性に優れるとともに、生体組織との適合性にも優れた素材であれば、他の金属を使用できる。また、金属以外でも、耐食性にすぐれるとともに、生体組織との適合性にも優れ、被柔軟性の硬質素材であれば、例えば、合成樹脂であってもよい。なお、本発明の管路形成ユニットを補助人工心臓システム以外の場所に用いる場合においては、第１接続用管体、円筒状管体及び第２接続用管体の材質の自由度はさらに広がる。
（４）上記実施形態においては、円筒状管体２１０の両端部（第１端部２１２及び第２端部２１３）にそれぞれ接続用管体（上記実施形態の場合は、第１接続用管体２２０及び第２接続用管体２３０）をそれぞれ管継手１００（管継手１００Ａ，１００Ｂ）を用いて接続するような構成の管路形成ユニットについて説明したが、必ずしも、円筒状管体２１０の両端部にそれぞれ接続用管体を接続するような構成となっている管路形成ユニットでなくてもよい。例えば、円筒状管体２１０の一方の端部（例えば、第１端部２１２）のみに接続用管体を管継手（例えば、管継手１００Ａ）を用いて接続するような構成の管路形成ユニットであってもよい。
１００（１００Ａ，１００Ｂ）・・・管継手、１１０・・・円筒状爪付きナット、１１１・・・雌ネジ、１１２・・・爪部、１１２ａ・・・テーパー面、１１３・・・突出片、１１４・・・段差部、１１５・・・凹溝、１２０・・・保持リング、１２１・・・突起、２００・・・管路形成ユニット、２１０・・・円筒状管体、２１１・・・管本体、２１２・・・第１端部、２１３・・・第２端部、２１４，２１５・・・フランジ、２１６・・・凹部、２１７，２２３，２３３・・・内周面、２２０・・・第１接続用管体、２２１，２３１・・・雄ネジ、２２２，２３２・・・シール部材取り付け溝、２２４，２３４・・・突出部、２３０・・・第２接続用管体、２４０・・・シール部材（オーリング）、３００・・・血液ポンプ、３１０・・・血液ポンプ本体

Claims (9)

  1. 管本体の軸方向の第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部のそれぞれの外周面にフランジが径方向の外側に向かって前記管本体と一体的に突出形成されている円筒状管体と、
    前記円筒状管体の前記第１端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第１接続用管体と、
    前記円筒状管体の前記第２端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第２接続用管体と、
    前記円筒状管体と前記第１接続用管体とを接続する管継手と、
    前記円筒状管体と前記第２接続用管体とを接続する管継手と、
    を備える管路形成ユニットであって、
    前記管継手は、
    前記第１接続用管体の雄ネジ及び前記第２接続用管体の雄ネジに螺合可能な雌ネジが内周面に形成されているとともに、前記円筒状管体の前記フランジに係合可能な複数個の爪部が周方向に沿って径方向の内側に向かって突出形成されており、当該複数個の爪部が前記円筒状管体の前記フランジを乗り越えて当該フランジに係合し、かつ、前記雌ネジを前記第１接続用管体の雄ネジ又は前記第２接続用管体の雄ネジに螺合させて締め付けた状態とすることによって、前記第１接続用管体と前記円筒状管体との接続又は前記第２接続用管体と前記円筒状管体との接続を可能とする円筒状爪付きナットと、
    前記爪付きナットの外周面に環装可能となっており、前記複数個の爪部の前記円筒状管体のフランジに対する係合を保持する保持リングと、
    を有し、
    前記爪付きナットの前記複数個の爪部は、当該爪付きナットの周方向に沿って所定の間隔をおいて軸方向に突出形成された複数個の突出片の先端部にそれぞれ形成されており、前記複数個の突出片は径方向の弾性を有し、
    前記保持リングは、前記複数個の突出片に環装され、前記複数個の突出片に環装されると、前記複数個の爪部に対して径方向の押圧力を付与することを特徴とする管路形成ユニット。
  2. 請求項１に記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記第１接続用管体は、生体における心臓の左心室に接続され、前記心臓の左心室から流出する血液を前記円筒状管体に導く機能を有し、
    前記第２接続用管体は、補助人工心臓システムの血液ポンプに設けられていて、前記円筒状管体を流れた血液を前記血液ポンプに流入させるための機能を有することを特徴とする管路形成ユニット。
  3. 請求項１又は２に記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記円筒状管体、前記第１接続用管体及び前記第２接続用管体は、非柔軟性の硬質部材でなることを特徴とする管路形成ユニット。
  4. 請求項３に記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記非柔軟性の硬質部材は、金属であることを特徴とする管路形成ユニット。
  5. 請求項１～４のいずれかに記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記第１接続用管体、前記円筒状管体及び前記第２接続用管体は、前記第１接続用管体と前記円筒状管体と前記第２接続用管体とを接続した状態としたときに、前記第１接続用管体の内周面、前記円筒状管体の内周面及び前記第２接続用管体の内周面がそれぞれ軸方向において無段差面となることを特徴とする管路形成ユニット。
  6. 請求項１～５のいずれかに記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記第１接続用管体と前記円筒状管体との間及び前記第２接続用管体と前記円筒状管体との間には、それぞれ環状のシール部材が介在されていることを特徴とする管路形成ユニット。
  7. 請求項１～６のいずれかに記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記円筒状爪付きナットの前記複数個の爪部は、前記フランジに向く面が径方向の中心に向かうに従って内側に傾斜するテーパー面となっていることを特徴とする管路形成ユニット。
  8. 請求項１～７のいずれかに記載の管路形成ユニットにおいて、
    前記複数個の突出片のそれぞれの外周面には、周方向に沿って凹溝が形成されているとともに前記保持リングの内周面には、前記凹溝に係合する突起が形成されていることを特徴とする管路形成ユニット。
  9. 管本体の軸方向の第１端部及び当該第１端部とは反対側の第２端部のそれぞれの外周面にフランジが径方向の外側に向かって前記管本体と一体的に突出形成されている円筒状管体と、当該円筒状管体の前記第１端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第１接続用管体とを接続する際に使用可能であるとともに、
    前記円筒状管体と、当該円筒状管体の前記第２端部の側に配置され、外周面に雄ネジが形成されている第２接続用管体とを接続する際にも使用可能な管継手であって、
    前記第１接続用管体の雄ネジ及び前記第２接続用管体の雄ネジに螺合可能な雌ネジが内周面に形成されているとともに、前記円筒状管体の前記フランジに係合可能な複数個の爪部が周方向に沿って径方向の内側に向かって突出形成されており、当該複数個の爪部が前記円筒状管体の前記フランジを乗り越えて当該フランジに係合し、かつ、前記雌ネジを前記第１接続用管体の雄ネジ又は前記第２接続用管体の雄ネジに螺合させて締め付けた状態とすることによって、前記第１接続用管体と前記円筒状管体との接続又は前記第２接続用管体と前記円筒状管体との接続を可能とする円筒状爪付きナットと、
    前記爪付きナットの外周面に環装可能となっており、前記複数個の爪部の前記円筒状管体のフランジに対する係合を保持する保持リングと、
    を備え、
    前記爪付きナットの前記複数個の爪部は、当該爪付きナットの周方向に沿って所定の間隔をおいて軸方向に突出形成された複数個の突出片の先端部にそれぞれ形成されており、前記複数個の突出片は径方向の弾性を有し、
    前記保持リングは、前記複数個の突出片に環装され、前記複数個の突出片に環装されると、前記複数個の爪部に対して径方向の押圧力を付与することを特徴とする管継手。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004100720A (ja) 2002-09-04 2004-04-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 管継手
JP2005536243A (ja) 2002-06-24 2005-12-02 ベルリン ハート アーゲー 柔軟性のある材料により作られたカニューレのチューブへの結合装置
WO2015097906A1 (ja) 2013-12-27 2015-07-02 株式会社サンメディカル技術研究所 人工血管接続具及び人工血管ユニット
JP2015156935A (ja) 2014-02-24 2015-09-03 三菱重工業株式会社 管継手装置及びポンプユニット

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6346071B1 (en) * 1999-07-16 2002-02-12 World Heart Corporation Inflow conduit assembly for a ventricular assist device
WO2009046994A2 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Milux Holding Sa Implantable tissue connector
JP5930396B2 (ja) * 2011-11-16 2016-06-08 日立金属株式会社 管継手
JP5747207B2 (ja) * 2013-07-05 2015-07-08 株式会社潤工社 管継手
JP6919794B2 (ja) * 2015-12-15 2021-08-18 株式会社ジェイ・エム・エス メスコネクタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005536243A (ja) 2002-06-24 2005-12-02 ベルリン ハート アーゲー 柔軟性のある材料により作られたカニューレのチューブへの結合装置
JP2004100720A (ja) 2002-09-04 2004-04-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 管継手
WO2015097906A1 (ja) 2013-12-27 2015-07-02 株式会社サンメディカル技術研究所 人工血管接続具及び人工血管ユニット
JP2015156935A (ja) 2014-02-24 2015-09-03 三菱重工業株式会社 管継手装置及びポンプユニット

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