JPH0282981A - 医用弁装置 - Google Patents

医用弁装置

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JPH0282981A
JPH0282981A JP63233741A JP23374188A JPH0282981A JP H0282981 A JPH0282981 A JP H0282981A JP 63233741 A JP63233741 A JP 63233741A JP 23374188 A JP23374188 A JP 23374188A JP H0282981 A JPH0282981 A JP H0282981A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、拍動型人工心臓や拍動型人工心肺の
人工弁として有用な、弁座と可動弁膜とからなる医用弁
装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、関心手術やその他の手術の際に、対外において補
助的かつ一時的に心臓の機能を代替するための人工心臓
の開発が進められている。この人工心臓は、血液導入管
及び血液排出管を有する拍動式血液ポンプ装置から構成
されており、この血液ポンプ装置の血液導入及び排出管
内には血液の逆流を防止する人工の逆止弁が装着されて
いる。
従来、この種の人工逆止弁として、球状弁もしくは傾斜
ディスク弁、すなわち、通常円形をした縫着輪の開口部
に運動自在に球状もしくは円板状可動部材を配置し、こ
の可動部材の離脱を防ぐため、その外側に枠状支柱を設
けた構造をなし、閉塞時にはこの可動部材が縫着輪内に
嵌まることにより逆流を防止し、開放時にはこの可動部
材が平行移動または傾斜することにより血液通路を形成
するものが知られている。
そのほか、生体由来膜あるいは高分子膜により自然弁に
類似させた三尖弁構造を有するもの、たとえばイオネス
クーシャイリ−（Ｉｏｎｅｓｃｕ−Ｓｈｉｌｅｙ）弁、
カーペンナティアーエドワーズ（Ｃａｒｐｅｎ　ｔ　ｉ
ｅｒＥｄｗａｒｄｓ）弁等も知られている。
しかしながら、これらの人工弁はｂＲ床用の弁置換用の
弁をそのまま流用したものであり、従って、コストが高
く　（特に、例えば数日間という比較的短期間使用され
て廃棄される補助心緒用人工弁にあっては、そのコスト
は著しく高い）、弁輪と血液ポンプ装置の導入導出管と
の継ぎ目に血栓が生し易く、さらに流体の拍動の際に発
生しがちな水撃作用（ウォータハンマー）により弁が破
損し易いという難点がある。
また、三尖弁にあっては構造が複雑で製作が難かしく、
高コストである等の他、生体内ではカルシウム沈着を生
じたり、高分子膜製の弁はその弁尖のつけ根に血栓形成
を生じる等の問題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、構造が簡単で製作が容易であり、かつ
低コストであって、抗血栓性材料で製作することができ
、また構造上からも弁筒が低く、任意の管路形状に適合
し血流の滞留部がなく血栓を生じることがなく、流量特
性とりわけ逆流特性や周波数追従性に優れた医用弁装置
を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成する本発明の医用弁装置は、弁座と可動
弁とからなる弁組体が医用装置の導管内に装填されてな
る装置であって、該弁座には複数の流体通過用貫通孔が
穿設されており、また、該可動弁は柔軟な薄膜でできた
可動弁膜であって、該弁座と該可動弁膜とがそれぞれの
ほぼその中心点で止着されており、順流時には該可動弁
膜が花冠状をなして上記貫通孔を通る流体の自由な流れ
を許容し、且つ、逆流時には該可動弁膜が拡開して該弁
座に密着し上記貫通孔を閉鎖して逆流の通過を阻止する
ことを特徴としている。
本発明の医用弁装置においては、好ましくは、弁座の外
周縁と医用導管の内壁とが継目なく一体に構成されてい
る。
以下、本発明の医用弁装置の構造および作用を、添付図
面に示す具体例について説明する。
第１図Ａは、弁座の一例を示す平面図であり、第１図Ｂ
は第１図Ａに示す弁座上に可動弁膜が止着された状態を
示す断面図である。
第１図Ａに示す弁座２は円板状をなし、比較的大きな孔
径の流体通過孔３と比較的小さな孔径の流体通過孔３′
とが交互に且つ一つの同心円上に対称に位置するように
穿設配置されており、また、円板の中心部には可動弁膜
を止着するための止着具取付用ねじ穴４が穿設されてい
る。この円板状弁座上には、第１図Ｂに示すように、柔
軟な薄膜でできた可動弁膜１が載置され、弁座２と可動
弁＋１５１１はそれぞれの中心部で止着具５によって土
着されている。
第２図Ａおよび第２図Ｂは、本発明の医用弁装置の使用
状態を説明するための断面図である。可動弁膜ｌが止着
された円板状弁座２が医用導管６内に嵌入され取付けら
れている。例えば、人工心臓においては、可動弁膜１の
止着側が血液ポンプ（図示せず）とは反対に向くように
医用導管６に弁座２が装填されている。血液ポンプの拍
動によってポンプから吐出された血液は、第２図Ａに矢
印で示すように、導管６内に順流を形成し、弁座の流体
通過孔３を通る。柔軟な薄膜でできた可動弁膜■は血液
の順流によって、花冠状をなして、生体へ向う血液の自
由な流れを許容する。血液の逆流時には、第２図Ｂに示
すように、可動弁膜１が拡開して弁座２に密着し、流体
通過孔３を閉鎖して血液が血液ポンプ側へ逆流するのを
阻止する。
本発明の弁装置に用いられる弁座は装着される医用装置
に適合する大きさで形成され、好ましくは、第１図Ａお
よび第１図Ｂに示すように、血液の偏流を生じないよう
に複数の流体貫通孔３．３′が同心円上に且つ対称に位
置するように穿設される。流体貫通孔の孔径および孔数
は花形状、流体量、流速等に依存して適宜選定すればよ
いが、概して、孔径は２〜５ＲΦが好ましく、また、孔
数は円形孔の場合８以上が好ましい。孔径が大き過ぎる
と、特に可動弁膜が薄い場合には膜が孔中に嵌入する惧
れがある。流体貫通孔の形状は円形以外の異形断面でも
よく、２種以上の形状の組合せであってもよい。また、
流体貫通孔の形状は細長いスリット状（例えば、後記第
３図Ａ、Ｂ、Ｃに示す）であっても、また、弁座全体が
メツシュ状であってもよい。また、弁座及び可動弁膜の
形状は必ずしも円形に限られず、楕円形等の任意の形状
の導管に合わせることができる。
第３図Ａ１第３図Ｂおよび第３図Ｃは、本発明の医用弁
装置の他の一例を示しており、第３図Ａおよび第３図Ｂ
はそれぞれ順流時の使用状態を示す断面図および平面図
であり、第３図Ｃは逆流時または非使用時の状態を示す
断面図である。この例に示す弁装置においては、多数の
放射方向に細長く伸びる多数のスリット状流体貫通孔９
が穿設されたロート状弁座８とそれに適合するロート形
状を有する柔軟な薄膜でできた可動弁膜７゛とが中心部
で止着具１０によって固着され、また、弁座８の外周縁
は医用導管６の内壁面に一体に取付けられている。第３
図Ａ、Ｂ、Ｃに示す弁装置は、流れに対する応答がよく
、かつ可動弁膜の変形量が小さいため耐久性が大きいと
いう特性をもっている。
弁座の材質としてはしんちゅう、チタン、不銹鋼等の金
属およびポリウレタン、ポリカーボネート、ポリサルホ
ン、ナイロン、ポリアセタール、エポキシ等の合成樹脂
が好ましい。
弁座の片面に配される可動弁膜は抗血栓性のよい材質で
できた耐久性に富む合成樹脂薄膜であることが好ましい
。薄膜は０．１〜０．４關が好ましく、また、材質はセ
グメント化ポリウレタンおよびポリウレタン・ポリシロ
キサンコポリマーが好ましい。
可動弁膜はほぼその中心点で弁座に止着されるが、その
止着手段は格別限定されない。例えば、ねじ止めであっ
てもよく、接着剤による接着であってもよい。
可動弁膜と弁座とからなる組体は、医用装置、例えば人
工心臓用血液ポンプの導入・排出管内の所定の位置に取
付けられる。その取付手段も格別限定されないが、流体
の滞留部を生じ難いようにすべきである。医用導管と弁
座とを一体的に成形し、成形後弁座に可動弁膜を止着す
ることによって製作したものは、弁座と導管とが継目な
く一体となっているので抗血栓性に一段と優れている。
また、抗血栓性をさらに向上するために弁座と可動弁膜
導管のそれぞれに公知の抗血栓性材料を使用することも
できる。
〔発明の効果〕
本発明の医用弁装置は、上記説明から明らかなように、
比較的単純な構造を有し、その製作は容易であって、低
コストである。
構造上からも流体の滞留部がなく血栓が形成し難い。特
に、可動弁膜は開放時のそのあおりによって弁膜・弁座
組体中心部を洗う作用を示すので、従来のボール弁やデ
ィスク弁など環状流を形成する弁の欠点とされていた中
心部の流体の滞留が認められない。一体成形によって弁
座の外周縁と導管の内壁とが継目なく一体に構成された
弁装置では、血栓形成防止能はより、高い。
後記実施例に示されるように、本発明の医用弁装置の？
Ａ量時特性従来のブジョルクーシャイリ−（Ｂｊｏｒｋ
−３ｈｉｌｅｙ）弁とほぼ同等であり、周波数追従性は
開弁より優れている。
また、本発明に係る医用弁装置は、従来の如き円形に限
定されることなく、楕円形、四角形等任意の形状のもの
が自在に容易に作れるという利点を有する。
〔実施例〕
下記仕様の弁座および可動弁膜を用いて第１図Ｂに示す
弁座・弁膜組体を製作し、これを下記医用装置の導管内
に装填して弁装置を構成し、その流量特性、周波数追従
性および弁周辺の流れの状態を観察した。
弁座：しんちゅう製、直径１６ｍΦ、径３鰭Φの貫通孔
と径４１の貫通孔をそれぞれ４つ宛同心円上に且つ対称
に位置するように穿設されている。
可動弁膜：ポリウレタン・ポリシロキサンコポリマー製
、厚さ０．２　ｔｍ　。
医用装置：人工心臓用サック型血液ポンプ、同ポンプの
導入・排出管にそれぞれ弁座・可動弁膜を装填。血液流
入および流出圧＝　４．５　ｃｍ　Ｈ２Ｏおよび１００
ｍｍｔ１ｇ、拍動数１１００ｂｐ　、駆動陽陰圧２００
／−４０富１１ｇ。
比較のために、下記でプジョルクーシャイリ−（Ｂｊｏ
ｒｋ−Ｓｈｉｌｅｙ）弁組体を用いて同様に試験した。
Ｂｊｏｒｋ−Ｓｈｉｌｅｙ弁組体：弁座＝ステライト合
金製、直径１６ｍｍΦ。可動弁体＝パイロライトカーボ
ン製、直径１５．９■曹Φ。
ポンプの流量特性の試験結果を第４図に示す。
同図において、実線は本発明の弁装置の特性、点線はＢ
ｊｏｒｋ−５ｈｉｌｅｙ弁装置の特性である。本発明の
弁装置の流量特性はＢｊｏｒｋ−３ｈｉｌｅｙ弁装置の
それとほぼ同じである。
本発明の弁装置においては、弁閉鎖時の逆流量はＢｊｏ
ｒｋ−５ｈｉｌｅｙ弁装置より少なく、閉鎖後の逆流量
はゼロであった。また、本発明の弁は３００回／分の拍
動数に対しても完全に追従することができ、その周波数
応答性は極めて良好であった。可視化による流れの実験
では、弁が開いたときその中心部は良く洗い流され、流
れの停滞はみられなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａは、本発明の弁装置に用いる弁座の一例を示す
平面図であり、第１図Ｂは、第１図Ａに示す弁座上に可
動弁膜が止着された状態を示す断面図である。 第２図Ａおよび第２図Ｂは、本発明の弁装置の使用状態
を示す断面図であり、第２図Ａは順流時、第２図Ｂは逆
流時の状態を示している。 第３図Ａ１第３図Ｂおよび第３図Ｃは、本発明の弁装置
の他の例を示しており、第３図Ａおよび第３図Ｂは順流
時の使用状態を示す断面図および平面図であり、第３図
Ｃは逆流時または非使用時の状態を示す断面図である。 第４図は、本発明の弁装置とＢｊｏｒｋ−Ｓｈｉ　ｌｅ
ｙ弁装置についてポンプの流量特性を試験した結果を示
すグラフである。 １．７＝可動弁膜、　　２．８：弁座、３．３’、９：
流体通過孔、 ６：導管。 第１図Ａ １２図Ａ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、弁座と可動弁とからなる弁組体が医用装置の導管内
    に装填されてなる医用弁装置において、該弁座には複数
    の流体通過用貫通孔が穿設されており、また該可動弁は
    柔軟な薄膜でできた可動弁膜であって、該弁座と該可動
    弁膜とがそれぞれのほぼ中心点で止着されており、順流
    時には該可動弁膜が花冠状をなして上記貫通孔を通る流
    体の自由な流れを許容し、且つ、逆流時には該可動弁膜
    が拡開して該弁座に密着し上記貫通孔を閉鎖して逆流の
    通過を阻止することを特徴とする医用弁装置。 ２、該弁座の外周縁と医用導管の内壁とが継目なく一体
    に構成されている請求項１記載の医用弁装置。
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