JPH0468949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、心臓人工弁に関する。

（従来技術および発明が解説しようとする課題） 天然心臓弁はそれぞれ２つ又は３つのプラツプ
を有する２尖弁又は３尖弁タイプのものであり、
技術的に言えば、血縁の一方向の流動を許容する
一方、その逆流を阻止する逆止弁として機能す
る。天然心臓弁が単尖弁又は２尖弁を挿入した振
り子デイスク型もしくは傾斜デイスク型の機械的
人工器官で置換されると、そこでは各心臓開口部
に縫付けて固定されたバルブリング内の閉鎖体が
血圧又は血流によつて運動させられる。しかしな
がら、そのような心臓人工弁を長期間使用すると
なると、抗凝血薬の摂取とか当該心臓人工弁の取
り替えを患者に生涯課す重大な問題が生じる。す
なわち、バルブリングまたは閉鎖体の保持手段に
おいて血栓が形成される危険性があり、その結果
上記閉鎖体の運動および心臓人工弁の液密性が損
なわれることがある。さらに、身体組織が血液流
動領域内に成長することもある。血栓形成の危険
性は、バルブリングの凹所に係合する閉鎖体の軸
受ピンにおいて特に高い。そのため、軸受ピンま
わりおよび軸受ピンを受け入れる凹所を通る血液
の流動を保障するために、特別な予防措置が講ぜ
られねばならない。

米国特許第4799930号において、バルブリング
の軸受ピンが少なくとも一つの流路を有する関節
結合ソケツトに支承されている心臓人工弁が示さ
れているが、一方では、このような関節結合ソケ
ツト構造は製造が困難であり、また一方、閉鎖体
の必要な動きが得られない。

ヨーロツパ特許出願公開番号第0113681Al号に
よる公知の心臓人工弁においては、バルブリング
の壁には、閉鎖体の軸受ピンよりも直径が大きい
凹所が設けられ、閉鎖体の開閉動作中に軸受ピン
は並進運動をなす。上記凹所は樋型もしくは止ま
り穴型であり、バルブリングが動くと、軸受ピン
の前端は自動車のワイパーのように凹所の底を掃
き取る。そのため、掃き取り効果は閉鎖体が動く
たびに得られる。しかし、凹所の表面全てが、等
しく掃き取り効果を受けるわけではなく、凹所、
特にそのエツジ部において、血栓形成の可能性の
ある領域を形成する。

公知の心臓人工弁においては、閉鎖体の軸受領
域において血液の再循環領域と停滞領域とが発生
し、バルブリングと閉鎖体間の接触領域におい
て、血液により洗い流しが不十分となる。このよ
うな領域に固着する血栓は閉鎖体の開閉動作を妨
げる危険を引き起こす。

（発明の目的） 特に血栓を形成しやすい保持領域において血栓
形成を防止する心臓人工弁を提供することが本発
明の目的である。

（発明の構成） 本発明に係る心臓人工弁では、閉鎖体を支承す
る凹所はスルーホールとなつている。このスルー
ホールの直径は軸受ピンよりも大きいため、流路
が形成され、バルブリングを横方向から流入する
一部の血液は、上記スルーホールを貫流し、軸受
ピン周囲を流れる。この周囲を流れる血液は、例
えば、大動脈人工弁の場合には、閉鎖体が開状態
のときの心臓収縮時のみに移動するのではなく、
わずかではあるが、閉鎖体が閉状態のときの心臓
弛緩時にも移動する。そのため、軸受ピンのその
両端部まわりにおいて血液が流れ、それぞれの軸
受ピン支承部領域は、上記の周囲を流れる血液
に、連続的にさらされる。

本発明は特に単尖弁タイプの心臓人工弁に関す
るものであるが、２尖弁タイプの心臓人工弁の閉
鎖体の支承にも適用できる。閉鎖体からそれぞれ
の支承部材への変移面は、バルブリングから支承
部材への変移面と同様に、血液が流れている間、
バルブ面における壁の尖断応力が、できるだけ均
一になるように配置されるなければならない。同
時に、バルブの開状態におけるリングの閉塞は最
小にならなければならない。支承部材は、閉鎖体
表面における圧力分布に殆ど影響を与えてはいけ
ない。この条件は普通、血液流が分離しないとき
に満たされる。

好ましい実施例によれば、閉鎖体の通路はイン
レツト開口の法線に斜めに延びる。上記通路のこ
のような斜め配置は開状態の閉鎖体によつて方向
付けられる流動方向を更に強める。また、スルー
ホールは縦長状となつており、その長手方向が通
路に平行に延びる。そのため、開状態時に、バル
ブリングと閉鎖体のエツジ部とのくわえ込が防止
される。バルブリングの長さは、短くすることが
可能となる。

軸受ピンは丸や円筒形状である必要はない。特
に、閉鎖体の旋回角は限定されているため、この
ことは必要とはされない。円筒状支承面は少なく
とも約70°以上の旋回角でされあればよい。その
ため、軸方向の軸受ピン部がさらに備えられ、そ
の端部のみが丸められる。また、必ずしもスルー
ホールは縦長ホールである必要はない。代わりに
スルーホールは扇形でもよい。重要なことは、ス
ルーホールにおける軸受ピンのために間隔がある
ということだけであり、そして、スルーホール内
を閉状態から開状態に移る間に、軸受ピンの異な
る周囲領域が露出されればよい。

（実施例） 本発明の実施例は、添付の図面を参照しつつ、
以下の説明により詳しく説明される。

例に示すように、単尖弁タイプの心臓人工弁は
ほぼ円形のバルブリング１０を有している。バル
ブリング１０の周囲には、患者の身体組織に対し
て心臓弁を縫合するための縫合リング１１があ
る。バルブリング１０には、弁形状の閉鎖体１２
が、バルブリングの軸に関して横方向に延びる軸
のまわりを旋回可能に支承される。この旋回軸は
バルブリング軸から離れて配置されており、閉鎖
体１２は矢印１３方向に作用する血圧により開か
れる一方、逆向きの血圧によつて閉状態にされ
る。

バルブリング１０の内面１０ａは、バルブリン
グ１０のインレツト開口１５の法線に関して角度
ａ傾いて延びる軸１４を有するほぼ円筒形状の通
路を形成している。内面１０ａにより形成される
この通路の軸１４は、開状態の閉鎖体１２にほぼ
平行である。

第２図を参照すると、一点鎖線により表されて
いる閉鎖体の断面を示す骨格線はほぼＳ字状にカ
ーブしている。骨格線は、閉鎖体の支承軸に直交
する中央面上にある。さらに、閉鎖体１２は横方
向においてカーブしている、すなわち、その中央
部１２ａは、エツジ部１２ｂよりもむしろ矢印１
３の流動方向に対抗して突き出している。

閉鎖体の周囲には、それぞれ反対向きに２本の
軸受ピン１６が配置される。上記軸受ピン１６の
共通軸は閉鎖体の旋回軸を形成している。各軸受
ピン１６は、バルブリング１０の壁を貫通するス
ルーホール１７内に保持されている。実施例で
は、軸受ピン１６は円筒形状をしている。スルー
ホールの大きさは、軸受ピン１６の直径よりも少
しだけ大きく、そのため、軸受ピン１６は取付状
態であつても、うごきを妨げられずスルーホール
内で回動可能である。スルーホール１７は縦長状
に形成されていてもよく、その長さは軸受ピン１
６の直径のほぼ２倍である。縫合リング１１はバ
ルブリング１０の周囲を完全に取り囲んでおり、
スルーホール１７は縫合リング１１に被われない
ために、バルブリング１０はその下流側端部に２
つの相対抗するフラツプ１８を備えており、この
フラツプ１８にはスルーホール１７が縫合リング
１１に被われない位置に配置される。

縦長状に形成されたスルーホール１７はその長
手方向がリング通路の軸１４に平行に延びる。閉
鎖体１２の開状態においては、軸受ピン１６は、
スルーホール１７の下流側端部１７ａに対して押
し付けられ、また、閉鎖体が閉状態にあるとき
は、上流側端部１７ｂに対して押し付けられる。
そのため、閉鎖体は、軸受ピン１６の軸周りの回
転運動に加えて、更に、縦長状のスルーホール１
７の長手方向に並進運動をなす。スルーホールの
端部１７ａおよび１７ｂはその全表面によつて、
軸受ピン１６の周囲の当接領域を支承するために
完全に丸められている。こうして、表面圧力は低
いままに保たれる。

第４図のように、全ての軸受ピン１６の斜端面
１６ａを有するとともに、軸受ピンは完全にスル
ーホール１７にはめ込まれている。このことは、
軸受ピン１６はバルブリング１０の外側輪郭から
はみ出さないことを示している。

第５図によると、バルブリング１０は、その内
周部において、スルーホール１７に対して接線的
に延びる当接面２０によつて制限される斜面１９
を備えた支承領域をそれぞれ有している。この当
接面２０の方向は、スルーホール１７内の軸受ピ
ン１６の位置に関係なく、閉鎖体１２が常に同じ
開角度を維持することを保障する。斜面１９の深
さは、バルブリング１０の下流側エツジにおいて
最深となり、上流側に行くに従つて減少する。閉
鎖体１２が下流側からバルブリング１０に取り付
けられると、軸受ピン１６の一つは最初に、対応
するスルーホール１７に挿入される。そして、も
う一方の軸受ピン１６の斜端面１６ａは、第６図
に示すように、斜面１９に面する。閉鎖体１２を
もう少し押し込むと、バルブリング１２は、第６
図の破線に示すように、その径方向にわずかに変
形する。そして、軸受ピン１６の斜端面１６ａ
は、斜面１９の斜面上を完全に面接触しながら滑
べり、軸受ピン１６はスルーホール１７に嵌合す
る。軸受ピン１６と斜面１９の斜面が互いに滑べ
ることで、閉鎖体取り付け時の閉鎖体およびバル
ブリングに与える損傷は防止される。

閉鎖体１２の下流側の後面および軸受ピン１６
の近傍において、平当接面２１（第３図参照）が
設けられ、閉鎖体の開状態においては、当接面２
０の面的に当接し、開状態が制限される。閉鎖体
の閉状態は、バルブリング１０の内面１０ａにエ
ツジ１２ｂが当接することで制限される。

第２図では、実線は閉鎖体１２の開状態を示
す。１２b′示される破線は閉状態での閉鎖体１２
のエツジ１２ｂを示す。閉状態においては、スル
ーホール１７内の軸受ピン１６は、１６′で示さ
れる位置に保持される。すなわち、スルーホール
の上流側端部１７ｂにおいて支承される。

第４図は、軸受領域における閉鎖体１２の開状
態での血液の流路を示す。図から分かるように、
血液流の大部分は、スルーホール１７を通つて外
側に流れると同時に、軸受ピン１６の周囲を流
れ、血液流の一部は、閉鎖体１２のエツジと斜面
１９の間の間〓を洗に流す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、心臓人工弁の外観図である。第２図
は、開状態の心臓人工弁の縦断面図である。第３
図は、第２図に示された心臓人工弁の平面図であ
る。第４図は、第２図の−線に沿つた支承領
域の断面図である。第５図は、閉鎖体が取り付け
られていない状態の支承領域の外観図である。第
６図は、閉鎖体のバルブリングに取り付けられる
様子を示す図である。 １０……バルブリング、１２……閉鎖体、１６
……軸受ピン、１７……スルーホール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一つの閉鎖体１２が旋回可能に支
   承されるバルブリング１０と、 閉鎖体から突き出し、バルブリング１０の内周
   面の凹所に嵌合する軸受ピン１６とを備え、 閉鎖体１２が旋回すると軸受ピンは凹所の異な
   る領域に移るように、凹所は軸受ピン１６よりも
   直径が大きいような心臓人工弁であつて、 凹所は、バルブリング１０の外側と連通してい
   るスルーホール１７であることを特徴とする心臓
   人工弁。 ２ スルーホール１７は、軸受ピン１６がスルー
   ホール内を移動可能な長さを有する縦長ホールで
   あることを特徴とする請求項１記載の心臓人工
   弁。 ３ バルブリング１０の内周面１０ａは、バルブ
   リング１０のインレツト開口１５の法線に対して
   所定の角度ａだけ斜めに延びる軸１４を有する通
   路を形成し、上記所定角度ａは軸受ピン１６の軸
   に直交する平面上で定義され、通路の軸１４は開
   状態の閉鎖体１２にほぼ平行に延びることを特徴
   とする請求項１記載の心臓人工弁。 ４ 縦長ホールは通路の軸１４に平行に延びてい
   ることを特徴とする請求項２記載の心臓人工弁。 ５ 閉鎖体１２には、その下流側端部および軸受
   ピン１６近傍において、バルブリング１０の当接
   面２０と共動し、閉鎖体１２の開動作を80°より
   小さい角度に制限する当接面２１が備えられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の心臓人工弁。 ６ 軸受ピン１６は、バルブリング１０の外側輪
   郭からは飛び出さないように、閉鎖体１２の開状
   態においては、その端面１６ａは上流方向に対し
   てバルブリング内側に傾斜していることを特徴と
   する請求項１記載の心臓人工弁。 ７ 斜面１９が、バルブリング１０の内周面かつ
   スルーホール１７近傍に備えられ、斜面１９は流
   動方向に対してバルブリング外側に傾斜し、閉鎖
   対１２のための当接面に接することを特徴とする
   請求項５記載の心臓人工弁。 ８ 閉鎖体１２は、その支承軸に直交する中央面
   上で定義されるＳ字状カーブの骨格線を有し、さ
   らに閉鎖体１２は、閉鎖体中央部１２ａが閉鎖体
   エツジ部１２ｂよりも流動方向に対抗して突き出
   るように湾曲していることを特徴とする請求項１
   記載の心臓人工弁。