JPH05500622A - 可撓性のあるポンプ室を備えた流体ポンプ - Google Patents

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】 可撓性のあるポンプ室を備えた流体ポンプ本発明は、流体ポンプ、特に、生体の 血液循環系に接続できる流体ポンプの改良に関する。

本発明のポンプは、たとえば、外科手術、肺機能が低下している患者の血液の透 析、酸素供与、心不全後の循環サポート、心肺損傷などに関連して、主として、 体外血液ポンプとして用いるために開発されたものである。

しかしながら、本発明によるポンプを、人工心臓として患者の体内に埋め込むこ とができるように構成することも考えられる。また、本発明のポンプを他の状態 、たとえば局所器官潅流や生体内器官潅流でも使用できる。

上記の目的で今日用いられている体外血液ポンプは、たいていの場合、嬬動性の 、いわゆるローラ・ポンプであり、この構造では、血液はローラでチューブを圧 縮しなからローラをチューブに沿って移動させることによってチューブを通って 移送される。最近になって、成る種の拍動性のポンプも上記の目的のために成る 程度使用され始めている。このポンプは、基本的には、可撓性で弾力性のある壁 を備えたポンプ袋からなり、この袋が逆止弁を備えた入口、出口を有し、まわり を囲む剛性の室内に密閉されており、この室内では、周期的に変化する圧力が発 生してポンプ袋を交互に圧縮、膨張させるようになっている。

蛎動性ローラ・ポンプは重大な欠陥を持っている。というのは、圧送中の血液が 圧搾作用、剪断力を受ける結果、血球のかなりの損傷を避けるのが非常に難しい のである。

螺動性ローラ・ポンプと共に上記タイプの拍動性ポンプにも共通の欠陥がある。

拍動性ポンプの場合、ポンプ入口への血液の流入量がポンプの公称圧送流量に一 致せず、それより低下した場合、ポンプ入口、そして、ポンプ袋にかなりの圧力 低下が生じるのである。この状況は、たとえば、ポンプを血管に接続しているカ テーテルの端と血管壁との衝合によってカテー・チルの端が閉塞する結果として 比較的容易に生じがちである。このような場合に従来用いられているポンプにお いてポンプの入口側、そして、ポンプ袋に自動的に生じる圧力低下は、非常に面 倒な問題を生じさせる可能性がある。このような圧力低下で、患者の血管壁が重 大な機械的損傷を受ける可能性がある。さらに、圧力低下は、ポンプ装置の種々 の部品間のシールしていない接続部を通してポンプ装置内へ空気が侵入する原因 となる可能性があり、もしこの圧力低下が充分に大きいと、圧送中の血液から気 体が放出される可能性もある。いずれの場合にも、ガス塞栓を生じさせる可能性 がある。上記タイプの従来の血液ポンプでは、ポンプの入口側の圧力を主に監視 する必要があり、圧力低下が生じた場合には、重大な状況が生じないようにポン プの動作を制御しなければならない。このような監視・制御システムは、もちろ ん、構造複雑であり、コスト高であり、また、それ自体が故障の可能性を招く付 加的な源となる。

螺動性ローラ・ポンプにおける上記の問題を回避する試みがＤＥ−Ｃ−３４２０ ８６１に開示されている。ここには、軟質の可撓性材料で作ったポンプ・チュー ブが記載されており、やや過剰な圧力で、チューブが流体の貫流を許す形をとり 、周囲圧力に対して低い圧力では、チューブは直ちに潰れるようになっている。

本発明が関係するタイプの流体ポンプの基本的な構造、原理は、１０８７１０３ ４９２　（本明細書に参考資料として用いる）に記載されている。

したがって、本発明は、一端に開口する入口を有し、反対端に開口する出口を有 するポンプ室を包含するタイ、ブの、特に生体の血液循環系に接続するための流 体ポンプに関する。入口には第１の逆止弁が接続してあり、この第１逆止弁は、 入口を通ってポンプ室に入る方向の流れのみを許すものであり、また、出口には 第２の逆止弁が接続してあり、この第２逆上弁は出口を通ってポンプ室から排出 する方向の流れのみを許すようになっている。

入口と出口は、ポンプ室の膨張方向に互いに対して動くことができ、前記の膨張 方向に互いに向かって、また、互いから離れるように交互に周期的に変位する制 御可能な駆動手段に接続しである。入口、出口間でポンプ室内に存在する内部容 積は、前記膨張方向に入口、出口間の相対距離と一致して変化する。

血液ポンプの場合、圧送中の血液の血球に機械的な損傷を与えないように構成す ることは容易である。本発明は、さらに、このようなポンプにおいて、なんら特 別の監視・制御システムを用いることなく、自動的にポンプ入口すなわちポンプ それ自体に圧力低下が生じないようにすることができるという発見に基づく。

本発明によれば、これは、周囲圧力（たとえば、患者がこのよう処置を受けてい るときの大気圧または圧力室内の周囲圧力であるかも知れない）によって外部の ポンプ室が作動し、このポンプ室が少なくとも部分的に可撓性材料で作った壁を 有し、また、ポンプ室の内部圧力を越える周囲圧力で生じ、入口に接続した第１ 逆止弁について必要な開口圧力差より大きい圧力差の影響の下に、ポンプ室が、 入口、出口が互いに離れるように動かされたときにポンプの内部容積の最大増大 量に少なくとも一致する容積分だけ制御された状態で潰れることができるように 上記タイプの流体ポンプを構成することによって達成される。

以下、本発明による血液ポンプのいくつかの好ましい実施例を例示する添付図面 を参照しながら本発明をより詳しく説明する。

添付図面において： 第１図は、本発明によるポンプの一実施例による軸線方向断面をポンプ室の充填 行程の終りの状態で示す概略図である。

第２図は、第１図と同様の軸線方向断面であるが、ポンプ室の吐出行程の終りで 示す概略図である。

第３図は、ポンプ室それ自体の有利な実施例による詳細な軸線方向断面を示す図 である。

第４図は、第３図の矢印■で示す方向に見た、第３図に従ったポンプ室の端面図 である。

第５図は、血液ポンプの変形例による軸線方向断面をポンプ室の充填行程の終り で示す概略図である。

第６図は、第５図と同様の軸線方向断面を、ポンプ室の吐出行程の終りで示す概 略図である。

第７図は、本発明による血液ポンプの別の実施例による軸線方向断面を、ポンプ 室の充填行程の終わりで示す図である。

第８図は、第７図と同様の軸線方向断面を、ポンプ室の吐出行程の終わりで示す 図である。

第９図は、本発明の血液ポンプのまた別の実施例による軸線方向断面を、ポンプ 室の充填行程の終わりで示す図である。

第１０図は、第９図と同様の軸線方向断面を、ポンプ室の吐出行程の終わりで示 す図である。

第１．２図に概略的に例示する本発明によるポンプは、入口２と、この人口２と 反対側に設けた出口３とを有するポンプ室１を包含する。入０２、出口３には、 それぞれ、たとえば、接着あるいは超音波溶接または一体成形によって、逆止弁 ４．５が連結しである。もちろん、これらの逆止弁４．５は、他の任意の適当な 手段、たとえば、機械的圧縮式の連結などでそれぞれの口に連結することができ る。これら２つの逆止弁は、入口側逆止弁４がポンプ室１内への流入のみを許し 、出口側逆止弁がポンプ室１からの流出のみを許すように配置しである。図示実 施例では、２つの逆止弁は、概略的に示すように、可動弁体からなり、これらの 弁体は、対応する弁座に対して密封係合する方向の閉鎖力によって作動する。こ の閉鎖力は弁が開かないようにしなければならない。弁体に作用する閉鎖力は、 たとえば、ばね力、または、弁体が圧送中の血液よりも高い密度を有する場合に は弁体の重量、あるいは、図示実施例のように圧送中の血液より低い密度を有す る場合には血液中の弁体の浮力、もしくは、それぞれ、収縮期あるいは拡張期に 流れ方向に単に弁にかかる血圧から生じるものであってよい。

図示実施例では、入口側逆止弁４を備えた入口２は不動ホルダ４ａ内に固定配置 してあり、出口側逆止弁５を備えた出口３はホルダ５ａ内に配置してあり、駆動 ユニット６によって駆動されたときに、矢印７で示すように、ポンプ室１の長手 方向に往復動することができる。

駆動ユニット６は、適当な方法で構成してあり、概略的にのみ示してあり、詳し くは図示していない。図示実施例では、ポンプ室１は、可撓性の壁を有するほぼ 球形の袋として構成してあり、この袋は、後に詳しく説明するように、駆動手段 ６によって出口３が第１図に示すような入口２から最も遠い位置と第２図に示す ように入口２から最も近い位置との間で動かされたときに、壁の一部が第１図に 示す状態から第２図に示す状態まで入れ予成に伸び縮みできるように構成しであ る。ポンプ室またはポンプ袋１の内部容積は、したがって、入口２と出口３の間 の変化する相対距離に対応して変化する。

ポンプ圧送作用は、駆動手段６によって出口３が矢印７の方向に周期的に往復動 することによって行われる。

充填行程中、すなわち、出口３が入口２から離れるように第１図に示される位置 へ動かされるとき、ポンプ室１の容積が増大し、血液が患者の血液循環系に接続 した入口チューブ８から大口弁２を通ってポンプ室１内へ流入する。ここで、ポ ンプ室についての充填圧力（ポンプ室に必要な開放圧力より太き（なければなら ない）が患者に対するポンプ室の高さを変えることによって調節できることは了 解されたい。引き続（吐出行程中、すなわち、出口３が第２図に示す位置へ入口 ２に向かう方向に動かされるとき、ポンプ室の容積は減少し、血液が患者の血液 循環系に接続した出口チューブ９へ出口弁５を通って押し出される。ここで、単 位時間あたりに圧送される血液体積が、出口３の往復運動の頻度によって、ある いは、出口３の移動距離の大きさによって、または、これら両方によって、それ ぞれ、決定され、変えられ得ることは了解されたい。また、出口３を固定状態に 保持し、入口２をポンプ室１の軸線方向に周期的に往復動させることによっても まったく同じ機能を得ることができることは了解されたい。あるいは、入口２、 出口３の両方をポンプ室１の軸線方向に周期的に往復動させ、これら２つの往復 運動について相対的な位相位置を変えることによって単位時間あたりに圧送され る血液体積を変えることができるようにしてもよい。２つの往復運動が逆位相で あるときに最大の圧送が行われ、互いに同位相であるときにはまったく圧送は行 われない。

上記のことから明らかなように、もし、ポンプが上述の要領で作動しているとき に、入口チューブ８を通しての血液供給が停止するか、あるいは、ポンプが作動 して移送しようとしている単位時間あたりの体積より低下した場合には、入口チ ューブ８、そして、ポンプ室１内で。

徐々に圧力低下が生じることになる。上述したように、この圧力低下は非常に重 大な問題を惹起する可能性がある。

本発明によるポンプにおいては、このような圧力低下の発生は、ポンプの動作に なんら影響を与えることなく、自動的に回避される。これを達成すべ（、ポンプ 室は、もしその中の圧力が、入口チューブ８とポンプ室内部との圧力差を超える 量、ポンプ室の外部に作用している周囲圧力より低くなった場合に、潰れて内部 容積を減じるように構成される。ポンプ室１は、この点において、その圧潰およ びその結果生じる容積減少が、充填行程中、すなわち、第２図に示す位置から第 １図に示す位置までの出口３の移動中に、少なくとも最大の容積増大と同じ程度 の大きさになるように構成する。ここで、ポンプ室１のこの圧潰能力の結果とし て、ポンプ室１内の圧力、したがって、入口チューブ８内の圧力は、大口弁４に 必要な開放圧力に相当するよりも大きく周囲圧力（通常は大気圧）以下に低下す ることはない。ポンプの連続した不変の動作にもかかわらず、すなわち、出口３ の周期的な往復運動になんら変化がないにもかかわらず、ポンプは入口チューブ ８を通して供給されるよりも大きい血液流を圧送することはない。

ポンプ室１が、出口３の周期的な往復運動の途中で壁を折り込むことによってそ の内部容積を変えることができ、さらに、当初の形態に復帰できないあるいは意 図した要領で作動し続けることができないようなポンプ室がその形態を変えるこ とな（、上述した要領で必要な程度まで潰れるようにするために、ポンプ室が第 ３．４図に示すように構成しであると有利である。

第３．４図に示すポンプ室の有利な実施例は、それぞれ、図示しない入口、出口 弁を取り付けられる直径方向に対向した入口、出口接続片２．３を有するほぼ球 形の袋として構成されている。袋１の壁は、可撓性があるが、はとんど伸縮しな い材料で作っである。入口２と出口３の間の中央直径方向平面の、出口３に最も 近い側で、袋１の壁は環状の部分１０を有し、この環状部分は、袋の中心軸線に 対して同心であり、かなり小さい壁厚を有しかつ二重波形を描いて球形からやや ずれる形態を有する。

この環状部分１０内へ、袋の壁ｌが、出口３の往復運動の途中で第２図に示す要 領で入れ千成に折り込まれる。

このとき、ポンプ袋の形態が他の点で変わることは実質的にない。前記中央直径 方向平面の反対側、すなわち、入口２に最も近い方の側では、袋１の壁に、多数 のほぼ円形の部分１１（図示実施例では５個）が形成してあり、これらの部分も 同様にかなり薄い壁厚を有する。これらの部分１１において、ポンプ袋の壁は、 入口弁に必要な開放圧力よりも大きい量でポンプ袋内の圧力が周囲大気圧よりも 低くなった場合には、第３図に実線で示す位置から破線で示す位置まで容易に湾 曲することができる、すなわち、潰れる。この場合、壁部分１」は、出口３が第 ２図に示す位置から第１図に示す位置まで動かされたとき、すなわち、ポンプ袋 の充填行程中に、この圧潰で生じたポンプ袋１の内部容積の減少がポンプ袋の体 積の最大増加分と少なくとも同じ程度に調節される。ポンプ袋の壁部分１１の圧 潰は、他の点でポンプ袋の形態、機能に影響を与えることがない。

しかしながら、前記のことかられかるように、ポンプ室の入口、出口の相対運動 に依存してポンプ室の必要な圧潰性および必要な内部容積の変動を許すポンプ室 の他の構造も考えられる。こうして、圧潰可能な壁部分は、他の形態を持ち得る し、また、異なった位置、たとえば、ポンプ袋の反対側の部分に設けてもよいし 、あるいは、ポンプ袋の全体あるいは主要部分にわたって分布するようにしても よい。

さらに、逆止弁を、必ずしも、ポンプ室の入口、出口それぞれに直接設けなけれ ばならないわけでもなくて、ポンプ室から成る距離のところ、たとえば、入口チ ューブ８と出口チューブ９のそれぞれに設けてもよい。

血液ポンプの有利な変形例では、駆動手段は、許容できないほどの過剰圧力がポ ンプ出口あるいはポンプそれ自体に発生しないことをさらに確実にするために構 成される。許容できないほどの過剰圧力および圧力低下の両方を（圧潰可能なポ ンプ室以外の手段によって）防止する駆動手段の構成が、本出願人のｒＢｌｏｏ ｄ　ｐｕｍｐ　ｗｉｔｈａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｄｒｉｖｅ　ｍｅａｎｓＪなる 名称の特許出願に記載されている（これは本明細書に参考資料として用いる）。

それと本発明の組み合わせ（主として、当該タイプのポンプにおけるポンプ室の 圧潰性に関する）が第５．６図に示してあり、ここでは、第１〜４図の部分に相 当する部分には同じ参照番号が付けである。

第１．２図に示す実施例と同様に、入口弁４を備えた入口２と山口弁５を備えた 出口３は、駆動手段によって、第５図に示す最も離れた位置と第６図に示す最も 近づいた位置との間で互いに対して往復動できるようになっている。ポンプのた めの駆動手段の第５．６図に示す実施例の場合、入口弁４を備えた入口２は、図 示しない適当な方法で固定された環状のホルダ１２内に配置しである。

入口弁４を備えた入口２は、それと出口３との間の最大所望相対移動長さに対応 する限られた距離にわたってホルダ１２に対して軸線方向に移動できる。さらに 、ばね手段１３（概略的にのみ示しであるが、ばね力を調節できるのが好ましい ）が、ホルダ１２と入口弁４を備えた入口２との間に配置しである。出口弁５を 備えた出口３も同様に環状のホルダ１４内に配置してあり、入口２と出口３の間 の最大所望相対移動長さに対応する距離にわたってこのホルダ１４に対して軸線 方向に移動できる。

ホルダ１４は、ポンプ室１の軸線方向に移動でき、概略的にのみ示す適当な駆動 機構１５に連結しである。この駆動機構によって、ホルダ１４は、所望の頻度で 、かつ、入口２と出口３の開の最大所望相対変位量に対応する移動距離にわたっ て矢印１６で示すように適当な駆動モータによって往復駆動させられる。

ポンプのための上記の駆動手段は、次のように作動する。ホルダ１４がポンプ室 １の充填行程中に駆動機構１５によって第６図に示す位置から第５図に示す位置 まで下向きに動かされたとき、出口弁５を備える出口３は、通常、その自体の重 量およびポンプ室１内に存在する血液の重量の影響の下にホルダ１４の下降運動 を伴う。この全型′ｊＩｋ（後に詳しく説明するように、オプションとして付加 的な所定のばね力によって助けられる）は、大口弁４に必要な開放圧力を実質的 に超えないようになっている。（）たがって、大口弁４が開き、血液が入口チュ ーブ８からポンプ室１内へ流入し、その結果、ポンプ室１の容積が増大し、出口 弁５を備えた出口３がホルダ１４の下降運動に随伴することができる。しかしな がら、血液が入口チューブ８を通して供給されると同じ程度にのみ血液がポンプ 室１内へ流入し、そこを満たすことになることは明らかであろう。入口チューブ を通しての血液供給量が小さすぎると、山口弁５を備えた出口３は完全な程度ま でホルダ１４の下降運動に随伴することかできない。入口チューブ８を通しての 血液供給量が完全に止められると、出口弁５を備えた出口３は第６図に示す位置 に留まることになり、ホルダ１４は駆動機構１５によって下方へ動かされる。明 らかなるように、周囲圧力（通常は大気圧）に対して入口チューブ８内に生じる 可能性のある圧力低下は、出口弁５を備えた出口３ならびに第６図に示す位置に おいてポンプ室１内に存在する血液の重量に相当する値を超えることは決してな い。その結果、ポンプは、入口チューブ８を通して供給されるよりも多い血液を 圧送しようとすることは決してない。

もしこの血液供給が完全に中断したならば、有効な圧送作用が自動的に停止し、 駆動機構１５によるホルダＪ４の駆動に影響を与えたり、入口チューブ８あるい はポンプ室１内に未制御の実質的な圧力低下を倹じさせたりすることはない。も し入口チューブ８を連しての血液供給が完全に中断したならば、出口弁５を備え た出口３およびポンプ室１は第６図に示す位置に留まり、ホルダ１４は駆動機構 １５によって往復動させられ得る。もちろん、圧力低下に対するさらなる安全性 は、第１〜４図に関連してしたようなポンプ室１の圧潰性によって保証されるこ とになる。

入口２と出口３の間の相対的な分離力（図示実施例では、出口弁５を備える出口 ３の重量とポンプ室１内の血液の重量で発生する）は、自然に発生するようにし てもよいし、入口２と出口３の間に作用するばね部材によっても同等に発生させ ることもできる。これは、特に、ポンプが図示実施例とは異なった向き、たとえ ば水平方向に向いている場合に適している。もちろん、前記の重力で完全に平衡 させることもできるし、反対向きのばね力で部分的に平衡させることもできる。

このようなポンプの実施例のいくつかの例が第７〜１０図に示してあり、以下に 説明する。

ポンプ室１の吐出行程中、ホルダ１４が駆動機構１５によって第５図に示す位置 から第６図に示す位置まで上向きに駆動されたとき、大口弁４を備えた入口２は 、ばね１３の適当に調節された作用により自然に固定され、ポンプ室１の容積が 第５図に示す状態から第６図に示す状態まで減り、血液がポンプ室１から出口弁 ５を通って出口チューブ９に押し出される。出口チューブ９を通る血液の流れに 対する抵抗が、ポンプ室１内の圧力がばね手段１３の片寄せ力を超えるほど大き くなった場合には、このばね手段は圧縮され始め、入口弁４を備えた入口２が固 定ホルダ１２に対して上向きに移動し始めることになる。ポンプ室１内の圧力、 したがって、出口チューブ９内の圧力は、ポンプ室の吐出行程の途中で、ばね手 段１３のばね力に一致する値を超えることは決してない。

出口チューブ９内の血液流が完全に止まった場合には、大口弁４を備えた入口２ が、完全に、駆動機構１５によって駆動されている間に出口弁５を備えた出口３ の動きに随伴し、それによって、駆動機構１５によるホルダ１４の駆動に影響す ることな（、そして、ポンプ室１内に過剰圧力を生じさせることな（、有効ポン プ作用が完全に停止し、それによって、出口チューブ９はばね手段１３の、その 最も圧縮された状態でのばね力に相当する値を超える・。ばね手段１３は、非圧 縮状態でのその片寄せ力が通常出口チューブ９内に存在する最大圧力に一致し、 最大に圧縮された状態の最高ばね力が出口チューブ９の許され得る最大の過剰圧 力に一致するように適当に構成される。ここで、ばね手段１３が、片寄せ力およ び最大ばね力ならびにこれらの二つの値の間の特性がポンプの現在の使用状態に 依存して、たとえば、ポンプが接続されるべき患者の循環系の状態によって、変 えるか設定することができるように構成し得ることは了解されたい。また、ばね 手段１３の図示位置がほんの例示であり、ばね手段を他の位置、たとえば、実際 の駆動機構内に配置した場合でも同じ機能を得ることができることは了解された い。

次に第７〜１０図に言及するが、ここでも、同様の部分には同じ参照符号が付け である。第７．８図は、第５．６図のポンプをホルダ１４とポンプ室の延長出口 部分１９に取り付けた支持体１８との間で作用するばね手段１７を加えて改造し た状態を示している。支持体１８は、好ましくは、出口部分１９に螺合させたナ ツト部材であり、ばね手段を適当に片寄せることができるようになっている。ホ ルダ１４が第８図に示す位置から第７図に示す位置まで下向きに動かされたとき に、出口弁５を備える出口３は、自然に、ホルダ１４の下降運動に随伴すること になる。しかしながら、たとえば、入口２への血液の流入の減少または停止によ り、ポンプ室１に圧力低下が生じがちとなった場合には、ばね手段１７が圧縮さ れ、出口３は停止したままである。ポンプ室内に生じ得る最大圧力低下は、した がって、ばね手段１７がその最も圧縮された状態にあるとき、すなわち、ホルダ １４がその最下方位置にあるとき、ばね手段１７のばね力によって決まる。この ばね力は、ナツト部材１８の垂直方向位置を調節することによって適当に設定す ることができる。

第９．１０図は、第７．８図の実施例の変形例であり、この例では、ポンプ室の 出口部分に作用する分離力はホルダ１４の動きから完全に独立している。この実 施例では、ばね手段２０は、その上端で、ポンプ室１の出口３に取り付けられ、 下端で、延長出口部分１９を取り囲み、それに対して自由に動くことができる環 状の支持体２１に取り付けである。支持体２１は、固定ブラケット２４内に回転 自在に装着されたねじ２３と螺合しているナツト部材２２に固定しである。ねじ ２３のねじ頭２５を回転させてナツト部材２２を垂直方向に調節することによっ て、ばね手段２０は望むままに片寄せることができる。ホルダ１４が第１０図に 示す位置から第９図に示す位置まで下向きに動かされると、ばね手段２０は、図 のように調節された状態のまま引き続き収縮して入口２と出口３の間に定まった 分離力を加えることになる。ポンプ室でこのように発生する最大圧力低下は最大 ばね力に対応し、したがって、支持体２１の垂直方向位置を調節することによっ てポンプ室内に所望の最大圧力低下レベルを設定することができる。ここで、所 望ならば、ばね手段２０を調節して出口弁５を備える出口３およびポンプ室１内 に存在する血液の重量を部分的にあるいは完全に釣り合わせることもできる。

先に説明しかつ図に示した実施例のすべてについて、ポンプの説明した機能が、 出口弁５を備える出口３のホルダ１４を固定し、大口弁４を備えた入口２のホル ダ１２を駆動機構１５によって強制的に往復動させる場合にも得られることは了 解されたい。また、２つのホルダ１２．１４が可動であり、共通の駆動機構また は個々の駆動機構によって往復動させ、２つのホルダの移動距離の合計がポンプ 室１の入口２、出口３の間の最大の所望の相対変位量に一致させた場合にも同じ 機能が得られる。

各ホルダの移動距離は、たとえば、入口と出口の間の相対的な最大変位量の半分 に等しくてもよい。駆動手段のこのような構造では、圧送流の大きさは、駆動作 用の頻度および行程長さを変えることによってばかりでなく、２つのホルダ１２ ．１４の駆動作用の相対的な位相位置によっても変えることができ、最大の圧送 流量はホルダ１２．１４が逆位相で移動するときに得られ、ホルダ１２．１４が 互いに同相で駆動される場合には実際のポンプ作動はゼロとなる。

前記のことかられかるように、もし実際のポンプ作動が入口チューブ８を通る血 液供給量が絞られるか、あるいは、出口チューブ９を通る血液の流出量が絞られ るかすることによって上述したように実質的に停止したとき、ポンプ室１内に存 在する血液および逆止弁は、それにもかかわらず、駆動機構１５によるポンプの 継続した動きの結果、成る程度の動きを維持される。このことは、血液の凝固を 防ぐという点で非常に重要である。また、本発明によるポンプが、ポンプ使用時 に、たとえば、外科手術で用いられているとき、入口チューブ８または出口チュ ーブ９のいずれかを鉗子で閉ざすことによって任意の時点で実際のポンプ作動を 停止させることができ、次いで、鉗子を除くことによってポンプ作動を再開する ことができ、しかも、駆動手段によるポンプの動作になんら影響を与えることも ないし、許容できない圧力低下あるいは過剰圧力が生じる危険もないという非常 に重要な利点を有することは了解されたい。

本発明は、もちろん、上述しまた図示した実施例に限定されるものではなく、後 述の請求の範囲に定義される本発明の範囲内で種々の変更、修正をなし得る。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年３月１３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に生体の血液循環系に接続するための流体ポンプであって、一端に入口（ ２）を有し、反対端に出口（３）を有するポンプ室（１）と、入口に接続してあ り、入口を通してポンプ室（１）内に向かう方向における流体の流れのみを許す 第１逆止弁（４）と、出口に接続してあり、出口を通してポンプ室（１）から流 出する方向における流体の流れのみを許す第２逆止弁（５）とを包含し、入口お よび出口（２、３）が、それらの間でのポンプ室（１）の伸長方向において互い に対して動くことができ、また、前記伸長方向において互いに向かって、そして 、互いから離れるように交互に周期的に前記入口（２）、出口（３）を動かす制 御可能な駆動手段（６；１２、１３、１４、１５）に連結してあり、入口（２） と出口（３）の間でポンプ室（１）内に存在する内部容積が、前記伸長方向にお ける入口（２）、出口（３）間の相対距離と一致して変化するようになっている 流体ポンプにおいて、ポンプ室（１）の外側が周囲圧力の作用を受けるようにな っており、このポンプ室（１）の壁が少なくとも部分的に可撓性のある材料で作 ってあり、また、ポンプ室（１）が、その内部圧力を超える周囲圧力によって生 じ、入口（２）に接続した第１逆止弁（４）に必要な開放圧力差よりも大きい圧 力差の影響の下に、入口（２）および出口（３）が互いから離れるように動かさ れたときにポンプ室（１）の前記内部容積の最大の増加に少なくとも一致する容 積分だけ積れるようになっていることを特徴とする流体ポンプ。 ２．請求の範囲第１項記載の流体ポンプにおいて、ポンプ室（１）の壁が実質的 に非伸縮性であることを特徴とする流体ポンプ。 ３．請求の範囲第１項または第２項に記載の流体ポンプにおいて、前記圧潰性が 、壁厚を減らした１個またはそれ以上の定まった壁部分（１１）によって与えら れることを特徴とする流体ポンプ。 ４．請求の範囲第３項記載の流体ポンプにおいて、前記圧潰可能な壁部分（１１ ）が、ポンプ室（１）の少なくとも一部にわたってほぼ均等に分布させてあるこ とを特徴とする流体ポンプ。 ５．請求の範囲第１項から第４項のうちいずれか１つに記載の流体ポンプにおい て、ポンプ室（１）が、直径方向に対向した入口、出口（２、３）を備えたほぼ 球形の形態を有し、ポンプ室（１）の可撓性壁が、入口、出口間にほぼ直角に位 置した直径方向平面の片側で、前記直径方向平面（１０）とほぼ平行に延びる環 状部分で構成してあり、また、入口および出口が互いに向かう方向に動かされた ときに壁がこの環状部分内に入れ子式に折り込まれ得るような壁厚を有し、また 、この可撓性壁が、前記直径方向平面の反対側で、壁厚の薄くなった多数の、好 ましくは、ほぼ円形の、付加的な部分（１１）を持つように構成してあり、この 付加的な部分（１１）がポンプ室（１）のまわりにほぼ均等に分布しており、こ れら壁部分が壁の内側にかかる圧力に対して壁の外側にかかるわずかな過剰圧力 によって、容易に湾曲することができ、それによって、ポンプ室（１）に必要な 圧潰性を与えていることを特徴とする流体ポンプ。 ６．請求の範囲第１〜５項のうちいずれか１つに記載の流体ポンプにおいて、前 記駆動手段配置（１２、１３、１４、１５）が、ポンプ室（１）の吐出行程中に 入口（２）および出口（３）が互いに向かう方向に動かされたときにポンプ室（ １）の入口（２）、出口（３）間に加えられる収縮力が、ポンプ室（１）の出口 側にかかる所定の最大許容圧力に相当する所定の最大値を超えることがないよう な機械的な構造を有することを特徴とする流体ポンプ。 ７．請求の範囲第１〜６項のうちいずれか１つに記載の流体ポンプにおいて、前 記駆動手段配置（１２、１３、１４、１５）が、ポンプ室（１）の充填行程中に 出口（３）および入口（２）が互いから離れる方向に動かされたときにポンプ室 （１）の出口（３）および入口（２）間に加えられる分離力が、周囲圧力とポン プ室（１）の内部圧力との所定の最大許容圧力差に相当する量を超えることがな いようにした機械的な構造を有し、それによって、ポンプ室内に未制御の過剰な 負圧が発生するのを防ぐようにしたことを特徴とする流体ポンプ。 ８．請求の範囲第７項記載の流体ポンプにおいて、ポンプ室の入口（２）および 出口（３）が、駆動手段（１２、１３、１４、１５）の相対移動および動作から 独立して相対的な分離力の作用を受けることを特徴とする流体ポンプ。 ９．請求の範囲第８項記載の流体ポンプにおいて、前記分離力が重力であること を特徴とする流体ポンプ。 １０．請求の範囲第８項記載の流体ポンプにおいて、前記分離力がばね力である かあるいはそれを含むことを特徴とする流体ポンプ。 １１．請求の範囲第７項記載の流体ポンプにおいて、充填行程中にポンプ室（１ ）の入口（２）、出口（３）間に加えられる分離力が、前記駆動手段（１４）が 中間の圧縮ばね手段（１７）を経てポンプ室の出口部分（３、１８、１９）に作 用することによって与えられ、加えることのできる最大分離力が前記ばね手段の ばね力に制限されることを特徴とする流体ポンプ。 １２．請求の範囲第１〜１１項のうちいずれか１つに記載の流体ポンプにおいて 、前記駆動手段がポンプ室（１）の前記伸長方向において互いに対して強制的に 往復動できる２つの駆動要素（１２、１４）を包含し、これら駆動要素の相対的 な変位距離が、ポンプ室の入口（２）と出口（３）の間の最大の所望の相対変位 量に相当し、前記２つの駆動要素（１２、１４）が、それぞれポンプ室の入口（ ２）と出口（３）に連結してあり、それぞれ入口および出口が、それらの間の最 大所望相対変位量に相当する長さを有する距離にわたってそれぞれの駆動要素に 関して制限を受けながら動くことができ、前記駆動要素の１つ（１２）とそれに 連結したポンプ室（１）の部分（２）との間の力伝達経路にばね手段（１３）が 連結してあり、ポンプ室の吐出行程中にポンプ室の入口（２）、出口（３）間に 加えられる収縮力が所定値を超えがちである場合にばね手段（１３）が圧縮され 、それによって、ばね手段（１３）のばね力に一致するように前記力を制限する ことを特徴とする流体ポンプ。 １３．請求の範囲第１２項記載の流体ポンプにおいて、一方の駆動要素（１２） が固定され、他方の駆動要素（１４）がポンプ室の入口（２）と出口（３）の間 の最大所望相対変位量に相当する距離にわたって強制往復動できることを特徴と する流体ポンプ。 １４．請求の範囲第１２項記載の流体ポンプにおいて、両駆動要素（１２、１４ ）が可動であり、強制往復動でき、これら２つの駆動要素の移動距離の合計がポ ンプ室の入口（２）、出口（３）間の最大所望相対変位量に等しいことを特徴と する流体ポンプ。