JPH0767488B2 - 人工心臓 - Google Patents
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- JPH0767488B2 JPH0767488B2 JP61295107A JP29510786A JPH0767488B2 JP H0767488 B2 JPH0767488 B2 JP H0767488B2 JP 61295107 A JP61295107 A JP 61295107A JP 29510786 A JP29510786 A JP 29510786A JP H0767488 B2 JPH0767488 B2 JP H0767488B2
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Description
【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本発明は人工心臓に関し、特に、機能上は１個の分離不
能なユニットとなる２個の互いに分離したポンプからな
ると共に、一方のポンプは自然心臓の中に設け、他方の
ポンプは腹部内に形成された空隙スペース内に埋設する
ようにした総合的な人工心臓の構成に関する。
能なユニットとなる２個の互いに分離したポンプからな
ると共に、一方のポンプは自然心臓の中に設け、他方の
ポンプは腹部内に形成された空隙スペース内に埋設する
ようにした総合的な人工心臓の構成に関する。
b.従来の技術 従来の技術として、1983年11月18日に出願された特許願
第83−18368号を挙げることができる。
第83−18368号を挙げることができる。
前記特許出願は、２個のポンプからなる総合的な人工心
臓であり、心臓の右側部分と左側部分とを有し、前記ポ
ンプを制御するための装置を備えている。この方式は極
めて注目すべきことで、一方において、次の構成より分
離不能な機能ユニットよりなる： 前述の従来発明に開示された構成は、第６図に示されて
いるように、２個の互いに分離された心嚢モジュールと
してのポンプモジュール３及び外部心嚢モジュールとし
てのポンプモジュール４が設けられており、チューブ状
機能リンク５によって接続されている。
臓であり、心臓の右側部分と左側部分とを有し、前記ポ
ンプを制御するための装置を備えている。この方式は極
めて注目すべきことで、一方において、次の構成より分
離不能な機能ユニットよりなる： 前述の従来発明に開示された構成は、第６図に示されて
いるように、２個の互いに分離された心嚢モジュールと
してのポンプモジュール３及び外部心嚢モジュールとし
てのポンプモジュール４が設けられており、チューブ状
機能リンク５によって接続されている。
このポンプモジュール３は、自然心臓１の右心臓CDに置
換されるものであり、心嚢空隙２内に収容されている。
この心臓空隙２は、この心嚢空隙２から自然心房を切断
した後、右心房OD（大静脈VCIとVCSのリザーバー）、肺
動脈AP、左心房OG（肺静脈VPGとVPDのリザーバー）及び
大動脈AOに対して各々接続する周知の４個の接続手段2
5,26,29及び30が設けられたエンベロープ体８よりな
る。
換されるものであり、心嚢空隙２内に収容されている。
この心臓空隙２は、この心嚢空隙２から自然心房を切断
した後、右心房OD（大静脈VCIとVCSのリザーバー）、肺
動脈AP、左心房OG（肺静脈VPGとVPDのリザーバー）及び
大動脈AOに対して各々接続する周知の４個の接続手段2
5,26,29及び30が設けられたエンベロープ体８よりな
る。
肺静脈AP及び左心房ODへ接続するための孔25及び26は、
エンベロープ体８内に収容された２個のポンプ13及び14
のための入口及び出口として作用する弁27及び28を有す
ると共に、置換すべき自然心臓の右側部の機能を遂行す
るように構成されている。
エンベロープ体８内に収容された２個のポンプ13及び14
のための入口及び出口として作用する弁27及び28を有す
ると共に、置換すべき自然心臓の右側部の機能を遂行す
るように構成されている。
この外部心嚢モジュールであるポンプモジュール４は、
自然心臓１の左側部VGの役割を遂行すると共に、心嚢空
隙２の外部に設けられ、生理学上の中立位置である例え
ば胸部等に設けられている。このポンプモジュール４
は、各弁54又は57を有する入口孔53及び出口孔56を有す
る２個のポンプ50及び52を収容するタイトエンベロープ
体40からなっている。
自然心臓１の左側部VGの役割を遂行すると共に、心嚢空
隙２の外部に設けられ、生理学上の中立位置である例え
ば胸部等に設けられている。このポンプモジュール４
は、各弁54又は57を有する入口孔53及び出口孔56を有す
る２個のポンプ50及び52を収容するタイトエンベロープ
体40からなっている。
第１導管33は、左心房OGに対応する心嚢モジュール３の
孔29と外部心嚢モジュール４に設けられた各ポンプ50及
び52の入口孔53とを接続するために用いられている。
孔29と外部心嚢モジュール４に設けられた各ポンプ50及
び52の入口孔53とを接続するために用いられている。
第２導管34は、大動脈AOに対応する心嚢モジュール３の
孔30と外部心嚢モジュール４内に設けられた前記各ポン
プ50及び52の出口孔56を接続するために用いられてい
る。
孔30と外部心嚢モジュール４内に設けられた前記各ポン
プ50及び52の出口孔56を接続するために用いられてい
る。
第３導管32は、血液が貫通する反対側に設けられた各ポ
ンプ13,14,50及び52間の気体通路を構成している。すな
わち、この第３導管32は、各ポンプ13,14と50,52の可動
体が互いに交互に作動する時の各自由内部空間a,b間を
互いに連通するための手段であり、この第３導管32によ
り各ポンプ13,14と50,52は互いに連動できるように構成
されている。
ンプ13,14,50及び52間の気体通路を構成している。すな
わち、この第３導管32は、各ポンプ13,14と50,52の可動
体が互いに交互に作動する時の各自由内部空間a,b間を
互いに連通するための手段であり、この第３導管32によ
り各ポンプ13,14と50,52は互いに連動できるように構成
されている。
さらに、制御装置89,90,92及び93はポンプ13と14及び50
と52を逆に作動させると共に、弁27,28,54及び57を制御
する。
と52を逆に作動させると共に、弁27,28,54及び57を制御
する。
すなわち、前述の従来発明における人工心臓において
は、心嚢モジュールは置換すべき自然心臓の空隙内に設
けられると共に、右心房、肺動脈、左心房及び大動脈に
各々接続するための４個の孔を有するエンベロープ体内
に収容され、これらの各孔は心嚢モジュール内に設けら
れた第１ポンプのための入口及び出口を制御するための
弁であって、置換すべき自然心臓の右側部の機能を遂行
するように構成されている。
は、心嚢モジュールは置換すべき自然心臓の空隙内に設
けられると共に、右心房、肺動脈、左心房及び大動脈に
各々接続するための４個の孔を有するエンベロープ体内
に収容され、これらの各孔は心嚢モジュール内に設けら
れた第１ポンプのための入口及び出口を制御するための
弁であって、置換すべき自然心臓の右側部の機能を遂行
するように構成されている。
又、外部心嚢モジュールは、受け体としての患者内の生
理学的な中立場所内に収容され、置換すべき自然心臓の
左側部の機能を遂行する。この外部心嚢モジュールは各
々弁を有する入口孔及び出口孔を有する第２ポンプが収
容されているエンベロープ体よりなる。
理学的な中立場所内に収容され、置換すべき自然心臓の
左側部の機能を遂行する。この外部心嚢モジュールは各
々弁を有する入口孔及び出口孔を有する第２ポンプが収
容されているエンベロープ体よりなる。
前記心嚢及び外部心嚢モジュール間の機能リンクは下記
の構成よりなっている： すなわち、第１導管33は前記心嚢モジュールのエンベロ
ープ体を貫通し、外部心嚢モジュール内の第２ポンプの
入口孔と左心房に対応する後者の孔に接続されている。
の構成よりなっている： すなわち、第１導管33は前記心嚢モジュールのエンベロ
ープ体を貫通し、外部心嚢モジュール内の第２ポンプの
入口孔と左心房に対応する後者の孔に接続されている。
第２導管34は前記心嚢モジュールのエンベロープ体を貫
通すると共に、前記外部心嚢モジュールと共働する第２
ポンプの出口孔及び大動脈に対応する後者の孔に接続し
ている。
通すると共に、前記外部心嚢モジュールと共働する第２
ポンプの出口孔及び大動脈に対応する後者の孔に接続し
ている。
さらに、第３導管32は第１及び第２ポンプの各側部間の
前述の気体通路を構成し、他方、前記制御装置は前記各
ポンプを互いに交互に作動させる。
前述の気体通路を構成し、他方、前記制御装置は前記各
ポンプを互いに交互に作動させる。
従って、この従来発明の構成によれば、前記心嚢モジュ
ールすなわち心臓の右側部は、心嚢空隙部内に設けられ
ている。この必要な場所は、右心室として作動するその
電気機械的作動システム及びポンプを収容するエンベロ
ープ体を収容するのに好適なものである。
ールすなわち心臓の右側部は、心嚢空隙部内に設けられ
ている。この必要な場所は、右心室として作動するその
電気機械的作動システム及びポンプを収容するエンベロ
ープ体を収容するのに好適なものである。
前記心嚢モジュールのこのエンベロープ体は、置換すべ
き病気の自然心臓の形態を少なくとも有し、前記エンベ
ロープ体において、右心房、肺動脈、左心房及び大動脈
に接続するための構成は、少なくとも実質的にこれらの
心房及び動脈の自然な構成に対応している。事実、この
場所（スペース）は、心臓の左側部として作動するポン
プを移動することによって心嚢空隙部内において自在と
することができ、各動脈及び静脈への接続が外見上可能
であるように、前記心嚢モジュールを構成することが可
能となっていた。
き病気の自然心臓の形態を少なくとも有し、前記エンベ
ロープ体において、右心房、肺動脈、左心房及び大動脈
に接続するための構成は、少なくとも実質的にこれらの
心房及び動脈の自然な構成に対応している。事実、この
場所（スペース）は、心臓の左側部として作動するポン
プを移動することによって心嚢空隙部内において自在と
することができ、各動脈及び静脈への接続が外見上可能
であるように、前記心嚢モジュールを構成することが可
能となっていた。
c.発明が解決しようとする問題点 前述のような従来の人工心臓の場合、上位の心嚢モジュ
ールの接続手段が胸部の大動脈に接続されねばならず、
結果的には、人工リンクとしての第２導管はその大動脈
を延長するために２個のモジュール間に設けねばなら
ず、人工リンクにおける大動脈の接続パイプが長くな
り、埋込手術が困難となっていた。
ールの接続手段が胸部の大動脈に接続されねばならず、
結果的には、人工リンクとしての第２導管はその大動脈
を延長するために２個のモジュール間に設けねばなら
ず、人工リンクにおける大動脈の接続パイプが長くな
り、埋込手術が困難となっていた。
又、このような場合、前述の人工リンクを用いるより
は、むしろ、人体の他の部位における大動脈自体を直接
用いる方が好適であった。
は、むしろ、人体の他の部位における大動脈自体を直接
用いる方が好適であった。
本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、特に、機能上は１個の分離不能なユニットとな
る２個の互いに分離したポンプからなると共に、一方の
ポンプは自然心臓の中に設け，他方のポンプは腹部内に
形成された空隙スペース内に埋設し、リンクを介さず、
外部心嚢モジュールに大動脈を直接接続するようにした
人工心臓を提供することを目的とする。
もので、特に、機能上は１個の分離不能なユニットとな
る２個の互いに分離したポンプからなると共に、一方の
ポンプは自然心臓の中に設け，他方のポンプは腹部内に
形成された空隙スペース内に埋設し、リンクを介さず、
外部心嚢モジュールに大動脈を直接接続するようにした
人工心臓を提供することを目的とする。
d.問題点を解決するための手段 本発明による人工心臓は、心臓の右側部及び心臓の左側
部を各々代表する２個のポンプを有すると共に、前記各
ポンプを制御するための制御装置を有し、下記の各構成
よりなる人工心臓： a.置換されるべき自然心臓の空隙内に収容され、右心
房、左心房及び肺動脈に各々接続するための３個の孔を
表すエンベロープ体に内蔵される心嚢モジュールを有
し、前記右心房及び肺動脈に対する接続のための前記各
孔は前記エンベロープ内に収容された第１ポンプのため
の入口及び出口として各々供するための複数の弁を有
し、前記心嚢モジュールは置換すべき自然心臓の右側部
の機能を遂行する： b.受側の患者の腹部の空隙スペース内に収容され、置換
すべき自然心臓の左側部の機能を遂行するための外部心
嚢モジュールを有し、この外部心嚢モジュールは、各々
バルブを有する入口及び出口を有するエンベロープ体内
に収容された第２ポンプからなり、前記出口は腹部の大
動脈に接続されている： c.前記各モジュール間の機能リンクは、前記心嚢モジュ
ールの前記エンベロープ体を貫通し、左心房に対応する
出口及び前記外部心嚢モジュールに設けられた第２ポン
プの入口に接続する第１導管と、血液を交互に流すよう
に設けられた第１及び第２ポンプの各側部間に設けられ
前記各ポンプ内の自由内部空間を互いに連通するための
気体通路を形成するための第２導管とからなる： さらに、前記制御装置は前記各ポンプを互いに反対に作
動する。
部を各々代表する２個のポンプを有すると共に、前記各
ポンプを制御するための制御装置を有し、下記の各構成
よりなる人工心臓： a.置換されるべき自然心臓の空隙内に収容され、右心
房、左心房及び肺動脈に各々接続するための３個の孔を
表すエンベロープ体に内蔵される心嚢モジュールを有
し、前記右心房及び肺動脈に対する接続のための前記各
孔は前記エンベロープ内に収容された第１ポンプのため
の入口及び出口として各々供するための複数の弁を有
し、前記心嚢モジュールは置換すべき自然心臓の右側部
の機能を遂行する： b.受側の患者の腹部の空隙スペース内に収容され、置換
すべき自然心臓の左側部の機能を遂行するための外部心
嚢モジュールを有し、この外部心嚢モジュールは、各々
バルブを有する入口及び出口を有するエンベロープ体内
に収容された第２ポンプからなり、前記出口は腹部の大
動脈に接続されている： c.前記各モジュール間の機能リンクは、前記心嚢モジュ
ールの前記エンベロープ体を貫通し、左心房に対応する
出口及び前記外部心嚢モジュールに設けられた第２ポン
プの入口に接続する第１導管と、血液を交互に流すよう
に設けられた第１及び第２ポンプの各側部間に設けられ
前記各ポンプ内の自由内部空間を互いに連通するための
気体通路を形成するための第２導管とからなる： さらに、前記制御装置は前記各ポンプを互いに反対に作
動する。
e.作用 本発明による人工心臓においては、心嚢モジュールと腹
部モジュール（外部心嚢モジュール）とからなり、これ
らの各モジュールは電気機械的ポンプによって作動する
と共に、血液及び機能リンクによって接続されており、
この心嚢モジュールは心臓の右側部として作動すると共
に腹部モジュールは心臓の左側部として作動する。そし
てこの腹部モジュールは腹部の大動脈に接続手段によっ
て直接接続されている。従って、リンク内には大動脈が
収容されていないため、腹部モジュールは、腹部をわず
かに切開することにより収容することができると共に、
腹部の大動脈に簡単に接続することができ、交換する必
要が生じた場合には極めて容易に新品との交換もでき
る。
部モジュール（外部心嚢モジュール）とからなり、これ
らの各モジュールは電気機械的ポンプによって作動する
と共に、血液及び機能リンクによって接続されており、
この心嚢モジュールは心臓の右側部として作動すると共
に腹部モジュールは心臓の左側部として作動する。そし
てこの腹部モジュールは腹部の大動脈に接続手段によっ
て直接接続されている。従って、リンク内には大動脈が
収容されていないため、腹部モジュールは、腹部をわず
かに切開することにより収容することができると共に、
腹部の大動脈に簡単に接続することができ、交換する必
要が生じた場合には極めて容易に新品との交換もでき
る。
f.実施例 以下、図面と共に本発明による人工心臓の好適な実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
第１図は原理的な静脈と動脈を接続する自然心臓を示す
構成図、第２図は第１図の人工心臓の動作ブロック図、
第３図は人工心臓のブロック図、第４図は患者に装着し
た状態を示す構成図、第５図は各モジュール間の機能リ
ンク及び心嚢モジュールの実施例を示す外観図である。
構成図、第２図は第１図の人工心臓の動作ブロック図、
第３図は人工心臓のブロック図、第４図は患者に装着し
た状態を示す構成図、第５図は各モジュール間の機能リ
ンク及び心嚢モジュールの実施例を示す外観図である。
まず、第１図及び第２図において、人間の自然心臓１
は、心嚢空隙２（破線で示す）内に収容されると共に２
個の心臓からなり、互いに区別可能であると共に互いに
固く構成され、右心臓CDは右心房ODと右心室VDよりな
り、左心臓CGは左心房OGと左心室VGとよりなる。右心臓
CDの右心房ODは上記大静脈VCS及び下位大静脈VDIを介し
て静脈血流を受け、一方、前記右心臓CDの右心室VDは肺
動脈APを介して肺の方向に通過する血流を発生する。
は、心嚢空隙２（破線で示す）内に収容されると共に２
個の心臓からなり、互いに区別可能であると共に互いに
固く構成され、右心臓CDは右心房ODと右心室VDよりな
り、左心臓CGは左心房OGと左心室VGとよりなる。右心臓
CDの右心房ODは上記大静脈VCS及び下位大静脈VDIを介し
て静脈血流を受け、一方、前記右心臓CDの右心室VDは肺
動脈APを介して肺の方向に通過する血流を発生する。
同様に、左心臓CGの左心房OGは、左右肺動脈VPG及びVPD
を介して肺からくる血流を受け、右心臓CGの右心房VGは
大動脈AOを介して受けた血流を送出する。
を介して肺からくる血流を受け、右心臓CGの右心房VGは
大動脈AOを介して受けた血流を送出する。
本発明による分離形ポンプの基礎的なコンセプトは、生
理学的観点に基づいており、単一の筋肉ユニットをなす
２個のポンプCDとCGにより構成されているが、心臓１は
機能的には２個の独立した組立体からなっている。
理学的観点に基づいており、単一の筋肉ユニットをなす
２個のポンプCDとCGにより構成されているが、心臓１は
機能的には２個の独立した組立体からなっている。
事実、機能的観点から、右心臓CDは、零ではないが心臓
１のビート周波数が極めて低い時を除き、その流速が可
変である血流を押す単純な通路である。血管システムの
血流率が増加し、さらにこれらのビート周波数の増加と
なる場合、肺回路の血流における右心臓の参加は運動エ
ネルギの故に、右心臓CDに到着する血流速度の増加によ
って減少することになる。他方、左心臓CGは、その力強
い心室により、生体の全ての器官及び組織における血液
の配分を確実にするための推進ポンプとしての心臓の作
用をなす。
１のビート周波数が極めて低い時を除き、その流速が可
変である血流を押す単純な通路である。血管システムの
血流率が増加し、さらにこれらのビート周波数の増加と
なる場合、肺回路の血流における右心臓の参加は運動エ
ネルギの故に、右心臓CDに到着する血流速度の増加によ
って減少することになる。他方、左心臓CGは、その力強
い心室により、生体の全ての器官及び組織における血液
の配分を確実にするための推進ポンプとしての心臓の作
用をなす。
さらに、この発明の要旨とするところは、右心臓CDの心
室及び左心臓CGの心室の各収納が必ずしも同時ではなく
位相の異なる状態であると云う周知事項に基づいてい
る。
室及び左心臓CGの心室の各収納が必ずしも同時ではなく
位相の異なる状態であると云う周知事項に基づいてい
る。
次に、第３図に示されるところの、本発明による人工心
臓の原理ブロック図について説明する。２個の互いに分
離された心嚢モジュールとしてのポンプモジュール３及
び外部心嚢モジュールとしてのポンプモジュール４が設
けられており、これらの各モジュール３及び４はチュー
ブ状の機能リンク５によって接続されている。
臓の原理ブロック図について説明する。２個の互いに分
離された心嚢モジュールとしてのポンプモジュール３及
び外部心嚢モジュールとしてのポンプモジュール４が設
けられており、これらの各モジュール３及び４はチュー
ブ状の機能リンク５によって接続されている。
このポンプモジュール３は、自然心臓１の右心臓CDと置
換されるものであると共に、心嚢空隙２内に収容されて
いる。このポンプモジュール３は、自然心房の切断をし
た後、右心房OD（大動脈VCIとVCSのリザーバー）、肺動
脈AP及び左心房OG（肺静脈VPGとVPDのリザーバー）に接
続する３個の接続手段25,26及び29が設けられたエンベ
ロープ体８よりなる。
換されるものであると共に、心嚢空隙２内に収容されて
いる。このポンプモジュール３は、自然心房の切断をし
た後、右心房OD（大動脈VCIとVCSのリザーバー）、肺動
脈AP及び左心房OG（肺静脈VPGとVPDのリザーバー）に接
続する３個の接続手段25,26及び29が設けられたエンベ
ロープ体８よりなる。
肺動脈AP及び左心房ODへ接続するための孔25及び26は、
エンベロープ体８内に収容された２個のポンプ13及び14
のための入口孔及び出口孔として作用する弁27及び28を
有すると共に、置換すべき自然心臓の右心臓部の機能を
遂行するように構成されている。
エンベロープ体８内に収容された２個のポンプ13及び14
のための入口孔及び出口孔として作用する弁27及び28を
有すると共に、置換すべき自然心臓の右心臓部の機能を
遂行するように構成されている。
次に、外部心嚢モジュールであるポンプモジュール４
は、自然心臓１の左心臓CGの役割を遂行すると共に、心
嚢空隙２の外部、すなわち、生理学上の中立位置である
例えば腹部に設けられている。この外部心嚢モジュール
４は、各弁54又は57を有する入口孔53及び出口孔56を有
する２個のポンプ50及び52を収容する袋状のエンベロー
プ体40からなっている。
は、自然心臓１の左心臓CGの役割を遂行すると共に、心
嚢空隙２の外部、すなわち、生理学上の中立位置である
例えば腹部に設けられている。この外部心嚢モジュール
４は、各弁54又は57を有する入口孔53及び出口孔56を有
する２個のポンプ50及び52を収容する袋状のエンベロー
プ体40からなっている。
第１導管33は、左心房OGに対応する心嚢モジュール３の
孔29と外部心嚢モジュール４に設けられた各ポンプ50及
び52の入口孔53とを接続するために設けられている。
孔29と外部心嚢モジュール４に設けられた各ポンプ50及
び52の入口孔53とを接続するために設けられている。
第２導管32は、血流が交互に流れる各ポンプ13,14,50及
び52間に設けられ各ポンプ13,14と50,52間のガス等が存
在する自由内部空間a,bを連通するための気体通路を構
成している。従って、この気体通路により第３図の自由
内部空間a,bの容積はポンプ13,14が右端に移動するとポ
ンプ50,52は左端に移動し、これと逆の時は逆の状態と
なるようにこの気体通路を介して各ポンプ13,14と50,52
は作動するように、かつ、気体が各ポンプ13,14と50,52
間を移動するように構成されている。
び52間に設けられ各ポンプ13,14と50,52間のガス等が存
在する自由内部空間a,bを連通するための気体通路を構
成している。従って、この気体通路により第３図の自由
内部空間a,bの容積はポンプ13,14が右端に移動するとポ
ンプ50,52は左端に移動し、これと逆の時は逆の状態と
なるようにこの気体通路を介して各ポンプ13,14と50,52
は作動するように、かつ、気体が各ポンプ13,14と50,52
間を移動するように構成されている。
さらに、制御装置89,90,92及び93はポンプ13と14及び50
と52を逆に作動させると共に、弁27,28,54及び57を制御
する。
と52を逆に作動させると共に、弁27,28,54及び57を制御
する。
尚、第６図の従来例と異なる構成は、心嚢モジュール３
のエンベロープ体８が孔30及びリンク５を有しておら
ず、従来の導管34を有していないことである。
のエンベロープ体８が孔30及びリンク５を有しておら
ず、従来の導管34を有していないことである。
この場合、従来構成と異なる最も注目すべき部分は、第
４図に特に示されているが、前記外部心嚢モジュール４
の孔56は接続部99を介して大動脈AOの腹部部分98に直接
接続されている構成である。つまり、機能リンク５内に
は大動脈の接続管が内蔵されていない。
４図に特に示されているが、前記外部心嚢モジュール４
の孔56は接続部99を介して大動脈AOの腹部部分98に直接
接続されている構成である。つまり、機能リンク５内に
は大動脈の接続管が内蔵されていない。
又、これは図面には示されていないが、孔25,26,29及び
56は、当然接続装置を備えている。
56は、当然接続装置を備えている。
さらに、第５図に示されているように、第１導管33は第
２導管32内に収容され、心嚢モジュール３側において、
これら２個の導管は互いに固く構成されている。他方、
腹部モジュール４側において、迅速な接続体（図示せ
ず）が設けられている。
２導管32内に収容され、心嚢モジュール３側において、
これら２個の導管は互いに固く構成されている。他方、
腹部モジュール４側において、迅速な接続体（図示せ
ず）が設けられている。
この第２導管32は柔軟性をもって構成され、破損を受け
ることのないように長手方向にしなやかに構成され、ホ
ンプモジュール４が設けられた腹部空隙とポンプモジュ
ール３が設けられた心嚢空隙２間に存在する生理学的通
路をなしている。
ることのないように長手方向にしなやかに構成され、ホ
ンプモジュール４が設けられた腹部空隙とポンプモジュ
ール３が設けられた心嚢空隙２間に存在する生理学的通
路をなしている。
また、前記第２導管32は、いかなる外部圧縮及びいかな
る変形をも避けるために比較的放射状に硬さを有するよ
うに構成されている。最終的には、この第２導管32は、
例えばスパイラル状に巻回したワイヤで壁状に構成され
ている。この第２導管32の円筒状直径は5cmである。
る変形をも避けるために比較的放射状に硬さを有するよ
うに構成されている。最終的には、この第２導管32は、
例えばスパイラル状に巻回したワイヤで壁状に構成され
ている。この第２導管32の円筒状直径は5cmである。
前記第２導管32の内部には、前述したように、左右肺静
脈を広げるための左心房の共通肺静脈内に延びるしなや
かな第１導管33と、ホンプモジュール３をポンプモジュ
ール４及び発電機（図示せず）に接続するための電気的
接続手段（図示せず）が設けられている。この電気的接
続手段は、ポンプ13及び14を作動し、各孔25及び26に配
設された電気制御弁のサーボ制御を行っている。
脈を広げるための左心房の共通肺静脈内に延びるしなや
かな第１導管33と、ホンプモジュール３をポンプモジュ
ール４及び発電機（図示せず）に接続するための電気的
接続手段（図示せず）が設けられている。この電気的接
続手段は、ポンプ13及び14を作動し、各孔25及び26に配
設された電気制御弁のサーボ制御を行っている。
前記第１導管33は、圧力低下を避けるため、断面８cm2
以上でなければならない。
以上でなければならない。
前記第２導管32内には、前記第１導管33及び前記電気的
接続手段の部分以外に、各ポンプモジュール３及び４の
気体を接続するための気体通路を設けるための空間が残
されている。
接続手段の部分以外に、各ポンプモジュール３及び４の
気体を接続するための気体通路を設けるための空間が残
されている。
さらに、前記機能リンク５について詳述する。
（１） 左心房と肺動脈とを結合させるため、第１導管
33は、例えば、風袋のように極めてしなやかで強度が高
くなければならない。この第１導管33は極めて柔軟性に
富んでいなければならないが、これは、第１導管33がよ
り丈夫な第２導管32により完全に保護されているため、
前記リンク５において不利となることではない。
33は、例えば、風袋のように極めてしなやかで強度が高
くなければならない。この第１導管33は極めて柔軟性に
富んでいなければならないが、これは、第１導管33がよ
り丈夫な第２導管32により完全に保護されているため、
前記リンク５において不利となることではない。
（２） 第２導管32内の自由内部空間は、各ポンプモジ
ュール３と４を接続するためのデッドスペースを形成し
ている。この自由内部空間は前記各モジュールの一方の
ポンプにより出される気体容量を通すためのもので、各
モジュールの他方へ移動するように構成されている。
ュール３と４を接続するためのデッドスペースを形成し
ている。この自由内部空間は前記各モジュールの一方の
ポンプにより出される気体容量を通すためのもので、各
モジュールの他方へ移動するように構成されている。
押板と共働するダイヤフラムの動作により必要とされる
容量補正チャンバーとして用いられる。さらに、共通肺
静脈33（第１導管）内の血が大気圧とほぼ等しいため、
大気圧における変化のバランスをとることが可能であ
る。従って、この自由内部空間は、多数の著者によって
述べられているように、コンプライアンスチャンバーに
おける微妙な問題を容易に解決している。
容量補正チャンバーとして用いられる。さらに、共通肺
静脈33（第１導管）内の血が大気圧とほぼ等しいため、
大気圧における変化のバランスをとることが可能であ
る。従って、この自由内部空間は、多数の著者によって
述べられているように、コンプライアンスチャンバーに
おける微妙な問題を容易に解決している。
（３） 外部心嚢パワーモジュールであるポンプモジュ
ール４のポンプは、左心房に延びる第１導管33内の著し
い液揺れの危険を有している。しかし、このことは不利
と云うわけではない。実際に、この液漏れの事実におい
て、極めてしなやかである第１導管33は放射方向に拡開
し、このことは第２導管32内に自由な空気空間の存在に
よることが可能である。この方法において、この自由空
間と共働する第１導管33は、心房のように、血液供給の
作用を遂行している。従って、これは極めて優秀な右心
房であると考えられる。
ール４のポンプは、左心房に延びる第１導管33内の著し
い液揺れの危険を有している。しかし、このことは不利
と云うわけではない。実際に、この液漏れの事実におい
て、極めてしなやかである第１導管33は放射方向に拡開
し、このことは第２導管32内に自由な空気空間の存在に
よることが可能である。この方法において、この自由空
間と共働する第１導管33は、心房のように、血液供給の
作用を遂行している。従って、これは極めて優秀な右心
房であると考えられる。
（４） 前記自由空間のバッフア機能を完遂するため
に、第１導管33を取り囲むエンベロープ体又は壁（これ
はエンベロープ体８の一部である）は固くなる代わりに
しなやかとなるように、心嚢モジュール（ポンプモジュ
ール）３内に配設されている。
に、第１導管33を取り囲むエンベロープ体又は壁（これ
はエンベロープ体８の一部である）は固くなる代わりに
しなやかとなるように、心嚢モジュール（ポンプモジュ
ール）３内に配設されている。
第５図は、置換すべき自然心臓１の形状、容量及び質量
を表す心嚢モジュール（ポンプモジュール）３のエンベ
ロープ体８を示すと共に、これらの心房及び動脈の自然
な構成に実質的に相当する右心房、肺動脈及び左心房に
接続するための各孔25,26及び29の構成を示している。
を表す心嚢モジュール（ポンプモジュール）３のエンベ
ロープ体８を示すと共に、これらの心房及び動脈の自然
な構成に実質的に相当する右心房、肺動脈及び左心房に
接続するための各孔25,26及び29の構成を示している。
g.発明の効果 本発明による人工心臓は、以上のように構成されている
ため、次のような種々の効果を得ることができる。
ため、次のような種々の効果を得ることができる。
（１） 大静脈及び肺静脈を経て戻る静脈血液を妨げる
ことがなく、又、特に効果的なこととして、心臓の右側
部における血液の戻り圧の機能としてビート周波数の調
整を行うことが可能である。さらに、圧力測定の手段と
して第１ポンプに入る静脈血液の圧力を検出し、生体代
行機器の動作を制御するために、センサーを心嚢モジュ
ール（ポンプモジュール）内に配設することができる。
ことがなく、又、特に効果的なこととして、心臓の右側
部における血液の戻り圧の機能としてビート周波数の調
整を行うことが可能である。さらに、圧力測定の手段と
して第１ポンプに入る静脈血液の圧力を検出し、生体代
行機器の動作を制御するために、センサーを心嚢モジュ
ール（ポンプモジュール）内に配設することができる。
（２） 心嚢空隙から心臓の左側部を除去することによ
り、この心嚢モジュールの中に、第１ポンプを作動させ
るための電気機械的システム及び電気制御弁を制御する
ための機構を収容するための十分な場所を得ることがで
きる。
り、この心嚢モジュールの中に、第１ポンプを作動させ
るための電気機械的システム及び電気制御弁を制御する
ための機構を収容するための十分な場所を得ることがで
きる。
（３） 第１ポンプはダイヤフラム形で、電気機械的シ
ステムは直接ダイヤフラムに接触することができるた
め、ダイヤフラムにおける微少クラックの形成の一因と
なる機械的なストレスを最少とするべく板を形成するこ
とによって、生体代行機器の生物学的品質を最適化する
ことが可能となる。これらの微少クラックは、生体代行
機器の駆動ダイヤフラムの品質を低下させる原因とな
る。生体代行機器の動作を制御するための前述のセンサ
ーは、第１ポンプのダイヤフラム上に設けることができ
る。
ステムは直接ダイヤフラムに接触することができるた
め、ダイヤフラムにおける微少クラックの形成の一因と
なる機械的なストレスを最少とするべく板を形成するこ
とによって、生体代行機器の生物学的品質を最適化する
ことが可能となる。これらの微少クラックは、生体代行
機器の駆動ダイヤフラムの品質を低下させる原因とな
る。生体代行機器の動作を制御するための前述のセンサ
ーは、第１ポンプのダイヤフラム上に設けることができ
る。
（４） 外部心嚢モジュールは、わずかな外科手術によ
って容易に形成することができる腹部の容積内に収容さ
れ、直接大動脈と接続されているため、外部心嚢モジュ
ールは容易に新品と交換ができる。
って容易に形成することができる腹部の容積内に収容さ
れ、直接大動脈と接続されているため、外部心嚢モジュ
ールは容易に新品と交換ができる。
又、前述の交換においては、外部心嚢モジュールのエン
ベロープ体における各孔と各導管との着脱も容易に行
え、大動脈用の孔と腹部の大動脈との着脱も極めて用に
行うことができる。
ベロープ体における各孔と各導管との着脱も容易に行
え、大動脈用の孔と腹部の大動脈との着脱も極めて用に
行うことができる。
（５） 機能リンク内には、大動脈が内蔵されていない
ので、各モジュール及び機能リンクの埋込みが容易とな
り、埋込手術が極めて容易となる。
ので、各モジュール及び機能リンクの埋込みが容易とな
り、埋込手術が極めて容易となる。
（６） 腹部のスペースの容積は比較的大きい（約１リ
ットル以上）ため、スペースとしては全く問題なく、外
部心嚢モジュールは第２ポンプを直接駆動するための電
気機械的システムを容易に収納することができる。又、
そのため、ダイヤフラムに直接当接する押板を用いるこ
とができる。
ットル以上）ため、スペースとしては全く問題なく、外
部心嚢モジュールは第２ポンプを直接駆動するための電
気機械的システムを容易に収納することができる。又、
そのため、ダイヤフラムに直接当接する押板を用いるこ
とができる。
（７） 前述の理由により、外部心嚢モジュールは開閉
式の２個の弁を有することができると共にマイクロプロ
セッサーを内蔵して４個の弁の制御をすることができ
る。このマイクロプロセッサーは前述のセンサーからの
情報をもとにして患者の要求に応じて調整できる心臓の
リズムを変えることができる。
式の２個の弁を有することができると共にマイクロプロ
セッサーを内蔵して４個の弁の制御をすることができ
る。このマイクロプロセッサーは前述のセンサーからの
情報をもとにして患者の要求に応じて調整できる心臓の
リズムを変えることができる。
第１図から第５図は、本発明による人工心臓を示すため
のもので、第１図は原理的な静脈と動脈を接続する自然
心臓を示す構成図、第２図は第１図の人工心臓の動作ブ
ロック図、第３図は人工心臓のブロック図、第４図は患
者に装着した状態を示す構成図、第５図は各モジュール
間の機能リンク及び心嚢モジュールの実施例を示す外観
図、第６図は従来の人工心臓のブロック図である。 １は自然心臓、２は心嚢空隙、３は心嚢モジュール、４
は外部心嚢モジュール、５は機能リンク、CDは右心臓、
ODは右心房、CGは左心臓、OGは左心房、VDは右心室、VG
は左心室、APは肺動脈、AOは大動脈、８はエンベロープ
体、13,14,50,52はポンプである。
のもので、第１図は原理的な静脈と動脈を接続する自然
心臓を示す構成図、第２図は第１図の人工心臓の動作ブ
ロック図、第３図は人工心臓のブロック図、第４図は患
者に装着した状態を示す構成図、第５図は各モジュール
間の機能リンク及び心嚢モジュールの実施例を示す外観
図、第６図は従来の人工心臓のブロック図である。 １は自然心臓、２は心嚢空隙、３は心嚢モジュール、４
は外部心嚢モジュール、５は機能リンク、CDは右心臓、
ODは右心房、CGは左心臓、OGは左心房、VDは右心室、VG
は左心室、APは肺動脈、AOは大動脈、８はエンベロープ
体、13,14,50,52はポンプである。
Claims (9)
- 【請求項１】心臓の右側部及び心臓の左側部を各々受け
持つための２個のポンプを有すると共に、前記各ポンプ
を制御するための制御装置を有し、下記の各構成よりな
る人工心臓： a.置換されるべき自然心臓の空隙内に収容され、右心
房、左心房及び肺動脈に各々接続するための３個の孔を
有するエンベロープ体に内蔵されると共に、前記右心房
及び肺動脈に対する接続のための前記各孔は前記エンベ
ロープ体内に収容された第１ポンプのための入口及び出
口として各々供するための複数の弁を有し、置換すべき
自然心臓の右側部の機能を遂行するための心嚢モジュー
ルと： b.受け側の患者の腹部の空隙スペース内に収容され，置
換すべき自然心臓の左側部の機能を遂行すると共に、各
々バルブを有する入口及び出口を有するエンベロープ体
内に収容された第２ポンプを備え、前記出口腹部の大動
脈に接続されている外部心嚢モジュールと： c.前記心嚢モジュールの前記エンベロープ体を貫通し、
左心房に対応する出口及び前記外部心嚢モジュールに設
けられた第２ポンプの入口に接続する第１導管と、血液
を交互に流すように設けられた第１及び第２ポンプの各
側部間に設けられ前記各ポンプ内の自由内部空間を互い
に連通するための気体通路を形成するための第２導管
と、からなる各モジュール間の機能リンクと： さらに、前記各ポンプを互いに逆に作動するための制御
装置。 - 【請求項２】前記心嚢モジュールは、前記第１ポンプを
作動するための電気機械的システムを内蔵していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の人工心臓。 - 【請求項３】前記心嚢モジュールの前記エンベロープ体
は、置換すべき自然心臓の少なくともほぼ近い形状、容
積及び質量を示し、前記エンベロープ上において、右心
房、肺動脈及び左心房への接続に対する各孔の構成は、
これらの各房及び動脈の少なくとも自然の構成に相当し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の人
工心臓。 - 【請求項４】前記心嚢モジュールにおいて、右心房及び
肺動脈への接続に対する各孔に用いられる各弁は電気的
制御形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の人工心臓。 - 【請求項５】前記第１ポンプは、ダイヤフラム及び押板
形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
人工心臓。 - 【請求項６】前記リンクは、前記心臓モジュールの前記
エンベロープ体の低い部分を外部心嚢モジュールのエン
ベロープ体の高い部分に接続していることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の人工心臓。 - 【請求項７】各モジュール間の前記リンクの第２導管
は、縦方向にしなやかであるが放射方向には硬く、前記
第１導管を収容していることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の人工心臓。 - 【請求項８】前記第２ポンプは、ダイヤフラム及び押板
形よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の人工心臓。 - 【請求項９】前記外部心嚢モジュールと共働する２個の
弁は各々電気的制御形であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の人工心臓。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8518425 | 1985-12-12 | ||
| FR8518425A FR2591487B1 (fr) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | Prothese cardiaque totale comportant deux pompes decouplees associees en une unite fonctionnellement indissociable. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62139647A JPS62139647A (ja) | 1987-06-23 |
| JPH0767488B2 true JPH0767488B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=9325718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61295107A Expired - Lifetime JPH0767488B2 (ja) | 1985-12-12 | 1986-12-12 | 人工心臓 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4820301A (ja) |
| EP (1) | EP0227537B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0767488B2 (ja) |
| CA (1) | CA1272852A (ja) |
| DE (1) | DE3669659D1 (ja) |
| FR (1) | FR2591487B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008248884A (ja) * | 2001-02-16 | 2008-10-16 | Berlin Heart Gmbh | 体液の軸方向搬送のための装置 |
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|---|---|---|---|---|
| FR2591488B1 (fr) * | 1985-12-13 | 1990-08-10 | Aerospatiale | Module extra-pericardique pour prothese cardiaque totale comportant deux modules de pompage decouples associes en une unite fonctionnellement indissociable. |
| FR2591489B1 (fr) * | 1985-12-16 | 1988-03-25 | Aerospatiale | Prothese cardiaque totale comportant deux modules de pompage relies par une liaison fonctionnelle. |
| EP0717640B1 (en) * | 1993-09-10 | 1999-07-07 | Ottawa Heart Institute Research Corporation | Electrohydraulic ventricular assist device |
| US6146325A (en) * | 1999-06-03 | 2000-11-14 | Arrow International, Inc. | Ventricular assist device |
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| US4105016A (en) * | 1976-11-18 | 1978-08-08 | Donovan Jr Francis M | Heart pump |
| US4195623A (en) * | 1977-07-21 | 1980-04-01 | Phillips Steven J | Parallel aorta balloon pump and method of using same |
| US4173796A (en) * | 1977-12-09 | 1979-11-13 | University Of Utah | Total artificial hearts and cardiac assist devices powered and controlled by reversible electrohydraulic energy converters |
| FR2555056B1 (fr) * | 1983-11-18 | 1986-02-28 | Aerospatiale | Prothese cardiaque totale comportant deux pompes decouplees associees en une unite fonctionnellement indissociable, et valves electrocommandees pour une telle prothese |
| US4547911A (en) * | 1983-12-02 | 1985-10-22 | Strimling Walter E | Implantable heart pump |
| JPH08318368A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Shigekatsu Takahashi | 管体溶接機及び該機に用いる継目検出装置と管置台 |
-
1985
- 1985-12-12 FR FR8518425A patent/FR2591487B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-12-10 DE DE8686402746T patent/DE3669659D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-10 EP EP86402746A patent/EP0227537B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-12 JP JP61295107A patent/JPH0767488B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-12 US US06/941,044 patent/US4820301A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-12 CA CA000525676A patent/CA1272852A/fr not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2008248884A (ja) * | 2001-02-16 | 2008-10-16 | Berlin Heart Gmbh | 体液の軸方向搬送のための装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0227537B1 (fr) | 1990-03-21 |
| EP0227537A1 (fr) | 1987-07-01 |
| JPS62139647A (ja) | 1987-06-23 |
| FR2591487B1 (fr) | 1988-03-25 |
| US4820301A (en) | 1989-04-11 |
| DE3669659D1 (de) | 1990-04-26 |
| CA1272852A (fr) | 1990-08-21 |
| FR2591487A1 (fr) | 1987-06-19 |
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