JPH0947506A - 血液ポンプ - Google Patents

血液ポンプ

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JPH0947506A
JPH0947506A JP8103655A JP10365596A JPH0947506A JP H0947506 A JPH0947506 A JP H0947506A JP 8103655 A JP8103655 A JP 8103655A JP 10365596 A JP10365596 A JP 10365596A JP H0947506 A JPH0947506 A JP H0947506A
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magnetic
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    • Y10S415/90—Rotary blood pump

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人工心肺装置等に用いる遠心型血液ポンプに
於て、インペラの回転を安定させ長時間連続運転を可能
とすること、溶血を少なくすること及びインペラ軸承部
の磨耗を少なくすること。 【解決手段】 インペラ１と、吸入口２４及び吐出口２
５を備えインペラを回転可能に収容するケーシング２
と、ケーシング２の外側に設けられた磁気駆動装置３及
び磁気吸引力調整手段４とからなる。インペラ１は円錐
形等の回転対称形であり、側面にポンプ機能をもつ羽根
１３を備え底部に永久磁石等の磁気装置１４を備えてい
る。該磁気装置１４と協働してインペラ１を回転させる
磁気駆動装置３は上記磁気装置１４と磁気的に結合する
磁石アセンブリ３１と該磁石アセンブリ３１を回転させ
る回転駆動装置３２からなる。磁気吸引力調整手段４は
上記磁気装置１４と上記磁石アセンブリ３１との間の対
向間隔を調整し或は磁石アセンブリ３１が電磁石よりな
るときその励磁電流を調整することにより、これら双方
の間の磁気吸引力を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は人工心肺装置等に用
いる血液ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人工心肺装置における血液循環用ポンプ
には、最近、遠心型の血液ポンプが広く使用されるよう
になってきた。
【０００３】米国特許第４５０７０４８号に記載されて
いる遠心型血液ポンプは、底面側に永久磁石等の磁気装
置を設けたほぼ円錐状の羽根付きインペラが、その回転
軸の上、下端のピボットを、該インペラを収容し吸入口
と吐出口とを備えたケーシングのピボット軸受により支
持され、ケーシングを隔てて上記磁気装置と対向するよ
うにケーシング外部に配置した、回転磁界を生成させる
電気巻線等の磁気駆動装置と上記磁気装置との協働によ
り上記インペラを回転するように構成されている。
【０００４】この種の血液ポンプにおいては、インペラ
は、その底部側の磁気装置とケーシングを隔ててこれと
対向する磁気駆動手段との磁気吸引力により、ケーシン
グの底面に引きつけられ、インペラの回転速度が低いと
きは、インペラは主にその回転軸の下端のピボットとそ
の軸受とにより支持されて回転する。インペラの回転速
度が高くなると、ケーシング内の血液の圧力がインペラ
の上部側では低圧力、下部側では高圧力となってインペ
ラに浮上力が働き、この浮上力が磁気吸引力を越える
と、インペラは主に回転軸の上端のピボットとその軸受
とにより支持されるようになる。磁気吸引力と浮上力と
が釣り合う状態においてはインペラは無重量状態とな
り、ピボット軸受に大きな力が加わらない理想的な回転
をする。
【０００５】然しながら、従来の上記血液ポンプにおい
ては、インペラに備えた磁気装置とこれに対向してケー
シング外に配置された磁気駆動装置との間隔は固定され
ており、両者間の磁気吸引力は一定であるのに対し、イ
ンペラの上記浮上力はポンプの運転条件例えばインペラ
の回転速度や血液の流量等によって変化する。従って磁
気吸引力と浮上力とを釣り合わせることが困難であり、
またポンプの運転条件によってはインペラの回転が不安
定になり、インペラに振動を生じるという問題があっ
た。殊にインペラの回転軸をピボットとその軸受とによ
り支持する場合は、通常、図２に示すようにピボット先
端の曲率高径γよりも軸受の受け面の曲率半径Ｒがかな
り大きくされており、ピボットはその半径方向に支持さ
れていないため、回転時にピボットの振れ回りを生じ易
く、上記の問題が顕著であった。
【０００６】インペラに振動が生じると、血液中の血球
を破壊して溶血が多くなり、またピボット及びその軸受
の磨耗も大きくなって長時間の連続運転が困難になる不
都合があった。
【０００７】また、インペラの磁気装置の回転中心軸と
ケーシング外側でこれと対向する磁気駆動装置の中心軸
との間に、軸の位置ずれや傾きがあると、インペラの回
転時における磁気吸引力が一様にならないために、イン
ペラの回転が不安定となり、振動を生じ、前記と同様な
問題を生じた。
【０００８】本願出願人は米国特許第５３９９０７４号
において血液ポンプのインペラの回転軸端のピボットの
軸受をセラミックスにより形成することを提案し、同特
許明細書には（第６列第３９行以下）少なくともピボッ
ト又は軸受の何れかをセラミックスにより形成すること
が望ましい旨をも開示している。然し、インペラの回転
軸端のピボット及びこれを支持するピボット軸受の双方
をセラミックスで形成すると、インペラ回転時にこれら
部材の磨耗が大きく、その結果長時間の使用中にインペ
ラの回転が不安定となり、上記と同様な問題を生じてい
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、血液ポンプ
における上記の問題点を解消するためになされたもので
あり、本発明の目的はインペラの回転が安定で、長時間
の連続運転が可能な血液ポンプを提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的はインペラの回転が安定
で、運転中に血液の溶血を生じることが少ない血液ポン
プを提供することにある。
【００１１】本発明の更に他の目的はインペラを回転自
在に支持するピボット及びその軸受の磨耗が少なく、長
時間安定して運転することができる血液ポンプを提供す
ることにある。
【００１２】本発明の更に他の目的は、インペラに備え
る磁気装置とケーシングの外部に設けたこれと対向する
磁気駆動装置との間の磁気吸引力を、ポンプ運転中にイ
ンペラに働く浮上力とバランスさせ、インペラを安定的
に回転させることができる血液ポンプを提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の血液ポンプ（請求項１）は、インペラと、吸入口及
び吐出口を備えインペラを回転可能に収容するケーシン
グと、ケーシングの外側に配置された磁気駆動装置及び
磁気吸引力調整手段とからなり、上記インペラは回転対
称形であり、側面にポンプ機能をもつ羽根を底部に永久
磁石等の磁気装置を備え、上記磁気駆動装置は上記磁気
装置と磁気的に結合する磁石アセンブリと該磁石アセン
ブリを回転させる回転駆動装置からなり、上記磁気装置
と協働してインペラを回転させ、上記磁気吸引力調整手
段は上記磁気装置と上記磁石アセンブリとの間の磁気吸
引力を調整する。
【００１４】また、本発明の血液ポンプ（請求項２）
は、インペラと、吸入口及び吐出口を備えインペラを回
転可能に収容するケーシングと、ケーシングの外側に配
置された磁気駆動装置とからなり、上記インペラは回転
対称形であり、ポンプ機能をもつ羽根と磁気装置とを備
え、上記磁気駆動装置はインペラの上記磁気装置と協働
してインペラを回転させ、上記インペラの回転軸の両端
部の少なくとも一方がピボットとピボット軸受とにより
支持され、該ピボット及びピボット軸受の何れか一方が
セラミックスで形成され、他方が合成樹脂で形成されて
いる。
【００１５】上記の磁気吸引力を調整する手段は、イン
ペラに備えた永久磁石の如き磁気装置と、ケーシングの
外側に在ってこれに対向する磁気駆動装置例えばモータ
ーにより回転される永久磁石との間隔（後記のマグネッ
トギャップ）を調整する手段或は磁気駆動装置がモータ
ーにより回転される電磁石であるときは、電磁石の励磁
電流を調整する装置である。
【００１６】上記の間隔の調整もしくは励磁電流の調整
によりインペラに備えた磁気装置と磁気駆動装置との間
の磁気吸引力を調整して、回転速度、流量等のポンプ運
転条件によって変化する、インペラに働く浮上力と磁気
吸引力とを適宜にバランスさせることが可能になる。そ
して、これによりインペラの回転を安定した、無重量状
態の理想的な回転状態に保つことができ、ポンプ運転中
における血液の溶血が少なくなる。
【００１７】また、上記の磁気吸引力調整手段は、イン
ペラに備える磁石装置の回転中心軸が磁気駆動装置の中
心軸と一致するように軸合せするために、インペラを収
容するケーシングを水平面内に移動させる装置であって
もよく、或は上記磁気装置の回転中心軸の傾き、垂直度
を調整する装置であってもよい。かかる調整により磁気
装置の中心軸と磁気駆動装置の中心軸とを一致させるこ
とができ、両装置間の磁気吸引力が一様になるように調
整することができ、インペラは振動を生じることなく円
滑にかつ安定的に回転する。
【００１８】インペラの回転軸を支持するピボット及び
ピボット軸受の何れか一方をセラミックスにより形成
し、他を合成樹脂により形成する本発明の血液ポンプに
おいては後述する実験例に示すとおり、ピボット及びピ
ボット軸受の磨耗が従来に較べて著しく低減され、長時
間安定的に運転することができる。運転中における溶血
の生成も少ない。
【００１９】
【発明の実施の形態及び実施例】図１に示す本発明の第
１実施例に於て、１はケーシング２内に回転可能に収容
されたインペラで、ほぼ円錐形である。円錐形のインペ
ラ１の側面１１には羽根１３が設けられ、該羽根１３は
インペラの回転に伴ってケーシング２の吸入口２４から
吸入された血液を吐出口２５に向かって送り、吐出口２
５から血液を吐出させるポンプ機能を有する。インペラ
の底面１２側にはインペラを回転させるための磁気装置
を構成する複数個の永久磁石１４がインペラの回転軸１
５の中心軸に対して対称的に埋設されている。インペラ
１の回転軸１５の上端及び下端にはそれぞれピボット１
６及び１７が形成され、ピボット１６はケーシング２の
円錐形部２１の頂部２２に埋込まれたピボット軸受２６
により支持されている。回転軸１５の下端のピボット１
７はケーシング２の底板２３の中心に埋込まれたピボッ
ト軸受２７により支持されている。ピボット１６、１７
及びピボット軸受２６、２７の何れか一方はセラミック
スにより形成され、他方は合成樹脂により形成される。
ピボット軸受２６、２７の軸受面の曲率半径Ｒは、図２
に示す通り、ピボット１６、１７の先端の曲率半径γよ
りも大に選ばれている。
【００２０】吸入口２４は円錐形のケーシング２の上部
側すなわち吸入側に設けられ、円錐形部２１の頂部から
偏った位置にケーシングの円錐形部２１の内表面及びイ
ンペラの側面１１にほぼ平行な方向に延長し、これによ
って吸入口２４から吸入された血液の流れが回転軸１
５、円錐形部２１の内表面及びインペラの側面１１に衝
突し溶血が生じるのを防止するようになされている。吐
出口２５はケーシング２の円錐形部２１の底部側にすな
わちケーシングの吐出側にほぼ水平方向に延長してい
る。ケーシング２はこれらの吸入口２４、吐出口２５以
外は液密に封止されている。なお、１８はインペラ１の
底面１２に設けた補助羽根で、インペラの底面１２とケ
ーシング１の底板２３との間に血液が滞留するのを防止
する。ケーシング２はポンプを体外に置くタイプでは望
ましくはポリカーボネート製とし、駆動手段３のフレー
ム３８は好ましくはステンレス鋼製とする。他方ポンプ
を体内に埋込むタイプではケーシング２及びフレーム３
８はそれぞれチタン合金製とするのが望ましい。インペ
ラ１の材質としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リメチルメタアクリレート及びポリカーボネートを採用
出来る。ピボット１６、１７及びピボット軸受２６、２
７の何れか一方は、後記するように、セラミックス製、
他方は合成樹脂製とすることが好ましい。
【００２１】ケーシング２の下方に磁気駆動装置３が設
けられている。該磁気駆動装置３はインペラ１の磁石１
４に対向して設けられ磁石１４と磁気的に結合すること
により磁石１４と協働してインペラ１を回転させる磁石
アセンブリ３１と該磁石アセンブリをインペラの回転中
心軸と共軸的に回転させる回転駆動装置３２とからな
る。磁石アセンブリ３１は、好ましくは、インペラの磁
気装置を構成する磁石１４と同数の永久磁石を、互いに
吸引し合うように極性を逆にして対向させかつ回転駆動
装置３２のシャフト３３の中心軸に対称的に配置され、
シャフト３３にベアリング３４、３４を介して支持され
たローター３５の上部に固定されている。ローター３５
は例えばＤＣブラシレスモーターのローターと同様なロ
ーターであり、３６がローター巻線である。モーターの
ステーター３７はフレーム３８に支持されて上記ロータ
ーの外側に接近して配置されている。なお、本実施例及
び後記する全実施例に於て底板２３と磁石アセンブリ３
１との間は空所ｇが設けられている。
【００２２】本発明による血液ポンプは上記ケーシング
２と上記磁気駆動装置３との中間に、上記インペラに備
える磁気装置の磁石１４と上記磁石アセンブリ３１との
磁気結合すなわち磁気吸引力を調整する磁気吸引力調整
手段４を備えている。図１に示す血液ポンプにおいて
は、該磁気吸引力調整手段４はケーシング２の下方に在
ってケーシングを支持するサポーティングテーブル４１
と、該サポーティングテーブル４１と上記磁気駆動装置
３のフレーム３８との間或は該サポーティングテーブル
と上記ケーシングの底面との間にサポーティングテーブ
ルに重ね合わせて脱着可能に介挿されるスペーサ４２と
により構成されている。適宜な厚さを有する１枚もしく
は複数枚のスペーサ４２を挿入或は除去することによ
り、インペラ１の磁石１４と磁気駆動装置３の磁石アセ
ンブリ３１との間の対向間隔を調整し、双方の磁石１
４、３１間の磁気結合すなわち磁気吸引力を調整するこ
とができる。これによって、血液ポンプの運転条件によ
り変わるインペラに作用する浮上力と上記磁気吸引力と
を適当にバランスさせることが可能になり、インペラを
前記の理想状態で安定して回転させることができる。
【００２３】なお、ケーシング２と、磁気駆動装置３
と、磁気結合調整手段４とは磁石１４と磁石アセンブリ
３１との吸引力によって接合しているが、必要によって
は結合手段（不図示）を外付けしてもよい。本例のよう
にケーシング２と磁気駆動装置３及び磁気結合調整手段
４とを脱着自在に取付ける場合は、ケーシング２及びそ
の内部のインペラ１は使い捨てとし、磁気駆動装置３及
び磁気結合調整手段４は反覆使用することができる。
【００２４】図３及び図４に示す本発明の第２実施例に
おいては、インペラ１、ケーシング２及び磁気駆動装置
３は上記した第１実施例と同様であり、磁気吸引力調整
手段４だけが上記第１実施例とはその構成を異にしてい
る。第２実施例においてはケーシング２を支持するサポ
ーティングテーブル４１がその下面に下面から垂直方向
に延長する複数個のガイド穴４１１を備えており、磁気
駆動装置３上に載置されたベース４３に立設された複数
個のガイドロッド４４が上記ガイド穴４１１に挿入され
ている。これらのガイドロッド４４の少なくとも１つ
は、その側面に水平方向に延びるねじ山４４１を該ロッ
ドの長さのほぼ全長にわたり備えており、このねじ山４
４１と噛み合うギア４５がサポーティングテーブル４１
に配置されている。ギア４５と結合したノブ４６を廻す
ことによりラック・ピニオン式にギア４５が上下動し、
これに結合したサポーティングテーブルがベース４３に
対して上下動する。これによりインペラ１の磁石１４と
磁気駆動装置３の磁石アセンブリ３１との対向間隔を調
整することができ、磁石１４と３１との間の磁気吸引力
を調整することができる。この第２実施例における磁気
吸引力の調整は血液ポンプの運転中にも実施できる利点
がある。
【００２５】図５に示す第３実施例は第２実施例のノブ
４６を廻す代りに、ステップモーター４７によりギア４
５を回転させるものであり、血液ポンプの回転数、トル
ク、流量、振動等の情報をステップモーターの制御部
（図示せず）にフィードバックすることにより、磁石１
４、３１間の間隔が最適となるように制御することがで
きる。第４実施例を示す図６及び図７は図面を簡単にす
るために磁気駆動装置３の図示を省略している。インペ
ラ１及びケーシング２は前記各実施例と同様である。第
４実施例においては、ケーシング２を支持するサポーテ
ィングテーブル４１がベース４３上の平板状のガイドレ
ール４８上に載置されており、ベース４３上に垂直に立
設されたスタンド４９のねじ穴（図示せず）と螺合する
トラバーススクリュー(traversing screw)５０の先端が
サポーティングテーブルの側面４１２に当接している。
サポーティングテーブル４１の、上記トラバーススクリ
ュー５０の延長方向上の上記当接部と反対側の側面に
は、上記トラバーススクリュー５０の延長方向に延びる
ロッド４１３が突設されている。該ロッド４１３の先端
は、ベース４３上に垂直に立設されたスタンド５１の側
面に設けられたスプリング収納部５１１内に挿入されス
プリング５２を圧縮している。従って、トラバーススク
リュー５０のノブ５０１を廻し、該スクリュー５０をサ
ポーティングテーブル４１に向かって前進或は後退させ
ることによってサポーティングテーブル４１をＸ軸方向
に水平に移動させることができる。同様な水平移動装置
がＹ軸方向にも設けられており、サポーティングテーブ
ル４１をＸ−Ｙ方向に水平に移動させ、該テーブル４１
上に支持されているケーシング２内のインペラ１の磁石
１４の回転中心軸を磁気駆動装置の磁石アセンブリ３１
の回転中心軸に合致させるように軸合せをすることがで
きる。
【００２６】第５実施例を示す図８及び図９も磁気駆動
装置３の図示を省略している。図８に示す血液ポンプに
おいては、ベース４３に垂直に立設したスタンド４９の
ねじ穴（図示せず）に螺合する軸５３の先端に偏心カム
５４が取付けられており、偏心カム５４の回動によって
ケーシング２を支持するサポーティングテーブル４１の
一部を上下させ、テーブル４１の水平面に対する傾きを
調整し、これによってインペラの回転軸１５の傾きを調
整する。サポーティングテーブル４１の傾きを調整する
支点となるスタンド５５の頂部５５１は半球状に形成さ
れている。なお、５３１は偏心カムを回動させるノブで
ある。
【００２７】図６及び７に示す調整装置及び図８及び９
に示す調整装置により、インペラ１の回転中心軸と磁気
駆動装置の中心軸とを一致させインペラの磁石１４と磁
気駆動装置３の磁石３１との磁気吸引力が一様になるよ
うに調整できるので、インペラ１を、振動を生じること
なく、長時間安定に回転させることができる。
【００２８】本発明による血液ポンプは、回転中心軸の
位置や傾きを調整する上記の装置を、磁石１４及び３１
間の対向間隔すなわちマグネットギャップを調整する図
１〜５に示す前記調整装置の何れか一つと共に用いるこ
とができる。
【００２９】図１０に示す第６実施例においては、第１
〜第５実施例の磁気駆動装置３の永久磁石３１の代り
に、ねじ、係止メンバー等の図外の回転阻止手段によっ
てケーシング２に対して回転不能とされたディスク３９
１上に固着された電磁石３９を備えており、インペラ１
の磁石１４と電磁石３９との間の磁気吸引力の調整は電
磁石３９の励磁電流の調整により行なわれる。この場合
に、図１〜図５に示すマグネットギャップの調整装置の
何れかを併設することもできる。なお、図１０における
５６はホールセンサであり、回転速度等を検知するセン
サである。なお、本発明の変更実施態様として図示はし
ていないが、ケーシングの上部側に電磁石を備えてお
き、インペラ回転数が上昇して浮上し始めた時に、イン
ペラ中の磁石と反発するように上記電磁石による磁界を
発生させ、インペラが無重量状態となることを補助する
こともできる。
【００３０】（テスト結果）前記説明した手段によって
インペラ１の磁石１４と磁気駆動装置３の磁石３１との
マグネットギャップを異ならせた血液ポンプを準備し、
インペラの回転速度とインペラの回転軸の頂部すなわち
上部ピボットの頂部の公転直径(revolu-tional diamete
r)との関係を測定した。その結果を図１１に示してい
る。公転直径は上部ピボットの頂部の振れ回りを表わし
ており、小さい方が好ましい。図１１は公転直径を最小
とするマグネットギャップがインペラの回転速度に応じ
て異なっており、回転数が高くなると、マグネットギャ
ップを小さくした方がよいことを示している。図１１に
おいて星印マークは磁気駆動装置の磁石の回転トルクが
インペラの磁石に伝達できなくなる状態すなわち脱調(d
e-coupling) が生じたことを示すもので、マグネットギ
ャップが大きい場合に脱調が生じ易い。
【００３１】次にマグネットギャップが異なる血液ポン
プについて、インペラの回転速度とケーシングに生じる
振動の大きさとの関係を調べた。図１２の縦軸の振動の
大きさは振動計の電流値の読みで表わしており、電流値
が大きいほど振動が大きい。図１２はマグネットギャッ
プが小さい程、インペラの回転速度が高くなっても振動
が小さいことを示している。また何れのマグネットギャ
ップの場合でも、低回転速度ではインペラは下部のピボ
ット軸受で支持されるが、回転速度が高くなるとインペ
ラに浮上力が作用し、インペラは上部のピボット軸受で
支持されるようになる。この支持軸受の移転をスラスト
脱調(thrust de-coupling)と称している。回転速度が更
に高くなると、振動量が急速に増大する。スラスト脱調
の前後の回転速度が無重量状態に近く振動が小さい最適
な回転状態をもたらすが、マグネットギャップが大きい
ほど最適の回転状態をもたらす回転速度は低く、マグネ
ットギャップが小さいほど最適回転状態をもたらす回転
速度は高くなっている。
【００３２】更に、マグネットギャップの異なる血液ポ
ンプについて、回転速度１９１１ｒｐｍで回転する血液
ポンプに牛血(Bovine Blood)を反覆繰返して通過させた
ときの通過回数と溶血量すなわち溶血により破壊された
赤血球から出てきたヘモグロビンの量との関係を測定
し、図１３に示す結果を得た。このグラフから各特性直
線の傾きに相当する溶血指数ＮＩＨを計算し、図１３に
示す数値を得た。マグネットギャップにより溶血指数が
異なるので、溶血指数が低いマグネットギャップを選ぶ
必要がある。
【００３３】前記した通り、本発明による血液ポンプに
おいては、インペラの回転軸の上端及び／又は下端を支
持するピボット及びピボット軸受の何れか一方をセラミ
ックスにより形成し、他方を合成樹脂により形成するの
が望ましい。この場合のセラミックスはアルミナ、ジル
コニア、炭化珪素、室化珪素等を好ましく用いることが
できる。曲げ強度４００ＭＰａ以上、ビッカース硬度１
０００Ｋｇ／ｍｍ2 以上、ヤング率２００ＧＰａ以上、
４０〜４００℃における熱膨張率が１５×１０-6／℃以
下の特性をもつセラミックスが好ましく、用いられる。
また、合成樹脂としては高密度ポリエチレン、ポリカー
ボネート、ポリテトラフロロエチレン等を好ましく用い
ることができ、引張強さ２〜７Ｋｇ／ｍｍ2 、伸び１５
〜５００％、弾性係数(tensile elastic modulus) ４０
〜２５０Ｋｇ／ｍｍ2 の特性をもつ合成樹脂が好ましく
用いられる。ピボットの表面粗さは０．２〜１．５μ
ｍ、ピボット先端の曲率半径は０．５〜１０ｍｍである
ことが望ましい。
【００３４】本発明による血液ポンプのインペラの回転
軸の上部及び下部を表１に示す材料から成るピボット及
びピボット軸受で支持した場合のピボット及びピボット
軸受の磨耗について実験した。
【００３５】
【表１】
【００３６】実験には牛血を用い、ポンプを回転速度２
５００ｒｐｍ、流量５ｌ／分、全揚程３５０ｍｍＨｇの
条件で１８時間連続運転した後の上下のピボット及びピ
ボット軸受の合計磨耗量を測定した。比較例では合計磨
耗量は１８０μｍに達し、インペラとケーシングとの間
に緩みが認められ、インペラががたついていた。一方、
本発明実験例では合計磨耗量がほぼ零であり、緩みやが
たつきは全くなく、インペラ回転に基づくノイズも発生
しなかった。次に、インペラの回転軸を支持する上下の
ピボット及びピボット軸受の材料の組合せを表２に示す
通りとした。
【００３７】
【表２】
【００３８】同じく牛血を用い、ポンプを回転速度１５
５０ｒｐｍ、流量５ｌ／分、全揚程９０ｍｍＨｇの条件
で運転し、累積回転数と合計磨耗量との関係を測定し
た。その結果を図１４に示している。直線Ａが本発明実
施例であり、直線Ｂが比較例である。図１４からわかる
ように、本発明実施例は磨耗量が極めて小さい。Wear r
ate （１０-6μｍ／回転）は比較例の５１．１に対し本
発明実施例では０．７１である。
【００３９】更に、表１についての前記実験と全く同じ
条件で血液を反覆繰返して血液ポンプに通過させ、通過
回数と血液中のヘモグロビン量との関係を測定し、図１
５の結果を得た。直線Ａが本発明実施例であり、直線Ｂ
が比較例である。このグラフから溶血指数ＮＩＨを算出
し、比較例において０．０５７（ｇ／１００ｌ）本発明
実施例において０．０２８（ｇ／１００ｌ）を得た。本
発明実施例においてはインペラの振動が小さいために溶
血が少なくなったものと考えられる。
【００４０】本発明による血液ポンプには、次のような
変更、改良を行なうことができる。インペラの上端もし
くは下端又は双方をピボット及びピボット軸受で支持せ
ずに、ケーシングの底板上の少なくとも３ヶの回転ボー
ルによりインペラを回転自在に支持するか或はインペラ
の上部側側面を少なくとも３ヶの回転ボールにより支持
してもよい。また、ケーシングの吸入口はケーシングの
円錐形の頂点から偏った位置でインペラの回転中心軸に
ほぼ平行に延長してもよい。このほか、本発明の血液ポ
ンプには本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り、種々
の変更、修正を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
以下に本発明の実施の形態及び実施例を図に採って詳述
する。図に於て：
【図１】本発明の血液ポンプの第１実施例の縦断面図で
ある。
【図２】ピボットとピボット軸受との拡大断面図であ
る。
【図３】本発明の血液ポンプの第２実施例の縦断面図で
ある。
【図４】図３のＡ−Ａ線によるガイドロッドとギアとの
拡大断面図である。
【図５】本発明の血液ポンプの第３実施例の縦断面図で
ある。
【図６】本発明の第４実施例の一部省略縦断面図であ
る。
【図７】図６のＡ部分の拡大図である。
【図８】本発明の第５実施例の一部省略縦断面図であ
る。
【図９】図８のＢ−Ｂ線による偏心カムの拡大断面図で
ある。
【図１０】本発明の第６実施例の縦断面図である。
【図１１】本発明の血液ポンプに於てマグネットギャッ
プと、インペラ頂部の公転直径と、インペラの回転速度
との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の血液ポンプに於てマグネットギャッ
プと、ケーシングの振動と、インペラの回転速度との関
係を示すグラフである。
【図１３】マグネットギャップと、異なる血液ポンプに
牛血を連続的に送致通過させたときの通過回数と、溶血
量との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の血液ポンプと従来のポンプとの性能
を比較したグラフである。
【図１５】図１４同様のグラフである。
【符号の説明】
１ インペラ ２ ケーシング ３ 磁気駆動装置 ４ 磁気吸引力調整手段 １１ 側面 １３ 羽根 １４ 磁石 １６ ピボット（上端） １７ ピボット（下端） ２４ 吸入口 ２５ 吐出口 ２６ ピボット軸受（上端） ２７ ピボット軸受（下端） ３１ 磁石アセンブリ ３２ 回転駆動手段 ４１ サポーティングテーブル ４２ スペーサー ４４ ガイドロッド（ラック） ４５ ギア（ピニオン） ｇ ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 直 アメリカ合衆国 テキサス州 77079 ヒ ューストン チャドボーン 14519 (72)発明者 高味 良行 アメリカ合衆国 テキサス州 77042 ヒ ューストン ウィルクレスト 566 (72)発明者 牧野内 譲三 アメリカ合衆国 テキサス州 77063 ヒ ューストン エス．ガスナー 705 2200 (72)発明者 能勢 之彦 アメリカ合衆国 テキサス州 77004 ヒ ューストン スイート ４エイチ ハーマ ン 1400

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インペラと、吸入口及び吐出口を備えイ
    ンペラを回転可能に収容するケーシングと、ケーシング
    の外側に配置された磁気駆動装置及び磁気吸引力調整手
    段とからなり、上記インペラは回転対称形であり、側面
    にポンプ機能をもつ羽根を底部に永久磁石等の磁気装置
    を備え、上記磁気駆動装置は上記磁気装置と磁気的に結
    合する磁石アセンブリと該磁石アセンブリを回転させる
    回転駆動装置からなり上記磁気装置と協働してインペラ
    を回転させ、上記磁気吸引力調整手段は上記磁気装置と
    上記磁石アセンブリとの間の磁気吸引力を調整する血液
    ポンプ。
  2. 【請求項２】 インペラと、吸入口及び吐出口を備えイ
    ンペラを回転可能に収容するケーシングと、ケーシング
    の外側に配置された磁気駆動装置とからなり、上記イン
    ペラは回転対称形であり、ポンプ機能をもつ羽根と磁気
    装置とを備え、上記磁気駆動装置はインペラの上記磁気
    装置と協働してインペラを回転させ、上記インペラの回
    転軸の両端部の少なくとも一方がピボットとピボット軸
    受とにより支持され、該ピボット及びピボット軸受の何
    れか一方がセラミックスで形成され、他方が合成樹脂で
    形成されている血液ポンプ。
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