JPH11514251A - 心臓補助システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 心臓補助ポンプは、内腔をその中で画定して包囲する外部被覆を含むカニューレであって、先端と後端とを有するカニューレを含む。カニューレは、先端が被術者の心臓の心室の内部に来るように被術者の大動脈を通じて挿入される。このポンプは、カニューレの先端の近くにあって、心室から内腔に入る血液が通過する少なくとも一つの入口弁と、カニューレの被覆に沿って半径方向に配置された、内腔から大動脈に出る血液が通過する少なくとも一つの出口弁と、可変流体容積を有する流体槽であって、血液が内腔と槽との間を流れることができるようにカニューレの後端に連結された流体槽と、流体槽に連結され、この流体槽内の流体容積を制御するポンプ装置とを有する。ポンプ駆動部は、流体槽内の流体容積を交互に増減させて、カニューレを通じて血液の脈動ポンプ給送作用を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】 心臓補助システム 発明の分野 本発明は、一般には、心拍出量を増加させるための装置およびシステムに関し 、特に心室内心臓補助ポンプに関する。 発明の背景 大動脈内心臓補助装置および心室内心臓補助装置は、当技術分野では周知であ る。こららの装置は一般に発作または手術後の心臓の負担を軽減するために使用 されている。これらの装置は、例えば急性または慢性の心臓病、または外科手術 中の正常な心臓機能への妨害により心拍出量が不十分な場合に、心臓の左心室か ら大動脈への血流を増加させるためにも使用することができる。 最も知られており最も広く使用されている大動脈内ポンプ・システムの一つに 大動脈内バルーン・ポンプ（ＩＡＢＰ）があり、先端に膨張可能なバルーンを有 し、動脈を通じて大動脈中に挿入されるカテーテルを備えている。次いで、この バルーンを外部ポンプ装置によって膨縮させて、動脈系中に血液を送り込む際に 左心室を補助するために、心臓の鼓動と同期させて大動脈中の血流を交互に遮断 ／解放する。しかしながらＩＡＢＰは、心臓の無補助且つ自然な心拍出量の限ら れた増加しかもたらさず、心臓の機能不全を克服するためには適切ではない。 引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第４０１４３１７号は、バルー ン・ポンプと心拍調整電極とを有する心臓循環補助カニューレを記載している。 カニューレは経皮的に大動脈を通して挿入されるので、その先端は心臓の左心室 中にある。心収縮期には、左心室内のカニューレの入口弁が開き、心室の収縮に よって血液がカニューレ中に強制流入される。次いで、心拡張期には、血液は入 口弁から下流に、一つまたは複数の出口弁を通じてカニューレに沿って大動脈中 に流出する。上述のＩＡＢＰと機能的に類似のガスを充満したバルーンが、出口 弁の下流でカニューレに連結されている。このバルーンは一般的には、心拡張期 に膨張し、心収縮期に収縮して、冠状動脈への血液流入を補助する。しかしなが らカニューレの行程容積は小さく、血液の給送は心臓の収縮力に頼っている。し たがって、衰弱した心臓または疾患心臓の血液出力を増加する場合の有効性は限 られてくる。 引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第４９０６２２９号は、高周波 経弁膜線対称血液ポンプを記載している。このポンプは小さな内容積を有し、こ の容積は、これを半径方向に取り囲む可撓性ダイヤフラムを通じて加えられる空 気圧または液圧で交互に膨張し収縮する。この容積は入口端と出口端とを有し、 これら両端には一方向軸弁があるので、血液は心臓から大動脈の方にしか流れな い。ポンプは一方向入口弁を通じてカニューレに連結されており、カニューレは 大動脈弁を通じて心臓の左心室に挿入される。内容積が膨張すると、血液は心室 からポンプ中に流れる。次いで容積が減少し、血液は出口端を通じて大動脈中に 放出される。ポンプは、６００〜１０００サイクル／分の周波数で作動するよう に設計されている。ポンプの行程容積は一般的には約３〜５ｃｃしかないので、 適切な環流を行うためにはこの高いサイクル数が必要である。 Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｓ ｔｅｍｓから販売されているＨｅｍｏｐｕｍｐ Ｃａｒｄｉａｃ Ａｓｓｉｓｔ システムでは、専用の小型ロータ・ポンプ機構を具備するカニューレが大動脈中 に挿入される。ポンプは本体外部の駆動装置によって駆動され、大動脈から動脈 の残り部分に血液を連続的にポンプ給送し、これによって心臓の自然の心拍出量 を補足する。この形式のシステムは、引用によって本明細書に組み込まれる米国 特許第５０９２８４４号にも記載されている。心拍出量の短時間増加のためには 連続流装置が便利であるが、脈動ポンプの方が心臓の自然のポンプ作用により近 いので、脈動ポンプはより有効な長期支援をもたらすと考えられる。 発明の概要 本発明の目的は、人体の適切な脈動性環流が確実に維持されるように、十分に 大きな内部容積と改善された弁構造を有する心室内心臓補助ポンプを提供するこ とである。 ポンプがカニューレを有する本発明の一態様では、カニューレからの血液の交 互の流入／流出を確実に制御するように、カニューレの両側に一方向弁構造が設 けられている。 本発明の好ましい実施形態では、心室内心臓補助ポンプは、先端が大動脈を通 じて左心室に挿入されるカニューレと、カニューレの後端でカニューレに連結さ れた脈動性駆動ユニットとを備えている。カニューレは、カニューレの先端の近 くに少なくとも一つの入口弁を有する内腔を画定し囲む外部被覆と、入口弁の下 流にカニューレの長さに沿って半径方向に配置された一つまたは複数の出口弁と を具備する。脈動性駆動ユニットは、カニューレ内の流体圧を交互に増減させる 。圧力が低下すると、少なくとも一つの入口弁が開く一方、一つまたは複数の出 口弁が閉じて、血液は入口弁を通じてカニューレの内腔に流入する。次いでカニ ューレ内の圧力が増加して、入口弁を閉じて出口弁を開く。こうして血液が内腔 から大動脈中に流れる。 本発明のいくつかの好ましい実施形態では、脈動性駆動ユニットは、可撓性ダ イヤフラムによって分離された第１チャンバと第２チャンバとから成る流体槽を 備え、これらのチャンバはそれぞれ流体ポートを有する。第１チャンバの流体ポ ートはカニューレの後端に連結されており、これによって血液はチャンバとカニ ューレとの間を流れることができる。第２チャンバの流体ポートは液圧駆動部に 連結されており、この駆動部は圧力を交互に増減し、したがって第２チャンバ内 の制御流体の容積を増減させる。可撓性ダイヤフラムは、第２チャンバ内の流体 と第１チャンバ内の血液とが直接接触することなく、圧力変化を第２チャンバか ら第１チャンバに伝達し、こうして、上述のようにカニューレの内腔を出入する 血液の流れを制御する。液圧駆動部を使用することによって、当技術分野で周知 の他の心臓補助ポンプで通常使用されるエアポンプ駆動機構よりも効率良く、質 的により多量の血液をポンプ給送することができる。 本発明の好ましい実施形態では、前述のように、ポンプ給送される血液が、実 質的に身体の外側を循環することなく、完全にカニューレの内部とこれに連結さ れた流体槽の第１チャンバ内に残ることを理解されたい。カニューレと流体槽は 、感染の可能性を減らすために一回だけの使用を目的とした使い捨て可能なもの で あることが好ましい。 本発明の好ましい実施形態では、カニューレは、脈動性駆動ユニットの各行程 において少なくとも５０ｃｃ、好ましくは８０ｃｃまでの血液をポンプ給送する ことができる。しかしながら、臨床上の必要性によっては、心臓補助ポンプは各 行程において比較的少量、例えば２０ｃｃをポンプ給送するように調節されるこ とを理解されたい。脈動性駆動ユニットは実質的に人間の心脈動の速度で操作し て、動脈系の適切な環流が維持されるように調節することが好ましい。駆動は、 収縮期にカニューレの内腔に血液を引き入れ、拡張期に大動脈中に血液を放出す るように、心脈動に同期化させることが好ましい。 別法として、拡張期に内腔に血液を引き入れ、収縮期に大動脈中に血液を放出 するように、駆動を逆同期化するか、または心脈動に関係なく駆動を非同期にす ることもできる。 本発明の好ましい実施形態では、カニューレは、１５〜３０フレンチ（５〜１ ０ｍｍ）の範囲にある直径を有する可撓性弾力チューブから成る。これは、大腿 動脈を通じて大動脈に経皮的に挿入され、次いで大動脈弁を通じて心臓の左心室 に挿入されることが好ましい。別法として、カニューレを適当な外科切開法によ って動脈系中のどこかに挿入することもできる。 本発明のいくつかの好ましい実施形態では、カニューレの内腔の少なくとも一 つの入口弁から成る、当技術分野では周知のように一方向メカニカルフラップ弁 またはリーフレット弁を含む。少なくとも一つの入口弁は、一つの軸方向開口、 または一つまたは複数の半径方向開口を有することができる。 本発明のいくつかの好ましい実施形態では、一つまたは複数の出口弁も同様に メカニカルフラップ弁を含み、これらのフラップ弁は、カニューレ内腔の内部圧 力が上昇すると半径方向外側に開き、内腔の内部圧力が低下すると閉じて、カニ ューレの外表面と実質的に同一面になる。 本発明のその他の好ましい実施形態では、カニューレは、外部被覆の内部にあ って内腔を半径方向に囲む回転可能な内部スリーブを含む。スリーブは少なくと もカニューレの長さ部分に沿って延び、カニューレに沿って出口弁が配置されて いることが好ましい。一つまたは複数の出口弁の各々は、内部スリーブ中に第 １開口と、外部被覆中に対応する第２開口とを有する。出口弁を開くには、第１ 開口と第２開口を、被覆に対してスリーブを適当に回転させることによって整列 させる。出口弁を閉じるには、スリーブを逆回転させて第１開口と第２開口を不 整列状態にする。 内腔への血液の流れによってトルクがスリーブに加わり、これによってスリー ブが回転して出口弁が閉じるように、スリーブを構成することが好ましい。内腔 における血液の流れの方向が逆転すると、スリーブは前の方向に戻って回転し、 この方向で出口弁が開いて血液が流出することが好ましい。血流の力をスリーブ にかかるトルクに変換する目的で、スリーブがその内表面に固定された小さな羽 根またはローター・ブレードを含むことが好ましい。 別法としては、所望の相対的回転を行って一つまたは複数の出口弁を開閉させ るように、外部駆動される機械式回転装置をスリーブまたは被覆もしくはその両 方に連結する。 カニューレが回転可能な内部スリーブを備える本発明の好ましい実施形態では 、少なくとも一つの入口弁は上述のようにメカニカルフラップ弁またはリーフレ ット弁を含むこともある。別法として、入口弁は機能的に出口弁の第１開口およ び第２開口と類似の第１開口および第２開口を備えることもできるが、出口弁の 第１開口と第２開口が整列するときに入口弁の第１開口と第２開口が不整列状態 になり、その逆の場合も成り立つ点が異なる。 本発明の別の好ましい実施形態では、カニューレは、その先端の近くで内腔の 内部に保持されたスライドエレメントを含み、スライドエレメントは内腔に沿っ て軸方向に滑ることができるが、その中で回転はできないようになっている。ス ライドエレメントは半径方向および軸方向の開口を有し、これらの開口を通じて 血液が流れることができる。カニューレはさらに、その先端の近くに内腔への入 口弁として働く一つの軸方向開口と、入口弁に隣接してカニューレの長さに沿っ て内腔からの出口弁として働く一つまたは複数の半径方向の開口とを含む。 内腔中の圧力が上昇すると、スライドエレメントは先端の方向にスライド移動 し、これによって軸方向（入口）開口と嵌合して、実質的にこれを閉じる。スラ イドエレメントがこの位置にあるときには、スライドエレメントの半径方向開口 はカニューレ内の半径方向開口と整列するので、血液は内腔から流出することが できる。 内腔中の圧力が逆になると、すなわち内腔の外側の血圧に対して負圧に低下す ると、スライドエレメントはカニューレの先端から離れて後端側にスライド移動 するので、血液はカニューレの再度開いた軸方向開口とスライドエレメントを通 じて内腔中に流れることができる。後端側の位置においては、スライドエレメン トの半径方向開口はカニューレ中の半径方向開口と不整列状態になるので、出口 弁は有効に閉鎖される。 別法として、本発明の別の好ましい実施形態では、今説明したものと類似の作 動をするが、カニューレは、上記の軸方向開口の代りに入口弁として働くための 一つまたは複数の半径方向入口開口を有する。スライドエレメントは同様に、上 記の軸方向開口の代りに半径方向入口開口を有する。内腔中の圧力が逆になると 、すなわち内腔の外側の血圧に対して負圧に低下すると、スライドエレメント中 の半径方向入口開口は内腔中の半径方向入口開口と整列するので、血液は内腔中 に流れることができる。内腔中の圧力が上昇すると、上記のように入口弁は閉じ て、出口弁は開く。 本発明のさらに別の好ましい実施形態では、カニューレの出口弁は半径方向開 口をその長さ方向に有し、これらの開口は、好ましくは生物学的に適合性のある ゴム材でできている可撓性の弾性外部被覆によって覆われ、閉鎖される。この被 覆はその長さの一部分に沿ってスクイーズ・リングによって定位置に保持されて いることが好ましい。少なくとも一つの入口弁は、メカニカルフラップ、リーフ レットまたは他の上記または当技術分野では周知の形式のものを使用することが できる。 別法として、少なくとも一つの入口弁は同様に可撓性の弾性内部被覆を含み、 次に記載するように出口弁と類似の様式で作動することができる。 通常、出口弁を覆う外部被覆の弾性によって、被覆はカニューレの外部表面に 半径方向にぴったり付く結果となり、これによって出口弁を閉じる。しかしなが らカニューレの内腔の内部における圧力が上昇すると、血圧は半径方向開口を通 じて被覆に対して外向きの力を加える。この力によって被覆は外側に伸び、血液 は内腔の外側に流出することができる。 したがって、本発明の好ましい一実施形態によれば、 内部に内腔を画定し包囲する外部被覆を含むカニューレであって、先端と後端 とを有し、先端が被術者の心臓の心室の内部に来るように被術者の大動脈を通じ て挿入されるカニューレと、 カニューレの先端の近くにあって、心室から内腔に入る血液が通過する少なく とも一つの入口弁と、 カニューレの被覆に沿って半径方向に配置された、内腔から大動脈に出る血液 が通過する少なくとも一つの出口弁と、 可変流体容積を有する流体槽であって、血液が内腔と流体槽との間を流れるこ とができるように、カニューレの後端に連結された流体槽と、 流体槽に連結され、この流体槽内の流体容積を制御するポンプ装置と を有し、 ポンプ装置が、流体槽内の流体容積を交互に増減させて、カニューレを通じて 血液の脈動ポンプ給送作用を発生させる、心臓補助ポンプが提供される。 流体槽は最大および最小容積を有し、これらの差が流体槽行程容積を決定し、 心臓補助ポンプは流体槽の行程容積によって実質的に決定される行程容積を有す ることが好ましい。ポンプは少なくとも５０ｃｃの最大行程容積を有することが 好ましく、約８０ｃｃの最大行程容積はさらに好ましい。 ポンプ駆動部は流体槽と流路連結され、心臓の鼓動と同期化されることが好ま しい。 入口弁と出口弁は少なくとも一つの一方向弁を含むことが好ましい。追加また は別法として、入口弁と出口弁が少なくとも一つのメカニカルフラップ弁である か、または入口弁がリーフレット弁であり、あるいはその両方である。 追加または別法として、ポンプは内腔中に位置する回転可能な内部スリーブを 含み、被覆に対して内部スリーブが回転すると、入口弁と出口弁のうちの少なく とも一つを開閉する。入口弁と出口弁のうちの少なくとも一つが、被覆中の第１ 半径方向開口と、内部スリーブにおける半径方向開口に対応する第２半径方向開 口とを含み、被覆に対して内部スリーブが回転すると、第１半径方向開口と第２ 半径方向開口のそれぞれを実質的に相互整列させることによって、少なくとも一 つの弁を開かせることが好ましい。トルク連結装置を内部スリーブに連結するこ とが好ましく、この装置がスリーブに固定された小翼を含み、腔中の血流に応じ て内部スリーブを回転させることが好ましい。 追加または別法として、ポンプは内腔中に位置する内部スライドエレメントを 含み、このスライドエレメントは内腔中を軸方向に移動して、入口弁と出口弁を 交互に開閉させる。入口弁と出口弁の少なくとも一つが被覆中の第１半径方向開 口と、内部スライドエレメントにおける半径方向開口に対応する第２半径方向開 口とを含み、スライドエレメントの軸方向移動が、第１半径方向開口と第２半径 方向開口のそれぞれを実質的に相互整列させることによって、少なくとも一つの 弁を開かせることが好ましい。 追加または別法として、少なくとも一つの入口弁はカニューレ中に一つの軸方 向開口を含み、内部スライドエレメントは軸方向に移動してカニューレ中の軸方 向開口から離れて、入口弁を開く。 さらに別法として、または追加として、ポンプは弾性の外部スリーブを含み、 この外部スリーブはカニューレの外部半径方向表面に弾性的に付着して出口弁を 閉じ、弾性外部スリーブはカニューレ内側の血圧に応じて外側に延び、それによ って出口弁を開く。 さらに別法として、または追加として、ポンプは弾性の内部スリーブを含み、 この内部スリーブはカニューレの内部半径方向表面に弾性的に付着して入口弁を 閉じ、カニューレ内側の血圧が低下すると、弾性内部スリーブはカニューレ外側 の血圧に応じて内側に変形し、それによって入口弁を開く。 さらにまた、本発明の好ましい一実施形態によれば、 先端と後端と入口弁と出口弁とを有するカニューレを、その後端において流体 槽に連結すること、 カニューレの先端が心臓の左心室の内部に来るように、カニューレを動脈を通 じて挿入すること、 槽中の流体の圧力を低下させることによって、心室からカニューレの入口弁を 通じて流体槽中に血液を引き入れること、および 槽中の流体の圧力を増加させることによって、カニューレの出口弁を通じて槽 から血液を動脈中に放出すること を含む、心臓の血液拍出量を促進するための方法が提供される。 血液の引入れと放出は繰返し交互に行われ、各回において２０〜８０ｃｃの血 液が引き入れられ放出されることが好ましい。血液の引入れおよび放出は、液圧 を液体槽に加えることを含む。 この方法は心拍信号を感知することを含み、血液の引入れおよび放出は心臓の 脈動と同期に血液を引き入れ放出することを含み、心室の収縮期または拡張期の いずれかで血液が引き入れられることが好ましい。 この方法は、上記のように心臓補助ポンプを使用して実施することが好ましい 。 さらにまた、本発明の好ましい一実施形態によれば、 内腔をその中で画定して囲い込み、第１半径方向開口を含む外部被覆と、 外部被覆の内部に回転可能に保持されて、第２半径方向開口を含む内部スリー ブであって、第１および第２半径方向開口が互いに整列すると弁が開くように、 第２半径方向開口がスリーブの回転によって第１半径方向開口と整列可能な内部 スリーブと、 内部スリーブに連結されたトルク連結装置と を備え、内腔中における流体の第１流れ方向の流れに応じて、トルク連結装置は スリーブを第１回転方向へ回転させ、これによって第１および第２半径方向開口 の整列を変える、 心臓補助装置において使用するための一方向弁が提供される。 内腔中における流体の一般に第１流れ方向とは逆の第２流れ方向の流れに応じ て、トルク連結装置がスリーブを第１回転方向とは逆の方向に回転させることが 好ましい。第１回転方向のスリーブの回転は弁を開放させ、これと逆の回転方向 のスリーブの回転は弁を閉じさせることが好ましい。 トルク連結装置はスリーブに固定された小翼を含むことが好ましい。 さらにまた、本発明の好ましい一実施形態によれば、 内腔をその中で画定して囲い込み、第１入口開口と第１出口開口とを含む外部 被覆と、 内腔の内部に保持されて、その中で軸方向に移動可能である内部スライドエレ メントであって、このスライドエレメントが第１軸方向位置にあるときには第１ および第２入口開口が整列して入口弁が開き、スライドエレメントが第２軸方向 位置にあるときには第１および第２出口開口が整列して出口弁が開くように、ス ライドエレメントの軸方向の移動によって第１入口開口および第１出口開口とそ れぞれ整列可能な第２入口開口および第２出口開口を含む内部スライドエレメン トとを備え、 内腔中における流体圧力の変化に応じて、内部スライドエレメントが被覆中で 第１軸方向位置と第２軸方向位置との間を軸方向に移動する、心臓補助装置にお いて使用するための、入口弁と出口弁とを含む一方向弁アセンブリが提供される 。 第１軸方向位置と第２軸方向位置との間のどの位置にスライドエレメントがあ っても、入口弁と出口弁のうちの一つだけが開いていることが好ましい。 内腔中における流体圧力の上昇に応じて、内部スライドエレメントは第２軸方 向位置に移動し、これによって出口弁を開き、また内腔中における流体圧力の低 下に応じて、内部スライドエレメントは第１軸方向位置に移動し、これによって 入口弁を開くことが好ましい。 さらにまた本発明の好ましい一実施形態によれば、 内腔をその中で画定して囲い込み、半径方向開口を含む外部被覆と、 被覆の外部半径方向表面に弾性的に付着して半径方向開口を覆い、これによっ て弁を閉じる弾性外部スリーブとを備え、 内腔中における流体圧力の上昇に応じて、外部スリーブが外側に伸び、これに よって弁を開く、 心臓補助装置において使用するための一方向弁が追加的に提供される。 さらに本発明の他の好ましい一実施形態によれば、 内腔をその中で画定して囲い込み、半径方向開口を含む外部被覆と、 被覆の内部半径方向表面に弾性的に付着して半径方向開口を覆い、これによっ て弁を閉じる弾性内部スリーブとを備え、 内腔中における流体圧力の低下に応じて、内部スリーブが内側に変形し、これ によって弁を開く、 心臓補助装置において使用するための一方向弁が提供される。 弾性スリーブを含むこのような一方向弁は、被覆に対してスリーブを定位置に 保持するスリーブの一部分に周辺で嵌合する保持リングも有することが好ましい 。 本発明は、添付の図面を引用して行うその好ましい実施形態の下記の詳細な説 明によって、さらに完全に理解されよう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好ましい一実施形態による心臓補助ポンプの概略断面図で ある。 第２Ａ図は、本発明の好ましい一実施形態によるカニューレを心臓中に挿入し た状態を示す概略図である。 第２Ｂ図は、本発明の他の好ましい一実施形態によるカニューレを心臓中に挿 入した状態を示す概略図である。 第３図は、本発明の好ましい一実施形態による弁アセンブリの概略等角断面図 である。 第４Ａ図は、入口弁が開き出口弁が閉じている第１位置にある入口弁と出口弁 を含む、本発明の好ましい一実施形態による弁アセンブリの概略断面図である。 第４Ｂ図は、入口弁が閉じ出口弁が開いている第２位置にある、第４Ａ図の弁 アセンブリの概略断面図である。 第５Ａ図は、入口弁が開き出口弁が閉じている第１位置にある入口弁と出口弁 とを含む、発明の他の好ましい一実施形態による弁アセンブリの概略断面図であ る。 第５Ｂ図は、入口弁が閉じ出口弁が開いている第２位置にある、第５Ａ図の弁 アセンブリの概略断面図である。 第６Ａ図は、どの弁も閉じている第１位置にある、本発明の好ましい一実施形 態による弁アセンブリの部分概略断面図である。 第６Ｂ図は、どの弁も開いている第２位置にある、第６Ａ図の弁アセンブリの 部分概略断面図である。 第７Ａ図は、どの弁も閉じている第１位置にある、本発明の好ましい一実施形 態による他の弁アセンブリの部分概略断面図である。 第７Ｂ図は、どの弁も開いている第２位置にある、第７Ａ図の弁アセンブリの 部分概略断面図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 ここで、本発明の好ましい一実施形態による心臓補助ポンプ・システム１８の 概略断面図である第１図を引用する。このシステムは、内腔２４を画定して取り 囲む外部被覆２２を有する大動脈内カニューレ２０を含む。カニューレ２０は、 １５〜３０フレンチ（５〜１０ｍｍ）の範囲の直径を有し、可撓性弾力材料、例 えばステンレス鋼線で補強されたポリウレタンで作り、したがって人体の主要動 脈中に挿入されてこれを通過できることが好ましい。カニューレ２０はさらに、 その先端２８の近くに好ましくは軸方向に配置された入口弁２６と、カニューレ の被覆２２に沿って半径方向に配置された一つまたは複数の出口弁３０とを含む 。入口弁と出口弁は、ステンレス鋼とポリカーボネートなどの剛性プラスチック 材料または当技術分野で周知の他の適当な材料で作ることが好ましい。 入口弁２６と出口弁３０とは、血液が実質的に単一方向にのみカニューレ２０ に流入しカニューレ２０から流出するように、すなわち（後述するように人体に おける血流方向にしたがって）入口弁２６に流入し出口弁３０を通じて流出する ように、一方向弁であることが好ましい。第１図に示す本発明の好ましい実施形 態では、入口弁と出口弁は、それぞれヒンジ３４、３６の周りで回転して望みに 応じて開閉するメカニカルフラップ弁を含む。入口弁２６のヒンジ３４は弁中央 軸に沿って位置するように示されているが、これも同様に出口弁３０のヒンジ３ ６のように弁の片側に配置することもできる。 別法として、入口弁２６は、例えばリーフレット弁など他の適当な形式のどの ような一方向弁を含むこともできる。このようなリーフレット弁は、例えば本出 願と同日に出願され本発明の譲渡人に譲渡された「Ｍethod for Ｐracticing Ｈ eart Ｖalves and Ｈeart Ｖalves Ｐroduced by Ｈ.Ｍethod」と題するＰＣＴ 特許出願に記載されているような、心臓補助装置に使用するための技術において 周知であり、この開示は引用により本明細書に組み込まれる。 本発明の他の好ましい実施形態では、後述のように、他の形式の入口弁および 出口弁も同様に使用することもできる。 第２Ａ図に、人の心臓４０におけるカニューレ２０の使用を概略的に示す。カ ニューレは、切開法によって末梢動脈４２を通じて、例えば大腿動脈を通じて経 皮的に挿入され、上流に向かって大動脈４４を通じて心臓４０の左心室４６中に 達することが好ましい。挿入の方法は、この分野で周知の他の形式の心臓カニュ ーレの挿入方法と実質的に類似している。カニューレ２０の長さは約６０ｃｍで あることが好ましく、この長さは一般に、先端２８が心室４６中に位置するとき に、後端３２が人体外側の切開箇所の近くに残るのに十分である。別法として、 カニューレを外科的に動脈系のどこかの適当な切開箇所を通じて挿入することも でき、この場合には、切開箇所から心臓までの距離に応じて６０ｃｍより短くな ることもある。 カニューレ２０がいったん定位置にくると、入口弁２６が開いて血液が心室４ ６から内腔２４中へ流入する。血液が内腔を満たす間、出口弁３０は閉じたまま であることが好ましい。カニューレ２０を挿入する前にカニューレの内部にあっ た空気または流体を放出するために、一時的に後端３２を開くこともできる。次 いで入口弁２６が閉じられ、出口弁３０が開かれて、血液は内腔から流出して大 動脈４４に流入する。 第１図に示すように、入口弁２６と出口弁３０は次のように、ポンプ・システ ム１８を通じてカニューレ２０に加えられた圧力に応じて開閉することが好まし い。カニューレ２０の後端３２は第１流体ポート５４を通じて流体槽５２の第１ 室５０に接続されている。流体槽５２はさらに、可撓性ダイアフラム５８によっ て第１室５０から分離された第２室５６を有する。好ましくは可撓性ポリウレタ ン製のダイアフラム５８は、二つの室５０、５６の流体圧力を実質的に同等にす るように二つの室のそれぞれの容量を変えるように変形するが、第１室と第２室 における流体の混合を防止する。 第２室５６は、水などの実質的に圧縮不可能な液体、または別法として正規の 塩水溶液などの他の適当な流体を含むことが好ましい。第２室５６は、第２流体 ポート６０を経てチューブ６２を通じてポンプ駆動部６４に連結されている。ポ ンプ駆動部６４内のピストン６６は交互に上下して、それにしたがって槽５２中 の流体圧を増減させ、これによって血液を内腔２４から流出入させる。 ピストン６６の単一行程でポンプ給送できる血液の最大容積は槽５０の容積に よってほぼ決定されることは理解されよう。望むならば比較的短い行程でピスト ン６６を作動させて、比較的小容量の血液をポンプ給送させることもできるが、 この最大単一行程ポンプ給送容量は、少なくとも５０ｃｃであることが好ましく 、最高８０ｃｃであることがさらに好ましい。行程は、ポンプ駆動部６４が心臓 の自然の速度またはこの速度の近くで作動するときに、十分な血液が実質的に人 体のすべてに環流するようにポンプ給送ができるように調節されることが好まし い。 さらにまた、血液がカニューレ２０に入り、第１チャンバ５０中に入ることが できるが、ダイヤフラム５８までしか入らないことが理解されよう。血液はチュ ービング６２を流れず、すなわちポンプ駆動部６４には入らない。カニューレ２ ０と流体槽５２は使い捨てであり、感染および汚染を防止するために一回だけの 使用のために作られることが好ましい。 ポンプ駆動部６４は、ピストン６６の速度と行程容積を調整する内部コンピュ ータ７０の制御下で、サーボ機構６８によって駆動される。コンピュータ７０は 、ＥＣＧ信号や血圧信号などの生理学的信号入力を受信し、好ましくは心拍速度 でピストン６６を駆動するために、これらの信号を使用してポンプ駆動部６４の 最適制御を行うことが好ましい。 コンピュータ７０は、心臓の収縮行程に対するピストン行程の遅れを調節する ことが好ましい。この遅れを、カニューレ２０が心臓の収縮期と同期して、拡張 期中は反同期的に、すなわちこの間の適当な位相で血液をポンプ給送するように 、調節することができる。別法として、例えば不整脈または繊維性攣縮の際に定 常的環流を維持するために、心臓の速度とは独立してピストン６６の速度を設定 することもできる。 第２Ｂ図は、本発明の好ましい代替実施形態を概略的に示すもので、人の心臓 ４０中に挿入された状態で示すカニューレ２０は、カニューレ２０の長さ方向に 沿って半径方向に配置された複数の入口弁２６を有する。半径方向入口弁２６は 第１図に示す弁３０のようなフラップ弁であってもよいが、内部に向かって開き 、 または下記の他の形式の一方向弁またはこの分野では周知の他の形式であっても よい。第２Ｂ図に示すカニューレは、上述の第１図と第２Ａ図に示したものと実 質的に同じ方式で機能することを理解されたい。 第３図は、本発明の好ましい他の一実施形態による出口弁３０の代替構造を概 略的に示す。第３図に示すように、カニューレ２０は、外部被覆２２の内部に回 転可能に取り付けられて内腔２４を囲む内部スリーブ７２を含む。内部スリーブ ７２は、カニューレ２０の少なくとも出口弁３０を含む部分に沿って軸方向に延 びている。各出口弁３０は、外部被覆２２中に外部開口７４、内部スリーブ７２ 中に内部開口７６を有する。出口弁３０を開くために、内部開口７６が外部開口 ７４と整列するように内部スリーブ７２が回転される。内部開口と外部開口とが 不整列状態になると、弁は閉じる。 複数の小翼８０がスリーブ７２の内部表面に固定されて、内腔を通って流れる 血液に応じてスリーブを回転させることが好ましい。第１図に示すように、ピス トン６６がポンプ駆動部６４中で引き戻されると、血液は実質的に第３図におい て矢印８２で示される方向に内腔２４を通って流れる。この流れの小翼８０に対 する力はスリーブ７２に対してトルクを加え、図では矢印８４で示すようにスリ ーブを時計方向に回転させ、こうして出口弁３０を閉じる。所望の血液容量が槽 ５０中に引き込まれてしまうと、ピストン６６が前方に押されて、これによって 血液は矢印８２とは反対の方向に内腔を流れる。次いでスリーブ７２は反時計方 向に回転するので出口弁３０が開く。 別法として、スリーブ７２または被覆２２を、所望の相対的回転を与えて出口 弁３０を開閉するように、当技術分野で周知の何らかの適当な形式の機械式回転 装置に近くで連結することができる。 第３図に示す出口弁を利用する本発明の好ましい実施形態では、入口弁（図示 せず）は上述のようにメカニカルフラップ弁でもリーフレット弁でもよい。別法 として、入口弁は、開口７４、７６の動作に似た様式で被覆に対するスリーブの 回転によって開閉する被覆２２およびスリーブ７２中に一対の整列可能な開口を 含む。ただし被覆およびスリーブは、一対の入口弁開口が整列して入口弁２６を 開くと開口７４、７６が不整列状態になって出口弁３０を閉じるように構成され ている。同様に、出口弁開口が整列すると、入口弁開口が不整列状態になって閉 じる。 第４Ａ図と第４Ｂ図は、本発明のさらに別の好ましい実施形態を示し、内腔２ ４中のスライドエレメント９０は入口弁２６と出口弁３０とを交互に開閉する。 カニューレの被覆２２の内部表面上に固定された少なくとも一つの軸方向舌状物 ９１が、スライドエレメント９０の外部表面上のそれと対応する溝９３と嵌合し 、これによってスライドエレメントが内腔の内部で上下動するがその軸の周りに 回転しないことが好ましい。 第４Ａ図では、内腔２４における圧力は好ましくは第１図を引用して先に述べ たポンプ駆動部によって、カニューレ２０の後端において血圧以下に低下してい る。心臓の左心室の内部におけるカニューレ２０の先端における血液の比較的高 い圧力は、スライドエレメント９０を上方に強制して入口弁２６を開く。血液は 弁２６を通り、スライドエレメントの前部開口９２を経て内腔２４中に流入する 。スライドエレメントの側方開口９４とカニューレの半径方向開口９６とが不整 列状態になると、出口弁が閉じる。 第４Ｂ図では、内腔２４における圧力が増加してスライドエレメント９０を下 方に強制し、入口弁２６を閉じる。ここで開口９４、９６は互いに整列し、これ によって出口弁３０を開き、出口弁３０を通じて血液は大動脈に流出する。 第５Ａ図と第５Ｂ図は、本発明による別の一実施形態を示すが、動作的には第 ４Ａ図と第４Ｂ図とに示すものと実質的に類似している。しかしながら第５Ａ図 と第５Ｂ図では、入口弁２６は出口弁３０と同様にカニューレ２０の被覆２２に 沿って半径方向に配置されている。内腔２４の内部のスライドエレメント９７は 少なくとも２組の半径方向開口、すなわち入口開口９８と出口開口９９を有する 。第５Ａ図では、内腔２４の内部の圧力上昇がスライドエレメント９７を下方へ 動かし、こうして出口開口９９が整列して出口弁３０を開く。第５Ｂ図では、内 腔２４の内部の圧力低下がスライドエレメント９７を上方へ動かし、入口開口９ ８を入口弁２６と整列させる。スライドエレメントの回転を防止するように、ス ライドエレメント９７中のスロット１００が被覆２２に固定されたピン１０１と 嵌合する。この分野では周知のような回転を防止する他の方法も使用することが で きる。 第６Ａ図と第６Ｂ図は、本発明によるさらに別の一実施形態を示すが、可撓性 の弾性外部スリーブ１０２がカニューレ２０の被覆２２における半径方向開口１ ０４を覆って閉じており、これらの開口は出口開口３０として役立つ。入口弁２ ６（この図では図示せず）は、メカニカルフラップ弁、またはリーフレット弁、 あるいはここに記載する他の適当な形式またはこの分野では周知の形式もしくは その両方を含むことができる。ラテックス、シリコーン、またはその他の生物学 的適合性のあるゴムで作られることが好ましいスリーブ１０２は、スクイーズ・ リング１０６によって適所に保持されることが好ましい。別法として、スリーブ １０２は適所に接着するか、または他の方法で確実に固定することもできる。 第６Ａ図では、第１図を引用して先に説明したように、入口弁を通じて血液が 引き出されるように、内腔２４における圧力が減少している。スリーブ１０２の 弾性によってスリーブ１０２はカニューレ２０の外部表面の半径方向に付着する ので、出口弁３０は閉じたままである。 しかし第６Ｂ図では、内腔２４における血圧は増加している。この圧力が開口 １０４を通じてスリーブ１０２に対して外向きの力を加えて、スリーブを外側に 伸ばし、これによって出口弁３０を開く。 第７Ａ図と第７Ｂ図に図示するように、本発明の別の好ましい一実施形態では 、可撓性の弾力性のある内部スリーブ１１０がカニューレ２０の被覆２２におけ る半径方向開口１１２を覆って閉じており、これらの開口は入口開口２６として 役立つ。スリーブ１１０は上記のように生物学的適合性のあるゴムで作られるこ とが好ましく、実質的に剛性のエキスパンダ・リング１１４によって適所に保持 されることが好ましい。別法として、スリーブ１１０は適所に接着するか、また は他の方法で確実に固定しても良い。内腔２４の内部の圧力がカニューレ２０の 外側の血圧より高いときには、スリーブ１１０は外方向に押されて、第７Ａ図に 示すように弁２６を閉じる。内腔の内部の圧力が低下すると、開口１１２を通じ て行使されるカニューレ２０の外側の血圧は、第７Ｂ図に示すようにスリーブ１ １０を内側に変形させて弁２６を開く。 これまでに述べた好ましい実施形態は例示として述べたものであり、本発明の 完全な範囲は請求の範囲によってのみ限定されることは正しく理解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年２月５日 【補正内容】 請求の範囲 １．内部に内腔を画定して包囲する外部被覆を含むカニューレであって、先端と 後端とを有し、先端が被術者の心臓の心室の内部に来るように被術者の大動脈を 通じて挿入されるカニューレと、 カニューレの先端の近くにあって、心室から内腔に入る血液が通過する少な くとも一つの入口弁と、 カニューレの被覆に沿って半径方向に配置された、内腔から大動脈に出る血 液が通過する少なくとも一つの出口弁と、 可変流体容積を有する流体槽であって、血液が内腔と槽との間を流れること ができるように、カニューレの後端に連結された流体槽と、 流体槽に連結され、この流体槽内の流体容積を制御する液圧ポンプ装置と を有し、 ポンプが、流体槽内の流体容積を交互に増減させて、カニューレを通じて血 液の脈動ポンプ給送作用を発生させる、心臓補助ポンプ。 ２．流体槽が最大および最小流体容積を有し、この差が槽の行程容積を決定し、 心臓補助ポンプが槽の行程容積によって実質的に決定される行程容積を有する、 請求の範囲第１項に記載の心臓補助ポンプ。 ３．少なくとも５０ｃｃの最大行程容積を有する請求の範囲第２項に記載の心臓 補助ポンプ。 ４．約８０ｃｃの最大行程容積を有する請求の範囲第３項に記載の心臓補助ポン プ。 ５．ポンプ機構が心臓の鼓動と同期化される前記請求の範囲のいずれか一項に記 載の心臓補助ポンプ。 ６．入口弁と出口弁が少なくとも一つの一方向弁を有する前記請求の範囲のいず れか一項に記載の心臓補助ポンプ。 ７．入口弁と出口弁が少なくとも一つのメカニカルフラップ弁を有する請求の範 囲第１項ないし第５項のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 ８．入口弁がリーフレット弁を含む前記請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ か一項に記載の心臓補助ポンプ。 ９．回転可能な内部スリーブを備え、被覆に対する内部スリーブの回転が入口弁 と出口弁のうちの少なくとも一つを開閉する、請求の範囲第１項ないし第５項の いずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １０．入口弁と出口弁のうちの少なくとも一つが、被覆中の第１半径方向開口と 、内部スリーブにおける半径方向開口に対応する第２半径方向開口とを有し、被 覆に対する内部スリーブの回転が、第１半径方向開口と第２半径方向開口のそれ ぞれを実質的に相互整列に導くことによって、少なくとも一つの弁を開かせる、 請求の範囲第９項に記載の心臓補助ポンプ。 １１．内部スリーブに連結されたトルク連結装置を含み、この装置が内腔中の血 流に応じて内部スリーブを回転させる、請求の範囲第９項または第１０項に記載 の心臓補助ポンプ。 １２．トルク連結装置がスリーブに固定された小翼を有する、請求の範囲第１１ 項に記載の心臓補助ポンプ。 １３．内腔中に位置する内部スライドエレメントを備え、このスライドエレメン トは内腔中を軸方向に移動して、口弁と出口弁を交互に開閉する、請求の範囲第 １項ないし第５項のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １４．入口弁と出口弁の少なくとも一つが、被覆中の第１半径方向開口と、内部 スライドエレメント中の対応する第２半径方向開口とを有し、内腔内でのスライ ドエレメントの軸方向移動が、第１半径方向開口と第２半径方向開口のそれぞれ を実質的に相互整列させることによって、少なくとも一つの弁を開かせる、請求 の範囲第１３項に記載の心臓補助ポンプ。 １５．少なくとも一つの入口弁がカニューレ中に一つの軸方向開口を有し、内部 スライドエレメントが軸方向に移動してカニューレ中の軸方向開口から離れて入 口弁を開く、請求の範囲第１３項または第１４項に記載の心臓補助ポンプ。 １６．弾性の内部スリーブを備え、この内部スリーブがカニューレの内部半径方 向表面に弾性的に付着して入口弁を閉じる、請求の範囲第１項ないし第５項のい ずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １７．弾性内部スリーブがカニューレ外側の血圧に応じて内側に変形し、これに よって入口弁を開く、請求の範囲第１６項に記載の心臓補助ポンプ。 １８．弾性の外部スリーブを備え、この外部スリーブがカニューレの外部半径方 向表面に弾性的に付着して出口弁を閉じる、請求の範囲第１項ないし第５項、第 １６項または第１７項のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １９．弾性外部スリーブがカニューレ内側の血圧に応じて外側に伸び、これによ って出口弁を開く、請求の範囲第１９項に記載の心臓補助ポンプ。 ２０．槽が可動壁を有し、前記液圧ポンプが、壁を動かして槽の容積を変えるよ うに作動される前記請求の範囲のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 ２１．可動壁が可撓性の壁である、請求の範囲第２０項記載の心臓補助ポンプ。 ２２．先端と後端と入口弁と出口弁とを有するカニューレを、その後端において 流体槽に連結するステップと、 カニューレの先端が心臓の左心室の内部に来るように、カニューレを動脈を 通じて挿入するステップと、 槽中の流体の圧力を低下させることによって、心室からカニューレの入口弁 を通じて流体槽中に血液を引き入れ、カニューレの出口弁を通じて槽から血液を 動脈中に放出するように、槽に液圧を加えるステップと、から成る、心臓の血液 拍出量を促進するための方法。 ２３．血液の引入れと放出が繰返し交互に行われる、請求の範囲第２２項に記載 の方法。 ２４．前記交互繰返しの毎回ごとに、２０〜８０ｃｃの血液が引入れ放出される 、請求の範囲第２３項に記載の方法。 ２５．心拍信号を感知するステップを含み、血液の引入れおよび放出が心臓の脈 動と信号に応じて血液を引入れて放出することから成る、請求の範囲第２２項な いし第２４項のいずれか一項に記載の方法。 ２６．カニューレへの血液の引入れが収縮期中の血液引入れである、請求の範囲 第２５項に記載の方法。 ２７．カニューレへの血液の引入れが拡張期中の血液引入れである、請求の範囲 第２６項に記載の方法。 ２８．槽が可動壁を有し、液圧を加えることによって可動壁が移動して槽の容積 を変える、請求の範囲第２２項ないし第２７項のいずれか１項に記載の方法。 ２９．槽が可撓性の壁を有し、液圧を加えることによって可撓性の壁が移動して 槽の容積を変える、請求の範囲第２２項ないし第２８項のいずれか一項に記載の 方法。 ３０．内腔をその中で画定して囲い込み、第１半径方向開口を含む外部被覆と、 外部被覆の内部に回転可能に保持されて、第２半径方向開口を含む内部スリーブ であって、第１および第２半径方向開口が互いに整列すると弁が開くように、第 ２半径方向開口がスリーブの回転によって第１半径方向開口と整列可能な内部ス リーブと、 内部スリーブに連結されたトルク連結装置と を備え、 内腔中における流体の第１流れ方向の流れに応じて、トルク連結装置はスリ ーブを第１回転方向へ回転させ、これによって第１および第２半径方向開口の整 列を変える、心臓補助装置において使用するための一方向弁。 ３１．内腔中における流体の一般に第１流れ方向とは逆の第２流れ方向の流れに 応じて、トルク連結装置がスリーブを第１回転方向とは逆の方向に回転させる、 請求の範囲第３０項に記載の一方向弁。 ３２．第１回転方向のスリーブの回転が弁を開放し、これと逆の回転方向のスリ ーブの回転により第１回転方向と反対方向にスリーブを回転させる、請求の範囲 第３０項または第３１項に記載の一方向弁。 ３３．トルク連結装置がスリーブに固定された小翼を含む、請求の範囲第３０項 ないし第３２項のいずれか一項に記載の一方向弁。 ３４．内腔をその中で画定して囲い込み、第１入口開口と第１出口開口とを含む 外部被覆と、 内腔の内部に保持されて、その中で軸方向に移動可能である内部スライドエ レメントであって、このスライドエレメントが第１軸方向位置にあるときには第 １および第２入口開口が整列して入口弁が開き、スライドエレメントが第２軸方 向位置にあるときには第１および第２出口開口が整列して出口弁が開くように、 スライドエレメントの軸方向の移動によって第１入口開口および第１出口開口と それぞれ整列可能な第２入口開口および第２出口開口を含む内部スライドエレメ ントと を備え、 内腔中における流体圧力の変化に応じて、内部スライドエレメントが被覆中 で第１軸方向位置と第２軸方向位置との間を軸方向に移動する、 心臓補助装置において使用するための、入口弁と出口弁とを含む一方向弁ア センブリ。 ３５．第１軸方向位置と第２軸方向位置との間で内部スライドエレメントがどの 位置にあっても、入口弁と出口弁のうちの一つのみ開く、請求の範囲第３４項に 記載のアセンブリ。 ３６．内腔中における流体圧力の上昇に応じて、内部スライドエレメントは第２ 軸方向位置に移動し、これによって出口弁を開く、請求の範囲第３４項または第 ３５項に記載のアセンブリ。 ３７．内腔中における流体圧力の低下に応じて、内部スライドエレメントが第１ 軸方向位置に移動し、これによって入口弁を開く、請求の範囲第３６項に記載の アセンブリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部に内腔を画定して包囲する外部被覆を含むカニューレであって、先端と 後端とを有し、先端が被術者の心臓の心室の内部に来るように被術者の大動脈を 通じて挿入されるカニューレと、 カニューレの先端の近くにあって、心室から内腔に入る血液が通過する少な くとも一つの入口弁と、 カニューレの被覆に沿って半径方向に配置された、内腔から大動脈に出る血 液が通過する少なくとも一つの出口弁と、 可変流体容積を有する流体槽であって、血液が内腔と槽との間を流れること ができるように、カニューレの後端に連結された流体槽と、 流体槽に連結され、この流体槽内の流体容積を制御するポンプ装置と を有し、 ポンプ装置が、流体槽内の流体容積を交互に増減させて、カニューレを通じ て血液の脈動ポンプ給送作用を発生させる、心臓補助ポンプ。 ２．流体槽が最大および最小流体容積を有し、この差が槽の行程容積を決定し、 心臓補助ポンプが槽の行程容積によって実質的に決定される行程容積を有する、 請求の範囲第１項に記載の心臓補助ポンプ。 ３．少なくとも５０ｃｃの最大行程容積を有する請求の範囲第２項に記載の心臓 補助ポンプ。 ４．約８０ｃｃの最大行程容積を有する請求の範囲第３項に記載の心臓補助ポン プ。 ５．ポンプ駆動部が心臓の鼓動と同期化される前記請求の範囲のいずれか一項に 記載の心臓補助ポンプ。 ６．ポンプ駆動部が流体槽と流路連結されている前記請求の範囲のいずれか一項 に記載の心臓補助ポンプ。 ７．入口弁と出口弁が少なくとも一つの一方向弁を有する前記請求の範囲のいず れか一項に記載の心臓補助ポンプ。 ８．入口弁と出口弁が少なくとも一つのメカニカルフラップ弁を有する前記請求 の範囲のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 ９．入口弁がリーフレット弁を含む前記請求の範囲のいずれか一項に記載の心臓 補助ポンプ。 １０．内腔中に位置する回転可能な内部スリーブを備え、被覆に対する内部スリ ーブの回転が入口弁と出口弁のうちの少なくとも一つを開閉する、前記請求の範 囲のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １１．入口弁と出口弁のうちの少なくとも一つが、被覆中の第１半径方向開口と 、内部スリーブにおける半径方向開口に対応する第２半径方向開口とを有し、被 覆に対する内部スリーブの回転が、第１半径方向開口と第２半径方向開口のそれ ぞれを実質的に相互整列に導くことによって、少なくとも一つの弁を開かせる、 請求の範囲第１０項に記載の心臓補助ポンプ。 １２．内部スリーブに連結されたトルク連結装置を含み、この装置が内腔中の血 流に応じて内部スリーブを回転させる、請求の範囲第１０項または第１１項に記 載の心臓補助ポンプ。 １３．トルク連結装置がスリーブに固定された小翼を有する、請求の範囲第１２ 項に記載の心臓補助ポンプ。 １４．内腔中に位置する内部スライドエレメントを備え、このスライドエレメン トは内腔中を軸方向に移動して、口弁と出口弁を交互に開閉する、請求の範囲第 １項ないし第７項のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １５．入口弁と出口弁の少なくとも一つが、被覆中の第１半径方向開口と、内部 スライドエレメントにおける半径方向開口に対応する第２半径方向開口とを有し 、内腔内でのスライドエレメントの軸方向移動が、第１半径方向開口と第２半径 方向開口のそれぞれを実質的に相互整列させることによって、少なくとも一つの 弁を開かせる、請求の範囲第１４項に記載の心臓補助ポンプ。 １６．少なくとも一つの入口弁がカニューレ中に一つの軸方向開口を有し、内部 スライドエレメントが軸方向に移動してカニューレ中の軸方向開口から離れて入 口弁を開く、請求の範囲第１４項または第１５項に記載の心臓補助ポンプ。 １７．弾性の内部スリーブを備え、この内部スリーブがカニューレの内部半径方 向表面に弾性的に付着して入口弁を閉じる、請求の範囲第１項ないし第７項のい ずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 １８．弾性内部スリーブがカニューレ外側の血圧に応じて内側に変形し、これに よって入口弁を開く、請求の範囲第１７項に記載の心臓補助ポンプ。 １９．弾性の外部スリーブを備え、この外部スリーブがカニューレの外部半径方 向表面に弾性的に付着して出口弁を閉じる、請求の範囲第１項ないし第９項、第 １７項または第１８項のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ。 ２０．弾性外部スリーブがカニューレ内側の血圧に応じて外側に伸び、これによ って出口弁を開く、請求の範囲第１９項に記載の心臓補助ポンプ。 ２１．先端と後端と入口弁と出口弁とを有するカニューレを、その後端において 流体槽に連結するステップと、 カニューレの先端が心臓の左心室の内部に来るように、カニューレを動脈を 通じて挿入するステップと、 槽中の流体の圧力を低下させることによって、心室からカニューレの入口弁 を通じて流体槽中に血液を引き入れるステップと、 槽中の流体の圧力を増加させることによって、カニューレの出口弁を通じて 槽から血液を動脈中に放出するステップと から成る、心臓の血液拍出量を促進するための方法。 ２２．血液の引入れと放出が繰返し交互に行われる、請求の範囲第２１項に記載 の方法。 ２３．前記交互繰返しの毎回ごとに、２０〜８０ｃｃの血液が引入れ放出される 、請求の範囲第２２項に記載の方法。 ２４．心拍信号を感知するステップを含み、血液の引入れおよび放出が心臓の脈 動と信号に応じて血液を引入れて放出することを含む、請求の範囲第２１項ない し第２３項のいずれか一項に記載の方法。 ２５．カニューレへの血液の引入れが収縮期中の血液引入れを含む、請求の範囲 第２４項に記載の方法。 ２６．カニューレへの血液の引入れが拡張期中の血液引入れを含む、請求の範囲 第２５項に記載の方法。 ２７．血液の引入れおよび放出が槽へ液圧を加えることを含む、請求の範囲第２ １項ないし第２６項のいずれか一項に記載の方法。 ２８．請求の範囲第１項ないし第２０項のいずれか一項に記載の心臓補助ポンプ を使用する、請求の範囲第２１項ないし第２６項のいずれか一項に記載の方法。 ２９．内腔をその中で画定して囲い込み、第１半径方向開口を含む外部被覆と、 外部被覆の内部に回転可能に保持されて、第２半径方向開口を含む内部スリーブ であって、第１および第２半径方向開口が互いに整列すると弁が開くように、第 ２半径方向開口がスリーブの回転によって第１半径方向開口と整列可能な内部ス リーブと、 内部スリーブに連結されたトルク連結装置と を備え、 内腔中における流体の第１流れ方向の流れに応じて、トルク連結装置はスリ ーブを第１回転方向へ回転させ、これによって第１および第２半径方向開口の整 列を変える、心臓補助装置において使用するための一方向弁。 ３０．内腔中における流体の一般に第１流れ方向とは逆の第２流れ方向の流れに 応じて、トルク連結装置がスリーブを第１回転方向とは逆の方向に回転させる、 請求の範囲第２９項に記載の一方向弁。 ３１．第１回転方向のスリーブの回転が弁を開放し、これと逆の回転方向のスリ ーブの回転が弁を閉じる、請求の範囲第３０項に記載の一方向弁。 ３２．トルク連結装置がスリーブに固定された小翼を含む、請求の範囲第２９項 ないし第３１項のいずれか一項に記載の一方向弁。 ３３．内腔をその中で画定して囲い込み、第１入口開口と第１出口開口とを含む 外部被覆と、 内腔の内部に保持されて、その中で軸方向に移動可能である内部スライドエ レメントであって、このスライドエレメントが第１軸方向位置にあるときには第 １および第２入口開口が整列して入口弁が開き、スライドエレメントが第２軸方 向位置にあるときには第１および第２出口開口が整列して出口弁が開くよ うに、スライドエレメントの軸方向の移動によって第１入口開口および第１出口 開口とそれぞれ整列可能な第２入口開口および第２出口開口を含む内部スライド エレメントと を備え、 内腔中における流体圧力の変化に応じて、内部スライドエレメントが被覆中 で第１軸方向位置と第２軸方向位置との間を軸方向に移動する、 心臓補助装置において使用するための、入口弁と出口弁とを含む一方向弁ア センブリ。 ３４．第１軸方向位置と第２軸方向位置との間でスライドエレメントがどの位置 にあっても、入口弁と出口弁のうちの一つだけが開いている。請求の範囲第３３ 項に記載のアセンブリ。 ３５．内腔中における流体圧力の上昇に応じて、内部スライドエレメントは第２ 軸方向位置に移動し、これによって出口弁を開く、請求の範囲第３３項または第 ３４項に記載のアセンブリ。 ３６．内腔中における流体圧力の低下に応じて、内部スライドエレメントが第１ 軸方向位置に移動し、これによって入口弁を開く、請求の範囲第３３項ないし第 ３５項のいずれか一項に記載のアセンブリ。 ３７．内腔をその中で画定して囲い込み、半径方向開口を含む外部被覆と、 被覆の外部半径方向表面に弾性的に付着して半径方向開口を覆い、これによ って弁を閉じる弾性外部スリーブと を備え、 内腔中における流体圧力の上昇に応じて、外部スリーブが外側に伸び、これ によって弁を開く、心臓補助装置において使用するための一方向弁。 ３８．内腔をその中で画定して囲い込み、半径方向開口を含む外部被覆と、 被覆の内部半径方向表面に弾性的に付着して半径方向開口を覆い、これによ って弁を閉じる弾性内部スリーブと を備え、 内腔中における流体圧力の低下に応じて、内部スリーブが内側に変形し、こ れによって弁を開く、心臓補助装置において使用するための一方向弁。 ３９．被覆に対してスリーブを定位置に保持するスリーブの一部分に周辺で嵌合 する保持リングを有する、請求の範囲第３７項または第３８項に記載の一方向弁 。