JPS5982853A - 人工弁 - 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】 本発明は筒状の弁膜を有する機械人口弁に関し、生体お
よび人工心臓の心臓弁として用いる弁である。

従来、弁機能不全による心臓疾思の治療は、機能不全に
陥っている僧帽升、大動脈弁、三尖弁、肺動脈弁などを
手前により人工弁と直き換える手段がとられている。

従って、人口弁は少なくとも置換手術を受けた患者が天
寿を全うするまで、永続的に機能することが望ましい。

ところが、従来の人工弁のうち好成績を得ているもので
も２年程でその交換を必要としており、患者に精神的、
肉体的および経済的に多大な負担を与えている。

これは、従来の人工弁が該弁に必要とされる１）血栓形
成がないこと、２）血液破壊がないこと、３）弁機能不
全がないこと、４）耐久性のあることなどの諸条件を十
分に満足していないからである。

その人工弁としては、生体弁の加工よりなる生物人工弁
と、人工材料よりなる機械的人工弁がある。

前者の生物人工弁としては、豚の弁葉そのもの又は豚の
心膜を化学処理することによって異様性をなくし、これ
を金属輪に縫い付けたものなどがあるが、これらは弁葉
が壊死組織なので耐久性に欠けると共に、カルシウムが
沈着し、比較的短期間のうちに機能不全が起こる欠点が
ある。特に、子供においてはこれが顕著である。

又、後者の機械的人工弁としては、金属枠の中にシリコ
ン製の球を入れたいわゆるラムネ玉のような球状弁があ
るが、これは球が血流の中心流を妨げる欠点があると共
に、球の血流抵抗が大きいので心臓の負担になるし、外
枠の背も高くなって心臓の内面を傷つけることもある。

そこで、球の高さを低くした平らな碁石ディスク弁やデ
ィスコイド弁が考案されたが、これらの弁は心臓から拍
出される血流が中心を通らずにディスクの抵抗を介して
偏心流となるので、やはり心臓に負担がかかると共に、
血管内の流体力学的にも問題があり、且つ血液の破壊や
血栓形成、さらには閉弁の際に血液のバックフロー（逆
流）かあるなどの欠点を有している。即ち、ディスク弁
ではディスクを通過したあとの血流に乱流が生じ、この
乱流が原因となって血栓がなわれる。

又、人工弁が機能不全を起こす原囚として肉芽組織の発
生がある。これは、心臓内に取り付けた人工弁が異物で
あるため、これを覆うように心臓壁から内膜が伸びてく
る生体反応によるものであって、この成長度合は血液の
淀みやすい弁の流出側において大きい。よって、ディス
ク弁においてはディスクの周縁が心臓壁に縫合せるハウ
ジイング（リング状に形成せる枠体）に沿って伸びてき
た肉芽組織に数ケ月から１年程で接触し、短期間のうち
に機能不全に陥る欠点があった。

本発明は斯る従来事情に鑑み、「リング本体のリング孔
に所定長さの筒状弁膜を連続させて設け、該弁膜を数本
の支柱で支持すると共に、弁膜にその開閉を助けるばね
を作用させた構造」から成る人工弁を提供して、上記従
来欠点を解消せんとするものである。

尚、請求の範囲に云うリング本体とは一般にハウジイン
グと呼ばれるもので、化学的に不活性、化学的に安定（
耐酸、耐アルカリ、耐熱）、重合度が高いなどの合成高
分子材料、バイタリウム・チタン・特殊ステンレス鋼な
どの金属、およびそれらのアモルファス金属、炭素繊維
、セラミックなどの生体適合材料でもって形成する。

又、リング本体と支柱およびばねの各角部は総て所定の
アールでもって面取りし、これらの各面の総てを凹凸が
数ミクロン以下となるように仕上げる。

以下、本発明人工弁の一実施例を図面により説明する。

本発明人工弁は第１図に示す如く、リング本体（１）と
、該本体（１）の外周部に装着せる縫合布（２）、及び
リング本体（１）の一方のリング面（３）に起設せる支
柱（４）とばね（５）、更には支柱（４）で支持せる弁
膜（６）などで構成される。

前記リング本体（１）は、上記生体適合材料でもって形
成せる雄環（７）と該環（７）に嵌着せしめる離層（８
）とから成り、その雄環（７）は２０〜３０ｍｍの所定
の内経でもって環状に形成し、その輪部に凹溝（９）を
同心円状に設けると共に、外周部に環状溝（１０）を刻
設し、更に凹溝（９）の内壁をなすリングの上端に山形
の挾持片ａ（１１）を１２０度の等間隔でもって３箇所
に突設せしめ、凹溝（９）の外壁をなすリングに３つの
小孔（１２）を１２０度の等間隔でもって穿設して成る
。又、雌環（８）は前記凹溝（９）にゆるく嵌まる環状
に形成し、その上端面に支柱（４）を１２０度の等間隔
でもって３本突設すると共に、該支柱（４）（４）（４
）の夫々の中間箇所にばね（５）（５）（５）を内側に
所定角度傾斜させて突設し、更にリングの下部外周に段
部（１３）を同設し、中間部に前記小孔ａ（１２）（１
２）（１２）と合致する小孔ｂ（１４）（１４）（１４
）を設けて成る（第２図）。

詳しくは、支柱（４）は下部に雄環（７）の挟持片ａ（
１１）と同様の山形に形成せる挟持片ｂ（１５）を設け
、その上部に支持棒（１６）を突設せる形に形成する。

又、支柱（４）は前記夾持片ａ（１１）共々若干内側に
傾斜させて設けたほうが弁膜（６）の閉弁動作を容易に
することから好ましく、支持棒（１６）も弾性的に内側
に曲がるようにすることが好ましい。ばね（５）はごく
薄い板ばね状に形成する。

尚、前記ばね（５）は板ばねに限ったものではなく、針
金状のものでもよく、また雄環（８）をセラミックなど
の非弾性体で形成した場合にはばね（５）はもちろんで
あるが、支柱（４）を生体適合材料のうちの弾性材料で
もって別体に形成して雄環（８）に取り付けるようにし
てもよい。

前記縫合布（２）は、ダクロンやテフロンで織った布を
リング状に形成して成る（第２図）。

前記弁膜（６）は、炭素繊維やガラス繊維その他ダクロ
ンやテフロンなどの生体適合材で織った布を筒状に形成
して成り、その下端部には布を外側に鍔状に折り返して
止着縁（１７）を設け、上部外周には１２０度の等間隔
でもって鞘（１８）（１８）（１８）を設けると共に、
該鞘（１８）（１８）（１８）の夫々の中間位置下方に
下端を開口せる小袋（１９）（１９）（１９）を設けて
成る（第２図）。

前記鞘（１３）は弁膜（６）とは別体に設けて該膜（６
）に取り付けてもよいが、弁膜（６）の閉じやすさ及び
閉弁時における弁膜（６）相互の合わさり易さを考える
と、弁膜（６）の上部をつまんで形成することが好まし
い。

又、弁膜（６）を形成せる布は、血液が漏出しない程度
の緻密さでもって織り、且つしなやかさが損なわれない
ように織る。

一方、弁膜（６）の高さは、閉弁時に弁膜（６）の上縁
が所定巾でもって当接し得る高さに設けることが好まし
く、筒径は上方に行くにしたがって若干小さくした方が
よい。

尚、上記小袋（１９）はばね（５）を挿入して該ばね（
５）と弁膜（６）とを一体動反らしめるものであるが、
これはなくてもよく、その場台にはばね（５）を弁膜（
６）の外周面に当接させる。

以上、列記せる各部品の組立は第２図に示す如く、始め
に雌環（８）の支持（１６）（１６）（１６）とばね（
５）（５）（５）を夫々弁膜（６）の鞘（１８）（１８
）（１８）と小袋（１９）（１９）（１９）に挿入し、
次いで弁膜（６）の止着縁（１７）を雌環（８）の段部
（１３）に装着して雌環（８）に弁膜（６）を装着する
。

次いで、弁膜（６）を装着した雌環（８）を離層（７）
の凹溝（９）に小孔ａ（１２）（１２）（１２）と小孔
ｂ（１４）（１４）（１４）の位置を行わせて嵌挿入し
、小孔ａ（１２）（１２）（１２）にピン（２０）（２
０）（２０）を挿入して雄環（７）と雌環（８）とを固
定する。この時、弁膜（６）はその下部を雄環（７）と
雌環（８）とできつく挟持される。

最後に縫合布（２）を雄環（７）の環状溝（１０）に装
着して人工弁を得る（第１図）。

面、リング本体（１）の、構成および該本体（１）に弁
膜（６）を固定する手段は、上述の如き方法に限ったも
のではなく、装着や焼き嵌め、或いはかしめや縫合など
の手段を用いるも任意であり、要は弁膜（６）が長期に
わたって堅固に同定でき、表面の荷重が陽性を示さない
方法であればよい。

又、支柱（４）の数は３本に限ったものではなく、２本
や４本でもよく、このうち２本の場合を第５図に示す。

ただし、この場合のばね（１０５）は支柱（１０４）（
１０４）間の中間に設けるのではなく、互いが所定間隔
でもって行き違う位置に対向させて設け、閉弁時におい
て弁膜（１０６）の口が波形になるようにする。

以下、本発明人工弁の機能を僧帽弁置換を例にとって説
明する。

僧帽弁置換は機能不全に陥っている生体の僧帽弁（図示
せず）を切除し、その切除した部位に人工弁を取り付け
るのであるが、本発明人工弁の場合は、支柱（４）側を
左心室（２１）側に向け、僧帽弁を切除した部位の心臓
壁（２２）と縫合布（２）とを縫合して取り付ける（第
４図）。

この様にして置換せる人工弁は、左心房（２３）が収縮
すると、その内圧により弁膜（６）が開き、左心房（２
３）内の血液が中心流でもって左心室（２１）に流入す
る（第４図）。この時の弁膜（６）は、ばね（５）（５
）（５）の力が弱いのでほぼ円筒形に開く。従って、血
流（２４）に生じる乱流が最小限におさえられる。

左心房（２３）の皿液が左心室（２１）に流入しおえる
と、弁膜（６）は第１図に示す位置までばね（５）（５
）（５）の力によって閉じ、次いで左心室（２１）の収
縮によるその内圧（２５）によって第３図に示す形でも
って完全に閉弁する。即ち、弁口の平面形状は弁膜（６
）が１２０度の査問１伯に設けた３本の支柱（４）（４
）（４）で支持され、その中間部をばね（５）（５）（
５）によってすでに中央部に押しやられているので、円
を３つの等しい扇形に分割する３本の弦と等しい形とな
る。

尚、ばね（５）による弁膜（６）の閉弁状態は、本発明
人工弁を上述の如き僧帽弁置換に用いる時は弁口が完全
に閉じなくてもよいが、大動脈弁置換に用いる時はばね
（５）の力だけで弁口が完全に閉じるようにする。

以上の様にして、弁膜（６）は左心房（２３）および左
心室（２１）の収縮による圧力変化に敏感に反応して、
その開閉弁動作を繰り返す。

一方、弁の置換後、数年を経過すると、心臓壁（２２）
の内膜から肉芽組織（２６）が左心室（２１）側のリン
グ間（３）に沿って該面（３）を覆うほどに延びて来る
が、弁膜（６）はそのリング間（３）付近においてリン
グ本体（１）および支柱（４）に堅固に固定されている
ので、その開閉動作を妨げられることはない。

本発明は叔上の如く、イ）弁膜を炭素繊維またはガラス
繊維で織った布で筒状に形成したので、耐久性に優れ長
期の使用に耐えると共に、血流が中心流となり、乱流の
発生が最小限におさえられ、血栓が生じにくく、且つ血
液破壊もなく、血流抵抗が最小限におさえられて心臓に
負担を与えない。ロ）弁膜が生体弁のような壊死組織で
ないので、カルシウムの沈着がなく、これによる機能不
全が起こらない。ハ）弁膜が肉芽組織の発生するリング
間付近において堅固に固定されているのでその肉芽組織
による機能不全を長期間にわたって防止できる。

又、第６図および第７図の第３実施例に示す如く、弁膜
（２０６）の下端部をリンク本体（２０１）の内周面下
部に固定することで、リング面（２０３）から起設せる
支柱（２０４）の突出度合を低くおさえることが出来、
心臓の内壁を傷つけることがない。

従って、人工弁の交換期間を大幅に伸ばすことが出来、
弁置換手術による患者の精神的、肉体的および経済的負
担を軽減出来る。

依って、所期の目的を達成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明人工弁の斜視図、第２図はその分解斜視
図、第３図は本発明人工弁の閉弁時に於ける平面図、第
４図は第３図に示すＸ−Ｘ線斜視図、第５図は本発明人
工弁の第２実施例を示す斜視図、第６図は本発明人工弁
の第３実施例を示す分解斜視図、第７図はその組立図に
おける正面断面図である。 同、図中（１）（１０１）（２０１）はリング本体、（
２）（１０２）（２０２）は縫合布、（３）（１０３）
（２０３）はリング面、（４）（１０４）（２０４）は
支柱、（５）（１０５）（２０５）はばね、（６）（１
０６）（２０６）は弁膜である。 特許出願人　伊東　幸恵

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リング本体の外周部に縫合布を装着し、リング本体の一
   方のリング面に数本の支柱を等間隔に配して起設せしめ
   、その支柱間の所定位置にばねを内側に所定角度傾斜さ
   せてリング本体から突設すると共に、リング本体に１〜
   ４枚の弁葉で構成する筒状弁膜の下端部を固着し、この
   弁膜の側部所定箇所を前記支柱に固定せしめ、且つ弁膜
   の側部所定箇所に上記ばねを取りつけるか、或いは外力
   より当接させて成る人工弁。