JPS6137235A - 人工弁 - Google Patents

人工弁

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JPS6137235A
JPS6137235A JP16062684A JP16062684A JPS6137235A JP S6137235 A JPS6137235 A JP S6137235A JP 16062684 A JP16062684 A JP 16062684A JP 16062684 A JP16062684 A JP 16062684A JP S6137235 A JPS6137235 A JP S6137235A
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valve
artificial
valve leaflet
hem
annular body
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木島 利彦
大川 恭矩
日下部 正宏
横山 能周
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Terumo Corp
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/24Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body
    • A61F2/2412Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body with soft flexible valve members, e.g. tissue valves shaped like natural valves

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】 1、発明の背景 〔技術分野〕 この発明は血液回路内に取付けられる人工弁または心臓
における大動脈弁又は肺動脈弁等の外科的置換用又は人
工心臓等に用いられる人工弁に関する。
〔従来技術の説明および問題点〕
従来、この種の人工弁として球状弁もしくは傾斜ディス
ク弁すなわち、通常円形をした縫着輪の開口部に運動自
在に球状もしくは円板状可動部材を配置し、この可動部
材の離脱を防ぐため、その外側に枠状支柱を設けた構造
をなし、閉塞時にはこの可動部材が縫着編向に嵌まるこ
とにより逆流を防止し、開放時にはこの可動部材が平行
移動又は傾斜することにより血液通路を形成するものが
知られている。
しかし、この従来の球状弁もしくは傾斜ディスク弁にお
いては閉塞時に不自然な逆流を生じた9、材質の硬さの
ため大きな音が発生するなどの欠点がある。
そのほか、生体由来膜により自然弁に類似させた三葉弁
構造をなしたもの、たとえばIonascn−8hie
ley弁% Carpenter−Edwards弁等
も知られている。しかし、これらのものは構造が複雑で
製作上困難であシ製造コストが高くなるという欠点があ
る。
■1発明の目的 この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、閉
塞が容易かつ確実におこなわれるため逆流が少なく、弁
膜が静かであって、容易かつ安価に製造することができ
る人工弁を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
環状体と、各一端が該環状体の内壁面に等間隔を以りて
連なシ、各他端が相互に近接して固定された複数本の支
柱と、該支柱間に張架され裾部が上記環状体の内壁面と
密着自在に設けられた可撓性可動弁膜とを具備し、上記
可動弁膜に加わる圧力が支柱側面の方が高いときに上記
弁膜の裾部が内方に撓み上記弁膜と環状体内壁との間に
流路を形成し、逆の圧力のときには上記弁膜裾部が上記
内壁面と密着して液体の流通を阻止するようにしたこと
を特徴とする人工弁を提供するものである。
さらに、好ましくはこの発明は上記基本構造において、
該弁膜の裾部の各支柱間の形状が円弧状に突出した形を
なしているものである。
さらに、前記支柱は3本であることが好ましい。
さらに、好ましくは縫着輪が各支柱間において、膨み(
又は窪み)を有するものである。
さらに、好ましくは上記基本構造において、該支柱が該
弁膜と同一材料を以って一体的に形成されていることを
特徴とする人工弁を提供するものである。
■0発明の詳細な説明 以下、この発明を図示の実施例を参照して説明する。
第1図ないし第3図は本発明の一実施例に係わる人工弁
を示すもので第1図はその斜視図、第2図は底面から見
た状態、第3図は中央部を切断した断面図を示してhる
。この人工弁は第3図から明らかな如く、チー・ぐ状内
壁面2を有する縫着輪4と、第1図ないし第3図から明
らかな如く、各一端が縫着輪4のテーパ状内壁面2に泊
って等1間隔を以って固着され、各他端が相互に1点に
結合された状態で上記縫着輪4の一側に設けられた3本
の支柱6と、この支柱6を包むようにして、へこれら支
柱間に張架され、裾部lOaが上記縫着輪4のチー・母
状内壁面2と密着自在に設けられた可撓性可動弁膜lO
とから構成されている。
縫着輪4は体外循環回路又は生体に取付ける場合の取付
媒体および弁座として機能するものであり、ある程度の
弾性を有する合成樹脂、たとえば、ポリウレタン、シリ
コンゴム、ポリカーボネート、塩化ビニル、テフロン等
を用いることができる。
支柱6は弁膜10を支持するとともに弁膜10を適当に
分割し、弁膜の回動を容易にする機能を有し、通常3本
の組合せにより三角錐を形成するように構成される。こ
の三角錐の高さは生体埋め込み用の場合は比較的低くし
て生体組織に接触しないようにすることが好ましく、高
さは直径を超えない程度が好ましく、具体的には人工弁
の直径(一般に15〜30 rm )に対して6〜8割
程度が好ましい。よって頭頂角が60゜以上が好ましい
。また、頭頂角が大きすぎると開放面積が小さくなり、
血液流入時の抵抗が大きくなりすぎるので90’以下が
好ましい。体外循環用としては高さについて特に制限は
ないが、一般に頭頂角が45°以上とすることが好まし
い。
45°以下にしても開放面積(完全に開いた時の面積)
は大きくならず、弁の高さが高くなり弁が大きくなるだ
けであるからである。その材質としては十分な靭性を有
する金属、たとえばステンレン、チタン、又は合成樹脂
、たとえばポリプロピレン、ポリアセタール等を使用し
得る。
弁膜’J Oは血液の流圧方向に応じて支柱6間で回動
又は推動し、縫着輪4と協同して弁作用をなすものであ
り、十分な強度、適当な弾性および抗血栓性を有する材
質、たとえばポリウレタン、シリコンゴム、ポリオレフ
ィンゴム、天然ゴム等のエラストマー、あるいは生体由
来の薄膜、たとえば牛等の心嚢膜、ヒト等の脳硬膜等を
用いることができる。
生体由来の薄膜以外の材料を用いる場合はその表面に抗
血栓材料、たとえばシリコーン、ポリヒドロキシエチル
アクリレート、ポリヒドロキシメチルアクリレート、ヒ
ドロキシエチルアクリレートとスチレンのブロックコポ
リマーをコーテングすることが好ましい。
この人工弁の製造例について説明すると、まず、はぼ三
角錐なす型表面に弁膜材料溶液を付着させて、塗膜層を
形成し、ついで支柱をこの塗膜層上の所定位置にセット
し、ついで再び弁膜材料溶液を付着させたのち、塗膜縁
部ヲトリミングし、ついで、これを型から離し、これを
別途成形された縫着輪に組み込み支柱を接着剤で固定し
て完成される。
なお、支柱と弁膜を同一材料により同時に一体的に成形
することも可能である。  −次に、この人工弁の動作
について説明する。
まず、第5図(B)に示す如く血液流路12の適当位置
に人工弁を縫着輪4を介して、弁膜尖端部を上流に向け
て固定する。しかして、たとえば心臓の収縮−(拡張)
運動により、弁膜上流圧が ″下流圧より大きくなると
、この順方向の圧力差によシ弁膜10が第4図囚、(B
)に示す如く座屈変形し、縫着輪4と弁膜ioの裾部1
0aとの間に間隙″A′が生じ血液が下流に向って通過
する。
次に、心臓の拡張(収縮)運動により弁膜下流圧が上流
圧より大きくなると、第5図(A) 、、 (B)に示
す如く、弁膜lOは上流方向への圧力を受け、その裾部
10aが縫着輪4のチーツク面2に密着して血液の逆流
が防止される。なお可動弁膜10が弾性の大きい材質か
らなる場合は下流圧が上流圧を上回る以前に、その弾性
力が圧力差に基づく力に打ち勝って可動弁膜10の復帰
動作(閉塞動作)が開始されることになる。
■0発明の作用効果 この人工弁を生体の血管系を力学的にシミュレートした
パルスデユーグリケータ金剛い動作特性試験をおこなっ
た結果、弁が規則正しく動作し、弁閉塞の逆流、閉塞後
の液漏れも極めて少ないことが確認され、弁膜も自然弁
と同程度であった。
以上詳述したように本発明に係わる人工弁は弁の閉塞が
容易かつ、確実におこなわれるため逆流、液もれが少な
く、弁膜も小さく、製造上も容易かつ安価であるなど極
めて良好な効果を示す。
次に、本発明の人工弁の開閉反復の正確性と、液漏れ、
逆流について、市販の人工弁と比較して説明する。
まず、本発明の人工弁として第3図に示す形態のものを
用いた。すなわち、縫着輪4としてアクリル樹脂製で内
径“ID”が23鳳のものを用い、支柱6としてステン
レスのもめを用い、弁膜10として膜厚的250μmの
ポリウレタンエラストマー(日本ポリウレタン社製)も
のを用いた。また弁膜″′H”は231mとし、頭頂角
10′を60’とした。
又、従来の市販の人工弁として、内径23龍のSJM弁
(St、Judo M@dical  弁)および内径
24■のBjork−8hi lay弁(たとえば、文
献、「呼と循」27巻8号、1979年8月、第825
〜837頁参照)t−用いた。
実験回路としては第9図に示す生体の血管系を力学的に
シミュートしたパルスデュノリケータを用いた。なお、
第9図中、30は末梢抵抗要素、31は動脈容量要素、
32は慣性要素、33は静脈容量要素、34は人工心臓
、35は弁、36は電磁流量計、37は人工心臓駆動装
置を示す。
この実験結果を第10図(a) 、 (b) 、 (e
)および第11図(、) (b)に示す。なお、これら
図中″Q#は大動脈流量を示す。又、本発明の人工弁を
用いたときの第10図(、)〜(C)の場合、装置のパ
ラメータは血管が硬くなり、抵抗も大きくなった、可成
りきびしい状況に対応するようにセットし、心拍数6O
−120(ビート7分)(第11図(、)は60ピ一ト
/分、同(b)は90ビ一ト/分、同(、)は120ピ
一ト/分)の場合を示している。
又、第11図(、)はSJM弁を用いた場合、第111
:#(b)はBj:rk−8hi ley弁を用いた場
合を示している。
この第10図(、)〜(c) Id本発明の人工弁を用
いた場合、弁が規則正しく動作し、弁閉鎖時の逆流、液
漏れ(すなわち曲線が図中Q=Oの線から下へ下る部分
が従来の人工弁の場合(第11図(a) 、 (b) 
)と較べて少ないことを示している。
10発明の変形例 なお、本発明は上記第1〜3図に示す実施例のものに限
らず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更すること
が可能である。たとえば第6図に示す如く人工弁を人工
心臓の流路14に一体的に設け、弁膜10の裾部10a
および支柱6末端を流路14の内壁面との密着性を良好
にするために内側に弯曲させてもよい。したがって、こ
の場合、この人工心臓の管部J6が上述の縫着輪と概念
的に均等となる。
第6図に示す変形例は同じく人工弁を人工心臓の流路1
4に一体的に設けたものであって、特異な点は弁膜lO
の裾部JOaを支柱6間におもてそれぞれ円弧状に突出
させ、これによって流路内壁面との密着を図るようにし
た点にある。
第8図囚、(B)に示す変形例は支柱6間に生体のバル
サルパ洞様の窪みノ8を流路14に付加し、閉塞時に渦
流を顕著に生じさせ弁膜10表面の洗浄効果を期待した
ものである。この場合も窪みノ8を形成した管部20が
上述の縫着輪と概念的に均等となる。
第12図に示す変形例は弁膜を低く抑えるため、支柱6
で区切られる3つの弁膜lOを同一の円錐面とせずに、
第8図(A)に示すものと同様に縫着輪4の中心軸とあ
る程度の角度をなす3つの円錐面の合成面で形成したも
のであり、これにより開口面積も単一円錐面型のものよ
り大きくすることができる。なお、この第12図の場合
は第8図(A) 、 (B)の場合と異なり、弁膜の外
側を円筒面で切断したものであり、その裾部が第8図(
4)、(B)の場合より短くなっている。なお、円筒面
との密着性を増すために、第7図の例のよ゛うに膜裾部
を長く延ばすようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる人工弁の斜視図、第
2図の1図に示す人工弁を下方から見た場合の平面図、
第3図は第1図に、示す人工弁の縦断面図、第4図(4
)は第1図に示す人工弁の開放状態金示す平面図、第4
図(B)は第4図(4)に対応する断面図、第5図(4
)は第1図に示す人工弁の閉塞状態を示す平面図、第5
図(B)は第5図(4)に対応する断面図、第6図およ
び第7図は本発明の変形例を示す断面図、第8図(A)
は本発明の他の変形例を示す平面図、第8図(B)は第
8図(4)に対応する断面図、第9図は人工弁の動作を
測定するための実験回路図、第10図(、)〜(C)、
第11図(a> (b)は弁の動作特性を示す線図、第
12図は本発明の他の変形例を示す断面図である。 図中、2・・・デーパ状内壁面、4・・・縫着輪、6・
・・支柱、JO・・・弁膜、10m・・・弁膜裾部、1
2゜14・・・血液流路、16・・・管、18・・・窪
み、20・・・管。 第2図   第3図 0a 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 環状体と、各一端が該環状体の内壁面に等間隔を以って
    連なり、各他端が相互に近接して固定された複数本の支
    柱と、該支柱間に張架され裾部が上記環状体の内壁面と
    密着自在に設けられた可撓性可動弁膜とを具備し、上記
    可動弁膜に加わる圧力が支柱側面の方が高いときに上記
    弁膜の裾部が内方に撓み上記弁膜と環状体内壁との間に
    流路を形成し、逆の圧力のときには上記弁膜裾部が上記
    内壁面と密着して液体の流通を阻止するようにしたこと
    を特徴とする人工弁。
JP16062684A 1984-07-31 1984-07-31 人工弁 Granted JPS6137235A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16062684A JPS6137235A (ja) 1984-07-31 1984-07-31 人工弁
EP85109586A EP0170262A3 (en) 1984-07-31 1985-07-30 Prosthetic valve
BE0/215425A BE903003A (fr) 1984-07-31 1985-07-31 Valve de prothese.

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JPS6137235A true JPS6137235A (ja) 1986-02-22
JPH0356733B2 JPH0356733B2 (ja) 1991-08-29

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ID=15718995

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JP (1) JPS6137235A (ja)
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