JPS63229060A - 大動脈内バル−ンポンプ - 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】 ［発明の目的］ ［産業上の利用分野］ 本発明は、人体の大動脈内に挿入され心臓の働きを補助
するために使用される大動脈内バルーンポンプに関する
。

［従来の技術］ コノ種の大動脈内バルーンポンプに関する技術は、例え
ば、米国特許第４，３２７，７０９号公報、米国特許第
１１，３６２，１５０号公報、米国特許第４，４２２，
４４７号公報等々に開示されている。

ところで、従来より知られる大動脈内バルーンポンプは
、大別すると、サージカルタイプと経皮バルーンタイプ
の２つに区分できる。前者は、バルーンの内側に比較的
太いチューブが存在するため、バルーンを小さく折り畳
むことができず、それを人体の大動脈内に挿入するため
には、手術を必要とする。後者は、バルーンを折り畳む
か巻くことにより、その外形が細くなるので、手術を行
なうことなしに、それを大動脈内に挿入できる。

従って、操作性に関しては、経皮バルーンタイプの方が
着脱時の取扱いが簡単で好ましい。

経皮バルーンタイプの大動脈内バルーンポンプの構成の
一例を第３ａ図に示す。第３ａ図を参照すると、筒状に
構成された部材２２（カテーテル）の一端にバルーン２
４の一端が接続され、部材２２の内空間とバルーン２４
の内空間とが連通している。バルーン２４の他端は、部
材２２の内空間に配置されたセントラルワイヤ２３の一
端により支持されている。部材２２の内空間は、駆動ボ
ート２０と連通している。

従って、駆動ボート２０に所定の駆動装置を接続し、正
圧と負圧とを交互に印加すれば、バルーン２４が拡張動
作と収縮動作とを交互に繰り返す。

即ち、正圧を印加すると、駆動流体（例えばヘリウムガ
ス）が部材２２の内空間を通ってバルーン２４内に入り
その内空間を押し広げるので、バルーンが拡張する。ま
た、負圧を印加すると、バルーン２４内の駆動流体が、
部材２２を通って駆動ボート２０から流出するので、バ
ルーン２４が収縮する。この拡張動作と収縮動作を人体
の入庫の動きに同期させて行なうことにより、入庫の働
きを補助することができる。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、第３ａ図に示すような大動脈内バルーンポン
プにおいては、それが収縮する場合に、第３ｂ図に示す
ように、バルーン２４は、先端よりもカテーテル開口部
２２ａに近い部分から先に収縮動作（変形）が始まる傾
向がある。

第３ｂ図を参照すると、この状態では、バルーン２４を
更に収縮させる必要があるにもかかわらず、バルーン２
４の一部が収縮したために、バルーン２４の内空間とカ
テーテル開口部２２ａとを連通する流体通路が狭くなり
、それ以」二の流体の流出の妨げになっているのが分か
る。従って、この現象によってバルーンの収縮動作が遅
くなる傾向がある。

上記現象を観測するため、第４ａ図に示す実験装置を用
いて、圧力の変化を測定した。第４ａ図において、ＢＬ
Ｎが大動脈内バルーンポンプ、３０が駆動装置である。

バルーンポンプＢＬＮは、負荷（圧力）をかけるため、
水槽４０内に沈めである。駆動装置３０には、正圧を発
生するコンプレッサ３１．負圧を発生する真空ポンプ３
３．電磁弁３２．３４，３６．アイソレータ３５．制御
装置３７等々を備えている。駆動装置３０は正圧と負圧
を交互に発生するので、駆動装置３０とバルーンポンプ
ＢＬＮとを接続するチューブ内では、図中の矢印ＡＲ２
の方向に流体が移動する。

測定されたアイソレータニ次側の圧力ＰＩとバルーンポ
ンプ側の圧力Ｐ２とを第４ｂ図に示す。第４ｂ図におい
て、Ｔ１が収縮期、Ｔ２が拡張期をそれぞれ表わしてい
る。収縮期において、バルーン側圧力Ｐ２の変化は、理
論上は図中に点線で示すように一定の傾きで低下するは
ずであるが、実際には圧力が半分はどに低下したところ
で、カーブの傾きが小さくなり、圧力低下が遅くなって
いるのが分かる。これは、前述のように、バルーンの一
部２４ａが収縮し、バルーンとセントラルワイヤ２３と
の間の流体通路が狭くなり、その部分の抵抗が増大した
ために生じているものと考えられる。

この種の収縮動作の遅れは、経皮バルーンに特有のもの
である。サージカルタイプのバルーンにおいては、セン
トラルワイヤ相当の部分が、中空のかなり太い部材で構
成され、その周面に、流体を通すための多数の開口が設
けられている。従って、この種のバルーンポンプにおい
ては、バルーンの一部分が先に収縮し、それによってバ
ルーン内の他の部分に存在する流体の流出が妨げられる
、という現象は生じない。

しかしながら、サージカルタイプのバルーンポンプは、
それの装着時に患者の手術が必要であるので、それを使
用するのは大変である。

大動脈内パルτンポンプは、入味が拍出するタイミング
でバルーンを収縮させて大動脈の血圧を下げ、入味が拍
出動作をし易くなるように補助するものである。ところ
が、例えば心拍が異常に早くなったり、不整脈などによ
り予知できない拍出が生じた場合、バルーンの収縮動作
がすばやくできないと、バルーンの存在により、それが
ない場合よりも拍出障害を生じ易くなる恐れがある。

本発明は、それを装着するために患者の手術が不要であ
り、しかも収縮動作の早い大動脈内バルーンポンプを提
供することを目的とする。

［発明の構成］ ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明においては、バルーン
ポンプの内部に、その軸方向に移動自在なスリーブ部材
を設け、該部材に流体通路を形成する。

［作用］ 第３ａ図に示すような大動脈内バルーンポンプにおいて
、バルーンが局部的に収縮した際に流体の排出が妨げら
れるのは、バルーンとカテーテルとを接続する流体通路
が１つのみであることが原因である。従って、セン１へ
ラルワイヤの外周位置に、例えば、周面に多数の開口部
を有しそれらの開口部が内部空間を通して互いに連通ず
る筒状部材を設ければ、バルーンのどの部分が局部的に
収縮したとしても、他の部分に残された流体は、筒状部
材の内空間を通って流出できる。

しかし、この種の筒状部材は径が大きいので、それがバ
ルーンの内側に存在すると、バルーンを折り畳んだとし
ても、その外径が大きくなり、手術なしにそれを患者の
体内に挿入することはできなし）。

ところが、本発明によれば、スリーブ部材は軸方向に移
動自在に構成される。スリーブ部材をカテーテル側の退
避位置に引き込めば、バルーンの内空間には、セントラ
ルワイヤのように細い部材しか存在しないので、バルー
ンを巻くか又は折り畳むことにより、その部分の外径を
小さくできる。

その状態では、従来の経皮バルーンタイプのものと同様
に、手術を行なうことなく、バルーンポンプを患者の体
内に挿入できる。バルーンポンプを患者の体内に挿入し
た後で、バルーンを元の形状に戻せば、スリーブ部材を
バルーンの内空間に押し込むことができる。スリーブ部
材をバルーンの内空間に押し込んだ後は、バルーン内の
流体がスリーブ部材の内空間を通って流出できるので、
バルーノの局部変形が生じても、流体の流出の妨げには
ならない。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図面を参照した
実施例説明により明らかになろう。

［実施例］ 第１図に、本発明を実施する一形式の大動脈内バルーン
ポンプの縦断面を示し、第２ａ図及び第２ｂ図に、第１
図のｌ［ａ　−ＩＩ　ａ線及びＩＩ　ｂ　−ＩＩ　ｂ線
断面を拡大して示す。

第１図を参照すると、バルーン１は、はぼ円柱形状で袋
状に形成されている。バルーン１は、薄い膜状のポリウ
レタンで構成されている。バルーン１の一端に形成され
た開口部１ａが、カテーテル３の一端３ａの外周面に固
着されている。このバルーン１ａとカテーテル３ａとの
結合部は、気密に接着されている。

カテーテル３は、ポリウレタンで構成されており、筒状
に形成され、その内径は約３　ｍ　ｍになっている。カ
テーテル３の他端３ｂに、７字状のコネクタ７が結合さ
れている。カテーテル３の内空間の中心軸に沿って、セ
ントラルワイヤ５が配置されている。このセントラルワ
イヤ５は、ステンレス鋼で構成されており、直径は約０
．５ｍｍになっている。

セントラルワイヤ５の一端５ｂに、ポリウレタンで構成
された先端チップ２が固着されている。バルーン１の一
端１ｂが、先端チップ２の外側を覆っており、一端１ｂ
は先端チップ２に固着されている。従って、バルーンの
一端１ｂは、先端チップ２を介して、セントラルワイヤ
５で支持されている。

セントラルワイヤ５の外側に、スリーブ４と挿入部材６
が配置されている。スリーブ４及び挿入部材６は、ポリ
エチレンで構成されている。また、両者の外径は、約２
．５ｍｍになっており、カテーテル３の内径より僅かに
小さくなっている。スリーブ４は、円筒形状に形成され
ており、その周面には、全面に渡って所定のピッチで、
その壁面を貫通する穴１０が多数形成されている。穴１
０の各々は、直径が約１．５ｍｍになっている。

スリーブ４の挿入部材側の一端４ｃは、その軸方向に、
セントラルワイヤ５の直径より大きく開口し、スリーブ
４の内空間とカテーテル３の内空間とを連通している。

また、スリーブ４の他端４ａには、セントラルワイヤ５
の直径より僅かに大きな穴４ｄが形成され、該穴４ｄを
セントラルワイヤ５が貫通している。従って、スリーブ
４は、セントラルワイヤ５の外周を摺動可能に構成され
ている。

セントラルワイヤ５の先端５ｂの近傍には、球状の突起
５ａが形成されており、スリーブ４の一端４ａに、第２
ａ図に示すように、穴４ｄと外周とを連通ずるスリット
状の溝４ｂが形成されている。

従って、セントラルワイヤ５に対してスリーブ４を摺動
させると、スリーブの先端４ａが突起５ａを通る時に、
溝４ｂの部分が突起５ａの形状に沿って変形しながらス
リーブ４が移動する。即ち、その時にはスリーブ４の移
動に対する抵抗が大きくなり、僅かに制動力が働く。

挿入部材６の断面は、第２ｂ図に示すようにほぼ円形で
あり、中心部から外周面の一部に向かって、スリット状
の溝６ａが形成されている。溝６ａは、挿入部材６のほ
ぼ全域に渡って形成されている。

この溝６ａの幅は、セントラルワイヤ５の直径よりも僅
かに大きく、この中心部に、セントラルワイヤ５が配置
されている。

挿入部材６の一端にチャック部６ｂが形成されており、
この部分はコネクタ７から外側に突出している。挿入部
材６は、軸方向（矢印ＡＲ１方向）に、スリーブ４とと
もに移動自在であり、カテーテル３に支持され、それと
セントラルワイヤ５との間の空間を摺動する。つまり、
オペレータが、カテーテル３に対してチャック部６ｂを
軸方向に移動することにより、挿入部材６が移動し、ス
リーブ４の位置が変わる。

セントラルワイヤ５は、その途中が曲げられており、一
端５ｃが、コネクタ７の分岐ＨＩ７ａを通って、つまみ
８に結合されている。

この大動脈内バルーンポンプを実際に使用する場合には
１次のように操作する。大動脈内バルーンポンプは、ス
リーブ４がカテーテル３の内空間、即ち退避位置に位置
決めされており、バルーン１は事前に折り畳んである。

この場合、バルーン１の内部にはスリーブ４が存在しな
いので、折り畳まれたバルーン１の外径はカテーテル３
よりも小さくなっている。またこの場合、挿入部材６は
、カテーテル３から引き出されて、それと分離されてい
る。

この状態では、大動脈内バルーンポンプの人体に挿入す
べき部分、即ちバルーン１とカテーテル３の一部は、従
来より知られる経皮バルーンタイプのバルーンポンプと
同様に、外径が小さいので、手術を行なうことなく、患
者の大動脈内に挿入できる。

この大動脈内バルーンポンプが患者の大動脈内に挿入さ
れた状態で、コネクタ７からバルーン１内に空気を注入
すると、セントラルワイヤ５の外側に折り畳まれた状態
のバルーン１は、元の形状（第１図に示す状態）に戻る
。

次に、挿入部材６の先端をコネクタ７の開口部からそれ
に挿入し、チャック部６ｂを持ってそれを矢印ＡＲ１方
向に押し込む。これにより、スリーブ４がその方向に移
動する。

スリーブ４がバルーン１の内空間に入り、所定の位置に
達すると、スリーブの先端４ａがセントラルワイヤに形
成された突起５ａを乗り越え、この時に、チャック部６
ｂを押しているオペレータは、一時的に制動感を感じる
。即ち、この制動感が生じてそれがなくなる位置までチ
ャック部６ｂを押し込めば、スリーブ４は、第１図に示
す使用状態の位置に位置決めされる。従って、スリーブ
４は人体内に存在するので見えないが、オペレータは、
スリーブが所定の位置まで達したかどうかを知ることが
できる。

この状態では、第１図に示すように、スリーブ４の先端
４ａが、セントラルワイヤの突起５ａよりも先の方に位
置するので、スリーブ４が矢印ＡＲ１と逆の方向に戻ろ
うとしても、その動作は阻止される。従って、スリーブ
４は、外部から小さな力が加えられたとしても、第１図
に示す位置に保持される。

スリーブ４がバルーン１内の所定位置に達すると、挿入
部材６は、カテーテル３及びコネクタ７から引き抜かれ
る。

その状態で、コネクタ７に、駆動装置（図示せず：第４
ａ図の３０のような構造）の駆動チューブ９が接続され
る。駆動チューブ９には、患者の入線の動きに同期して
、正圧と負圧とが交互に印加される。即ち、心臓が拍出
するタイミングで、駆動チューブ９に負圧が印加され、
バルーン１内の流体（例えばヘリウムガス）が排出され
る。それによってバルーン１が収縮するので、大動脈内
の血圧が低下し、心臓の拍出動作が容易になる。

駆動チューブ９に負圧が印加された場合、バルーン１内
の流体は、スリーブ４に形成された多数の穴１０を通り
、スリーブ４の内空間を通り、セントラルワイヤ５とカ
テーテル３との間の空間を通り、チューブ９に排出され
る。ここで、バルーン１の形状に着目すると、流体通路
、即ち穴１０はスリーブの全周に渡って均等に配置され
ているので、バルーン１の収縮は、軸方向のいずれの部
分についても、はぼ均等の速度で生じる。つまり、第３
ｂ図に示すような変形の偏りは生じない。

また、仮にそのような変形の偏りが生じた場合でも、バ
ルーン１によ゛って閉塞されるのは、スリーブ外周の一
部分のみであるため、バルーン内に残った流体の通路全
てが遮断されることはない。従って、バルーン１の収縮
の遅れは生じない。

なお、上記実施例においては、バルーンの先端を支持す
る部材として、金属製のワイヤ（５）を用いたが、それ
を例えば高密度ポリウレタン又はポリエチレン（即ち血
液を凝固させない材料）製のチューブに変更し、該チュ
ーブの先端開口部をバルーンの先端に開口してもよい。

このようにすれば、該チューブを通して、患者の体内に
薬品等を注入することができる。

また、実施例では、スリーブ部材を、筒状の部材に多数
の穴を形成して構成したが、それを例えば金網のような
材料を筒状に構成した部材に置き替えてもよい。いずれ
にしても、スリーブ部材は、バルーン内の所定位置と退
避位置との間で移動可能で、一部に流路が形成され、該
流路がバルーンが収縮した場合でも閉塞されない構造で
あればよｔ）。

なお、実施例においては、スリーブ部材を移動させるた
めに、該部材の一端に棒状の挿入部材（６）を結合した
が、スリーブ部材を移動できるものであれば、その部材
を別の手段に置き替えてもよい。

また、実施例では、スリーブ部材の位置を確認するため
の手段（突起５ａ）をバルーン先端近傍に設けたが、こ
れは別の位置に配置してもよい。

［効果］ 以上のとおり、本発明によれば、バルーンの収縮動作が
妨げられることがないので、収縮に要する時間が短い。

しかも、バルーンの部分の径を小さくできるので、この
バルーンポンプは手術を行なうことなく、患者の体内に
挿入できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する一形式の大動脈内バルーン
ポンプの構成を示す縦断面図である。 第２ａ図及び第２ｂ図は、第１図のｌ■ａ　−ＩＩ　ａ
線及びｉＪ　ｂ　−ＩＩ　ｂ線断面図である。 第３ａ図及び第３ｂ図は、従来の経皮バルーンタイプの
大動脈内バルーンポンプを示す正面図である。 第４ａ図は１つの実験装置の構成を示すブロック図、第
４ｂ図は第４ａ図の装置で測定された圧力波形の変化を
示すタイミングチャートである。 １：バルーン（膜部材） ２：先端チップ ３：カテーテル（チューブ部材） ４ニスリーブ（スリーブ部材） ４ｂ＝溝　　　　　４ｄ：六 ５：セントラルワイヤ（支持部材） ５ａ：突起　　　　　　６：挿入部材 ６ａ：溝　　　　　　　７：コネクタ ８：つまみ　　　　　　９：駆動チューブ１０：穴（開
口部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に駆動流体の通路が形成されたチューブ部材
   ； 少なくとも一端に開口部が形成され、該開 口部が前記チューブ部材の一端に気密保持された中空円
   柱形状の膜部材； 一端が前記膜部材の他端を支持し、該膜部 材の内空間をその軸方向に貫通し、前記チューブ部材の
   内部を通り、その一部に保持された、支部部材；及び 前記支持部材の外側に配置され、少なくと も一部に流体通路が形成され、少なくとも一部が、前記
   支持部材に対してその軸方向に移動自在で、前記チュー
   ブ部材の内部に面する位置と、前記膜部材の内部に面す
   る位置に配置されるスリーブ部材； を備える大動脈内バルーンポンプ。
2. （２）前記スリーブ部材は、筒形状に形成され、その周
   面に、その内空間と外側の空間とを連通する複数の開口
   が形成された、前記特許請求の範囲第（１）項記載の大
   動脈内バルーンポンプ。
3. （３）前記スリーブ部材は、前記チューブ部材内に配置
   され、一部が該チューブ部材から突出し、該チューブ部
   材の軸方向に移動自在な駆動部材を備える、前記特許請
   求の範囲第（１）項記載の大動脈内バルーンポンプ。
4. （４）前記支持部材と前記スリーブ部材の少なくとも一
   方が、該スリーブ部材の移動に対して所定の位置で制動
   を与える制動手段を備える、前記特許請求の範囲第（１
   ）項記載の大動脈内バルーンポンプ。
5. （５）前記支持部材の一端が前記膜部材の他端に固着さ
   れ、該支持部材の他端に、それを回動する回動部材が固
   着された、前記特許請求の範囲第（１）項第（２）項、
   第（３）項又は第（４）項記載の大動脈内バルーンポン
   プ。