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補助心臓装置

国内特許コード P180015003
整理番号 (S2015-0671-N0)
掲載日 2018年5月23日
出願番号 特願2017-500758
出願日 平成28年2月19日(2016.2.19)
国際出願番号 JP2016054877
国際公開番号 WO2016133203
国際出願日 平成28年2月19日(2016.2.19)
国際公開日 平成28年8月25日(2016.8.25)
優先権データ
  • 特願2015-030313 (2015.2.19) JP
発明者
  • 福本 義弘
出願人
  • 学校法人 久留米大学
発明の名称 補助心臓装置
発明の概要 体内設置型ポンピングシステムを備えた補助心臓装置において、一方の磁石部材(33a)をピストン(32a)に固定させ且つ一対の磁石部材(33a,35a)間に生じる斥力及び引力でピストン(32a)を往復運動させるという簡便な構成を採用することにより、従来の小型電気モータに比べて、ピストンポンプ(30a)とバルーン(20a)との間でタイムラグを生じさせることなく、バルーン(20a)を高レスポンス且つ確実に膨張、収縮させることができる。
従来技術、競合技術の概要


心臓の外部壁面を圧迫、弛緩させ、心室機能を補助する手法は従来から知られている。特に、心臓の外部壁面にバルーンを設置し、バルーンへ流体を導入してバルーンを膨張させることにより心室を圧迫させる動作とバルーンから流体を排出してバルーンを収縮させることにより心室を弛緩させる動作とを行う補助心臓装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。



また、補助心臓装置に設けられて、バルーンへの流体の導入と排出を行うポンピングシステムに関しては、体内設置が可能なものとして、小型電気モータを用いたピストン型ポンプシステムが開示されている(例えば、特許文献2を参照)。

産業上の利用分野


本発明は、心臓の動きを補助する補助心臓装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
心臓の外壁に接する、総てまたは一部が可撓性膜からなる心臓用容器(20a~20f)と、
体内に配置され且つ前記心臓用容器(20a~20f)への流体の導入と吸引により、心臓用容器(20a~20f)の容積変化をもたらす、ピストンポンプ(30a~30f)とを備え、
前記ピストンポンプ(30a~30f)は、前記心臓用容器(20a~20f)に接続されたシリンダ(31a~31f)と、前記シリンダ(31a~31f)に収容されたピストン(32a~32f)と、少なくとも一方に1以上の電磁石(35a~35f)を含む一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)とを有し、前記ピストン(32a~32f)が前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)の一方のみに連結または固定されるとともに、前記電磁石(35a~35f)の電流制御を行うことで前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間に生じる磁気の磁極状態を変更させて、前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間に生じる、斥力及び/または引力を駆動源として、前記ピストン(32a~32f)を前記シリンダ(31a~31f)内で往復運動させることにより、心臓用容器(20a~20f)における心臓との接触面を拡縮させることを特徴とする補助心臓装置。

【請求項2】
大動脈の外壁に接する拡縮自在の大動脈用容器(25e,25f)を備え、
前記ピストンポンプ(30e,30f)は、前記シリンダ(31e,31f)の一端に前記心臓用容器(20e,20f)が接続され、前記シリンダ(31e,31f)の他端に前記大動脈用容器(25e,25f)が接続され、前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間に生じる磁気の磁極状態を変更させて、前記ピストン(32e,32f)を前記シリンダ(31e,31f)内で往復運動させることにより、心臓用容器(20e,20f)における心臓との接触面を拡縮させるとともに大動脈用容器(25e,25f)における大動脈との接触面を拡縮させることを特徴とする、請求項1に記載の補助心臓装置。

【請求項3】
大動脈の外壁に接する拡縮自在の大動脈用容器(25e,25f)を備え、
前記シリンダ(31e,31f)は、2つのシリンダ室(45e~45f, 46e~46f)を有し、
前記ピストン(32e,32f)は、各シリンダ室(45e~45f, 46e~46f)ごとに収容され、
前記ピストンポンプ(30e,30f)は、前記心臓用容器(20e,20f)が一方のシリンダ室(45e~45f)に接続され、前記大動脈用容器(25e,25f)が他方のシリンダ室(46e~46f)に接続され、前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間に生じる磁気の磁極状態を変更させて、前記ピストン(32e,32f)を前記シリンダ(31e,31f)内で往復運動させることにより、心臓用容器(20e,20f)における心臓との接触面を拡縮させるとともに大動脈用容器(25e,25f)における大動脈との接触面を拡縮させることを特徴とする、請求項1に記載の補助心臓装置。

【請求項4】
前記一対の磁石部材((33a,33b,33d,33e),(35a,35b,35d,35e))は、一方の磁石部材(35a,35b,35d,35e)が前記シリンダ(31a,31b,31d,31e)の端部に固定され、他方の磁石部材(33a,33b,33d,33e)が前記ピストン(32a,32b,32d,32e)に固定された状態で前記シリンダ(31a,31b,31d,31e)の内部に可動自在に収容されていることを特徴とする、請求項1から3の何れか1項に記載の補助心臓装置。

【請求項5】
前記一対の磁石部材((33c,33f),(35c,35f))は、一方の磁石部材(35c,35f)が前記一対の磁石部材((33c,33f),(35c,35f))間に生じる斥力及び引力によって回動運動を行うように構成され、
前記一方の磁石部材(35c,35f)と前記ピストン(32c,32f)との間には、前記一方の磁石部材(35c,35f)の回動運動を前記ピストン(32c,32f)の往復運動に変換するリンク機構(37c,37f)が設けられていることを特徴とする、請求項1から4の何れか1項に記載の補助心臓装置。

【請求項6】
前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)の間に生じる磁気の磁極状態の変更による前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間に生じる駆動源となる力が、少なくとも一方の前記電磁石(35a~35f)への電流の導入を一定間隔での電流の導入向きに反転操作により生じる前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間の引力及び斥力であり、これにより、ピストン(32c,32f)の往復運動を連続的に行う、請求項1から5の何れか1項に記載の補助心臓装置。

【請求項7】
前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)の間には弾性部材(36a~36f)が設けられ、
前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)の間に生じる磁気の磁極状態の変更による前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間に生じる駆動源となる力が、少なくとも一方の前記電磁石(35a~35f)への電流の一定間隔での導入と切断により生じる前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)間の引力または斥力であり、更に、弾性部材(36a~36f)の復元力と、該斥力または引力を併用することにより、ピストン(32c,32f)の往復運動を連続的に行う、請求項1から5の何れか1項に記載の補助心臓装置。

【請求項8】
前記一対の磁石部材(33a~33f,35a~35f)の間には弾性部材(36a~36f)が設けられていることを特徴とする、請求項1から6の何れか1項に記載の補助心臓装置。

【請求項9】
大動脈の外壁に接する拡縮自在の大動脈用容器(25g,25h)と、体内に配置され且つ前記大動脈用容器(25g,25h)への流体の導入と吸引により、前記大動脈用容器(25g,25h)の容積変化をもたらす、ピストンポンプ(30g,30h)とを備え、
前記ピストンポンプ(30g,30h)が、前記大動脈用容器(25g,25h)に接続されたシリンダ(31g,31h)と、前記シリンダ(31g,31h)に収容されたピストン(32g,32h)と、少なくとも一方に1以上の電磁石(35g,35h)を含む一対の磁石部材(33g,33h,35g,35h)とを有し、前記ピストン(32g,32h)が前記一対の磁石部材(33g,33h,35g,35h)の一方のみに連結または固定されるとともに、前記電磁石(35g,35h)の電流制御を行うことで前記一対の磁石部材(33g,33h,35g,35h)間に生じる磁気の磁極状態を変更させて、前記一対の磁石部材(33g,33h,35g,35h)間に生じる、斥力及び/または引力を駆動源として、前記ピストン(32g,32h)を前記シリンダ(31g,31h)内で往復運動させることにより、前記大動脈用容器(25g,25h)における大動脈との接触面を拡縮させることを特徴とする補助心臓装置。

【請求項10】
前記一対の磁石部材(33h,35h)が、一方の磁石部材(33h)と、他方の磁石部材(35h)との間に生じる引力または斥力によって回動運動を行うように形成され、前記一方の磁石部材(35h)の回動運動を前記ピストン(32h)の往復運動に変換するリンク機構(37h)を有することを特徴とする、請求項9に記載の補助心臓装置。

【請求項11】
前記一対の磁石部材(33g,35g)において、一方の磁石部材(35g)が前記シリンダ(31g)のピストン(32g)側端部に固定され、他方の磁石部材(33g)が前記ピストン(32g)に固定された状態で前記シリンダ(31g)の内部に可動自在に収容されていることを特徴とする、請求項9に記載の補助心臓装置。

【請求項12】
前記一対の磁石部材(33g,35g)の間に弾性部材(36g)を設けたことを特徴とする、請求項11に記載の補助心臓装置。

【請求項13】
前記一対の磁石部材(33g,35g)間に生じる駆動力が、当該一対の磁石部材(33g,35g)間の引力または斥力と、前記弾性部材(36g)の復元力を含んでなることを特徴とする、請求項12に記載の補助心臓装置。

【請求項14】
前記一対の磁石部材(33g,33h,35g,35h)間に生じる駆動力が、前記電磁石(35g,35h)への電流の導入方向の反転により生じる引力または斥力を含んでなることを特徴とする、請求項9乃至13の何れか1項に記載の補助心臓装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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