JPH0748263Y2

JPH0748263Y2 - 管状コネクタ

Info

Publication number: JPH0748263Y2
Application number: JP1990024336U
Authority: JP
Inventors: 敏夫永瀬; 宏井街; 明福留
Original assignee: Zeon Corp
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2005-03-09
Also published as: JPH03114244U

Description

【考案の詳細な説明】イ．産業上の利用分野本考案は、第１の流体導管と第２の流体導管とを互いに
連結する管状コネクタに関し、例えば、人工心臓用の血
液ポンプ装置に好適なコネクタに関するものである。

ロ．従来技術近年、開心手術やその他の手術の際に、体外において補
助的かつ一時的に心臓の機能を代替するための人工心臓
の開発が進められいる。例えば、第９図に示すように、
生体の心臓10の右心房と肺動脈との間や、左心房と大動
脈との間に夫々サック型血液ポンプ装置11が連結され
る。このような血液ポンプ装置は、我国でも世界に先が
けて研究されており、補助心臓として既に臨床応用にも
実施されている。

この血液ポンプ装置11においては、血液導入管３と血液
排出管４との各内容部には、第10図及び第11図に明示す
るように、血液17の逆流を防止する人工の逆止弁（ディ
スク弁）６、７がリング状弁座20を介して装着してあ
り、これにより、血液導入管３から血液チャンバー２内
に導入された血液17は、血液排出管４より拍出されるよ
うになっている。血液の拍出は、ハウジングアウターケ
ース１の底部に設けられたポート８を通じて流体、例え
ば、圧縮空気及び減圧空気の導入、排出を交互に行い、
血液チャンバー外圧の変化に伴って血液チャンバーは膨
張、収縮を繰り返すことによってなされるものである。
生体の心臓に結合された各カニューレ12と血液ポンプ装
置11側の各血液導管３及び４とは、各コネクタ13の両端
部からその中央位置に設けたリング状フランジ14の位置
まで夫々挿入される。

上記の如き血液ポンプ装置11には、逆止弁６、７が血液
導入管３及び血液排出管４の各内面に組込まれるため
に、その組込み位置での寸法精度を充分に出さねばなら
ない。そのため、弁６、７の各弁座20がしっかりと各管
３、４の内面（リング状凸部）に密着できるように、各
管３、４の内法寸法の精度を良くしておくことが必要で
ある。かつそのために成形時に精度良い中型が必要とな
る。そのように寸法精度を出さなければ、弁取り付けに
再現性がなく、製品毎に取り付け状態が変化し、品質の
管理が難しくなる。しかも、弁を固定する流体導管は血
液導管３、４であって可撓性があるため、仮に寸法精度
が良好であっても、弁の取り付けが困難であり、熟練を
要する。また、弁輪部である弁座20と管３、４の内面と
の間に空隙が生じ易く、これによって血液の乱流が生じ
て弁周辺で血栓が生じる原因となる。この場合、固定し
た弁が管３、４から位置ずれしたり、脱離する危険性も
ある。

また、弁を内蔵する各管３、４はポンプ装置11内の血液
チャンバー２と一体になっているが、これらは１回の成
形操作で形成することは血液チャンバー２が袋状である
ことから極めて困難であり、このために全体として成形
作業工程を多く要し、コスト高となりがちである。

なお、上記のコネクタ13は硬質であるから、仮にコネク
タ内に弁６及び７を内蔵させて上記の問題を軽減しよう
としても、これは非常に困難である。

また、上記の弁６、７は臨床用の弁置換用の弁をそのま
ま流用したものであり、従って、コストが高く（特に、
例えば数日間という比較的短期間使用されて破棄される
補助心臓用人工弁にあっては、そのコストは著しく高
い）、弁輸と血液ポンプ装置の導入、導出管との継ぎ目
に血栓は生じ易く、さらに流体の拍動の際に発生しがち
な水撃作用（ウォータハンマー）により弁が破損し易い
という難点がある。

また、弁としていわゆる生体三尖弁にあっては、構造が
複雑で製造が難しく、高コストである等の他、生体内で
はカルシウム沈着を生じたり、高分子膜製の弁でもその
弁尖の付け根に血栓が生じる等の問題がある。

ハ．考案の目的本考案の目的は、成形加工が容易であって再現性よく弁
を取り付けることができ、弁周辺での流体の流れをスム
ーズとし、低コストで信頼性の高い弁構造を提供するこ
とにある。

ニ、考案の構成本考案は、第１の流体導管と第２の流体導管とを互いに
連結する管状コネクタにおいて、第１の管状部と第２の
管状部との結合体からなり、流体通過孔を中央部の周囲
に有する弁座が前記第１の管状部に一体に設けられてい
ると共に、前記流体通過孔を流体順流時に開放しかつ流
体逆流時に閉塞するための弁体が前記中央部において前
記弁座に取り付けられており、この弁体は伸縮自在な可
能薄膜からなっていて、流体順流時には流体の圧力で径
小の凹状体となるように収縮し、流体逆流時には流体の
圧力で少なくとも前記流体通過孔を覆うように伸張する
ように構成されている管状コネクタに係るものである。

ホ．実施例以下、本考案の実施例を説明する。

第１図〜第５図は本考案を人工心臓用の血液ポンプ装置
に適用した実施例を示す。

この例による管状コネクタを用いた血液ポンプ装置で
は、第９図〜第11図に示した従来装置とは全く異なっ
て、人工弁６、７をポンプ装置の血液導入管３及び血液
排出管４には設けず、第１図及び第２図に示すように血
液導入管及び排出管と、生体心臓及び血管に結合される
カニューレ12とを連結する管状コネクタ33内に人工弁
（いわゆるジェリーフィッシュタイプ）37を内蔵せしめ
た構造を有している。なお、図面では排出管４側のみを
示したが、導入管側も同様であるので図示及び説明を省
略した。

そして、人工弁37をコネクタ33に単に内蔵させただけで
なく、その取り付け構造に特別な工夫がほどこされてい
る。即ち、このコネクタ33は、カニューレ12側の管状部
33aと血液導管４側の管状部33bとがねじ部30を介して着
脱可能に構成されている。32は両管状部33aと33bとを密
に接合するためのパッキンである。

コネクタ33は、第５図に明示するように、一方の管状部
33aに設けられた雌ねじ34に対して他方の管状部33bに設
けられた雄ねじ35をねじ込むことによって両管状部を相
互に結合し、かつねじ込み方向とは逆方向に回動させる
ことによって両管状部を互いに分離できるように構成さ
れている。そして、両管状部の結合に際しては予め、管
状部33a側にリング状のパッキン32を挿入しておく。

このコネクタ33は、全体が実質的に透明であるのがよ
く、ポリカーボネートやポリサルホン等の射出成形で形
成することができるが、アルミニウム、ステンレス鋼等
の金属で成形されたものであってよい。

ここで、注目すべきことは、コネクタ33において本考案
に基づき、一方の管状部33bには、複数の血液通過孔40
を中央部の周囲において放射状に有する円錐形の壁部41
が弁座として一体成形され、この弁座に可能の（伸縮自
在な）弁膜42がビス43等で固定され（44はねじ孔）、こ
れによって人工逆止弁37が形成されていることである。

この弁37においては、流体通過孔40は第３図に明示する
ように放射状でかつスリット状であって、それに適合す
るロート形状を有する柔軟な薄膜である可動弁膜42が中
央部で止着具43によって固定されている。弁座41は管状
部33bと同じ材料で一体成形されが、可動弁膜42は抗血
栓性のよい性質でできた耐久性に富む合成樹脂薄膜であ
ることが好ましい。薄膜42は0.1〜0.4mmが好ましく、ま
た、材質はゼグメント化ポリウレタン及びポリウレタン
−ポリシロキサンコポリマーが好ましい。

可動弁膜はほぼその中心点で弁座に止着されるが、その
止着手段は格別限定されない。例えば、上記のねじ止め
であってもよく、接着剤による接着であってもよい。

上記のように構成された弁内蔵のコネクタ33によれば、
血液17が、第１図及び第３図のように順流方向に流れる
ときは、この血液の圧力で可動弁膜42は体積収縮して縮
まるように径小のロート形状（凹状体）に変形し、血液
通過孔40を開放する。逆に、第２図及び第４図のよう
に、血液17が逆流しようとした場合、上記収縮状態から
可動弁膜42は強制的に伸張されて弁座41に密着し、少な
くとも血液通過孔40が閉塞されて血流の逆流は生じな
い。こうした収縮伸張による人工弁37は低コストで血
液の流れに対する応答性がよく、かつ、可動弁膜42の変
形量が小さいために耐久性が大きいという特性をもって
いる。弁座41が円錐形状であるから、可動弁膜42の屈曲
による変形量が小さく（屈曲角度が小）、このために耐
久性がよくなる。

上記したコネクタ33はジュリーフィッシュタイプの人工
弁37の弁座41を管状部33bと一体成形（好ましくは射出
成形）しているので、成形加工が容易でかつ高精度に行
え、弁座41の寸法精度を低コストにして十二分に出すこ
とができる。そして、この弁座41に可動弁膜42を取り付
け、次いで他方の管状部33aにねじ込むだけでよいか
ら、弁37の固定が極めて容易であり、その位置も正確と
なり、既述した如き血液流の乱れ等がなく、血栓の生成
がない。特に、弁座41と導管33bとが継目なく一体とな
っているので、抗血栓性に優れている。また、抗血栓性
をさらに向上させるために、弁座41と可動弁膜42、導管
33bのそれぞれに公知の抗血栓性材料を使用するか、或
いは抗血栓材、例えばジメチルシロキサン溶液や、ポリ
エテール系ポリウレタン−ポリジメチルシロキサンのブ
ロック共重合体によるコーティング処理、更には整面加
工等を人工弁37の上下流双方側にて容易に行うことがで
きる。しかし、第10図の如き従来装置の場合には、血液
導入管又は排出管の一方側（即ち、開放端側）からしか
抗血栓材を塗布することができない。

また、上述の人工弁37によれば、その可動弁膜42は血液
通過孔40の開放時のそのあおりによって弁膜42、弁座41
の中心部を洗う作用を示すので、従来のボール弁やディ
スク弁など環状流を形成する弁の欠点とされていた中心
部の流体の滞留が認められない。しかも、一体成形によ
って弁座41の外周縁と導管33bの内壁とが継目なく一体
に構成された弁装置であるから、血栓形成防止能はより
高い。

更に、万一、弁37の閉鎖不全等のトラブルや位置ずれが
生じたときには、管状部33a、33bを分離すれば、弁膜42
を容易に交換することができ、極めて有利である。

なお、上記した人工弁37をコネクタ33に設ける構造は非
常に優れた作用効果を奏するが、上記に加えて、ポンプ
装置側に人工弁を内蔵せしめないためにポンプ装置の形
成に際し内寸法の許容精度は広がり、血液導入管及び排
出管の部分と血液チャンバー部分とを同時に短時間で成
形することも可能となる。これは、割り型の使用によっ
て容易に実現できる。

第６図及び第７図は、本考案の他の実施例を示すもので
あるが、第１図及び第２図の例と共通する部分には共通
符号を付して説明を省略することがある。

この例では、人工弁37の弁座41は円板状をなし、比較的
大きな孔径の血液通過孔50aと比較的小さな孔径の血液
通過孔50bとが交互に且つ一つの同心円上に対称に位置
するように形成されており、また、円板の中心部には可
動弁膜42を止着するために止着具取り付け用ねじ孔44が
形成されている。

上記の通過孔50a,50bは、血液の偏流を生じないように
同心円上に且つ対称に位置するように設けられる。血液
通過孔50a,50bの孔径および孔数は、第１図〜第５図の
血液通過孔40も同様であるが、孔形状、流体量、流速等
に依存して適宜選定すればよい。この例では、概して、
孔径は２〜5mmφが好ましく、また、孔数は円形孔の場
合は８以上が好ましい。孔径が大き過ぎると、特に可動
弁膜が薄い場合には膜は孔中に嵌入する惧れがある。血
液通過孔の形状は円形以外の異形断面でもよく、２種類
以上の形状の組合わせであってもよい。

以上、本考案を例示したが、上述した例は本考案の技術
的思想に基づいて更に変形が可能である。

他、コネクタの両管状部の接合域及び人工弁の固定域に
おけるシール構造の形状、人工弁の固定構造、コネクタ
各部の材質等は種々変更してよい。また、両管状部を結
合する方式も上述のねじ込み方式に限ることなく、例え
ば凹凸嵌合によるクリック結合方式によってもよい。な
お、本考案の技術的思想からいえば、上記の両管状部は
結合後は分離できないように接着材等で互いに固定して
もよい。また、弁座に設ける流体貫通孔の形状は上述の
細長いスリット状又は円形以外でもよく、また弁座全体
がメッシュ状であってもよい。また、弁座及び可動弁膜
の形状は必ずしも円形に限られず、楕円形等の任意の形
状の導管に合わせることができる。可動弁膜の形状、材
質、取り付け方法等も変更できる。なお、本考案はサッ
ク型以外の血液ポンプ装置、例えばチューブラー型、ダ
イヤフラム型等にも当然に用いられるものであり、更に
は人工心臓以外にも例えば人工心肺等にも適用可能であ
る。

ヘ．考案の作用効果本考案は上述した如く、第１及び第２の管状部とを結合
してなり、一方を弁座として一体に形成し、ここで弁体
を取り付けているコネクタとしているので、弁座を含め
た成形加工が容易でかつ高精度に行え、弁座の寸法精度
を低コストにして十二分に出すことができる。そして、
この弁座に弁体を取り付けてから、他方の管状部を結合
すればよいから、弁体の固定が極めて容易であり、その
位置も正確となる（再現性がよい）。

また、弁体が、流体圧力で収縮伸張の状態によって通
過孔の開放、閉塞を繰り返すので、流体の流れをスムー
ズにし、流体に対する応答性がよく、かつ、体積収縮
伸張によって弁体自体や弁座を洗う作用もあって流体の
滞留が認められない。特に、弁体が可動薄膜からなって
いてその伸縮を利用するものであるため、流体通過孔の
開閉時に必要な変形量は小さくてすみ、流体に対する応
答性が向上するだけでなく、弁体の耐久性も大きくな
る。また、弁体の閉鎖不全等のトラブルや位置ずれが生
じたときには、第１及び第２の管状部を分離すれば、弁
体を交換することができ、極めて有利である。しかも、
一体成形によって弁座に外周縁と管状部の内壁とが継目
なく一体に構成れた弁装置であるから、血栓形成防止能
等をより高くし、信頼性を高くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本考案の実施例を示すものであって、第１図は血液ポンプ装置のコネクタ部分の順流時の断面
図、第２図は同コネクタ部分の逆流時の同様の断面図、第３図は弁を設けた管状部の順流時の側面図、第４図は同管状部の逆流時の側面図、第５図は同コネクタの構成部分を分離して示す断面図、第６図、第７図は他の例により血液ポンプ装置のコネク
タ部分の第１図、第２図と同様の各断面図、第８図は同コネクタの弁を設ける管状部の側面図である。第９図〜第11図は従来例を示すものであって、第９図は
血液ポンプ装置の使用状態を示す概略図、第10図は同血液ポンプ装置の人工弁を固定した部分の断
面図、第11図は第10図のXI−XI線断面図である。なお、図面に示した符号において、２……血液チャンバー３……血液導入管４……血液排出管６、７、37……人工弁（逆止弁） 12……カニューレ 13、33……コネクタ 17……血液 20、41……弁座 30……ねじ部 32……パッキン 33a、33b……管状部 34……雌ねじ 35……雄ねじ 40、50a、50b……血液通過孔 42……可動弁膜 43……ビスである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】第１の流体導管と第２の流体導管とを互い
に連結する管状コネクタにおいて、第１の管状部と第２
の管状部との結合体からなり、流体通過孔を中央部の周
囲に有する弁座が前記第１の管状部に一体に設けられて
いると共に、前記流体通過孔を流体順流時に開放しかつ
流体逆流時に閉塞するための弁体が前記中央部において
前記弁座に取り付けられており、この弁体は伸縮自在な
可動薄膜からなっていて、流体順流時には流体の圧力で
径小の凹状体となるように収縮し、流体逆流時には流体
の圧力で少なくとも前記流体通過孔を覆うように伸張す
るように構成されている管状コネクタ。